Merge remote branch 'origin/master'
[ghc-hetmet.git] / compiler / simplCore / OccurAnal.lhs
index 295cb6d..ba7d192 100644 (file)
@@ -19,22 +19,27 @@ module OccurAnal (
 
 import CoreSyn
 import CoreFVs
 
 import CoreSyn
 import CoreFVs
-import CoreUtils        ( exprIsTrivial, isDefaultAlt )
+import CoreUtils        ( exprIsTrivial, isDefaultAlt, isExpandableApp, mkCoerce )
 import Id
 import Id
-import IdInfo
+import NameEnv
+import NameSet
+import Name            ( Name, localiseName )
 import BasicTypes
 import BasicTypes
+import Coercion
 
 import VarSet
 import VarEnv
 
 import VarSet
 import VarEnv
+import Var
 
 import Maybes           ( orElse )
 
 import Maybes           ( orElse )
-import Digraph          ( stronglyConnCompR, SCC(..) )
+import Digraph          ( SCC(..), stronglyConnCompFromEdgedVerticesR )
 import PrelNames        ( buildIdKey, foldrIdKey, runSTRepIdKey, augmentIdKey )
 import PrelNames        ( buildIdKey, foldrIdKey, runSTRepIdKey, augmentIdKey )
-import Unique           ( Unique )
-import UniqFM           ( keysUFM, intersectUFM_C, foldUFM_Directly )
-import Util             ( mapAndUnzip )
+import Unique
+import UniqFM
+import Util             ( mapAndUnzip, filterOut )
+import Bag
 import Outputable
 import Outputable
-
+import FastString
 import Data.List
 \end{code}
 
 import Data.List
 \end{code}
 
@@ -48,22 +53,30 @@ import Data.List
 Here's the externally-callable interface:
 
 \begin{code}
 Here's the externally-callable interface:
 
 \begin{code}
-occurAnalysePgm :: [CoreBind] -> [CoreBind]
-occurAnalysePgm binds
-  = snd (go initOccEnv binds)
+occurAnalysePgm :: Maybe (Activation -> Bool) -> [CoreRule]
+                -> [CoreBind] -> [CoreBind]
+occurAnalysePgm active_rule imp_rules binds
+  = snd (go (initOccEnv active_rule imp_rules) binds)
   where
   where
+    initial_uds = addIdOccs emptyDetails (rulesFreeVars imp_rules)
+    -- The RULES keep things alive!
+
     go :: OccEnv -> [CoreBind] -> (UsageDetails, [CoreBind])
     go _ []
     go :: OccEnv -> [CoreBind] -> (UsageDetails, [CoreBind])
     go _ []
-        = (emptyDetails, [])
+        = (initial_uds, [])
     go env (bind:binds)
         = (final_usage, bind' ++ binds')
         where
            (bs_usage, binds')   = go env binds
     go env (bind:binds)
         = (final_usage, bind' ++ binds')
         where
            (bs_usage, binds')   = go env binds
-           (final_usage, bind') = occAnalBind env bind bs_usage
+           (final_usage, bind') = occAnalBind env env bind bs_usage
 
 occurAnalyseExpr :: CoreExpr -> CoreExpr
         -- Do occurrence analysis, and discard occurence info returned
 
 occurAnalyseExpr :: CoreExpr -> CoreExpr
         -- Do occurrence analysis, and discard occurence info returned
-occurAnalyseExpr expr = snd (occAnal initOccEnv expr)
+occurAnalyseExpr expr 
+  = snd (occAnal (initOccEnv all_active_rules []) expr)
+  where
+    -- To be conservative, we say that all inlines and rules are active
+    all_active_rules = Just (\_ -> True)
 \end{code}
 
 
 \end{code}
 
 
@@ -77,22 +90,28 @@ Bindings
 ~~~~~~~~
 
 \begin{code}
 ~~~~~~~~
 
 \begin{code}
-occAnalBind :: OccEnv
+occAnalBind :: OccEnv          -- The incoming OccEnv
+           -> OccEnv           -- Same, but trimmed by (binderOf bind)
             -> CoreBind
             -> UsageDetails             -- Usage details of scope
             -> (UsageDetails,           -- Of the whole let(rec)
                 [CoreBind])
 
             -> CoreBind
             -> UsageDetails             -- Usage details of scope
             -> (UsageDetails,           -- Of the whole let(rec)
                 [CoreBind])
 
-occAnalBind env (NonRec binder rhs) body_usage
-  | not (binder `usedIn` body_usage)            -- It's not mentioned
+occAnalBind env _ (NonRec binder rhs) body_usage
+  | isTyVar binder     -- A type let; we don't gather usage info
+  = (body_usage, [NonRec binder rhs])
+
+  | not (binder `usedIn` body_usage)    -- It's not mentioned
   = (body_usage, [])
 
   | otherwise                   -- It's mentioned in the body
   = (body_usage, [])
 
   | otherwise                   -- It's mentioned in the body
-  = (body_usage' +++ addRuleUsage rhs_usage binder,     -- Note [Rules are extra RHSs]
-     [NonRec tagged_binder rhs'])
+  = (body_usage' +++ rhs_usage3, [NonRec tagged_binder rhs'])
   where
     (body_usage', tagged_binder) = tagBinder body_usage binder
   where
     (body_usage', tagged_binder) = tagBinder body_usage binder
-    (rhs_usage, rhs')            = occAnalRhs env tagged_binder rhs
+    (rhs_usage1, rhs')           = occAnalRhs env (Just tagged_binder) rhs
+    rhs_usage2 = addIdOccs rhs_usage1 (idUnfoldingVars binder)
+    rhs_usage3 = addIdOccs rhs_usage2 (idRuleVars binder)
+       -- See Note [Rules are extra RHSs] and Note [Rule dependency info]
 \end{code}
 
 Note [Dead code]
 \end{code}
 
 Note [Dead code]
@@ -144,13 +163,17 @@ However things are made quite a bit more complicated by RULES.  Remember
     To that end, we build a Rec group for each cyclic strongly
     connected component,
         *treating f's rules as extra RHSs for 'f'*.
     To that end, we build a Rec group for each cyclic strongly
     connected component,
         *treating f's rules as extra RHSs for 'f'*.
-
-    When we make the Rec groups we include variables free in *either*
-    LHS *or* RHS of the rule.  The former might seems silly, but see
-    Note [Rule dependency info].
-
-    So in Example [eftInt], eftInt and eftIntFB will be put in the
-    same Rec, even though their 'main' RHSs are both non-recursive.
+    More concretely, the SCC analysis runs on a graph with an edge
+    from f -> g iff g is mentioned in
+        (a) f's rhs
+        (b) f's RULES
+    These are rec_edges.
+
+    Under (b) we include variables free in *either* LHS *or* RHS of
+    the rule.  The former might seems silly, but see Note [Rule
+    dependency info].  So in Example [eftInt], eftInt and eftIntFB
+    will be put in the same Rec, even though their 'main' RHSs are
+    both non-recursive.
 
   * Note [Rules are visible in their own rec group]
     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 
   * Note [Rules are visible in their own rec group]
     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
@@ -167,14 +190,14 @@ However things are made quite a bit more complicated by RULES.  Remember
     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
     We avoid infinite inlinings by choosing loop breakers, and
     ensuring that a loop breaker cuts each loop.  But what is a
     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
     We avoid infinite inlinings by choosing loop breakers, and
     ensuring that a loop breaker cuts each loop.  But what is a
-    "loop"?  In particular, a RULES is like an equation for 'f' that
-    is *always* inlined if it are applicable.  We do *not* disable
+    "loop"?  In particular, a RULE is like an equation for 'f' that
+    is *always* inlined if it is applicable.  We do *not* disable
     rules for loop-breakers.  It's up to whoever makes the rules to
     rules for loop-breakers.  It's up to whoever makes the rules to
-    make sure that the rules themselves alwasys terminate.  See Note
+    make sure that the rules themselves always terminate.  See Note
     [Rules for recursive functions] in Simplify.lhs
 
     Hence, if
     [Rules for recursive functions] in Simplify.lhs
 
     Hence, if
-        f's RHS mentions g, and
+        f's RHS (or its INLINE template if it has one) mentions g, and
         g has a RULE that mentions h, and
         h has a RULE that mentions f
 
         g has a RULE that mentions h, and
         h has a RULE that mentions f
 
@@ -183,11 +206,20 @@ However things are made quite a bit more complicated by RULES.  Remember
     reachable by RULES from those starting points.  That is the whole
     reason for computing rule_fv_env in occAnalBind.  (Of course we
     only consider free vars that are also binders in this Rec group.)
     reachable by RULES from those starting points.  That is the whole
     reason for computing rule_fv_env in occAnalBind.  (Of course we
     only consider free vars that are also binders in this Rec group.)
+    See also Note [Finding rule RHS free vars]
 
     Note that when we compute this rule_fv_env, we only consider variables
     free in the *RHS* of the rule, in contrast to the way we build the
     Rec group in the first place (Note [Rule dependency info])
 
 
     Note that when we compute this rule_fv_env, we only consider variables
     free in the *RHS* of the rule, in contrast to the way we build the
     Rec group in the first place (Note [Rule dependency info])
 
+    Note that if 'g' has RHS that mentions 'w', we should add w to
+    g's loop-breaker edges.  More concretely there is an edge from f -> g 
+    iff
+       (a) g is mentioned in f's RHS
+       (b) h is mentioned in f's RHS, and 
+            g appears in the RHS of a RULE of h
+            or a transitive sequence of rules starting with h
+
     Note that in Example [eftInt], *neither* eftInt *nor* eftIntFB is
     chosen as a loop breaker, because their RHSs don't mention each other.
     And indeed both can be inlined safely.
     Note that in Example [eftInt], *neither* eftInt *nor* eftIntFB is
     chosen as a loop breaker, because their RHSs don't mention each other.
     And indeed both can be inlined safely.
@@ -198,7 +230,23 @@ However things are made quite a bit more complicated by RULES.  Remember
         rec_edges          for the Rec block analysis
         loop_breaker_edges for the loop breaker analysis
 
         rec_edges          for the Rec block analysis
         loop_breaker_edges for the loop breaker analysis
 
-
+  * Note [Finding rule RHS free vars]
+    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+    Consider this real example from Data Parallel Haskell
+        tagZero :: Array Int -> Array Tag
+        {-# INLINE [1] tagZeroes #-}
+        tagZero xs = pmap (\x -> fromBool (x==0)) xs
+
+        {-# RULES "tagZero" [~1] forall xs n.
+            pmap fromBool <blah blah> = tagZero xs #-}     
+    So tagZero's RHS mentions pmap, and pmap's RULE mentions tagZero.
+    However, tagZero can only be inlined in phase 1 and later, while
+    the RULE is only active *before* phase 1.  So there's no problem.
+
+    To make this work, we look for the RHS free vars only for
+    *active* rules.  That's the reason for the is_active argument
+    to idRhsRuleVars, and the occ_rule_act field of the OccEnv.
   * Note [Weak loop breakers]
     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
     There is a last nasty wrinkle.  Suppose we have
   * Note [Weak loop breakers]
     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
     There is a last nasty wrinkle.  Suppose we have
@@ -211,18 +259,20 @@ However things are made quite a bit more complicated by RULES.  Remember
               ...more...
         }
 
               ...more...
         }
 
-    Remmber that we simplify the RULES before any RHS (see Note
+    Remember that we simplify the RULES before any RHS (see Note
     [Rules are visible in their own rec group] above).
 
     So we must *not* postInlineUnconditionally 'g', even though
     its RHS turns out to be trivial.  (I'm assuming that 'g' is
     [Rules are visible in their own rec group] above).
 
     So we must *not* postInlineUnconditionally 'g', even though
     its RHS turns out to be trivial.  (I'm assuming that 'g' is
-    not choosen as a loop breaker.)
+    not choosen as a loop breaker.)  Why not?  Because then we
+    drop the binding for 'g', which leaves it out of scope in the
+    RULE!
 
     We "solve" this by making g a "weak" or "rules-only" loop breaker,
     with OccInfo = IAmLoopBreaker True.  A normal "strong" loop breaker
     has IAmLoopBreaker False.  So
 
 
     We "solve" this by making g a "weak" or "rules-only" loop breaker,
     with OccInfo = IAmLoopBreaker True.  A normal "strong" loop breaker
     has IAmLoopBreaker False.  So
 
-                                Inline  postInlineUnconditinoally
+                                Inline  postInlineUnconditionally
         IAmLoopBreaker False    no      no
         IAmLoopBreaker True     yes     no
         other                   yes     yes
         IAmLoopBreaker False    no      no
         IAmLoopBreaker True     yes     no
         other                   yes     yes
@@ -233,14 +283,52 @@ However things are made quite a bit more complicated by RULES.  Remember
   * Note [Rule dependency info]
     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
     The VarSet in a SpecInfo is used for dependency analysis in the
   * Note [Rule dependency info]
     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
     The VarSet in a SpecInfo is used for dependency analysis in the
-    occurrence analyser.  We must track free vars in *both* lhs and rhs.  Why both?
-    Consider
+    occurrence analyser.  We must track free vars in *both* lhs and rhs.  
+    Hence use of idRuleVars, rather than idRuleRhsVars in occAnalBind.
+    Why both? Consider
         x = y
         RULE f x = 4
     Then if we substitute y for x, we'd better do so in the
     rule's LHS too, so we'd better ensure the dependency is respected
 
 
         x = y
         RULE f x = 4
     Then if we substitute y for x, we'd better do so in the
     rule's LHS too, so we'd better ensure the dependency is respected
 
 
+  * Note [Inline rules]
+    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+    None of the above stuff about RULES applies to Inline Rules,
+    stored in a CoreUnfolding.  The unfolding, if any, is simplified
+    at the same time as the regular RHS of the function, so it should
+    be treated *exactly* like an extra RHS.
+
+    There is a danger that we'll be sub-optimal if we see this
+         f = ...f...
+         [INLINE f = ..no f...]
+    where f is recursive, but the INLINE is not. This can just about
+    happen with a sufficiently odd set of rules; eg
+
+       foo :: Int -> Int
+       {-# INLINE [1] foo #-}
+       foo x = x+1
+
+       bar :: Int -> Int
+       {-# INLINE [1] bar #-}
+       bar x = foo x + 1
+
+       {-# RULES "foo" [~1] forall x. foo x = bar x #-}
+
+    Here the RULE makes bar recursive; but it's INLINE pragma remains
+    non-recursive. It's tempting to then say that 'bar' should not be
+    a loop breaker, but an attempt to do so goes wrong in two ways:
+       a) We may get
+             $df = ...$cfoo...
+             $cfoo = ...$df....
+             [INLINE $cfoo = ...no-$df...]
+          But we want $cfoo to depend on $df explicitly so that we
+          put the bindings in the right order to inline $df in $cfoo
+          and perhaps break the loop altogether.  (Maybe this
+       b)
+
+
+
 Example [eftInt]
 ~~~~~~~~~~~~~~~
 Example (from GHC.Enum):
 Example [eftInt]
 ~~~~~~~~~~~~~~~
 Example (from GHC.Enum):
@@ -276,8 +364,8 @@ This showed up when compiling Control.Concurrent.Chan.getChanContents.
 
 
 \begin{code}
 
 
 \begin{code}
-occAnalBind env (Rec pairs) body_usage
-  = foldr occAnalRec (body_usage, []) sccs
+occAnalBind _ env (Rec pairs) body_usage
+  = foldr (occAnalRec env) (body_usage, []) sccs
        -- For a recursive group, we 
        --      * occ-analyse all the RHSs
        --      * compute strongly-connected components
        -- For a recursive group, we 
        --      * occ-analyse all the RHSs
        --      * compute strongly-connected components
@@ -287,17 +375,27 @@ occAnalBind env (Rec pairs) body_usage
     bndr_set = mkVarSet (map fst pairs)
 
     sccs :: [SCC (Node Details)]
     bndr_set = mkVarSet (map fst pairs)
 
     sccs :: [SCC (Node Details)]
-    sccs = {-# SCC "occAnalBind.scc" #-} stronglyConnCompR rec_edges
+    sccs = {-# SCC "occAnalBind.scc" #-} stronglyConnCompFromEdgedVerticesR rec_edges
 
     rec_edges :: [Node Details]
     rec_edges = {-# SCC "occAnalBind.assoc" #-}  map make_node pairs
     
     make_node (bndr, rhs)
 
     rec_edges :: [Node Details]
     rec_edges = {-# SCC "occAnalBind.assoc" #-}  map make_node pairs
     
     make_node (bndr, rhs)
-       = (ND bndr rhs' rhs_usage rhs_fvs, idUnique bndr, out_edges)
-       where
-         (rhs_usage, rhs') = occAnalRhs env bndr rhs
-         rhs_fvs = intersectUFM_C (\b _ -> b) bndr_set rhs_usage
-         out_edges = keysUFM (rhs_fvs `unionVarSet` idRuleVars bndr)
+        = (details, varUnique bndr, keysUFM out_edges)
+        where
+          details = ND { nd_bndr = bndr, nd_rhs = rhs'
+                       , nd_uds = rhs_usage3, nd_inl = inl_fvs}
+
+          (rhs_usage1, rhs') = occAnalRhs env Nothing rhs
+          rhs_usage2 = addIdOccs rhs_usage1 rule_fvs -- Note [Rules are extra RHSs]
+          rhs_usage3 = addIdOccs rhs_usage2 unf_fvs
+          unf        = realIdUnfolding bndr     -- Ignore any current loop-breaker flag
+          unf_fvs    = stableUnfoldingVars unf
+          rule_fvs   = idRuleVars bndr          -- See Note [Rule dependency info]
+
+          inl_fvs   = rhs_fvs `unionVarSet` unf_fvs
+          rhs_fvs   = intersectUFM_C (\b _ -> b) bndr_set rhs_usage1
+          out_edges = intersectUFM_C (\b _ -> b) bndr_set rhs_usage3
         -- (a -> b) means a mentions b
         -- Given the usage details (a UFM that gives occ info for each free var of
         -- the RHS) we can get the list of free vars -- or rather their Int keys --
         -- (a -> b) means a mentions b
         -- Given the usage details (a UFM that gives occ info for each free var of
         -- the RHS) we can get the list of free vars -- or rather their Int keys --
@@ -309,16 +407,18 @@ occAnalBind env (Rec pairs) body_usage
         -- consumed 10% of total runtime!
 
 -----------------------------
         -- consumed 10% of total runtime!
 
 -----------------------------
-occAnalRec :: SCC (Node Details) -> (UsageDetails, [CoreBind])
-                                -> (UsageDetails, [CoreBind])
+occAnalRec :: OccEnv -> SCC (Node Details)
+           -> (UsageDetails, [CoreBind])
+          -> (UsageDetails, [CoreBind])
 
        -- The NonRec case is just like a Let (NonRec ...) above
 
        -- The NonRec case is just like a Let (NonRec ...) above
-occAnalRec (AcyclicSCC (ND bndr rhs rhs_usage _, _, _)) (body_usage, binds)
+occAnalRec _ (AcyclicSCC (ND { nd_bndr = bndr, nd_rhs = rhs, nd_uds = rhs_usage}, _, _))
+             (body_usage, binds)
   | not (bndr `usedIn` body_usage) 
   = (body_usage, binds)
 
   | otherwise                  -- It's mentioned in the body
   | not (bndr `usedIn` body_usage) 
   = (body_usage, binds)
 
   | otherwise                  -- It's mentioned in the body
-  = (body_usage' +++ addRuleUsage rhs_usage bndr,      -- Note [Rules are extra RHSs]
+  = (body_usage' +++ rhs_usage,        
      NonRec tagged_bndr rhs : binds)
   where
     (body_usage', tagged_bndr) = tagBinder body_usage bndr
      NonRec tagged_bndr rhs : binds)
   where
     (body_usage', tagged_bndr) = tagBinder body_usage bndr
@@ -326,7 +426,7 @@ occAnalRec (AcyclicSCC (ND bndr rhs rhs_usage _, _, _)) (body_usage, binds)
 
        -- The Rec case is the interesting one
        -- See Note [Loop breaking]
 
        -- The Rec case is the interesting one
        -- See Note [Loop breaking]
-occAnalRec (CyclicSCC nodes) (body_usage, binds)
+occAnalRec env (CyclicSCC nodes) (body_usage, binds)
   | not (any (`usedIn` body_usage) bndrs)      -- NB: look at body_usage, not total_usage
   = (body_usage, binds)                                -- Dead code
 
   | not (any (`usedIn` body_usage) bndrs)      -- NB: look at body_usage, not total_usage
   = (body_usage, binds)                                -- Dead code
 
@@ -334,14 +434,15 @@ occAnalRec (CyclicSCC nodes) (body_usage, binds)
   = (final_usage, Rec pairs : binds)
 
   where
   = (final_usage, Rec pairs : binds)
 
   where
-    bndrs    = [b | (ND b _ _ _, _, _) <- nodes]
+    bndrs    = [b | (ND { nd_bndr = b }, _, _) <- nodes]
     bndr_set = mkVarSet bndrs
     bndr_set = mkVarSet bndrs
+    non_boring bndr = isId bndr &&
+                      (isStableUnfolding (realIdUnfolding bndr) || idHasRules bndr)
 
        ----------------------------
        -- Tag the binders with their occurrence info
     total_usage = foldl add_usage body_usage nodes
 
        ----------------------------
        -- Tag the binders with their occurrence info
     total_usage = foldl add_usage body_usage nodes
-    add_usage body_usage (ND bndr _ rhs_usage _, _, _)
-       = body_usage +++ addRuleUsage rhs_usage bndr
+    add_usage usage_so_far (ND { nd_uds = rhs_usage }, _, _) = usage_so_far +++ rhs_usage
     (final_usage, tagged_nodes) = mapAccumL tag_node total_usage nodes
 
     tag_node :: UsageDetails -> Node Details -> (UsageDetails, Node Details)
     (final_usage, tagged_nodes) = mapAccumL tag_node total_usage nodes
 
     tag_node :: UsageDetails -> Node Details -> (UsageDetails, Node Details)
@@ -350,8 +451,8 @@ occAnalRec (CyclicSCC nodes) (body_usage, binds)
        --      saying "no preInlineUnconditionally" if it is used
        --      in any rule (lhs or rhs) of the recursive group
        --      See Note [Weak loop breakers]
        --      saying "no preInlineUnconditionally" if it is used
        --      in any rule (lhs or rhs) of the recursive group
        --      See Note [Weak loop breakers]
-    tag_node usage (ND bndr rhs rhs_usage rhs_fvs, k, ks)
-      = (usage `delVarEnv` bndr, (ND bndr2 rhs rhs_usage rhs_fvs, k, ks))
+    tag_node usage (details@ND { nd_bndr = bndr }, k, ks)
+      = (usage `delVarEnv` bndr, (details { nd_bndr = bndr2 }, k, ks))
       where
        bndr2 | bndr `elemVarSet` all_rule_fvs = makeLoopBreaker True bndr1
              | otherwise                      = bndr1
       where
        bndr2 | bndr `elemVarSet` all_rule_fvs = makeLoopBreaker True bndr1
              | otherwise                      = bndr1
@@ -361,53 +462,32 @@ occAnalRec (CyclicSCC nodes) (body_usage, binds)
 
        ----------------------------
        -- Now reconstruct the cycle
 
        ----------------------------
        -- Now reconstruct the cycle
-    pairs | no_rules  = reOrderCycle tagged_nodes
-         | otherwise = concatMap reOrderRec (stronglyConnCompR loop_breaker_edges)
+    pairs | any non_boring bndrs
+          = foldr (reOrderRec 0) [] $
+            stronglyConnCompFromEdgedVerticesR loop_breaker_edges
+          | otherwise
+          = reOrderCycle 0 tagged_nodes []
 
 
-       -- See Note [Choosing loop breakers] for looop_breaker_edges
+       -- See Note [Choosing loop breakers] for loop_breaker_edges
     loop_breaker_edges = map mk_node tagged_nodes
     loop_breaker_edges = map mk_node tagged_nodes
-    mk_node (details@(ND _ _ _ rhs_fvs), k, _) = (details, k, new_ks)
+    mk_node (details@(ND { nd_inl = inl_fvs }), k, _) = (details, k, new_ks)
        where
        where
-         new_ks = keysUFM (extendFvs rule_fv_env rhs_fvs rhs_fvs)
+          new_ks = keysUFM (fst (extendFvs rule_fv_env inl_fvs))
 
     ------------------------------------
     rule_fv_env :: IdEnv IdSet  -- Variables from this group mentioned in RHS of rules
                                 -- Domain is *subset* of bound vars (others have no rule fvs)
 
     ------------------------------------
     rule_fv_env :: IdEnv IdSet  -- Variables from this group mentioned in RHS of rules
                                 -- Domain is *subset* of bound vars (others have no rule fvs)
-    rule_fv_env = rule_loop init_rule_fvs
-
-    no_rules      = null init_rule_fvs
-    init_rule_fvs = [(b, rule_fvs)
-                    | b <- bndrs
-                    , let rule_fvs = idRuleRhsVars b `intersectVarSet` bndr_set
-                    , not (isEmptyVarSet rule_fvs)]
-
-    rule_loop :: [(Id,IdSet)] -> IdEnv IdSet    -- Finds fixpoint
-    rule_loop fv_list
-        | no_change = env
-        | otherwise = rule_loop new_fv_list
-        where
-          env = mkVarEnv init_rule_fvs
-          (no_change, new_fv_list) = mapAccumL bump True fv_list
-          bump no_change (b,fvs)
-                | new_fvs `subVarSet` fvs = (no_change, (b,fvs))
-                | otherwise               = (False,     (b,new_fvs `unionVarSet` fvs))
-                where
-                  new_fvs = extendFvs env emptyVarSet fvs
-
-idRuleRhsVars :: Id -> VarSet
--- Just the variables free on the *rhs* of a rule
--- See Note [Choosing loop breakers]
-idRuleRhsVars id = foldr (unionVarSet . ruleRhsFreeVars) emptyVarSet (idCoreRules id)
-
-extendFvs :: IdEnv IdSet -> IdSet -> IdSet -> IdSet
--- (extendFVs env fvs s) returns (fvs `union` env(s))
-extendFvs env fvs id_set
-  = foldUFM_Directly add fvs id_set
-  where
-    add uniq _ fvs
-        = case lookupVarEnv_Directly env uniq  of
-            Just fvs' -> fvs' `unionVarSet` fvs
-            Nothing   -> fvs
+    rule_fv_env = transClosureFV init_rule_fvs
+    init_rule_fvs
+      | Just is_active <- occ_rule_act env  -- See Note [Finding rule RHS free vars]
+      = [ (b, rule_fvs)
+        | b <- bndrs
+       , isId b
+        , let rule_fvs = idRuleRhsVars is_active b
+                         `intersectVarSet` bndr_set
+        , not (isEmptyVarSet rule_fvs)]
+      | otherwise 
+      = []
 \end{code}
 
 @reOrderRec@ is applied to the list of (binder,rhs) pairs for a cyclic
 \end{code}
 
 @reOrderRec@ is applied to the list of (binder,rhs) pairs for a cyclic
@@ -447,100 +527,112 @@ Perhaps something cleverer would suffice.
 \begin{code}
 type Node details = (details, Unique, [Unique])        -- The Ints are gotten from the Unique,
                                                -- which is gotten from the Id.
 \begin{code}
 type Node details = (details, Unique, [Unique])        -- The Ints are gotten from the Unique,
                                                -- which is gotten from the Id.
-data Details = ND Id           -- Binder
-                 CoreExpr      -- RHS
-                 UsageDetails  -- Full usage from RHS (*not* including rules)
-                 IdSet         -- Other binders from this Rec group mentioned on RHS
-                               -- (derivable from UsageDetails but cached here)
-
-reOrderRec :: SCC (Node Details)
-           -> [(Id,CoreExpr)]
+data Details
+  = ND { nd_bndr :: Id          -- Binder
+       , nd_rhs  :: CoreExpr    -- RHS
+
+       , nd_uds  :: UsageDetails  -- Usage from RHS,
+                                  -- including RULES and InlineRule unfolding
+
+       , nd_inl  :: IdSet       -- Other binders *from this Rec group* mentioned in
+       }                        --   its InlineRule unfolding (if present)
+                                --   AND the  RHS
+                                -- but *excluding* any RULES
+                                -- This is the IdSet that may be used if the Id is inlined
+
+reOrderRec :: Int -> SCC (Node Details)
+           -> [(Id,CoreExpr)] -> [(Id,CoreExpr)]
 -- Sorted into a plausible order.  Enough of the Ids have
 --      IAmALoopBreaker pragmas that there are no loops left.
 -- Sorted into a plausible order.  Enough of the Ids have
 --      IAmALoopBreaker pragmas that there are no loops left.
-reOrderRec (AcyclicSCC (ND bndr rhs _ _, _, _)) = [(bndr, rhs)]
-reOrderRec (CyclicSCC cycle)                   = reOrderCycle cycle
+reOrderRec _ (AcyclicSCC (ND { nd_bndr = bndr, nd_rhs = rhs }, _, _))
+                                   pairs = (bndr, rhs) : pairs
+reOrderRec depth (CyclicSCC cycle) pairs = reOrderCycle depth cycle pairs
 
 
-reOrderCycle :: [Node Details] -> [(Id,CoreExpr)]
-reOrderCycle []
+reOrderCycle :: Int -> [Node Details] -> [(Id,CoreExpr)] -> [(Id,CoreExpr)]
+reOrderCycle _ [] _
   = panic "reOrderCycle"
   = panic "reOrderCycle"
-reOrderCycle [bind]     -- Common case of simple self-recursion
-  = [(makeLoopBreaker False bndr, rhs)]
-  where
-    (ND bndr rhs _ _, _, _) = bind
+reOrderCycle _ [(ND { nd_bndr = bndr, nd_rhs = rhs }, _, _)] pairs
+  =    -- Common case of simple self-recursion
+    (makeLoopBreaker False bndr, rhs) : pairs
 
 
-reOrderCycle (bind : binds)
+reOrderCycle depth (bind : binds) pairs
   =     -- Choose a loop breaker, mark it no-inline,
         -- do SCC analysis on the rest, and recursively sort them out
   =     -- Choose a loop breaker, mark it no-inline,
         -- do SCC analysis on the rest, and recursively sort them out
-    concatMap reOrderRec (stronglyConnCompR unchosen) ++
-    [(makeLoopBreaker False bndr, rhs)]
-
+--    pprTrace "reOrderCycle" (ppr [b | (ND { nd_bndr = b }, _, _) <- bind:binds]) $
+    foldr (reOrderRec new_depth)
+          ([ (makeLoopBreaker False bndr, rhs) 
+           | (ND { nd_bndr = bndr, nd_rhs = rhs }, _, _) <- chosen_binds] ++ pairs)
+         (stronglyConnCompFromEdgedVerticesR unchosen) 
   where
   where
-    (chosen_bind, unchosen) = choose_loop_breaker bind (score bind) [] binds
-    ND bndr rhs _ _ = chosen_bind
+    (chosen_binds, unchosen) = choose_loop_breaker [bind] (score bind) [] binds
+
+    approximate_loop_breaker = depth >= 2
+    new_depth | approximate_loop_breaker = 0
+             | otherwise                = depth+1
+       -- After two iterations (d=0, d=1) give up
+       -- and approximate, returning to d=0
 
         -- This loop looks for the bind with the lowest score
         -- to pick as the loop  breaker.  The rest accumulate in
 
         -- This loop looks for the bind with the lowest score
         -- to pick as the loop  breaker.  The rest accumulate in
-    choose_loop_breaker (details,_,_) _loop_sc acc []
-        = (details, acc)        -- Done
+    choose_loop_breaker loop_binds _loop_sc acc []
+        = (loop_binds, acc)        -- Done
 
 
-    choose_loop_breaker loop_bind loop_sc acc (bind : binds)
+       -- If approximate_loop_breaker is True, we pick *all*
+       -- nodes with lowest score, else just one
+       -- See Note [Complexity of loop breaking]
+    choose_loop_breaker loop_binds loop_sc acc (bind : binds)
         | sc < loop_sc  -- Lower score so pick this new one
         | sc < loop_sc  -- Lower score so pick this new one
-        = choose_loop_breaker bind sc (loop_bind : acc) binds
+        = choose_loop_breaker [bind] sc (loop_binds ++ acc) binds
 
 
-        | otherwise     -- No lower so don't pick it
-        = choose_loop_breaker loop_bind loop_sc (bind : acc) binds
+       | approximate_loop_breaker && sc == loop_sc
+       = choose_loop_breaker (bind : loop_binds) loop_sc acc binds
+       
+        | otherwise     -- Higher score so don't pick it
+        = choose_loop_breaker loop_binds loop_sc (bind : acc) binds
         where
           sc = score bind
 
     score :: Node Details -> Int        -- Higher score => less likely to be picked as loop breaker
         where
           sc = score bind
 
     score :: Node Details -> Int        -- Higher score => less likely to be picked as loop breaker
-    score (ND bndr rhs _ _, _, _)
-        | workerExists (idWorkerInfo bndr)      = 10
-                -- Note [Worker inline loop]
-
-        | exprIsTrivial rhs        = 5  -- Practically certain to be inlined
+    score (ND { nd_bndr = bndr, nd_rhs = rhs }, _, _)
+        | not (isId bndr) = 100            -- A type or cercion variable is never a loop breaker
+
+        | isDFunId bndr = 9   -- Never choose a DFun as a loop breaker
+                             -- Note [DFuns should not be loop breakers]
+
+        | Just inl_source <- isStableCoreUnfolding_maybe (idUnfolding bndr)
+       = case inl_source of
+            InlineWrapper {} -> 10  -- Note [INLINE pragmas]
+            _other           ->  3  -- Data structures are more important than this
+                                    -- so that dictionary/method recursion unravels
+               -- Note that this case hits all InlineRule things, so we
+               -- never look at 'rhs for InlineRule stuff. That's right, because
+               -- 'rhs' is irrelevant for inlining things with an InlineRule
+                
+        | is_con_app rhs = 5  -- Data types help with cases: Note [Constructor applications]
+                
+        | exprIsTrivial rhs = 10  -- Practically certain to be inlined
                 -- Used to have also: && not (isExportedId bndr)
                 -- But I found this sometimes cost an extra iteration when we have
                 --      rec { d = (a,b); a = ...df...; b = ...df...; df = d }
                 -- where df is the exported dictionary. Then df makes a really
                 -- bad choice for loop breaker
 
                 -- Used to have also: && not (isExportedId bndr)
                 -- But I found this sometimes cost an extra iteration when we have
                 --      rec { d = (a,b); a = ...df...; b = ...df...; df = d }
                 -- where df is the exported dictionary. Then df makes a really
                 -- bad choice for loop breaker
 
-        | is_con_app rhs = 3    -- Data types help with cases
-                -- Note [conapp]
-
+       
 -- If an Id is marked "never inline" then it makes a great loop breaker
 -- The only reason for not checking that here is that it is rare
 -- and I've never seen a situation where it makes a difference,
 -- so it probably isn't worth the time to test on every binder
 --     | isNeverActive (idInlinePragma bndr) = -10
 
 -- If an Id is marked "never inline" then it makes a great loop breaker
 -- The only reason for not checking that here is that it is rare
 -- and I've never seen a situation where it makes a difference,
 -- so it probably isn't worth the time to test on every binder
 --     | isNeverActive (idInlinePragma bndr) = -10
 
-        | inlineCandidate bndr rhs = 2  -- Likely to be inlined
-                -- Note [Inline candidates]
+        | isOneOcc (idOccInfo bndr) = 2  -- Likely to be inlined
 
 
-        | not (neverUnfold (idUnfolding bndr)) = 1
-                -- the Id has some kind of unfolding
+        | canUnfold (realIdUnfolding bndr) = 1
+                -- The Id has some kind of unfolding
+               -- Ignore loop-breaker-ness here because that is what we are setting!
 
         | otherwise = 0
 
 
         | otherwise = 0
 
-    inlineCandidate :: Id -> CoreExpr -> Bool
-    inlineCandidate _  (Note InlineMe _) = True
-    inlineCandidate id _                 = isOneOcc (idOccInfo id)
-
-        -- Note [conapp]
-        --
-        -- It's really really important to inline dictionaries.  Real
-        -- example (the Enum Ordering instance from GHC.Base):
-        --
-        --      rec     f = \ x -> case d of (p,q,r) -> p x
-        --              g = \ x -> case d of (p,q,r) -> q x
-        --              d = (v, f, g)
-        --
-        -- Here, f and g occur just once; but we can't inline them into d.
-        -- On the other hand we *could* simplify those case expressions if
-        -- we didn't stupidly choose d as the loop breaker.
-        -- But we won't because constructor args are marked "Many".
-        -- Inlining dictionaries is really essential to unravelling
-        -- the loops in static numeric dictionaries, see GHC.Float.
-
+       -- Checking for a constructor application
         -- Cheap and cheerful; the simplifer moves casts out of the way
         -- The lambda case is important to spot x = /\a. C (f a)
         -- which comes up when C is a dictionary constructor and
         -- Cheap and cheerful; the simplifer moves casts out of the way
         -- The lambda case is important to spot x = /\a. C (f a)
         -- which comes up when C is a dictionary constructor and
@@ -549,36 +641,119 @@ reOrderCycle (bind : binds)
         --
         -- However we *also* treat (\x. C p q) as a con-app-like thing,
         --      Note [Closure conversion]
         --
         -- However we *also* treat (\x. C p q) as a con-app-like thing,
         --      Note [Closure conversion]
-    is_con_app (Var v)    = isDataConWorkId v
+    is_con_app (Var v)    = isConLikeId v
     is_con_app (App f _)  = is_con_app f
     is_con_app (Lam _ e)  = is_con_app e
     is_con_app (Note _ e) = is_con_app e
     is_con_app _          = False
 
 makeLoopBreaker :: Bool -> Id -> Id
     is_con_app (App f _)  = is_con_app f
     is_con_app (Lam _ e)  = is_con_app e
     is_con_app (Note _ e) = is_con_app e
     is_con_app _          = False
 
 makeLoopBreaker :: Bool -> Id -> Id
--- Set the loop-breaker flag
--- See Note [Weak loop breakers]
-makeLoopBreaker weak bndr = setIdOccInfo bndr (IAmALoopBreaker weak)
+-- Set the loop-breaker flag: see Note [Weak loop breakers]
+makeLoopBreaker weak bndr 
+  = ASSERT2( isId bndr, ppr bndr ) setIdOccInfo bndr (IAmALoopBreaker weak)
 \end{code}
 
 \end{code}
 
-Note [Worker inline loop]
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-Never choose a wrapper as the loop breaker!  Because
-wrappers get auto-generated inlinings when importing, and
-that can lead to an infinite inlining loop.  For example:
+Note [Complexity of loop breaking]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+The loop-breaking algorithm knocks out one binder at a time, and 
+performs a new SCC analysis on the remaining binders.  That can
+behave very badly in tightly-coupled groups of bindings; in the
+worst case it can be (N**2)*log N, because it does a full SCC
+on N, then N-1, then N-2 and so on.
+
+To avoid this, we switch plans after 2 (or whatever) attempts:
+  Plan A: pick one binder with the lowest score, make it
+         a loop breaker, and try again
+  Plan B: pick *all* binders with the lowest score, make them
+         all loop breakers, and try again 
+Since there are only a small finite number of scores, this will
+terminate in a constant number of iterations, rather than O(N)
+iterations.
+
+You might thing that it's very unlikely, but RULES make it much
+more likely.  Here's a real example from Trac #1969:
+  Rec { $dm = \d.\x. op d
+       {-# RULES forall d. $dm Int d  = $s$dm1
+                 forall d. $dm Bool d = $s$dm2 #-}
+       
+       dInt = MkD .... opInt ...
+       dInt = MkD .... opBool ...
+       opInt  = $dm dInt
+       opBool = $dm dBool
+
+       $s$dm1 = \x. op dInt
+       $s$dm2 = \x. op dBool }
+The RULES stuff means that we can't choose $dm as a loop breaker
+(Note [Choosing loop breakers]), so we must choose at least (say)
+opInt *and* opBool, and so on.  The number of loop breakders is
+linear in the number of instance declarations.
+
+Note [INLINE pragmas]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Avoid choosing a function with an INLINE pramga as the loop breaker!  
+If such a function is mutually-recursive with a non-INLINE thing,
+then the latter should be the loop-breaker.
+
+Usually this is just a question of optimisation. But a particularly
+bad case is wrappers generated by the demand analyser: if you make
+then into a loop breaker you may get an infinite inlining loop.  For
+example:
   rec {
         $wfoo x = ....foo x....
 
         {-loop brk-} foo x = ...$wfoo x...
   }
   rec {
         $wfoo x = ....foo x....
 
         {-loop brk-} foo x = ...$wfoo x...
   }
-
 The interface file sees the unfolding for $wfoo, and sees that foo is
 strict (and hence it gets an auto-generated wrapper).  Result: an
 infinite inlining in the importing scope.  So be a bit careful if you
 change this.  A good example is Tree.repTree in
 nofib/spectral/minimax. If the repTree wrapper is chosen as the loop
 The interface file sees the unfolding for $wfoo, and sees that foo is
 strict (and hence it gets an auto-generated wrapper).  Result: an
 infinite inlining in the importing scope.  So be a bit careful if you
 change this.  A good example is Tree.repTree in
 nofib/spectral/minimax. If the repTree wrapper is chosen as the loop
-breaker then compiling Game.hs goes into an infinite loop (this
-happened when we gave is_con_app a lower score than inline candidates).
+breaker then compiling Game.hs goes into an infinite loop.  This
+happened when we gave is_con_app a lower score than inline candidates:
+
+  Tree.repTree
+    = __inline_me (/\a. \w w1 w2 -> 
+                   case Tree.$wrepTree @ a w w1 w2 of
+                    { (# ww1, ww2 #) -> Branch @ a ww1 ww2 })
+  Tree.$wrepTree
+    = /\a w w1 w2 -> 
+      (# w2_smP, map a (Tree a) (Tree.repTree a w1 w) (w w2) #)
+
+Here we do *not* want to choose 'repTree' as the loop breaker.
+
+Note [DFuns should not be loop breakers]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+It's particularly bad to make a DFun into a loop breaker.  See
+Note [How instance declarations are translated] in TcInstDcls
+
+We give DFuns a higher score than ordinary CONLIKE things because 
+if there's a choice we want the DFun to be the non-looop breker. Eg
+rec { sc = /\ a \$dC. $fBWrap (T a) ($fCT @ a $dC)
+
+      $fCT :: forall a_afE. (Roman.C a_afE) => Roman.C (Roman.T a_afE)
+      {-# DFUN #-}
+      $fCT = /\a \$dC. MkD (T a) ((sc @ a $dC) |> blah) ($ctoF @ a $dC)
+    }
+
+Here 'sc' (the superclass) looks CONLIKE, but we'll never get to it
+if we can't unravel the DFun first.
+
+Note [Constructor applications]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+It's really really important to inline dictionaries.  Real
+example (the Enum Ordering instance from GHC.Base):
+
+     rec     f = \ x -> case d of (p,q,r) -> p x
+             g = \ x -> case d of (p,q,r) -> q x
+             d = (v, f, g)
+
+Here, f and g occur just once; but we can't inline them into d.
+On the other hand we *could* simplify those case expressions if
+we didn't stupidly choose d as the loop breaker.
+But we won't because constructor args are marked "Many".
+Inlining dictionaries is really essential to unravelling
+the loops in static numeric dictionaries, see GHC.Float.
 
 Note [Closure conversion]
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 
 Note [Closure conversion]
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
@@ -616,49 +791,80 @@ ToDo: try using the occurrence info for the inline'd binder.
 
 \begin{code}
 occAnalRhs :: OccEnv
 
 \begin{code}
 occAnalRhs :: OccEnv
-           -> Id -> CoreExpr    -- Binder and rhs
-                                -- For non-recs the binder is alrady tagged
-                                -- with occurrence info
+           -> Maybe Id -> CoreExpr    -- Binder and rhs
+                 -- Just b  => non-rec, and alrady tagged with occurrence info
+                 -- Nothing => Rec, no occ info
            -> (UsageDetails, CoreExpr)
            -> (UsageDetails, CoreExpr)
-
-occAnalRhs env id rhs
+              -- Returned usage details covers only the RHS,
+              -- and *not* the RULE or INLINE template for the Id
+occAnalRhs env mb_bndr rhs
   = occAnal ctxt rhs
   where
   = occAnal ctxt rhs
   where
-    ctxt | certainly_inline id = env
-         | otherwise           = rhsCtxt
-        -- Note that we generally use an rhsCtxt.  This tells the occ anal n
-        -- that it's looking at an RHS, which has an effect in occAnalApp
-        --
-        -- But there's a problem.  Consider
-        --      x1 = a0 : []
-        --      x2 = a1 : x1
-        --      x3 = a2 : x2
-        --      g  = f x3
-        -- First time round, it looks as if x1 and x2 occur as an arg of a
-        -- let-bound constructor ==> give them a many-occurrence.
-        -- But then x3 is inlined (unconditionally as it happens) and
-        -- next time round, x2 will be, and the next time round x1 will be
-        -- Result: multiple simplifier iterations.  Sigh.
-        -- Crude solution: use rhsCtxt for things that occur just once...
-
-    certainly_inline id = case idOccInfo id of
-                            OneOcc in_lam one_br _ -> not in_lam && one_br
-                            _                      -> False
-\end{code}
-
-
+    -- See Note [Cascading inlines]
+    ctxt = case mb_bndr of
+             Just b | certainly_inline b -> env
+             _other                      -> rhsCtxt env
+
+    certainly_inline bndr  -- See Note [Cascading inlines]
+      = case idOccInfo bndr of
+          OneOcc in_lam one_br _ -> not in_lam && one_br && active && not_stable
+          _                      -> False
+      where
+        active     = isAlwaysActive (idInlineActivation bndr)
+        not_stable = not (isStableUnfolding (idUnfolding bndr))
 
 
-\begin{code}
-addRuleUsage :: UsageDetails -> Id -> UsageDetails
--- Add the usage from RULES in Id to the usage
-addRuleUsage usage id
-  = foldVarSet add usage (idRuleVars id)
+addIdOccs :: UsageDetails -> VarSet -> UsageDetails
+addIdOccs usage id_set = foldVarSet add usage id_set
   where
   where
-    add v u = addOneOcc u v NoOccInfo           -- Give a non-committal binder info
-                                                -- (i.e manyOcc) because many copies
-                                                -- of the specialised thing can appear
+    add v u | isId v    = addOneOcc u v NoOccInfo
+            | otherwise = u
+       -- Give a non-committal binder info (i.e NoOccInfo) because
+       --   a) Many copies of the specialised thing can appear
+       --   b) We don't want to substitute a BIG expression inside a RULE
+       --      even if that's the only occurrence of the thing
+       --      (Same goes for INLINE.)
 \end{code}
 
 \end{code}
 
+Note [Cascading inlines]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+By default we use an rhsCtxt for the RHS of a binding.  This tells the
+occ anal n that it's looking at an RHS, which has an effect in
+occAnalApp.  In particular, for constructor applications, it makes
+the arguments appear to have NoOccInfo, so that we don't inline into
+them. Thus    x = f y
+              k = Just x
+we do not want to inline x.
+
+But there's a problem.  Consider
+     x1 = a0 : []
+     x2 = a1 : x1
+     x3 = a2 : x2
+     g  = f x3
+First time round, it looks as if x1 and x2 occur as an arg of a
+let-bound constructor ==> give them a many-occurrence.
+But then x3 is inlined (unconditionally as it happens) and
+next time round, x2 will be, and the next time round x1 will be
+Result: multiple simplifier iterations.  Sigh.
+
+So, when analysing the RHS of x3 we notice that x3 will itself
+definitely inline the next time round, and so we analyse x3's rhs in
+an ordinary context, not rhsCtxt.  Hence the "certainly_inline" stuff.
+
+Annoyingly, we have to approximiate SimplUtils.preInlineUnconditionally.
+If we say "yes" when preInlineUnconditionally says "no" the simplifier iterates
+indefinitely:
+        x = f y
+        k = Just x
+inline ==>
+        k = Just (f y)
+float ==>
+        x1 = f y
+        k = Just x1
+
+This is worse than the slow cascade, so we only want to say "certainly_inline"
+if it really is certain.  Look at the note with preInlineUnconditionally
+for the various clauses.
+
 Expressions
 ~~~~~~~~~~~
 \begin{code}
 Expressions
 ~~~~~~~~~~~
 \begin{code}
@@ -667,41 +873,30 @@ occAnal :: OccEnv
         -> (UsageDetails,       -- Gives info only about the "interesting" Ids
             CoreExpr)
 
         -> (UsageDetails,       -- Gives info only about the "interesting" Ids
             CoreExpr)
 
-occAnal _   (Type t)  = (emptyDetails, Type t)
-occAnal env (Var v)   = (mkOneOcc env v False, Var v)
+occAnal _   expr@(Type _) = (emptyDetails,        expr)
+occAnal _   expr@(Lit _)  = (emptyDetails,        expr)   
+occAnal env expr@(Var v)  = (mkOneOcc env v False, expr)
     -- At one stage, I gathered the idRuleVars for v here too,
     -- which in a way is the right thing to do.
     -- But that went wrong right after specialisation, when
     -- the *occurrences* of the overloaded function didn't have any
     -- rules in them, so the *specialised* versions looked as if they
     -- weren't used at all.
     -- At one stage, I gathered the idRuleVars for v here too,
     -- which in a way is the right thing to do.
     -- But that went wrong right after specialisation, when
     -- the *occurrences* of the overloaded function didn't have any
     -- rules in them, so the *specialised* versions looked as if they
     -- weren't used at all.
-\end{code}
-
-We regard variables that occur as constructor arguments as "dangerousToDup":
 
 
-\begin{verbatim}
-module A where
-f x = let y = expensive x in
-      let z = (True,y) in
-      (case z of {(p,q)->q}, case z of {(p,q)->q})
-\end{verbatim}
-
-We feel free to duplicate the WHNF (True,y), but that means
-that y may be duplicated thereby.
+occAnal _ (Coercion co) 
+  = (addIdOccs emptyDetails (coVarsOfCo co), Coercion co)
+       -- See Note [Gather occurrences of coercion veriables]
+\end{code}
 
 
-If we aren't careful we duplicate the (expensive x) call!
-Constructors are rather like lambdas in this way.
+Note [Gather occurrences of coercion veriables]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+We need to gather info about what coercion variables appear, so that
+we can sort them into the right place when doing dependency analysis.
 
 \begin{code}
 
 \begin{code}
-occAnal _   expr@(Lit _) = (emptyDetails, expr)
 \end{code}
 
 \begin{code}
 \end{code}
 
 \begin{code}
-occAnal env (Note InlineMe body)
-  = case occAnal env body of { (usage, body') ->
-    (mapVarEnv markMany usage, Note InlineMe body')
-    }
-
 occAnal env (Note note@(SCC _) body)
   = case occAnal env body of { (usage, body') ->
     (mapVarEnv markInsideSCC usage, Note note body')
 occAnal env (Note note@(SCC _) body)
   = case occAnal env body of { (usage, body') ->
     (mapVarEnv markInsideSCC usage, Note note body')
@@ -714,7 +909,10 @@ occAnal env (Note note body)
 
 occAnal env (Cast expr co)
   = case occAnal env expr of { (usage, expr') ->
 
 occAnal env (Cast expr co)
   = case occAnal env expr of { (usage, expr') ->
-    (markRhsUds env True usage, Cast expr' co)
+    let usage1 = markManyIf (isRhsEnv env) usage
+        usage2 = addIdOccs usage1 (coVarsOfCo co)
+          -- See Note [Gather occurrences of coercion veriables]
+    in (usage2, Cast expr' co)
         -- If we see let x = y `cast` co
         -- then mark y as 'Many' so that we don't
         -- immediately inline y again.
         -- If we see let x = y `cast` co
         -- then mark y as 'Many' so that we don't
         -- immediately inline y again.
@@ -746,7 +944,9 @@ occAnal env (Lam x body) | isTyVar x
 occAnal env expr@(Lam _ _)
   = case occAnal env_body body of { (body_usage, body') ->
     let
 occAnal env expr@(Lam _ _)
   = case occAnal env_body body of { (body_usage, body') ->
     let
-        (final_usage, tagged_binders) = tagBinders body_usage binders
+        (final_usage, tagged_binders) = tagLamBinders body_usage binders'
+                     -- Use binders' to put one-shot info on the lambdas
+
         --      URGH!  Sept 99: we don't seem to be able to use binders' here, because
         --      we get linear-typed things in the resulting program that we can't handle yet.
         --      (e.g. PrelShow)  TODO
         --      URGH!  Sept 99: we don't seem to be able to use binders' here, because
         --      we get linear-typed things in the resulting program that we can't handle yet.
         --      (e.g. PrelShow)  TODO
@@ -759,23 +959,25 @@ occAnal env expr@(Lam _ _)
     (really_final_usage,
      mkLams tagged_binders body') }
   where
     (really_final_usage,
      mkLams tagged_binders body') }
   where
-    env_body        = vanillaCtxt                       -- Body is (no longer) an RhsContext
+    env_body        = vanillaCtxt (trimOccEnv env binders)
+                       -- Body is (no longer) an RhsContext
     (binders, body) = collectBinders expr
     binders'        = oneShotGroup env binders
     linear          = all is_one_shot binders'
     is_one_shot b   = isId b && isOneShotBndr b
 
 occAnal env (Case scrut bndr ty alts)
     (binders, body) = collectBinders expr
     binders'        = oneShotGroup env binders
     linear          = all is_one_shot binders'
     is_one_shot b   = isId b && isOneShotBndr b
 
 occAnal env (Case scrut bndr ty alts)
-  = case occ_anal_scrut scrut alts                  of { (scrut_usage, scrut') ->
-    case mapAndUnzip (occAnalAlt alt_env bndr) alts of { (alts_usage_s, alts')   ->
+  = case occ_anal_scrut scrut alts     of { (scrut_usage, scrut') ->
+    case mapAndUnzip occ_anal_alt alts of { (alts_usage_s, alts')   ->
     let
         alts_usage  = foldr1 combineAltsUsageDetails alts_usage_s
     let
         alts_usage  = foldr1 combineAltsUsageDetails alts_usage_s
-        alts_usage' = addCaseBndrUsage alts_usage
-        (alts_usage1, tagged_bndr) = tagBinder alts_usage' bndr
+        (alts_usage1, tagged_bndr) = tag_case_bndr alts_usage bndr
         total_usage = scrut_usage +++ alts_usage1
     in
     total_usage `seq` (total_usage, Case scrut' tagged_bndr ty alts') }}
   where
         total_usage = scrut_usage +++ alts_usage1
     in
     total_usage `seq` (total_usage, Case scrut' tagged_bndr ty alts') }}
   where
+       -- Note [Case binder usage]     
+       -- ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
         -- The case binder gets a usage of either "many" or "dead", never "one".
         -- Reason: we like to inline single occurrences, to eliminate a binding,
         -- but inlining a case binder *doesn't* eliminate a binding.
         -- The case binder gets a usage of either "many" or "dead", never "one".
         -- Reason: we like to inline single occurrences, to eliminate a binding,
         -- but inlining a case binder *doesn't* eliminate a binding.
@@ -783,36 +985,52 @@ occAnal env (Case scrut bndr ty alts)
         --      case x of w { (p,q) -> f w }
         -- into
         --      case x of w { (p,q) -> f (p,q) }
         --      case x of w { (p,q) -> f w }
         -- into
         --      case x of w { (p,q) -> f (p,q) }
-    addCaseBndrUsage usage = case lookupVarEnv usage bndr of
-                                Nothing  -> usage
-                                Just occ -> extendVarEnv usage bndr (markMany occ)
+    tag_case_bndr usage bndr
+      = case lookupVarEnv usage bndr of
+          Nothing -> (usage,                  setIdOccInfo bndr IAmDead)
+          Just _  -> (usage `delVarEnv` bndr, setIdOccInfo bndr NoOccInfo)
 
 
-    alt_env = setVanillaCtxt env
-        -- Consider     x = case v of { True -> (p,q); ... }
-        -- Then it's fine to inline p and q
+    alt_env      = mkAltEnv env scrut bndr
+    occ_anal_alt = occAnalAlt alt_env bndr
 
     occ_anal_scrut (Var v) (alt1 : other_alts)
 
     occ_anal_scrut (Var v) (alt1 : other_alts)
-                                | not (null other_alts) || not (isDefaultAlt alt1)
-                                = (mkOneOcc env v True, Var v)
-    occ_anal_scrut scrut _alts  = occAnal vanillaCtxt scrut
-                                        -- No need for rhsCtxt
+        | not (null other_alts) || not (isDefaultAlt alt1)
+        = (mkOneOcc env v True, Var v) -- The 'True' says that the variable occurs
+                                       -- in an interesting context; the case has
+                                       -- at least one non-default alternative
+    occ_anal_scrut scrut _alts  
+       = occAnal (vanillaCtxt env) scrut    -- No need for rhsCtxt
 
 occAnal env (Let bind body)
 
 occAnal env (Let bind body)
-  = case occAnal env body                of { (body_usage, body') ->
-    case occAnalBind env bind body_usage of { (final_usage, new_binds) ->
+  = case occAnal env_body body                    of { (body_usage, body') ->
+    case occAnalBind env env_body bind body_usage of { (final_usage, new_binds) ->
        (final_usage, mkLets new_binds body') }}
        (final_usage, mkLets new_binds body') }}
+  where
+    env_body = trimOccEnv env (bindersOf bind)
 
 occAnalArgs :: OccEnv -> [CoreExpr] -> (UsageDetails, [CoreExpr])
 
 occAnalArgs :: OccEnv -> [CoreExpr] -> (UsageDetails, [CoreExpr])
-occAnalArgs _env args
+occAnalArgs env args
   = case mapAndUnzip (occAnal arg_env) args of  { (arg_uds_s, args') ->
     (foldr (+++) emptyDetails arg_uds_s, args')}
   where
   = case mapAndUnzip (occAnal arg_env) args of  { (arg_uds_s, args') ->
     (foldr (+++) emptyDetails arg_uds_s, args')}
   where
-    arg_env = vanillaCtxt
+    arg_env = vanillaCtxt env
 \end{code}
 
 Applications are dealt with specially because we want
 the "build hack" to work.
 
 \end{code}
 
 Applications are dealt with specially because we want
 the "build hack" to work.
 
+Note [Arguments of let-bound constructors]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Consider
+    f x = let y = expensive x in
+          let z = (True,y) in
+          (case z of {(p,q)->q}, case z of {(p,q)->q})
+We feel free to duplicate the WHNF (True,y), but that means
+that y may be duplicated thereby.
+
+If we aren't careful we duplicate the (expensive x) call!
+Constructors are rather like lambdas in this way.
+
 \begin{code}
 occAnalApp :: OccEnv
            -> (Expr CoreBndr, [Arg CoreBndr])
 \begin{code}
 occAnalApp :: OccEnv
            -> (Expr CoreBndr, [Arg CoreBndr])
@@ -820,13 +1038,24 @@ occAnalApp :: OccEnv
 occAnalApp env (Var fun, args)
   = case args_stuff of { (args_uds, args') ->
     let
 occAnalApp env (Var fun, args)
   = case args_stuff of { (args_uds, args') ->
     let
-        final_args_uds = markRhsUds env is_pap args_uds
+       final_args_uds = markManyIf (isRhsEnv env && is_exp) args_uds
+         -- We mark the free vars of the argument of a constructor or PAP
+         -- as "many", if it is the RHS of a let(rec).
+         -- This means that nothing gets inlined into a constructor argument
+         -- position, which is what we want.  Typically those constructor
+         -- arguments are just variables, or trivial expressions.
+         --
+         -- This is the *whole point* of the isRhsEnv predicate
+         -- See Note [Arguments of let-bound constructors]
     in
     (fun_uds +++ final_args_uds, mkApps (Var fun) args') }
   where
     fun_uniq = idUnique fun
     fun_uds  = mkOneOcc env fun (valArgCount args > 0)
     in
     (fun_uds +++ final_args_uds, mkApps (Var fun) args') }
   where
     fun_uniq = idUnique fun
     fun_uds  = mkOneOcc env fun (valArgCount args > 0)
-    is_pap = isDataConWorkId fun || valArgCount args < idArity fun
+    is_exp = isExpandableApp fun (valArgCount args)
+          -- See Note [CONLIKE pragma] in BasicTypes
+          -- The definition of is_exp should match that in
+          -- Simplify.prepareRhs
 
                 -- Hack for build, fold, runST
     args_stuff  | fun_uniq == buildIdKey    = appSpecial env 2 [True,True]  args
 
                 -- Hack for build, fold, runST
     args_stuff  | fun_uniq == buildIdKey    = appSpecial env 2 [True,True]  args
@@ -858,21 +1087,11 @@ occAnalApp env (fun, args)
     (final_uds, mkApps fun' args') }}
 
 
     (final_uds, mkApps fun' args') }}
 
 
-markRhsUds :: OccEnv            -- Check if this is a RhsEnv
-           -> Bool              -- and this is true
-           -> UsageDetails      -- The do markMany on this
+markManyIf :: Bool              -- If this is true
+           -> UsageDetails      -- Then do markMany on this
            -> UsageDetails
            -> UsageDetails
--- We mark the free vars of the argument of a constructor or PAP
--- as "many", if it is the RHS of a let(rec).
--- This means that nothing gets inlined into a constructor argument
--- position, which is what we want.  Typically those constructor
--- arguments are just variables, or trivial expressions.
---
--- This is the *whole point* of the isRhsEnv predicate
-markRhsUds env is_pap arg_uds
-  | isRhsEnv env && is_pap = mapVarEnv markMany arg_uds
-  | otherwise              = arg_uds
-
+markManyIf True  uds = mapVarEnv markMany uds
+markManyIf False uds = uds
 
 appSpecial :: OccEnv
            -> Int -> CtxtTy     -- Argument number, and context to use for it
 
 appSpecial :: OccEnv
            -> Int -> CtxtTy     -- Argument number, and context to use for it
@@ -881,12 +1100,12 @@ appSpecial :: OccEnv
 appSpecial env n ctxt args
   = go n args
   where
 appSpecial env n ctxt args
   = go n args
   where
-    arg_env = vanillaCtxt
+    arg_env = vanillaCtxt env
 
     go _ [] = (emptyDetails, [])        -- Too few args
 
     go 1 (arg:args)                     -- The magic arg
 
     go _ [] = (emptyDetails, [])        -- Too few args
 
     go 1 (arg:args)                     -- The magic arg
-      = case occAnal (setCtxt arg_env ctxt) arg of      { (arg_uds, arg') ->
+      = case occAnal (setCtxtTy arg_env ctxt) arg of    { (arg_uds, arg') ->
         case occAnalArgs env args of                    { (args_uds, args') ->
         (arg_uds +++ args_uds, arg':args') }}
 
         case occAnalArgs env args of                    { (args_uds, args') ->
         (arg_uds +++ args_uds, arg':args') }}
 
@@ -897,52 +1116,69 @@ appSpecial env n ctxt args
 \end{code}
 
 
 \end{code}
 
 
-Case alternatives
-~~~~~~~~~~~~~~~~~
-If the case binder occurs at all, the other binders effectively do too.
-For example
-        case e of x { (a,b) -> rhs }
-is rather like
-        let x = (a,b) in rhs
-If e turns out to be (e1,e2) we indeed get something like
-        let a = e1; b = e2; x = (a,b) in rhs
+Note [Binders in case alternatives]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Consider
+    case x of y { (a,b) -> f y }
+We treat 'a', 'b' as dead, because they don't physically occur in the
+case alternative.  (Indeed, a variable is dead iff it doesn't occur in
+its scope in the output of OccAnal.)  It really helps to know when
+binders are unused.  See esp the call to isDeadBinder in
+Simplify.mkDupableAlt
 
 
-Note [Aug 06]: I don't think this is necessary any more, and it helpe
-               to know when binders are unused.  See esp the call to
-               isDeadBinder in Simplify.mkDupableAlt
+In this example, though, the Simplifier will bring 'a' and 'b' back to
+life, beause it binds 'y' to (a,b) (imagine got inlined and
+scrutinised y).
 
 \begin{code}
 occAnalAlt :: OccEnv
            -> CoreBndr
            -> CoreAlt
            -> (UsageDetails, Alt IdWithOccInfo)
 
 \begin{code}
 occAnalAlt :: OccEnv
            -> CoreBndr
            -> CoreAlt
            -> (UsageDetails, Alt IdWithOccInfo)
-occAnalAlt env _case_bndr (con, bndrs, rhs)
-  = case occAnal env rhs of { (rhs_usage, rhs') ->
+occAnalAlt env case_bndr (con, bndrs, rhs)
+  = let 
+        env' = trimOccEnv env bndrs
+    in 
+    case occAnal env' rhs of { (rhs_usage1, rhs1) ->
     let
     let
-        (final_usage, tagged_bndrs) = tagBinders rhs_usage bndrs
-        final_bndrs = tagged_bndrs      -- See Note [Aug06] above
-{-
-        final_bndrs | case_bndr `elemVarEnv` final_usage = bndrs
-                    | otherwise                         = tagged_bndrs
-                -- Leave the binders untagged if the case
-                -- binder occurs at all; see note above
--}
+       proxies = getProxies env' case_bndr 
+       (rhs_usage2, rhs2) = foldrBag wrapProxy (rhs_usage1, rhs1) proxies
+        (alt_usg, tagged_bndrs) = tagLamBinders rhs_usage2 bndrs
+        bndrs' = tagged_bndrs      -- See Note [Binders in case alternatives]
     in
     in
-    (final_usage, (con, final_bndrs, rhs')) }
+    (alt_usg, (con, bndrs', rhs2)) }
+
+wrapProxy :: ProxyBind -> (UsageDetails, CoreExpr) -> (UsageDetails, CoreExpr)
+wrapProxy (bndr, rhs_var, co) (body_usg, body)
+  | not (bndr `usedIn` body_usg) 
+  = (body_usg, body)
+  | otherwise
+  = (body_usg' +++ rhs_usg, Let (NonRec tagged_bndr rhs) body)
+  where
+    (body_usg', tagged_bndr) = tagBinder body_usg bndr
+    rhs_usg = unitVarEnv rhs_var NoOccInfo     -- We don't need exact info
+    rhs = mkCoerce co (Var (zapIdOccInfo rhs_var)) -- See Note [Zap case binders in proxy bindings]
 \end{code}
 
 
 %************************************************************************
 %*                                                                      *
 \end{code}
 
 
 %************************************************************************
 %*                                                                      *
-\subsection[OccurAnal-types]{OccEnv}
+                    OccEnv                                                                     
 %*                                                                      *
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
 data OccEnv
 %*                                                                      *
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
 data OccEnv
-  = OccEnv OccEncl      -- Enclosing context information
-           CtxtTy       -- Tells about linearity
+  = OccEnv { occ_encl            :: !OccEncl      -- Enclosing context information
+          , occ_ctxt     :: !CtxtTy       -- Tells about linearity
+          , occ_proxy    :: ProxyEnv
+           , occ_rule_fvs :: ImpRuleUsage
+           , occ_rule_act :: Maybe (Activation -> Bool)        -- Nothing => Rules are inactive
+             -- See Note [Finding rule RHS free vars]
+    }
 
 
+
+-----------------------------
 -- OccEncl is used to control whether to inline into constructor arguments
 -- For example:
 --      x = (p,q)               -- Don't inline p or q
 -- OccEncl is used to control whether to inline into constructor arguments
 -- For example:
 --      x = (p,q)               -- Don't inline p or q
@@ -957,6 +1193,10 @@ data OccEncl
   | OccVanilla          -- Argument of function, body of lambda, scruintee of case etc.
                         -- Do inline into constructor args here
 
   | OccVanilla          -- Argument of function, body of lambda, scruintee of case etc.
                         -- Do inline into constructor args here
 
+instance Outputable OccEncl where
+  ppr OccRhs     = ptext (sLit "occRhs")
+  ppr OccVanilla = ptext (sLit "occVanilla")
+
 type CtxtTy = [Bool]
         -- []           No info
         --
 type CtxtTy = [Bool]
         -- []           No info
         --
@@ -967,25 +1207,27 @@ type CtxtTy = [Bool]
         --                      be applied many times; but when it is,
         --                      the CtxtTy inside applies
 
         --                      be applied many times; but when it is,
         --                      the CtxtTy inside applies
 
-initOccEnv :: OccEnv
-initOccEnv = OccEnv OccRhs []
+initOccEnv :: Maybe (Activation -> Bool) -> [CoreRule] 
+           -> OccEnv
+initOccEnv active_rule imp_rules
+  = OccEnv { occ_encl  = OccVanilla
+          , occ_ctxt  = []
+          , occ_proxy = PE emptyVarEnv emptyVarSet
+           , occ_rule_fvs = findImpRuleUsage active_rule imp_rules
+           , occ_rule_act = active_rule }
 
 
-vanillaCtxt :: OccEnv
-vanillaCtxt = OccEnv OccVanilla []
+vanillaCtxt :: OccEnv -> OccEnv
+vanillaCtxt env = env { occ_encl = OccVanilla, occ_ctxt = [] }
 
 
-rhsCtxt :: OccEnv
-rhsCtxt     = OccEnv OccRhs     []
+rhsCtxt :: OccEnv -> OccEnv
+rhsCtxt env = env { occ_encl = OccRhs, occ_ctxt = [] }
 
 
-isRhsEnv :: OccEnv -> Bool
-isRhsEnv (OccEnv OccRhs     _) = True
-isRhsEnv (OccEnv OccVanilla _) = False
-
-setVanillaCtxt :: OccEnv -> OccEnv
-setVanillaCtxt (OccEnv OccRhs ctxt_ty) = OccEnv OccVanilla ctxt_ty
-setVanillaCtxt other_env               = other_env
+setCtxtTy :: OccEnv -> CtxtTy -> OccEnv
+setCtxtTy env ctxt = env { occ_ctxt = ctxt }
 
 
-setCtxt :: OccEnv -> CtxtTy -> OccEnv
-setCtxt (OccEnv encl _) ctxt = OccEnv encl ctxt
+isRhsEnv :: OccEnv -> Bool
+isRhsEnv (OccEnv { occ_encl = OccRhs })     = True
+isRhsEnv (OccEnv { occ_encl = OccVanilla }) = False
 
 oneShotGroup :: OccEnv -> [CoreBndr] -> [CoreBndr]
         -- The result binders have one-shot-ness set that they might not have had originally.
 
 oneShotGroup :: OccEnv -> [CoreBndr] -> [CoreBndr]
         -- The result binders have one-shot-ness set that they might not have had originally.
@@ -993,7 +1235,7 @@ oneShotGroup :: OccEnv -> [CoreBndr] -> [CoreBndr]
         -- linearity context knows that c,n are one-shot, and it records that fact in
         -- the binder. This is useful to guide subsequent float-in/float-out tranformations
 
         -- linearity context knows that c,n are one-shot, and it records that fact in
         -- the binder. This is useful to guide subsequent float-in/float-out tranformations
 
-oneShotGroup (OccEnv _encl ctxt) bndrs
+oneShotGroup (OccEnv { occ_ctxt = ctxt }) bndrs
   = go ctxt bndrs []
   where
     go _ [] rev_bndrs = reverse rev_bndrs
   = go ctxt bndrs []
   where
     go _ [] rev_bndrs = reverse rev_bndrs
@@ -1007,10 +1249,447 @@ oneShotGroup (OccEnv _encl ctxt) bndrs
     go ctxt (bndr:bndrs) rev_bndrs = go ctxt bndrs (bndr:rev_bndrs)
 
 addAppCtxt :: OccEnv -> [Arg CoreBndr] -> OccEnv
     go ctxt (bndr:bndrs) rev_bndrs = go ctxt bndrs (bndr:rev_bndrs)
 
 addAppCtxt :: OccEnv -> [Arg CoreBndr] -> OccEnv
-addAppCtxt (OccEnv encl ctxt) args
-  = OccEnv encl (replicate (valArgCount args) True ++ ctxt)
+addAppCtxt env@(OccEnv { occ_ctxt = ctxt }) args
+  = env { occ_ctxt = replicate (valArgCount args) True ++ ctxt }
+\end{code}
+
+%************************************************************************
+%*                                                                      *
+                    ImpRuleUsage
+%*                                                                      *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+type ImpRuleUsage = NameEnv UsageDetails
+  -- Maps an *imported* Id f to the UsageDetails for *local* Ids
+  -- used on the RHS for a *local* rule for f.
+\end{code}
+
+Note [ImpRuleUsage]
+~~~~~~~~~~~~~~~~
+Consider this, where A.g is an imported Id
+   f x = A.g x
+   {-# RULE "foo" forall x. A.g x = f x #-}
+
+Obviously there's a loop, but the danger is that the occurrence analyser
+will say that 'f' is not a loop breaker.  Then the simplifier will 
+optimise 'f' to
+   f x = f x
+and then gaily inline 'f'.  Result infinite loop.  More realistically, 
+these kind of rules are generated when specialising imported INLINABLE Ids.
+
+Solution: treat an occurrence of A.g as an occurrence of all the local Ids
+that occur on the RULE's RHS.  This mapping from imported Id to local Ids
+is held in occ_rule_fvs.
+
+\begin{code}
+findImpRuleUsage :: Maybe (Activation -> Bool) -> [CoreRule] -> ImpRuleUsage
+-- Find the *local* Ids that can be reached transitively,
+-- via local rules, from each *imported* Id.  
+-- Sigh: this function seems more complicated than it is really worth
+findImpRuleUsage Nothing _ = emptyNameEnv
+findImpRuleUsage (Just is_active) rules
+  = mkNameEnv [ (f, mapUFM (\_ -> NoOccInfo) ls)
+              | f <- rule_names 
+              , let ls = find_lcl_deps f
+              , not (isEmptyVarSet ls) ]
+  where
+    rule_names    = map ru_fn rules
+    rule_name_set = mkNameSet rule_names
+
+    imp_deps :: NameEnv VarSet
+      -- (f,g) means imported Id 'g' appears in RHS of 
+      --       rule for imported Id 'f', *or* does so transitively
+    imp_deps = foldr add_imp emptyNameEnv rules
+    add_imp rule acc 
+      | is_active (ruleActivation rule)
+      = extendNameEnv_C unionVarSet acc (ru_fn rule)
+                        (exprSomeFreeVars keep_imp (ru_rhs rule))
+      | otherwise = acc
+    keep_imp v = isId v && (idName v `elemNameSet` rule_name_set)
+    full_imp_deps = transClosureFV (ufmToList imp_deps)
+
+    lcl_deps :: NameEnv VarSet
+      -- (f, l) means localId 'l' appears immediately 
+      --        in the RHS of a rule for imported Id 'f'
+      -- Remember, many rules might have the same ru_fn
+      -- so we do need to fold 
+    lcl_deps = foldr add_lcl emptyNameEnv rules
+    add_lcl rule acc = extendNameEnv_C unionVarSet acc (ru_fn rule)
+                                       (exprFreeIds (ru_rhs rule))
+
+    find_lcl_deps :: Name -> VarSet
+    find_lcl_deps f 
+      = foldVarSet (unionVarSet . lookup_lcl . idName) (lookup_lcl f) 
+                   (lookupNameEnv full_imp_deps f `orElse` emptyVarSet)
+    lookup_lcl :: Name -> VarSet
+    lookup_lcl g = lookupNameEnv lcl_deps g `orElse` emptyVarSet
+
+-------------
+transClosureFV :: Uniquable a => [(a, VarSet)] -> UniqFM VarSet
+-- If (f,g), (g,h) are in the input, then (f,h) is in the output
+transClosureFV fv_list
+  | no_change = env
+  | otherwise = transClosureFV new_fv_list
+  where
+    env = listToUFM fv_list
+    (no_change, new_fv_list) = mapAccumL bump True fv_list
+    bump no_change (b,fvs)
+      | no_change_here = (no_change, (b,fvs))
+      | otherwise      = (False,     (b,new_fvs))
+      where
+        (new_fvs, no_change_here) = extendFvs env fvs
+
+-------------
+extendFvs :: UniqFM VarSet -> VarSet -> (VarSet, Bool)
+-- (extendFVs env s) returns 
+--     (s `union` env(s), env(s) `subset` s)
+extendFvs env s
+  = foldVarSet add (s, True) s
+  where
+    add v (vs, no_change_so_far)
+        = case lookupUFM env v of
+            Just fvs | not (fvs `subVarSet` s) 
+                     -> (vs `unionVarSet` fvs, False)
+            _        -> (vs, no_change_so_far)
+\end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                      *
+                    ProxyEnv                                                                   
+%*                                                                      *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+data ProxyEnv  -- See Note [ProxyEnv]
+   = PE (IdEnv -- Domain = scrutinee variables
+           (Id,                  -- The scrutinee variable again
+            [(Id,Coercion)]))   -- The case binders that it maps to
+        VarSet -- Free variables of both range and domain
+\end{code}
+
+Note [ProxyEnv]
+~~~~~~~~~~~~~~~
+The ProxyEnv keeps track of the connection between case binders and
+scrutinee.  Specifically, if
+     sc |-> (sc, [...(cb, co)...])
+is a binding in the ProxyEnv, then
+     cb = sc |> coi
+Typically we add such a binding when encountering the case expression
+     case (sc |> coi) of cb { ... }
+
+Things to note:
+  * The domain of the ProxyEnv is the variable (or casted variable) 
+    scrutinees of enclosing cases.  This is additionally used
+    to ensure we gather occurrence info even for GlobalId scrutinees;
+    see Note [Binder swap for GlobalId scrutinee]
+
+  * The ProxyEnv is just an optimisation; you can throw away any 
+    element without losing correctness.  And we do so when pushing
+    it inside a binding (see trimProxyEnv).
+
+  * One scrutinee might map to many case binders:  Eg
+      case sc of cb1 { DEFAULT -> ....case sc of cb2 { ... } .. }
+
+INVARIANTS
+ * If sc1 |-> (sc2, [...(cb, co)...]), then sc1==sc2
+   It's a UniqFM and we sometimes need the domain Id
+
+ * Any particular case binder 'cb' occurs only once in entire range
+
+ * No loops
+
+The Main Reason for having a ProxyEnv is so that when we encounter
+    case e of cb { pi -> ri }
+we can find all the in-scope variables derivable from 'cb', 
+and effectively add let-bindings for them (or at least for the
+ones *mentioned* in ri) thus:
+    case e of cb { pi -> let { x = ..cb..; y = ...cb.. }
+                         in ri }
+In this way we'll replace occurrences of 'x', 'y' with 'cb',
+which implements the Binder-swap idea (see Note [Binder swap])
+
+The function getProxies finds these bindings; then we 
+add just the necessary ones, using wrapProxy. 
+
+Note [Binder swap]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+We do these two transformations right here:
+
+ (1)   case x of b { pi -> ri }
+    ==>
+      case x of b { pi -> let x=b in ri }
+
+ (2)  case (x |> co) of b { pi -> ri }
+    ==>
+      case (x |> co) of b { pi -> let x = b |> sym co in ri }
+
+    Why (2)?  See Note [Case of cast]
+
+In both cases, in a particular alternative (pi -> ri), we only 
+add the binding if
+  (a) x occurs free in (pi -> ri)
+       (ie it occurs in ri, but is not bound in pi)
+  (b) the pi does not bind b (or the free vars of co)
+We need (a) and (b) for the inserted binding to be correct.
+
+For the alternatives where we inject the binding, we can transfer
+all x's OccInfo to b.  And that is the point.
+
+Notice that 
+  * The deliberate shadowing of 'x'. 
+  * That (a) rapidly becomes false, so no bindings are injected.
+
+The reason for doing these transformations here is because it allows
+us to adjust the OccInfo for 'x' and 'b' as we go.
+
+  * Suppose the only occurrences of 'x' are the scrutinee and in the
+    ri; then this transformation makes it occur just once, and hence
+    get inlined right away.
+
+  * If we do this in the Simplifier, we don't know whether 'x' is used
+    in ri, so we are forced to pessimistically zap b's OccInfo even
+    though it is typically dead (ie neither it nor x appear in the
+    ri).  There's nothing actually wrong with zapping it, except that
+    it's kind of nice to know which variables are dead.  My nose
+    tells me to keep this information as robustly as possible.
+
+The Maybe (Id,CoreExpr) passed to occAnalAlt is the extra let-binding
+{x=b}; it's Nothing if the binder-swap doesn't happen.
+
+There is a danger though.  Consider
+      let v = x +# y
+      in case (f v) of w -> ...v...v...
+And suppose that (f v) expands to just v.  Then we'd like to
+use 'w' instead of 'v' in the alternative.  But it may be too
+late; we may have substituted the (cheap) x+#y for v in the 
+same simplifier pass that reduced (f v) to v.
+
+I think this is just too bad.  CSE will recover some of it.
+
+Note [Case of cast]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Consider        case (x `cast` co) of b { I# ->
+                ... (case (x `cast` co) of {...}) ...
+We'd like to eliminate the inner case.  That is the motivation for
+equation (2) in Note [Binder swap].  When we get to the inner case, we
+inline x, cancel the casts, and away we go.
+
+Note [Binder swap on GlobalId scrutinees]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+When the scrutinee is a GlobalId we must take care in two ways
+
+ i) In order to *know* whether 'x' occurs free in the RHS, we need its
+    occurrence info. BUT, we don't gather occurrence info for
+    GlobalIds.  That's one use for the (small) occ_proxy env in OccEnv is
+    for: it says "gather occurrence info for these.
+
+ ii) We must call localiseId on 'x' first, in case it's a GlobalId, or
+     has an External Name. See, for example, SimplEnv Note [Global Ids in
+     the substitution].
+
+Note [getProxies is subtle]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+The code for getProxies isn't all that obvious. Consider
+
+  case v |> cov  of x { DEFAULT ->
+  case x |> cox1 of y { DEFAULT ->
+  case x |> cox2 of z { DEFAULT -> r
+
+These will give us a ProxyEnv looking like:
+  x |-> (x, [(y, cox1), (z, cox2)])
+  v |-> (v, [(x, cov)])
+
+From this we want to extract the bindings
+    x = z |> sym cox2
+    v = x |> sym cov
+    y = x |> cox1
+
+Notice that later bindings may mention earlier ones, and that
+we need to go "both ways".
+
+Note [Zap case binders in proxy bindings]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+From the original
+     case x of cb(dead) { p -> ...x... }
+we will get
+     case x of cb(live) { p -> let x = cb in ...x... }
+
+Core Lint never expects to find an *occurence* of an Id marked
+as Dead, so we must zap the OccInfo on cb before making the 
+binding x = cb.  See Trac #5028.
+
+Historical note [no-case-of-case]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+We *used* to suppress the binder-swap in case expressions when 
+-fno-case-of-case is on.  Old remarks:
+    "This happens in the first simplifier pass,
+    and enhances full laziness.  Here's the bad case:
+            f = \ y -> ...(case x of I# v -> ...(case x of ...) ... )
+    If we eliminate the inner case, we trap it inside the I# v -> arm,
+    which might prevent some full laziness happening.  I've seen this
+    in action in spectral/cichelli/Prog.hs:
+             [(m,n) | m <- [1..max], n <- [1..max]]
+    Hence the check for NoCaseOfCase."
+However, now the full-laziness pass itself reverses the binder-swap, so this
+check is no longer necessary.
+
+Historical note [Suppressing the case binder-swap]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+This old note describes a problem that is also fixed by doing the
+binder-swap in OccAnal:
+
+    There is another situation when it might make sense to suppress the
+    case-expression binde-swap. If we have
+
+        case x of w1 { DEFAULT -> case x of w2 { A -> e1; B -> e2 }
+                       ...other cases .... }
+
+    We'll perform the binder-swap for the outer case, giving
+
+        case x of w1 { DEFAULT -> case w1 of w2 { A -> e1; B -> e2 }
+                       ...other cases .... }
+
+    But there is no point in doing it for the inner case, because w1 can't
+    be inlined anyway.  Furthermore, doing the case-swapping involves
+    zapping w2's occurrence info (see paragraphs that follow), and that
+    forces us to bind w2 when doing case merging.  So we get
+
+        case x of w1 { A -> let w2 = w1 in e1
+                       B -> let w2 = w1 in e2
+                       ...other cases .... }
+
+    This is plain silly in the common case where w2 is dead.
+
+    Even so, I can't see a good way to implement this idea.  I tried
+    not doing the binder-swap if the scrutinee was already evaluated
+    but that failed big-time:
+
+            data T = MkT !Int
+
+            case v of w  { MkT x ->
+            case x of x1 { I# y1 ->
+            case x of x2 { I# y2 -> ...
+
+    Notice that because MkT is strict, x is marked "evaluated".  But to
+    eliminate the last case, we must either make sure that x (as well as
+    x1) has unfolding MkT y1.  THe straightforward thing to do is to do
+    the binder-swap.  So this whole note is a no-op.
+
+It's fixed by doing the binder-swap in OccAnal because we can do the
+binder-swap unconditionally and still get occurrence analysis
+information right.
+
+\begin{code}
+extendProxyEnv :: ProxyEnv -> Id -> Coercion -> Id -> ProxyEnv
+-- (extendPE x co y) typically arises from 
+--               case (x |> co) of y { ... }
+-- It extends the proxy env with the binding 
+--                    y = x |> co
+extendProxyEnv pe scrut co case_bndr
+  | scrut == case_bndr = PE env1 fvs1  -- If case_bndr shadows scrut,
+  | otherwise          = PE env2 fvs2  --   don't extend
+  where
+    PE env1 fvs1 = trimProxyEnv pe [case_bndr]
+    env2 = extendVarEnv_Acc add single env1 scrut1 (case_bndr,co)
+    single cb_co = (scrut1, [cb_co]) 
+    add cb_co (x, cb_cos) = (x, cb_co:cb_cos)
+    fvs2 = fvs1 `unionVarSet`  tyCoVarsOfCo co
+               `extendVarSet` case_bndr
+               `extendVarSet` scrut1
+
+    scrut1 = mkLocalId (localiseName (idName scrut)) (idType scrut)
+       -- Localise the scrut_var before shadowing it; we're making a 
+       -- new binding for it, and it might have an External Name, or
+       -- even be a GlobalId; Note [Binder swap on GlobalId scrutinees]
+       -- Also we don't want any INLINE or NOINLINE pragmas!
+
+-----------
+type ProxyBind = (Id, Id, Coercion)
+     -- (scrut variable, case-binder variable, coercion)
+
+getProxies :: OccEnv -> Id -> Bag ProxyBind
+-- Return a bunch of bindings [...(xi,ei)...] 
+-- such that  let { ...; xi=ei; ... } binds the xi using y alone
+-- See Note [getProxies is subtle]
+getProxies (OccEnv { occ_proxy = PE pe _ }) case_bndr
+  = -- pprTrace "wrapProxies" (ppr case_bndr) $
+    go_fwd case_bndr
+  where
+    fwd_pe :: IdEnv (Id, Coercion)
+    fwd_pe = foldVarEnv add1 emptyVarEnv pe
+           where
+             add1 (x,ycos) env = foldr (add2 x) env ycos
+             add2 x (y,co) env = extendVarEnv env y (x,co)
+
+    go_fwd :: Id -> Bag ProxyBind
+       -- Return bindings derivable from case_bndr
+    go_fwd case_bndr = -- pprTrace "go_fwd" (vcat [ppr case_bndr, text "fwd_pe =" <+> ppr fwd_pe, 
+                       --                         text "pe =" <+> ppr pe]) $ 
+                       go_fwd' case_bndr
+
+    go_fwd' case_bndr
+        | Just (scrut, co) <- lookupVarEnv fwd_pe case_bndr
+        = unitBag (scrut,  case_bndr, mkSymCo co)
+         `unionBags` go_fwd scrut
+          `unionBags` go_bwd scrut [pr | pr@(cb,_) <- lookup_bwd scrut
+                                       , cb /= case_bndr]
+        | otherwise 
+        = emptyBag
+
+    lookup_bwd :: Id -> [(Id, Coercion)]
+       -- Return case_bndrs that are connected to scrut 
+    lookup_bwd scrut = case lookupVarEnv pe scrut of
+                         Nothing          -> []
+                         Just (_, cb_cos) -> cb_cos
+
+    go_bwd :: Id -> [(Id, Coercion)] -> Bag ProxyBind
+    go_bwd scrut cb_cos = foldr (unionBags . go_bwd1 scrut) emptyBag cb_cos
+
+    go_bwd1 :: Id -> (Id, Coercion) -> Bag ProxyBind
+    go_bwd1 scrut (case_bndr, co) 
+       = -- pprTrace "go_bwd1" (ppr case_bndr) $
+         unitBag (case_bndr, scrut, co)
+        `unionBags` go_bwd case_bndr (lookup_bwd case_bndr)
+
+-----------
+mkAltEnv :: OccEnv -> CoreExpr -> Id -> OccEnv
+-- Does two things: a) makes the occ_ctxt = OccVanilla
+--                 b) extends the ProxyEnv if possible
+mkAltEnv env scrut cb
+  = env { occ_encl  = OccVanilla, occ_proxy = pe' }
+  where
+    pe  = occ_proxy env
+    pe' = case scrut of
+             Var v           -> extendProxyEnv pe v (mkReflCo (idType v)) cb
+             Cast (Var v) co -> extendProxyEnv pe v co                    cb
+             _other          -> trimProxyEnv pe [cb]
+
+-----------
+trimOccEnv :: OccEnv -> [CoreBndr] -> OccEnv
+trimOccEnv env bndrs = env { occ_proxy = trimProxyEnv (occ_proxy env) bndrs }
+
+-----------
+trimProxyEnv :: ProxyEnv -> [CoreBndr] -> ProxyEnv
+-- We are about to push this ProxyEnv inside a binding for 'bndrs'
+-- So dump any ProxyEnv bindings which mention any of the bndrs
+trimProxyEnv (PE pe fvs) bndrs 
+  | not (bndr_set `intersectsVarSet` fvs) 
+  = PE pe fvs
+  | otherwise
+  = PE pe' (fvs `minusVarSet` bndr_set)
+  where
+    pe' = mapVarEnv trim pe
+    bndr_set = mkVarSet bndrs
+    trim (scrut, cb_cos) | scrut `elemVarSet` bndr_set = (scrut, [])
+                        | otherwise = (scrut, filterOut discard cb_cos)
+    discard (cb,co) = bndr_set `intersectsVarSet` 
+                      extendVarSet (tyCoVarsOfCo co) cb
 \end{code}
 
 \end{code}
 
+
 %************************************************************************
 %*                                                                      *
 \subsection[OccurAnal-types]{OccEnv}
 %************************************************************************
 %*                                                                      *
 \subsection[OccurAnal-types]{OccEnv}
@@ -1019,6 +1698,8 @@ addAppCtxt (OccEnv encl ctxt) args
 
 \begin{code}
 type UsageDetails = IdEnv OccInfo       -- A finite map from ids to their usage
 
 \begin{code}
 type UsageDetails = IdEnv OccInfo       -- A finite map from ids to their usage
+               -- INVARIANT: never IAmDead
+               -- (Deadness is signalled by not being in the map at all)
 
 (+++), combineAltsUsageDetails
         :: UsageDetails -> UsageDetails -> UsageDetails
 
 (+++), combineAltsUsageDetails
         :: UsageDetails -> UsageDetails -> UsageDetails
@@ -1038,21 +1719,25 @@ emptyDetails :: UsageDetails
 emptyDetails = (emptyVarEnv :: UsageDetails)
 
 usedIn :: Id -> UsageDetails -> Bool
 emptyDetails = (emptyVarEnv :: UsageDetails)
 
 usedIn :: Id -> UsageDetails -> Bool
-v `usedIn` details =  isExportedId v || v `elemVarEnv` details
+v `usedIn` details = isExportedId v || v `elemVarEnv` details
 
 type IdWithOccInfo = Id
 
 
 type IdWithOccInfo = Id
 
-tagBinders :: UsageDetails          -- Of scope
-           -> [Id]                  -- Binders
-           -> (UsageDetails,        -- Details with binders removed
-              [IdWithOccInfo])    -- Tagged binders
-
-tagBinders usage binders
- = let
-     usage' = usage `delVarEnvList` binders
-     uss    = map (setBinderOcc usage) binders
-   in
-   usage' `seq` (usage', uss)
+tagLamBinders :: UsageDetails          -- Of scope
+              -> [Id]                  -- Binders
+              -> (UsageDetails,        -- Details with binders removed
+                 [IdWithOccInfo])    -- Tagged binders
+-- Used for lambda and case binders
+-- It copes with the fact that lambda bindings can have InlineRule 
+-- unfoldings, used for join points
+tagLamBinders usage binders = usage' `seq` (usage', bndrs')
+  where
+    (usage', bndrs') = mapAccumR tag_lam usage binders
+    tag_lam usage bndr = (usage2, setBinderOcc usage bndr)
+      where
+        usage1 = usage `delVarEnv` bndr
+        usage2 | isId bndr = addIdOccs usage1 (idUnfoldingVars bndr)
+               | otherwise = usage1
 
 tagBinder :: UsageDetails           -- Of scope
           -> Id                     -- Binders
 
 tagBinder :: UsageDetails           -- Of scope
           -> Id                     -- Binders
@@ -1090,14 +1775,17 @@ setBinderOcc usage bndr
 
 \begin{code}
 mkOneOcc :: OccEnv -> Id -> InterestingCxt -> UsageDetails
 
 \begin{code}
 mkOneOcc :: OccEnv -> Id -> InterestingCxt -> UsageDetails
-mkOneOcc _env id int_cxt
+mkOneOcc env id int_cxt
   | isLocalId id = unitVarEnv id (OneOcc False True int_cxt)
   | isLocalId id = unitVarEnv id (OneOcc False True int_cxt)
-  | otherwise    = emptyDetails
+  | PE env _ <- occ_proxy env
+  , id `elemVarEnv` env = unitVarEnv id NoOccInfo
+  | Just uds <- lookupNameEnv (occ_rule_fvs env) (idName id)
+  = uds
+  | otherwise           = emptyDetails
 
 markMany, markInsideLam, markInsideSCC :: OccInfo -> OccInfo
 
 
 markMany, markInsideLam, markInsideSCC :: OccInfo -> OccInfo
 
-markMany IAmDead = IAmDead
-markMany _       = NoOccInfo
+markMany _  = NoOccInfo
 
 markInsideSCC occ = markMany occ
 
 
 markInsideSCC occ = markMany occ
 
@@ -1106,19 +1794,18 @@ markInsideLam occ                       = occ
 
 addOccInfo, orOccInfo :: OccInfo -> OccInfo -> OccInfo
 
 
 addOccInfo, orOccInfo :: OccInfo -> OccInfo -> OccInfo
 
-addOccInfo IAmDead info2       = info2
-addOccInfo info1 IAmDead       = info1
-addOccInfo _     _             = NoOccInfo
+addOccInfo a1 a2  = ASSERT( not (isDeadOcc a1 || isDeadOcc a2) )
+                   NoOccInfo   -- Both branches are at least One
+                               -- (Argument is never IAmDead)
 
 -- (orOccInfo orig new) is used
 -- when combining occurrence info from branches of a case
 
 
 -- (orOccInfo orig new) is used
 -- when combining occurrence info from branches of a case
 
-orOccInfo IAmDead info2 = info2
-orOccInfo info1 IAmDead = info1
 orOccInfo (OneOcc in_lam1 _ int_cxt1)
           (OneOcc in_lam2 _ int_cxt2)
   = OneOcc (in_lam1 || in_lam2)
            False        -- False, because it occurs in both branches
            (int_cxt1 && int_cxt2)
 orOccInfo (OneOcc in_lam1 _ int_cxt1)
           (OneOcc in_lam2 _ int_cxt2)
   = OneOcc (in_lam1 || in_lam2)
            False        -- False, because it occurs in both branches
            (int_cxt1 && int_cxt2)
-orOccInfo _     _       = NoOccInfo
+orOccInfo a1 a2 = ASSERT( not (isDeadOcc a1 || isDeadOcc a2) )
+                 NoOccInfo
 \end{code}
 \end{code}