Fix CodingStyle#Warnings URLs
[ghc-hetmet.git] / compiler / ghci / RtClosureInspect.hs
index ae97423..e2a4f8e 100644 (file)
------------------------------------------------------------------------------\r
---\r
--- GHC Interactive support for inspecting arbitrary closures at runtime\r
---\r
--- Pepe Iborra (supported by Google SoC) 2006\r
---\r
------------------------------------------------------------------------------\r
-\r
-module RtClosureInspect(\r
-  \r
-     cvObtainTerm,       -- :: HscEnv -> Bool -> Maybe Type -> HValue -> IO Term\r
-\r
-     AddressEnv(..), \r
-     DataConEnv,\r
-     extendAddressEnvList, \r
-     elemAddressEnv, \r
-     delFromAddressEnv, \r
-     emptyAddressEnv, \r
-     lookupAddressEnv, \r
-\r
-     ClosureType(..), \r
-     getClosureData, \r
-     Closure ( tipe, infoTable, ptrs, nonPtrs ), \r
-     getClosureType, \r
-     isConstr, \r
-     isIndirection,\r
-     getInfoTablePtr, \r
-\r
-     Term(..), \r
-     printTerm, \r
-     customPrintTerm, \r
-     customPrintTermBase,\r
-     termType,\r
-     foldTerm, \r
-     TermFold(..), \r
-     idTermFold, \r
-     idTermFoldM,\r
-     isFullyEvaluated, \r
-     isPointed,\r
-     isFullyEvaluatedTerm,\r
---     unsafeDeepSeq, \r
- ) where \r
-\r
-#include "HsVersions.h"\r
-\r
-import ByteCodeItbls    ( StgInfoTable )\r
-import qualified ByteCodeItbls as BCI( StgInfoTable(..) )\r
-import ByteCodeLink     ( HValue )\r
-import HscTypes         ( HscEnv )\r
-\r
-import DataCon          \r
-import Type             \r
-import TcRnMonad\r
-import TcType\r
-import TcMType\r
-import TcUnify\r
-import TcGadt\r
-import DriverPhases\r
-import TyCon           \r
-import Var\r
-import Name \r
-import Unique\r
-import UniqSupply\r
-import Var              ( setVarUnique, mkTyVar, tyVarKind, setTyVarKind )\r
-import VarEnv           ( mkVarEnv )\r
-import OccName          ( emptyTidyOccEnv )\r
-import VarSet           ( VarSet, mkVarSet, varSetElems, unionVarSets )\r
-import Unique           ( getUnique, incrUnique )\r
-import {-#SOURCE#-} TcRnDriver ( tcRnRecoverDataCon )\r
-\r
-import TysPrim         \r
-import PrelNames\r
-import TysWiredIn\r
-\r
-import Constants        ( wORD_SIZE )\r
-import FastString       ( mkFastString )\r
-import Outputable\r
-import Maybes\r
-import Panic\r
-import FiniteMap\r
-\r
-import GHC.Arr          ( Array(..) )\r
-import GHC.Ptr          ( Ptr(..), castPtr )\r
-import GHC.Exts         \r
-import GHC.Int          ( Int32(..),  Int64(..) )\r
-import GHC.Word         ( Word32(..), Word64(..) )\r
-\r
-import Control.Monad    ( liftM, liftM2, msum )\r
-import Data.Maybe\r
-import Data.Array.Base\r
-import Data.List        ( partition )\r
-import Foreign.Storable\r
-import Foreign          ( unsafePerformIO )\r
-\r
----------------------------------------------\r
--- * A representation of semi evaluated Terms\r
----------------------------------------------\r
-{-\r
-  A few examples in this representation:\r
-\r
-  > Just 10 = Term Data.Maybe Data.Maybe.Just (Just 10) [Term Int I# (10) "10"]\r
-\r
-  > (('a',_,_),_,('b',_,_)) = \r
-      Term ((Char,b,c),d,(Char,e,f)) (,,) (('a',_,_),_,('b',_,_))\r
-          [ Term (Char, b, c) (,,) ('a',_,_) [Term Char C# "a", Thunk, Thunk]\r
-          , Thunk\r
-          , Term (Char, e, f) (,,) ('b',_,_) [Term Char C# "b", Thunk, Thunk]]\r
--}\r
-\r
-data Term = Term { ty        :: Type \r
-                 , dc        :: DataCon \r
-                 , val       :: HValue \r
-                 , subTerms  :: [Term] }\r
-\r
-          | Prim { ty        :: Type\r
-                 , value     :: String }\r
-\r
-          | Suspension { ctype    :: ClosureType\r
-                       , mb_ty    :: Maybe Type\r
-                       , val      :: HValue\r
-                       , bound_to :: Maybe Name   -- Useful for printing\r
-                       }\r
-\r
-isTerm Term{} = True\r
-isTerm   _    = False\r
-isSuspension Suspension{} = True\r
-isSuspension      _       = False\r
-isPrim Prim{} = True\r
-isPrim   _    = False\r
-\r
-termType t@(Suspension {}) = mb_ty t\r
-termType t = Just$ ty t\r
-\r
-instance Outputable (Term) where\r
- ppr = head . customPrintTerm customPrintTermBase\r
-\r
--------------------------------------------------------------------------\r
--- Runtime Closure Datatype and functions for retrieving closure related stuff\r
--------------------------------------------------------------------------\r
-data ClosureType = Constr \r
-                 | Fun \r
-                 | Thunk Int \r
-                 | ThunkSelector\r
-                 | Blackhole \r
-                 | AP \r
-                 | PAP \r
-                 | Indirection Int \r
-                 | Other Int\r
- deriving (Show, Eq)\r
-\r
-data Closure = Closure { tipe         :: ClosureType \r
-                       , infoTable    :: StgInfoTable\r
-                       , ptrs         :: Array Int HValue\r
-                        -- What would be the type here? HValue is ok? Should I build a Ptr?\r
-                       , nonPtrs      :: ByteArray# \r
-                       }\r
-\r
-instance Outputable ClosureType where\r
-  ppr = text . show \r
-\r
-getInfoTablePtr :: a -> Ptr StgInfoTable\r
-getInfoTablePtr x = \r
-    case infoPtr# x of\r
-      itbl_ptr -> castPtr ( Ptr itbl_ptr )\r
-\r
-getClosureType :: a -> IO ClosureType\r
-getClosureType = liftM (readCType . BCI.tipe ) . peek . getInfoTablePtr\r
-\r
-#include "../includes/ClosureTypes.h"\r
-\r
-aP_CODE = AP\r
-pAP_CODE = PAP\r
-#undef AP\r
-#undef PAP\r
-\r
-getClosureData :: a -> IO Closure\r
-getClosureData a = do\r
-   itbl <- peek (getInfoTablePtr a)\r
-   let tipe = readCType (BCI.tipe itbl)\r
-   case closurePayload# a of \r
-     (# ptrs, nptrs #) -> \r
-           let elems = BCI.ptrs itbl \r
-               ptrsList = Array 0 (fromIntegral$ elems) ptrs\r
-           in ptrsList `seq` return (Closure tipe itbl ptrsList nptrs)\r
-\r
-readCType :: Integral a => a -> ClosureType\r
-readCType i\r
- | i >= CONSTR && i <= CONSTR_NOCAF_STATIC = Constr\r
- | i >= FUN    && i <= FUN_STATIC          = Fun\r
- | i >= THUNK  && i < THUNK_SELECTOR       = Thunk (fromIntegral i)\r
- | i == THUNK_SELECTOR                     = ThunkSelector\r
- | i == BLACKHOLE                          = Blackhole\r
- | i >= IND    && i <= IND_STATIC          = Indirection (fromIntegral i)\r
- | fromIntegral i == aP_CODE               = AP\r
- | fromIntegral i == pAP_CODE              = PAP\r
- | otherwise                               = Other (fromIntegral i)\r
-\r
-isConstr, isIndirection :: ClosureType -> Bool\r
-isConstr Constr = True\r
-isConstr    _   = False\r
-\r
-isIndirection (Indirection _) = True\r
---isIndirection ThunkSelector = True\r
-isIndirection _ = False\r
-\r
-isFullyEvaluated :: a -> IO Bool\r
-isFullyEvaluated a = do \r
-  closure <- getClosureData a \r
-  case tipe closure of\r
-    Constr -> do are_subs_evaluated <- amapM isFullyEvaluated (ptrs closure)\r
-                 return$ and are_subs_evaluated\r
-    otherwise -> return False\r
-  where amapM f = sequence . amap' f\r
-\r
-amap' f (Array i0 i arr#) = map (\(I# i#) -> case indexArray# arr# i# of\r
-                                   (# e #) -> f e)\r
-                                [0 .. i - i0]\r
-\r
--- TODO: Fix it. Probably the otherwise case is failing, trace/debug it\r
-{-\r
-unsafeDeepSeq :: a -> b -> b\r
-unsafeDeepSeq = unsafeDeepSeq1 2\r
- where unsafeDeepSeq1 0 a b = seq a $! b\r
-       unsafeDeepSeq1 i a b                -- 1st case avoids infinite loops for non reducible thunks\r
-        | not (isConstr tipe) = seq a $! unsafeDeepSeq1 (i-1) a b     \r
-     -- | unsafePerformIO (isFullyEvaluated a) = b\r
-        | otherwise = case unsafePerformIO (getClosureData a) of\r
-                        closure -> foldl' (flip unsafeDeepSeq) b (ptrs closure)\r
-        where tipe = unsafePerformIO (getClosureType a)\r
--}\r
-isPointed :: Type -> Bool\r
-isPointed t | Just (t, _) <- splitTyConApp_maybe t = not$ isUnliftedTypeKind (tyConKind t)\r
-isPointed _ = True\r
-\r
-#define MKDECODER(offset,cons,builder) (offset, show$ cons (builder addr 0#))\r
-\r
-extractUnboxed  :: [Type] -> ByteArray# -> [String]\r
-extractUnboxed tt ba = helper tt (byteArrayContents# ba)\r
-   where helper :: [Type] -> Addr# -> [String]\r
-         helper (t:tt) addr \r
-          | Just ( tycon,_) <- splitTyConApp_maybe t \r
-          =  let (offset, txt) = decode tycon addr\r
-                 (I# word_offset)   = offset*wORD_SIZE\r
-             in txt : helper tt (plusAddr# addr word_offset)\r
-          | otherwise \r
-          = -- ["extractUnboxed.helper: Urk. I got a " ++ showSDoc (ppr t)]\r
-            panic$ "extractUnboxed.helper: Urk. I got a " ++ showSDoc (ppr t)\r
-         helper [] addr = []\r
-         decode :: TyCon -> Addr# -> (Int, String)\r
-         decode t addr                             \r
-           | t == charPrimTyCon   = MKDECODER(1,C#,indexCharOffAddr#)\r
-           | t == intPrimTyCon    = MKDECODER(1,I#,indexIntOffAddr#)\r
-           | t == wordPrimTyCon   = MKDECODER(1,W#,indexWordOffAddr#)\r
-           | t == floatPrimTyCon  = MKDECODER(1,F#,indexFloatOffAddr#)\r
-           | t == doublePrimTyCon = MKDECODER(2,D#,indexDoubleOffAddr#)\r
-           | t == int32PrimTyCon  = MKDECODER(1,I32#,indexInt32OffAddr#)\r
-           | t == word32PrimTyCon = MKDECODER(1,W32#,indexWord32OffAddr#)\r
-           | t == int64PrimTyCon  = MKDECODER(2,I64#,indexInt64OffAddr#)\r
-           | t == word64PrimTyCon = MKDECODER(2,W64#,indexWord64OffAddr#)\r
-           | t == addrPrimTyCon   = MKDECODER(1,I#,(\x off-> addr2Int# (indexAddrOffAddr# x off)))  --OPT Improve the presentation of addresses\r
-           | t == stablePtrPrimTyCon  = (1, "<stablePtr>")\r
-           | t == stableNamePrimTyCon = (1, "<stableName>")\r
-           | t == statePrimTyCon      = (1, "<statethread>")\r
-           | t == realWorldTyCon      = (1, "<realworld>")\r
-           | t == threadIdPrimTyCon   = (1, "<ThreadId>")\r
-           | t == weakPrimTyCon       = (1, "<Weak>")\r
-           | t == arrayPrimTyCon      = (1,"<array>")\r
-           | t == byteArrayPrimTyCon  = (1,"<bytearray>")\r
-           | t == mutableArrayPrimTyCon = (1, "<mutableArray>")\r
-           | t == mutableByteArrayPrimTyCon = (1, "<mutableByteArray>")\r
-           | t == mutVarPrimTyCon= (1, "<mutVar>")\r
-           | t == mVarPrimTyCon  = (1, "<mVar>")\r
-           | t == tVarPrimTyCon  = (1, "<tVar>")\r
-           | otherwise = (1, showSDoc (char '<' <> ppr t <> char '>')) \r
-                 -- We cannot know the right offset in the otherwise case, so 1 is just a wild dangerous guess!\r
-           -- TODO: Improve the offset handling in decode (make it machine dependant)\r
-\r
------------------------------------\r
--- Boilerplate Fold code for Term\r
------------------------------------\r
-\r
-data TermFold a = TermFold { fTerm :: Type -> DataCon -> HValue -> [a] -> a\r
-                           , fPrim :: Type -> String -> a\r
-                           , fSuspension :: ClosureType -> Maybe Type -> HValue -> Maybe Name -> a\r
-                           }\r
-\r
-foldTerm :: TermFold a -> Term -> a\r
-foldTerm tf (Term ty dc v tt) = fTerm tf ty dc v (map (foldTerm tf) tt)\r
-foldTerm tf (Prim ty    v   ) = fPrim tf ty v\r
-foldTerm tf (Suspension ct ty v b) = fSuspension tf ct ty v b\r
-\r
-idTermFold :: TermFold Term\r
-idTermFold = TermFold {\r
-              fTerm = Term,\r
-              fPrim = Prim,\r
-              fSuspension = Suspension\r
-                      }\r
-idTermFoldM :: Monad m => TermFold (m Term)\r
-idTermFoldM = TermFold {\r
-              fTerm       = \ty dc v tt -> sequence tt >>= return . Term ty dc v,\r
-              fPrim       = (return.). Prim,\r
-              fSuspension = (((return.).).). Suspension\r
-                       }\r
-\r
-----------------------------------\r
--- Pretty printing of terms\r
-----------------------------------\r
-\r
-parensCond True  = parens\r
-parensCond False = id\r
-app_prec::Int\r
-app_prec = 10\r
-\r
-printTerm :: Term -> SDoc\r
-printTerm Prim{value=value} = text value \r
-printTerm t@Term{} = printTerm1 0 t \r
-printTerm Suspension{bound_to=Nothing} =  char '_' -- <> ppr ct <> char '_'\r
-printTerm Suspension{mb_ty=Just ty, bound_to=Just n} =\r
-  parens$ ppr n <> text "::" <> ppr ty \r
-\r
-printTerm1 p Term{dc=dc, subTerms=tt} \r
-{-  | dataConIsInfix dc, (t1:t2:tt') <- tt \r
-  = parens (printTerm1 True t1 <+> ppr dc <+> printTerm1 True ppr t2) \r
-    <+> hsep (map (printTerm1 True) tt) \r
--}\r
-  | null tt   = ppr dc\r
-  | otherwise = parensCond (p > app_prec) \r
-                     (ppr dc <+> sep (map (printTerm1 (app_prec+1)) tt))\r
-\r
-  where fixity   = undefined \r
-\r
-printTerm1 _ t = printTerm t\r
-\r
-customPrintTerm :: Monad m => ((Int->Term->m SDoc)->[Term->m (Maybe SDoc)]) -> Term -> m SDoc\r
-customPrintTerm custom = let \r
---  go :: Monad m => Int -> Term -> m SDoc\r
-  go prec t@Term{subTerms=tt, dc=dc} = do\r
-    mb_customDocs <- sequence$ sequence (custom go) t  -- Inner sequence is List monad\r
-    case msum mb_customDocs of        -- msum is in Maybe monad\r
-      Just doc -> return$ parensCond (prec>app_prec+1) doc\r
---    | dataConIsInfix dc, (t1:t2:tt') <- tt =\r
-      Nothing  -> do pprSubterms <- mapM (go (app_prec+1)) tt\r
-                     return$ parensCond (prec>app_prec+1) \r
-                                        (ppr dc <+> sep pprSubterms)\r
-  go _ t = return$ printTerm t\r
-  in go 0 \r
-   where fixity = undefined \r
-\r
-customPrintTermBase :: Monad m => (Int->Term-> m SDoc)->[Term->m (Maybe SDoc)]\r
-customPrintTermBase showP =\r
-  [ \r
-    test isTupleDC (liftM (parens . cat . punctuate comma) . mapM (showP 0) . subTerms)\r
-  , test (isDC consDataCon) (\Term{subTerms=[h,t]} -> doList h t)\r
-  , test (isDC intDataCon)  (coerceShow$ \(a::Int)->a)\r
-  , test (isDC charDataCon) (coerceShow$ \(a::Char)->a)\r
---  , test (isDC wordDataCon) (coerceShow$ \(a::Word)->a)\r
-  , test (isDC floatDataCon) (coerceShow$ \(a::Float)->a)\r
-  , test (isDC doubleDataCon) (coerceShow$ \(a::Double)->a)\r
-  , test isIntegerDC (coerceShow$ \(a::Integer)->a)\r
-  ] \r
-     where test pred f t = if pred t then liftM Just (f t) else return Nothing\r
-           isIntegerDC Term{dc=dc} = \r
-              dataConName dc `elem` [ smallIntegerDataConName\r
-                                    , largeIntegerDataConName] \r
-           isTupleDC Term{dc=dc}   = dc `elem` snd (unzip (elems boxedTupleArr))\r
-           isDC a_dc Term{dc=dc}   = a_dc == dc\r
-           coerceShow f Term{val=val} = return . text . show . f . unsafeCoerce# $ val\r
-           --TODO pprinting of list terms is not lazy\r
-           doList h t = do\r
-               let elems = h : getListTerms t\r
-                   isConsLast = isSuspension (last elems) && \r
-                                (mb_ty$ last elems) /= (termType h)\r
-               init <- mapM (showP 0) (init elems) \r
-               last0 <- showP 0 (last elems)\r
-               let last = case length elems of \r
-                            1 -> last0 \r
-                            _ | isConsLast -> text " | " <> last0\r
-                            _ -> comma <> last0\r
-               return$ brackets (cat (punctuate comma init ++ [last]))\r
-\r
-                where Just a /= Just b = not (a `coreEqType` b)\r
-                      _      /=   _    = True\r
-                      getListTerms Term{subTerms=[h,t]} = h : getListTerms t\r
-                      getListTerms t@Term{subTerms=[]}  = []\r
-                      getListTerms t@Suspension{}       = [t]\r
-                      getListTerms t = pprPanic "getListTerms" (ppr t)\r
-\r
-isFullyEvaluatedTerm :: Term -> Bool\r
-isFullyEvaluatedTerm Term {subTerms=tt} = all isFullyEvaluatedTerm tt\r
-isFullyEvaluatedTerm Suspension {}      = False\r
-isFullyEvaluatedTerm Prim {}            = True\r
-\r
-\r
------------------------------------\r
--- Type Reconstruction\r
------------------------------------\r
-\r
--- The Type Reconstruction monad\r
-type TR a = TcM a\r
-\r
-runTR :: HscEnv -> TR Term -> IO Term\r
-runTR hsc_env c = do \r
-  mb_term <- initTcPrintErrors hsc_env iNTERACTIVE (c >>= zonkTerm)\r
-  case mb_term of \r
-    Nothing -> panic "Can't unify"\r
-    Just term -> return term\r
-\r
-trIO :: IO a -> TR a \r
-trIO = liftTcM . ioToTcRn\r
-\r
-addConstraint :: TcType -> TcType -> TR ()\r
-addConstraint t1 t2  = congruenceNewtypes t1 t2 >> unifyType t1 t2\r
-\r
--- A parallel fold over a Type value, replacing\r
--- in the right side reptypes for newtypes as found in the lhs\r
--- Sadly it doesn't cover all the possibilities. It does not always manage\r
--- to recover the highest level type. See test print016 for an example\r
-congruenceNewtypes ::  TcType -> TcType -> TcM TcType\r
-congruenceNewtypes lhs rhs\r
---    | pprTrace "Congruence" (ppr lhs $$ ppr rhs) False = undefined\r
- -- We have a tctyvar at the other side\r
-    | Just tv <- getTyVar_maybe rhs \r
---    , trace "congruence, entering tyvar" True\r
-    = recoverM (return rhs) $ do  \r
-         Indirect ty_v <- readMetaTyVar tv\r
-         newtyped_tytv <- congruenceNewtypes lhs ty_v\r
-         writeMutVar (metaTvRef tv) (Indirect newtyped_tytv)\r
-         return newtyped_tytv\r
--- We have a function type: go on inductively\r
-    | Just (r1,r2) <- splitFunTy_maybe rhs\r
-    , Just (l1,l2) <- splitFunTy_maybe lhs\r
-    = liftM2 mkFunTy ( congruenceNewtypes l1 r1)\r
-                      (congruenceNewtypes l2 r2)\r
--- There is a newtype at the top level tycon and we can manage it\r
-    | Just (tycon, args)    <- splitNewTyConApp_maybe lhs\r
-    , isNewTyCon tycon\r
-    , (tvs, realtipe)       <- newTyConRep tycon\r
-    =   case tcUnifyTys (const BindMe) [realtipe] [rhs] of\r
-          Just subst -> \r
-                let tvs' = substTys subst (map mkTyVarTy tvs) in\r
-                liftM (mkTyConApp tycon) (zipWithM congruenceNewtypes args tvs')\r
-          otherwise -> panic "congruenceNewtypes: Can't unify a newtype"\r
-                                             \r
--- We have a TyconApp: go on inductively\r
-    | Just (tycon, args)     <- splitNewTyConApp_maybe lhs\r
-    , Just (tycon_v, args_v) <- splitNewTyConApp_maybe rhs\r
-    = liftM (mkTyConApp tycon_v) (zipWithM congruenceNewtypes args args_v)\r
-\r
-    | otherwise = return rhs\r
-\r
-\r
-newVar :: Kind -> TR TcTyVar\r
-newVar = liftTcM . newFlexiTyVar\r
-\r
-liftTcM = id\r
-\r
-instScheme :: Type -> TR TcType\r
-instScheme ty = liftTcM$ liftM trd (tcInstType (liftM fst3 . tcInstTyVars) ty)\r
-    where fst3 (x,y,z) = x\r
-          trd  (x,y,z) = z\r
-\r
-cvObtainTerm :: HscEnv -> Bool -> Maybe Type -> HValue -> IO Term\r
-cvObtainTerm hsc_env force mb_ty a = \r
- -- Obtain the term and tidy the type before returning it\r
-     cvObtainTerm1 hsc_env force mb_ty a >>= return . tidyTypes \r
-   where \r
-         tidyTypes = foldTerm idTermFold {\r
-            fTerm = \ty dc hval tt -> Term (tidy ty) dc hval tt,\r
-            fSuspension = \ct mb_ty hval n -> \r
-                          Suspension ct (fmap tidy mb_ty) hval n\r
-            }\r
-         tidy ty = tidyType (emptyTidyOccEnv, tidyVarEnv ty) ty  \r
-         tidyVarEnv ty = \r
-             mkVarEnv$ [ (v, setTyVarName v (tyVarName tv))\r
-                         | (tv,v) <- zip alphaTyVars vars]\r
-             where vars = varSetElems$ tyVarsOfType ty\r
-\r
-cvObtainTerm1 :: HscEnv -> Bool -> Maybe Type -> HValue -> IO Term\r
-cvObtainTerm1 hsc_env force mb_ty hval\r
-  | Nothing <- mb_ty = runTR hsc_env . go argTypeKind $ hval\r
-  | Just ty <- mb_ty = runTR hsc_env $ do\r
-                 term <- go argTypeKind hval\r
-                 ty'  <- instScheme ty\r
-                 addConstraint ty' (fromMaybe (error "by definition") \r
-                                              (termType term)) \r
-                 return term\r
-    where \r
-  go k a = do \r
-    ctype <- trIO$ getClosureType a\r
-    case ctype of\r
--- Thunks we may want to force\r
-      Thunk _ | force -> seq a $ go k a\r
--- We always follow indirections \r
-      _       | isIndirection ctype \r
-                      -> do\r
-        clos   <- trIO$ getClosureData a\r
---      dflags <- getSessionDynFlags session\r
---      debugTraceMsg dflags 2 (text "Following an indirection")\r
-        go k $! (ptrs clos ! 0)\r
- -- The interesting case\r
-      Constr -> do\r
-        m_dc <- trIO$ tcRnRecoverDataCon hsc_env a\r
-        case m_dc of\r
-          Nothing -> panic "Can't find the DataCon for a term"\r
-          Just dc -> do \r
-            clos          <- trIO$ getClosureData a\r
-            let extra_args = length(dataConRepArgTys dc) - length(dataConOrigArgTys dc)\r
-                subTtypes  = drop extra_args (dataConRepArgTys dc)\r
-                (subTtypesP, subTtypesNP) = partition isPointed subTtypes\r
-                \r
-            subTermsP <- mapM (\i->extractSubterm i (ptrs clos)\r
-                                                    (subTtypesP!!(i-extra_args)))\r
-                              [extra_args..extra_args + length subTtypesP - 1]\r
-            let unboxeds   = extractUnboxed subTtypesNP (nonPtrs clos)\r
-                subTermsNP = map (uncurry Prim) (zip subTtypesNP unboxeds)      \r
-                subTerms   = reOrderTerms subTermsP subTermsNP subTtypes\r
-            resType       <- liftM mkTyVarTy (newVar k)\r
-            baseType      <- instScheme (dataConRepType dc)\r
-            let myType     = mkFunTys (map (fromMaybe undefined . termType) \r
-                                       subTerms) \r
-                                  resType\r
-            addConstraint baseType myType\r
-            return (Term resType dc a subTerms)\r
--- The otherwise case: can be a Thunk,AP,PAP,etc.\r
-      otherwise -> do\r
-         x <- liftM mkTyVarTy (newVar k)\r
-         return (Suspension ctype (Just x) a Nothing)\r
-\r
--- Access the array of pointers and recurse down. Needs to be done with\r
--- care of no introducing a thunk! or go will fail to do its job \r
-  extractSubterm (I# i#) ptrs ty = case ptrs of \r
-                 (Array _ _ ptrs#) -> case indexArray# ptrs# i# of \r
-                       (# e #) -> go (typeKind ty) e\r
-\r
--- This is used to put together pointed and nonpointed subterms in the \r
---  correct order.\r
-  reOrderTerms _ _ [] = []\r
-  reOrderTerms pointed unpointed (ty:tys) \r
-   | isPointed ty = head pointed : reOrderTerms (tail pointed) unpointed tys\r
-   | otherwise    = head unpointed : reOrderTerms pointed (tail unpointed) tys\r
-\r
-zonkTerm :: Term -> TcM Term\r
-zonkTerm = foldTerm idTermFoldM {\r
-              fTerm = \ty dc v tt -> sequence tt      >>= \tt ->\r
-                                     zonkTcType ty    >>= \ty' ->\r
-                                     return (Term ty' dc v tt)\r
-             ,fSuspension = \ct ty v b -> fmapMMaybe zonkTcType ty >>= \ty ->\r
-                                          return (Suspension ct ty v b)}  \r
-\r
-{-\r
-Example of Type Reconstruction\r
---------------------------------\r
-Suppose we have an existential type such as\r
-\r
-data Opaque = forall a. Opaque a\r
-\r
-And we have a term built as:\r
-\r
-t = Opaque (map Just [[1,1],[2,2]])\r
-\r
-The type of t as far as the typechecker goes is t :: Opaque\r
-If we seq the head of t, we obtain:\r
-\r
-t - O (_1::a) \r
-\r
-seq _1 ()\r
-\r
-t - O ( (_3::b) : (_4::[b]) ) \r
-\r
-seq _3 ()\r
-\r
-t - O ( (Just (_5::c)) : (_4::[b]) ) \r
-\r
-At this point, we know that b = (Maybe c)\r
-\r
-seq _5 ()\r
-\r
-t - O ( (Just ((_6::d) : (_7::[d]) )) : (_4::[b]) )\r
-\r
-At this point, we know that c = [d]\r
-\r
-seq _6 ()\r
-\r
-t - O ( (Just (1 : (_7::[d]) )) : (_4::[b]) )\r
-\r
-At this point, we know that d = Integer\r
-\r
-The fully reconstructed expressions, with propagation, would be:\r
-\r
-t - O ( (Just (_5::c)) : (_4::[Maybe c]) ) \r
-t - O ( (Just ((_6::d) : (_7::[d]) )) : (_4::[Maybe [d]]) )\r
-t - O ( (Just (1 : (_7::[Integer]) )) : (_4::[Maybe [Integer]]) )\r
-\r
-\r
-For reference, the type of the thing inside the opaque is \r
-map Just [[1,1],[2,2]] :: [Maybe [Integer]]\r
-\r
-NOTE: (Num t) contexts have been manually replaced by Integer for clarity\r
--}\r
-\r
---------------------------------------------------------------------\r
--- The DataConEnv is used to store the addresses of datacons loaded\r
--- via the dynamic linker\r
---------------------------------------------------------------------\r
-\r
-type DataConEnv   = AddressEnv StgInfoTable\r
-\r
--- Note that this AddressEnv and DataConEnv I wrote trying to follow \r
--- conventions in ghc, but probably they make not much sense.\r
-\r
-newtype AddressEnv a = AE {aenv:: FiniteMap (Ptr a) Name}\r
-  deriving (Outputable)\r
-\r
-emptyAddressEnv = AE emptyFM\r
-\r
-extendAddressEnvList  :: AddressEnv a -> [(Ptr a, Name)] -> AddressEnv a\r
-elemAddressEnv        :: Ptr a -> AddressEnv a -> Bool\r
-delFromAddressEnv     :: AddressEnv a -> Ptr a -> AddressEnv a\r
-nullAddressEnv        :: AddressEnv a -> Bool\r
-lookupAddressEnv       :: AddressEnv a -> Ptr a -> Maybe Name\r
-\r
-extendAddressEnvList  (AE env) = AE . addListToFM env \r
-elemAddressEnv   ptr  (AE env) = ptr `elemFM` env\r
-delFromAddressEnv     (AE env) = AE . delFromFM env\r
-nullAddressEnv                 = isEmptyFM . aenv\r
-lookupAddressEnv      (AE env) = lookupFM env\r
-\r
-\r
-instance Outputable (Ptr a) where\r
-  ppr = text . show
\ No newline at end of file
+-----------------------------------------------------------------------------
+--
+-- GHC Interactive support for inspecting arbitrary closures at runtime
+--
+-- Pepe Iborra (supported by Google SoC) 2006
+--
+-----------------------------------------------------------------------------
+
+{-# OPTIONS -w #-}
+-- The above warning supression flag is a temporary kludge.
+-- While working on this module you are encouraged to remove it and fix
+-- any warnings in the module. See
+--     http://hackage.haskell.org/trac/ghc/wiki/Commentary/CodingStyle#Warnings
+-- for details
+
+module RtClosureInspect(
+  
+     cvObtainTerm,      -- :: HscEnv -> Int -> Bool -> Maybe Type -> HValue -> IO Term
+
+     Term(..),
+     isTerm,
+     isSuspension,
+     isPrim,
+     pprTerm, 
+     cPprTerm, 
+     cPprTermBase,
+     termType,
+     foldTerm, 
+     TermFold(..), 
+     idTermFold, 
+     idTermFoldM,
+     isFullyEvaluated, 
+     isPointed,
+     isFullyEvaluatedTerm,
+     mapTermType,
+     termTyVars,
+--     unsafeDeepSeq, 
+     cvReconstructType,
+     computeRTTIsubst, 
+     sigmaType,
+     Closure(..),
+     getClosureData,
+     ClosureType(..),
+     isConstr,
+     isIndirection
+ ) where 
+
+#include "HsVersions.h"
+
+import ByteCodeItbls    ( StgInfoTable )
+import qualified ByteCodeItbls as BCI( StgInfoTable(..) )
+import HscTypes         ( HscEnv )
+import Linker
+
+import DataCon          
+import Type             
+import TcRnMonad        ( TcM, initTc, ioToTcRn, 
+                          tryTcErrs)
+import TcType
+import TcMType
+import TcUnify
+import TcGadt
+import TcEnv
+import DriverPhases
+import TyCon           
+import Name 
+import VarEnv
+import Util
+import VarSet
+
+import TysPrim         
+import PrelNames
+import TysWiredIn
+
+import Constants
+import Outputable
+import Maybes
+import Panic
+
+import GHC.Arr          ( Array(..) )
+import GHC.Exts
+
+import Control.Monad
+import Data.Maybe
+import Data.Array.Base
+import Data.List        ( partition )
+import qualified Data.Sequence as Seq
+import Data.Monoid
+import Data.Sequence hiding (null, length, index, take, drop, splitAt, reverse)
+import Foreign
+import System.IO.Unsafe
+
+---------------------------------------------
+-- * A representation of semi evaluated Terms
+---------------------------------------------
+{-
+  A few examples in this representation:
+
+  > Just 10 = Term Data.Maybe Data.Maybe.Just (Just 10) [Term Int I# (10) "10"]
+
+  > (('a',_,_),_,('b',_,_)) = 
+      Term ((Char,b,c),d,(Char,e,f)) (,,) (('a',_,_),_,('b',_,_))
+          [ Term (Char, b, c) (,,) ('a',_,_) [Term Char C# "a", Suspension, Suspension]
+          , Suspension
+          , Term (Char, e, f) (,,) ('b',_,_) [Term Char C# "b", Suspension, Suspension]]
+-}
+
+data Term = Term { ty        :: Type 
+                 , dc        :: Either String DataCon
+                               -- The heap datacon. If ty is a newtype,
+                               -- this is NOT the newtype datacon.
+                               -- Empty if the datacon aint exported by the .hi
+                               -- (private constructors in -O0 libraries)
+                 , val       :: HValue 
+                 , subTerms  :: [Term] }
+
+          | Prim { ty        :: Type
+                 , value     :: [Word] }
+
+          | Suspension { ctype    :: ClosureType
+                       , mb_ty    :: Maybe Type
+                       , val      :: HValue
+                       , bound_to :: Maybe Name   -- Useful for printing
+                       }
+
+isTerm, isSuspension, isPrim :: Term -> Bool
+isTerm Term{} = True
+isTerm   _    = False
+isSuspension Suspension{} = True
+isSuspension      _       = False
+isPrim Prim{} = True
+isPrim   _    = False
+
+termType :: Term -> Maybe Type
+termType t@(Suspension {}) = mb_ty t
+termType t = Just$ ty t
+
+isFullyEvaluatedTerm :: Term -> Bool
+isFullyEvaluatedTerm Term {subTerms=tt} = all isFullyEvaluatedTerm tt
+isFullyEvaluatedTerm Suspension {}      = False
+isFullyEvaluatedTerm Prim {}            = True
+
+instance Outputable (Term) where
+ ppr = head . cPprTerm cPprTermBase
+
+-------------------------------------------------------------------------
+-- Runtime Closure Datatype and functions for retrieving closure related stuff
+-------------------------------------------------------------------------
+data ClosureType = Constr 
+                 | Fun 
+                 | Thunk Int 
+                 | ThunkSelector
+                 | Blackhole 
+                 | AP 
+                 | PAP 
+                 | Indirection Int 
+                 | Other Int
+ deriving (Show, Eq)
+
+data Closure = Closure { tipe         :: ClosureType 
+                       , infoPtr      :: Ptr ()
+                       , infoTable    :: StgInfoTable
+                       , ptrs         :: Array Int HValue
+                       , nonPtrs      :: [Word]
+                       }
+
+instance Outputable ClosureType where
+  ppr = text . show 
+
+#include "../includes/ClosureTypes.h"
+
+aP_CODE = AP
+pAP_CODE = PAP
+#undef AP
+#undef PAP
+
+getClosureData :: a -> IO Closure
+getClosureData a =
+   case unpackClosure# a of 
+     (# iptr, ptrs, nptrs #) -> do
+           itbl <- peek (Ptr iptr)
+           let tipe = readCType (BCI.tipe itbl)
+               elems = fromIntegral (BCI.ptrs itbl)
+               ptrsList = Array 0 (elems - 1) elems ptrs
+               nptrs_data = [W# (indexWordArray# nptrs i)
+                              | I# i <- [0.. fromIntegral (BCI.nptrs itbl)] ]
+           ASSERT(fromIntegral elems >= 0) return ()
+           ptrsList `seq` 
+            return (Closure tipe (Ptr iptr) itbl ptrsList nptrs_data)
+
+readCType :: Integral a => a -> ClosureType
+readCType i
+ | i >= CONSTR && i <= CONSTR_NOCAF_STATIC = Constr
+ | i >= FUN    && i <= FUN_STATIC          = Fun
+ | i >= THUNK  && i < THUNK_SELECTOR       = Thunk (fromIntegral i)
+ | i == THUNK_SELECTOR                     = ThunkSelector
+ | i == BLACKHOLE                          = Blackhole
+ | i >= IND    && i <= IND_STATIC          = Indirection (fromIntegral i)
+ | fromIntegral i == aP_CODE               = AP
+ | i == AP_STACK                           = AP
+ | fromIntegral i == pAP_CODE              = PAP
+ | otherwise                               = Other (fromIntegral i)
+
+isConstr, isIndirection, isThunk :: ClosureType -> Bool
+isConstr Constr = True
+isConstr    _   = False
+
+isIndirection (Indirection _) = True
+--isIndirection ThunkSelector = True
+isIndirection _ = False
+
+isThunk (Thunk _)     = True
+isThunk ThunkSelector = True
+isThunk AP            = True
+isThunk _             = False
+
+isFullyEvaluated :: a -> IO Bool
+isFullyEvaluated a = do 
+  closure <- getClosureData a 
+  case tipe closure of
+    Constr -> do are_subs_evaluated <- amapM isFullyEvaluated (ptrs closure)
+                 return$ and are_subs_evaluated
+    otherwise -> return False
+  where amapM f = sequence . amap' f
+
+amap' f (Array i0 i _ arr#) = map g [0 .. i - i0]
+    where g (I# i#) = case indexArray# arr# i# of
+                          (# e #) -> f e
+
+-- TODO: Fix it. Probably the otherwise case is failing, trace/debug it
+{-
+unsafeDeepSeq :: a -> b -> b
+unsafeDeepSeq = unsafeDeepSeq1 2
+ where unsafeDeepSeq1 0 a b = seq a $! b
+       unsafeDeepSeq1 i a b   -- 1st case avoids infinite loops for non reducible thunks
+        | not (isConstr tipe) = seq a $! unsafeDeepSeq1 (i-1) a b     
+     -- | unsafePerformIO (isFullyEvaluated a) = b
+        | otherwise = case unsafePerformIO (getClosureData a) of
+                        closure -> foldl' (flip unsafeDeepSeq) b (ptrs closure)
+        where tipe = unsafePerformIO (getClosureType a)
+-}
+isPointed :: Type -> Bool
+isPointed t | Just (t, _) <- splitTyConApp_maybe t 
+            = not$ isUnliftedTypeKind (tyConKind t)
+isPointed _ = True
+
+extractUnboxed  :: [Type] -> Closure -> [[Word]]
+extractUnboxed tt clos = go tt (nonPtrs clos)
+   where sizeofType t
+           | Just (tycon,_) <- splitTyConApp_maybe t
+           = ASSERT (isPrimTyCon tycon) sizeofTyCon tycon
+           | otherwise = pprPanic "Expected a TcTyCon" (ppr t)
+         go [] _ = []
+         go (t:tt) xx 
+           | (x, rest) <- splitAt ((sizeofType t + wORD_SIZE - 1) `div` wORD_SIZE) xx 
+           = x : go tt rest
+
+sizeofTyCon = sizeofPrimRep . tyConPrimRep
+
+-----------------------------------
+-- * Traversals for Terms
+-----------------------------------
+
+data TermFold a = TermFold { fTerm :: Type -> Either String DataCon -> HValue -> [a] -> a
+                           , fPrim :: Type -> [Word] -> a
+                           , fSuspension :: ClosureType -> Maybe Type -> HValue
+                                           -> Maybe Name -> a
+                           }
+
+foldTerm :: TermFold a -> Term -> a
+foldTerm tf (Term ty dc v tt) = fTerm tf ty dc v (map (foldTerm tf) tt)
+foldTerm tf (Prim ty    v   ) = fPrim tf ty v
+foldTerm tf (Suspension ct ty v b) = fSuspension tf ct ty v b
+
+idTermFold :: TermFold Term
+idTermFold = TermFold {
+              fTerm = Term,
+              fPrim = Prim,
+              fSuspension = Suspension
+                      }
+idTermFoldM :: Monad m => TermFold (m Term)
+idTermFoldM = TermFold {
+              fTerm       = \ty dc v tt -> sequence tt >>= return . Term ty dc v,
+              fPrim       = (return.). Prim,
+              fSuspension = (((return.).).). Suspension
+                       }
+
+mapTermType :: (Type -> Type) -> Term -> Term
+mapTermType f = foldTerm idTermFold {
+          fTerm       = \ty dc hval tt -> Term (f ty) dc hval tt,
+          fSuspension = \ct mb_ty hval n ->
+                          Suspension ct (fmap f mb_ty) hval n }
+
+termTyVars :: Term -> TyVarSet
+termTyVars = foldTerm TermFold {
+            fTerm       = \ty _ _ tt   -> 
+                          tyVarsOfType ty `plusVarEnv` concatVarEnv tt,
+            fSuspension = \_ mb_ty _ _ -> 
+                          maybe emptyVarEnv tyVarsOfType mb_ty,
+            fPrim       = \ _ _ -> emptyVarEnv }
+    where concatVarEnv = foldr plusVarEnv emptyVarEnv
+----------------------------------
+-- Pretty printing of terms
+----------------------------------
+
+app_prec,cons_prec ::Int
+app_prec = 10
+cons_prec = 5 -- TODO Extract this info from GHC itself
+
+pprTerm y p t | Just doc <- pprTermM y p t = doc
+
+pprTermM :: Monad m => (Int -> Term -> m SDoc) -> Int -> Term -> m SDoc
+pprTermM y p t@Term{dc=Left dc_tag, subTerms=tt, ty=ty} = do
+  tt_docs <- mapM (y app_prec) tt
+  return$ cparen (not(null tt) && p >= app_prec) (text dc_tag <+> sep tt_docs)
+  
+pprTermM y p t@Term{dc=Right dc, subTerms=tt, ty=ty} 
+{-  | dataConIsInfix dc, (t1:t2:tt') <- tt  --TODO fixity
+  = parens (pprTerm1 True t1 <+> ppr dc <+> pprTerm1 True ppr t2) 
+    <+> hsep (map (pprTerm1 True) tt) 
+-} -- TODO Printing infix constructors properly
+  | null tt   = return$ ppr dc
+  | Just (tc,_) <- splitNewTyConApp_maybe ty
+  , isNewTyCon tc
+  , Just new_dc <- maybeTyConSingleCon tc = do 
+         real_value <- y 10 t{ty=repType ty}
+         return$ cparen (p >= app_prec) (ppr new_dc <+> real_value)
+  | otherwise = do
+         tt_docs <- mapM (y app_prec) tt
+         return$ cparen (p >= app_prec) (ppr dc <+> sep tt_docs)
+
+pprTermM y _ t = pprTermM1 y t
+pprTermM1 _ Prim{value=words, ty=ty} = 
+    return$ text$ repPrim (tyConAppTyCon ty) words
+pprTermM1 y t@Term{} = panic "pprTermM1 - unreachable"
+pprTermM1 _ Suspension{bound_to=Nothing} = return$ char '_'
+pprTermM1 _ Suspension{mb_ty=Just ty, bound_to=Just n}
+  | Just _ <- splitFunTy_maybe ty = return$ ptext SLIT("<function>")
+  | otherwise = return$ parens$ ppr n <> text "::" <> ppr ty 
+
+-- Takes a list of custom printers with a explicit recursion knot and a term, 
+-- and returns the output of the first succesful printer, or the default printer
+cPprTerm :: forall m. Monad m => 
+           ((Int->Term->m SDoc)->[Int->Term->m (Maybe SDoc)]) -> Term -> m SDoc
+cPprTerm custom = go 0 where
+  go prec t@Term{} = do
+    let default_ prec t = Just `liftM` pprTermM go prec t
+        mb_customDocs = [pp prec t | pp <- custom go ++ [default_]]
+    Just doc <- firstJustM mb_customDocs
+    return$ cparen (prec>app_prec+1) doc
+  go _ t = pprTermM1 go t
+  firstJustM (mb:mbs) = mb >>= maybe (firstJustM mbs) (return . Just)
+  firstJustM [] = return Nothing
+
+-- Default set of custom printers. Note that the recursion knot is explicit
+cPprTermBase :: Monad m => (Int->Term-> m SDoc)->[Int->Term->m (Maybe SDoc)]
+cPprTermBase y =
+  [ 
+    ifTerm isTupleTy             (\_ -> liftM (parens . hcat . punctuate comma) 
+                                 . mapM (y (-1)) . subTerms)
+  , ifTerm (\t -> isTyCon listTyCon t && subTerms t `lengthIs` 2)
+                                 (\ p Term{subTerms=[h,t]} -> doList p h t)
+  , ifTerm (isTyCon intTyCon)    (coerceShow$ \(a::Int)->a)
+  , ifTerm (isTyCon charTyCon)   (coerceShow$ \(a::Char)->a)
+--  , ifTerm (isTyCon wordTyCon) (coerceShow$ \(a::Word)->a)
+  , ifTerm (isTyCon floatTyCon)  (coerceShow$ \(a::Float)->a)
+  , ifTerm (isTyCon doubleTyCon) (coerceShow$ \(a::Double)->a)
+  , ifTerm isIntegerTy           (coerceShow$ \(a::Integer)->a)
+  ] 
+     where ifTerm pred f p t@Term{} | pred t = liftM Just (f p t) 
+           ifTerm _    _ _ _                 = return Nothing
+           isIntegerTy Term{ty=ty} = fromMaybe False $ do
+             (tc,_) <- splitTyConApp_maybe ty 
+             return (tyConName tc == integerTyConName)
+           isTupleTy Term{ty=ty} = fromMaybe False $ do 
+             (tc,_) <- splitTyConApp_maybe ty 
+             return (tc `elem` (fst.unzip.elems) boxedTupleArr)
+           isTyCon a_tc Term{ty=ty} = fromMaybe False $ do 
+             (tc,_) <- splitTyConApp_maybe ty
+             return (a_tc == tc)
+           coerceShow f _ = return . text . show . f . unsafeCoerce# . val
+           --TODO pprinting of list terms is not lazy
+           doList p h t = do
+               let elems = h : getListTerms t
+                   isConsLast = termType(last elems) /= termType h
+               print_elems <- mapM (y cons_prec) elems
+               return$ if isConsLast
+                     then cparen (p >= cons_prec) . hsep . punctuate (space<>colon) 
+                           $ print_elems
+                     else brackets (hcat$ punctuate comma print_elems)
+
+                where Just a /= Just b = not (a `coreEqType` b)
+                      _      /=   _    = True
+                      getListTerms Term{subTerms=[h,t]} = h : getListTerms t
+                      getListTerms t@Term{subTerms=[]}  = []
+                      getListTerms t@Suspension{}       = [t]
+                      getListTerms t = pprPanic "getListTerms" (ppr t)
+
+
+repPrim :: TyCon -> [Word] -> String
+repPrim t = rep where 
+   rep x
+    | t == charPrimTyCon   = show (build x :: Char)
+    | t == intPrimTyCon    = show (build x :: Int)
+    | t == wordPrimTyCon   = show (build x :: Word)
+    | t == floatPrimTyCon  = show (build x :: Float)
+    | t == doublePrimTyCon = show (build x :: Double)
+    | t == int32PrimTyCon  = show (build x :: Int32)
+    | t == word32PrimTyCon = show (build x :: Word32)
+    | t == int64PrimTyCon  = show (build x :: Int64)
+    | t == word64PrimTyCon = show (build x :: Word64)
+    | t == addrPrimTyCon   = show (nullPtr `plusPtr` build x)
+    | t == stablePtrPrimTyCon  = "<stablePtr>"
+    | t == stableNamePrimTyCon = "<stableName>"
+    | t == statePrimTyCon      = "<statethread>"
+    | t == realWorldTyCon      = "<realworld>"
+    | t == threadIdPrimTyCon   = "<ThreadId>"
+    | t == weakPrimTyCon       = "<Weak>"
+    | t == arrayPrimTyCon      = "<array>"
+    | t == byteArrayPrimTyCon  = "<bytearray>"
+    | t == mutableArrayPrimTyCon = "<mutableArray>"
+    | t == mutableByteArrayPrimTyCon = "<mutableByteArray>"
+    | t == mutVarPrimTyCon= "<mutVar>"
+    | t == mVarPrimTyCon  = "<mVar>"
+    | t == tVarPrimTyCon  = "<tVar>"
+    | otherwise = showSDoc (char '<' <> ppr t <> char '>')
+    where build ww = unsafePerformIO $ withArray ww (peek . castPtr) 
+--   This ^^^ relies on the representation of Haskell heap values being 
+--   the same as in a C array. 
+
+-----------------------------------
+-- Type Reconstruction
+-----------------------------------
+{-
+Type Reconstruction is type inference done on heap closures.
+The algorithm walks the heap generating a set of equations, which
+are solved with syntactic unification.
+A type reconstruction equation looks like:
+
+  <datacon reptype>  =  <actual heap contents> 
+
+The full equation set is generated by traversing all the subterms, starting
+from a given term.
+
+The only difficult part is that newtypes are only found in the lhs of equations.
+Right hand sides are missing them. We can either (a) drop them from the lhs, or 
+(b) reconstruct them in the rhs when possible. 
+
+The function congruenceNewtypes takes a shot at (b)
+-}
+
+-- The Type Reconstruction monad
+type TR a = TcM a
+
+runTR :: HscEnv -> TR a -> IO a
+runTR hsc_env c = do 
+  mb_term <- runTR_maybe hsc_env c
+  case mb_term of 
+    Nothing -> panic "Can't unify"
+    Just x  -> return x
+
+runTR_maybe :: HscEnv -> TR a -> IO (Maybe a)
+runTR_maybe hsc_env = fmap snd . initTc hsc_env HsSrcFile False iNTERACTIVE
+
+trIO :: IO a -> TR a 
+trIO = liftTcM . ioToTcRn
+
+liftTcM :: TcM a -> TR a
+liftTcM = id
+
+newVar :: Kind -> TR TcType
+newVar = liftTcM . fmap mkTyVarTy . newFlexiTyVar
+
+-- | Returns the instantiated type scheme ty', and the substitution sigma 
+--   such that sigma(ty') = ty 
+instScheme :: Type -> TR (TcType, TvSubst)
+instScheme ty | (tvs, rho) <- tcSplitForAllTys ty = liftTcM$ do
+   (tvs',theta,ty') <- tcInstType (mapM tcInstTyVar) ty
+   return (ty', zipTopTvSubst tvs' (mkTyVarTys tvs))
+
+-- Adds a constraint of the form t1 == t2
+-- t1 is expected to come from walking the heap
+-- t2 is expected to come from a datacon signature
+-- Before unification, congruenceNewtypes needs to
+-- do its magic.
+addConstraint :: TcType -> TcType -> TR ()
+addConstraint t1 t2  = congruenceNewtypes t1 t2 >>= uncurry unifyType 
+                      >> return () -- TOMDO: what about the coercion?
+                                   -- we should consider family instances 
+
+-- Type & Term reconstruction 
+cvObtainTerm :: HscEnv -> Int -> Bool -> Maybe Type -> HValue -> IO Term
+cvObtainTerm hsc_env bound force mb_ty hval = runTR hsc_env $ do
+   tv <- newVar argTypeKind
+   case mb_ty of
+     Nothing -> go bound tv tv hval >>= zonkTerm
+     Just ty | isMonomorphic ty -> go bound ty ty hval >>= zonkTerm
+     Just ty -> do 
+              (ty',rev_subst) <- instScheme (sigmaType ty)
+              addConstraint tv ty'
+              term <- go bound tv tv hval >>= zonkTerm
+              --restore original Tyvars
+              return$ mapTermType (substTy rev_subst) term
+    where 
+  go bound _ _ _ | seq bound False = undefined
+  go 0 tv ty a = do
+    clos <- trIO $ getClosureData a
+    return (Suspension (tipe clos) (Just tv) a Nothing)
+  go bound tv ty a = do 
+    let monomorphic = not(isTyVarTy tv)   
+    -- This ^^^ is a convention. The ancestor tests for
+    -- monomorphism and passes a type instead of a tv
+    clos <- trIO $ getClosureData a
+    case tipe clos of
+-- Thunks we may want to force
+-- NB. this won't attempt to force a BLACKHOLE.  Even with :force, we never
+-- force blackholes, because it would almost certainly result in deadlock,
+-- and showing the '_' is more useful.
+      t | isThunk t && force -> seq a $ go (pred bound) tv ty a
+-- We always follow indirections 
+      Indirection _ -> go (pred bound) tv ty $! (ptrs clos ! 0)
+ -- The interesting case
+      Constr -> do
+        Right dcname <- dataConInfoPtrToName (infoPtr clos)
+        (_,mb_dc)    <- tryTcErrs (tcLookupDataCon dcname)
+        case mb_dc of
+          Nothing -> do -- This can happen for private constructors compiled -O0
+                        -- where the .hi descriptor does not export them
+                        -- In such case, we return a best approximation:
+                        --  ignore the unpointed args, and recover the pointeds
+                        -- This preserves laziness, and should be safe.
+                       let tag = showSDoc (ppr dcname)
+                       vars     <- replicateM (length$ elems$ ptrs clos) 
+                                              (newVar (liftedTypeKind))
+                       subTerms <- sequence [appArr (go (pred bound) tv tv) (ptrs clos) i 
+                                              | (i, tv) <- zip [0..] vars]
+                       return (Term tv (Left ('<' : tag ++ ">")) a subTerms)
+          Just dc -> do 
+            let extra_args = length(dataConRepArgTys dc) - 
+                             length(dataConOrigArgTys dc)
+                subTtypes  = matchSubTypes dc ty
+                (subTtypesP, subTtypesNP) = partition isPointed subTtypes
+            subTermTvs <- sequence
+                 [ if isMonomorphic t then return t 
+                                      else (newVar k)
+                   | (t,k) <- zip subTtypesP (map typeKind subTtypesP)]
+            -- It is vital for newtype reconstruction that the unification step
+            --  is done right here, _before_ the subterms are RTTI reconstructed
+            when (not monomorphic) $ do
+                  let myType = mkFunTys (reOrderTerms subTermTvs 
+                                                      subTtypesNP 
+                                                      subTtypes) 
+                                        tv
+                  (signatureType,_) <- instScheme(dataConRepType dc) 
+                  addConstraint myType signatureType
+            subTermsP <- sequence $ drop extra_args 
+                                 -- ^^^  all extra arguments are pointed
+                  [ appArr (go (pred bound) tv t) (ptrs clos) i
+                   | (i,tv,t) <- zip3 [0..] subTermTvs subTtypesP]
+            let unboxeds   = extractUnboxed subTtypesNP clos
+                subTermsNP = map (uncurry Prim) (zip subTtypesNP unboxeds)      
+                subTerms   = reOrderTerms subTermsP subTermsNP 
+                                (drop extra_args subTtypes)
+            return (Term tv (Right dc) a subTerms)
+-- The otherwise case: can be a Thunk,AP,PAP,etc.
+      tipe_clos -> 
+         return (Suspension tipe_clos (Just tv) a Nothing)
+
+--  matchSubTypes dc ty | pprTrace "matchSubtypes" (ppr dc <+> ppr ty) False = undefined
+  matchSubTypes dc ty
+    | Just (_,ty_args) <- splitTyConApp_maybe (repType ty) 
+--     assumption:             ^^^ looks through newtypes 
+    , isVanillaDataCon dc  --TODO non-vanilla case
+    = dataConInstArgTys dc ty_args
+    | otherwise = dataConRepArgTys dc
+
+-- This is used to put together pointed and nonpointed subterms in the 
+--  correct order.
+  reOrderTerms _ _ [] = []
+  reOrderTerms pointed unpointed (ty:tys) 
+   | isPointed ty = ASSERT2(not(null pointed)
+                            , ptext SLIT("reOrderTerms") $$ 
+                                        (ppr pointed $$ ppr unpointed))
+                    head pointed : reOrderTerms (tail pointed) unpointed tys
+   | otherwise    = ASSERT2(not(null unpointed)
+                           , ptext SLIT("reOrderTerms") $$ 
+                                       (ppr pointed $$ ppr unpointed))
+                    head unpointed : reOrderTerms pointed (tail unpointed) tys
+
+
+
+-- Fast, breadth-first Type reconstruction
+max_depth = 10 :: Int
+cvReconstructType :: HscEnv -> Bool -> Maybe Type -> HValue -> IO (Maybe Type)
+cvReconstructType hsc_env force mb_ty hval = runTR_maybe hsc_env $ do
+   tv <- newVar argTypeKind
+   case mb_ty of
+     Nothing -> do search (isMonomorphic `fmap` zonkTcType tv)
+                          (uncurry go)
+                          (Seq.singleton (tv, hval))
+                          max_depth
+                   zonkTcType tv  -- TODO untested!
+     Just ty | isMonomorphic ty -> return ty
+     Just ty -> do
+              (ty',rev_subst) <- instScheme (sigmaType ty)
+              addConstraint tv ty'
+              search (isMonomorphic `fmap` zonkTcType tv)
+                     (\(ty,a) -> go ty a)
+                     (Seq.singleton (tv, hval))
+                     max_depth
+              substTy rev_subst `fmap` zonkTcType tv
+    where 
+--  search :: m Bool -> ([a] -> [a] -> [a]) -> [a] -> m ()
+  search stop expand l depth | Seq.null l = return ()
+  search stop expand x 0 = fail$ "Failed to reconstruct a type after " ++
+                                show max_depth ++ " steps"
+  search stop expand l d | x :< xx <- viewl l = unlessM stop $ do
+    new <- expand x
+    search stop expand (xx `mappend` Seq.fromList new) $! (pred d)
+
+   -- returns unification tasks,since we are going to want a breadth-first search
+  go :: Type -> HValue -> TR [(Type, HValue)]
+  go tv a = do
+    clos <- trIO $ getClosureData a
+    case tipe clos of
+      Indirection _ -> go tv $! (ptrs clos ! 0)
+      Constr -> do
+        Right dcname <- dataConInfoPtrToName (infoPtr clos)
+        (_,mb_dc)    <- tryTcErrs (tcLookupDataCon dcname)
+        case mb_dc of
+          Nothing-> do
+                     --  TODO: Check this case
+            vars     <- replicateM (length$ elems$ ptrs clos)
+                                   (newVar (liftedTypeKind))
+            subTerms <- sequence [ appArr (go tv) (ptrs clos) i
+                                   | (i, tv) <- zip [0..] vars]    
+            forM [0..length (elems $ ptrs clos)] $ \i -> do
+                        tv <- newVar liftedTypeKind
+                        return$ appArr (\e->(tv,e)) (ptrs clos) i
+
+          Just dc -> do
+            let extra_args = length(dataConRepArgTys dc) -
+                             length(dataConOrigArgTys dc)
+            subTtypes <- mapMif (not . isMonomorphic)
+                                (\t -> newVar (typeKind t))
+                                (dataConRepArgTys dc)
+
+            -- It is vital for newtype reconstruction that the unification step
+            -- is done right here, _before_ the subterms are RTTI reconstructed
+            let myType         = mkFunTys subTtypes tv
+            (signatureType,_) <- instScheme(dataConRepType dc) 
+            addConstraint myType signatureType
+            return $ [ appArr (\e->(t,e)) (ptrs clos) i
+                       | (i,t) <- drop extra_args $ 
+                                     zip [0..] (filter isPointed subTtypes)]
+      otherwise -> return []
+
+     -- This helper computes the difference between a base type t and the 
+     -- improved rtti_t computed by RTTI
+     -- The main difference between RTTI types and their normal counterparts
+     --  is that the former are _not_ polymorphic, thus polymorphism must
+     --  be stripped. Syntactically, forall's must be stripped
+computeRTTIsubst ty rtti_ty = 
+     -- In addition, we strip newtypes too, since the reconstructed type might
+     --   not have recovered them all
+           tcUnifyTys (const BindMe) 
+                      [repType' $ dropForAlls$ ty]
+                      [repType' $ rtti_ty]  
+-- TODO stripping newtypes shouldn't be necessary, test
+
+
+-- Dealing with newtypes
+{-
+   A parallel fold over two Type values, 
+ compensating for missing newtypes on both sides. 
+ This is necessary because newtypes are not present 
+ in runtime, but since sometimes there is evidence 
+ available we do our best to reconstruct them. 
+   Evidence can come from DataCon signatures or 
+ from compile-time type inference.
+   I am using the words congruence and rewriting 
+ because what we are doing here is an approximation 
+ of unification modulo a set of equations, which would 
+ come from newtype definitions. These should be the 
+ equality coercions seen in System Fc. Rewriting 
+ is performed, taking those equations as rules, 
+ before launching unification.
+
+   It doesn't make sense to rewrite everywhere, 
+ or we would end up with all newtypes. So we rewrite 
+ only in presence of evidence.
+   The lhs comes from the heap structure of ptrs,nptrs. 
+   The rhs comes from a DataCon type signature. 
+ Rewriting in the rhs is restricted to the result type.
+
+   Note that it is very tricky to make this 'rewriting'
+ work with the unification implemented by TcM, where
+ substitutions are 'inlined'. The order in which 
+ constraints are unified is vital for this (or I am 
+ using TcM wrongly).
+-}
+congruenceNewtypes ::  TcType -> TcType -> TcM (TcType,TcType)
+congruenceNewtypes lhs rhs 
+ -- TyVar lhs inductive case
+    | Just tv <- getTyVar_maybe lhs 
+    = recoverTc (return (lhs,rhs)) $ do  
+         Indirect ty_v <- readMetaTyVar tv
+         (lhs1, rhs1) <- congruenceNewtypes ty_v rhs
+         return (lhs, rhs1)
+-- FunTy inductive case
+    | Just (l1,l2) <- splitFunTy_maybe lhs
+    , Just (r1,r2) <- splitFunTy_maybe rhs
+    = do (l2',r2') <- congruenceNewtypes l2 r2
+         (l1',r1') <- congruenceNewtypes l1 r1
+         return (mkFunTy l1' l2', mkFunTy r1' r2')
+-- TyconApp Inductive case; this is the interesting bit.
+    | Just (tycon_l, args_l) <- splitNewTyConApp_maybe lhs
+    , Just (tycon_r, args_r) <- splitNewTyConApp_maybe rhs 
+    , tycon_l /= tycon_r 
+    = return (lhs, upgrade tycon_l rhs)
+
+    | otherwise = return (lhs,rhs)
+
+    where upgrade :: TyCon -> Type -> Type
+          upgrade new_tycon ty
+            | not (isNewTyCon new_tycon) = ty 
+            | ty' <- mkTyConApp new_tycon (map mkTyVarTy $ tyConTyVars new_tycon)
+            , Just subst <- tcUnifyTys (const BindMe) [ty] [repType ty']
+            = substTy subst ty'
+        -- assumes that reptype doesn't touch tyconApp args ^^^
+
+
+--------------------------------------------------------------------------------
+-- Semantically different to recoverM in TcRnMonad 
+-- recoverM retains the errors in the first action,
+--  whereas recoverTc here does not
+recoverTc recover thing = do 
+  (_,mb_res) <- tryTcErrs thing
+  case mb_res of 
+    Nothing  -> recover
+    Just res -> return res
+
+isMonomorphic ty | (tvs, ty') <- splitForAllTys ty
+                 = null tvs && (isEmptyVarSet . tyVarsOfType) ty'
+
+mapMif :: Monad m => (a -> Bool) -> (a -> m a) -> [a] -> m [a]
+mapMif pred f xx = sequence $ mapMif_ pred f xx
+mapMif_ pred f []     = []
+mapMif_ pred f (x:xx) = (if pred x then f x else return x) : mapMif_ pred f xx
+
+unlessM condM acc = condM >>= \c -> unless c acc
+
+-- Strict application of f at index i
+appArr f a@(Array _ _ _ ptrs#) i@(I# i#)
+ = ASSERT (i < length(elems a))
+   case indexArray# ptrs# i# of
+       (# e #) -> f e
+
+zonkTerm :: Term -> TcM Term
+zonkTerm = foldTerm idTermFoldM {
+              fTerm = \ty dc v tt -> sequence tt      >>= \tt ->
+                                     zonkTcType ty    >>= \ty' ->
+                                     return (Term ty' dc v tt)
+             ,fSuspension = \ct ty v b -> fmapMMaybe zonkTcType ty >>= \ty ->
+                                          return (Suspension ct ty v b)}  
+
+
+-- Is this defined elsewhere?
+-- Generalize the type: find all free tyvars and wrap in the appropiate ForAll.
+sigmaType ty = mkForAllTys (varSetElems$ tyVarsOfType (dropForAlls ty)) ty
+
+