Fix the build
[ghc-hetmet.git] / compiler / specialise / SpecConstr.lhs
index f483001..f0648cc 100644 (file)
@@ -4,6 +4,12 @@
 \section[SpecConstr]{Specialise over constructors}
 
 \begin{code}
+-- 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 SpecConstr(
        specConstrProgram       
     ) where
@@ -20,26 +26,28 @@ import CoreTidy             ( tidyRules )
 import PprCore         ( pprRules )
 import WwLib           ( mkWorkerArgs )
 import DataCon         ( dataConRepArity, dataConUnivTyVars )
-import Type            ( Type, tyConAppArgs )
-import Coercion                ( coercionKind )
-import Id              ( Id, idName, idType, isDataConWorkId_maybe, 
+import Coercion        
+import Type            hiding( substTy )
+import Id              ( Id, idName, idType, isDataConWorkId_maybe, idArity,
                          mkUserLocal, mkSysLocal, idUnfolding, isLocalId )
-import Var             ( Var )
+import Var
 import VarEnv
 import VarSet
-import Name            ( nameOccName, nameSrcLoc )
+import Name
 import Rules           ( addIdSpecialisations, mkLocalRule, rulesOfBinds )
 import OccName         ( mkSpecOcc )
 import ErrUtils                ( dumpIfSet_dyn )
 import DynFlags                ( DynFlags(..), DynFlag(..) )
+import StaticFlags     ( opt_SpecInlineJoinPoints )
 import BasicTypes      ( Activation(..) )
-import Maybes          ( orElse, catMaybes )
+import Maybes          ( orElse, catMaybes, isJust )
 import Util
 import List            ( nubBy, partition )
 import UniqSupply
 import Outputable
 import FastString
 import UniqFM
+import MonadUtils
 \end{code}
 
 -----------------------------------------------------
@@ -435,10 +443,10 @@ specConstrProgram dflags us binds
 
        return binds'
   where
-    go env []          = returnUs []
-    go env (bind:binds) = scBind env bind      `thenUs` \ (env', _, bind') ->
-                         go env' binds         `thenUs` \ binds' ->
-                         returnUs (bind' : binds')
+    go _   []          = return []
+    go env (bind:binds) = do (env', _, bind') <- scBind env bind
+                             binds' <- go env' binds
+                             return (bind' : binds')
 \end{code}
 
 
@@ -449,34 +457,47 @@ specConstrProgram dflags us binds
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-data ScEnv = SCE { sc_size :: Int,     -- Size threshold
+data ScEnv = SCE { sc_size :: Maybe Int,       -- Size threshold
 
-                  sc_subst :: Subst,   -- Current subsitution
+                  sc_subst :: Subst,           -- Current substitution
+                                               -- Maps InIds to OutExprs
 
                   sc_how_bound :: HowBoundEnv,
                        -- Binds interesting non-top-level variables
-                       -- Look up in here *after* applying the substitution
+                       -- Domain is OutVars (*after* applying the substitution)
 
-                  sc_cons  :: ConstrEnv
-                       -- Look up in here *after* applying the substitution
+                  sc_vals  :: ValueEnv
+                       -- Domain is OutIds (*after* applying the substitution)
+                       -- Used even for top-level bindings (but not imported ones)
             }
 
-type HowBoundEnv = VarEnv HowBound
+---------------------
+-- As we go, we apply a substitution (sc_subst) to the current term
+type InExpr = CoreExpr         -- *Before* applying the subst
+
+type OutExpr = CoreExpr                -- *After* applying the subst
+type OutId   = Id
+type OutVar  = Var
 
-type ConstrEnv = IdEnv ConValue
-data ConValue  = CV AltCon [CoreArg]
-       -- Variables known to be bound to a constructor
-       -- in a particular case alternative
+---------------------
+type HowBoundEnv = VarEnv HowBound     -- Domain is OutVars
 
+---------------------
+type ValueEnv = IdEnv Value            -- Domain is OutIds
+data Value    = ConVal AltCon [CoreArg]        -- *Saturated* constructors
+             | LambdaVal               -- Inlinable lambdas or PAPs
 
-instance Outputable ConValue where
-   ppr (CV con args) = ppr con <+> interpp'SP args
+instance Outputable Value where
+   ppr (ConVal con args) = ppr con <+> interpp'SP args
+   ppr LambdaVal        = ptext SLIT("<Lambda>")
 
+---------------------
+initScEnv :: DynFlags -> ScEnv
 initScEnv dflags
-  = SCE { sc_size = specThreshold dflags,
+  = SCE { sc_size = specConstrThreshold dflags,
          sc_subst = emptySubst, 
          sc_how_bound = emptyVarEnv, 
-         sc_cons = emptyVarEnv }
+         sc_vals = emptyVarEnv }
 
 data HowBound = RecFun -- These are the recursive functions for which 
                        -- we seek interesting call patterns
@@ -504,9 +525,12 @@ extendScInScope :: ScEnv -> [Var] -> ScEnv
        -- Bring the quantified variables into scope
 extendScInScope env qvars = env { sc_subst = extendInScopeList (sc_subst env) qvars }
 
-extendScSubst :: ScEnv -> [(Var,CoreArg)] -> ScEnv
        -- Extend the substitution
-extendScSubst env prs = env { sc_subst = extendSubstList (sc_subst env) prs }
+extendScSubst :: ScEnv -> Var -> OutExpr -> ScEnv
+extendScSubst env var expr = env { sc_subst = extendSubst (sc_subst env) var expr }
+
+extendScSubstList :: ScEnv -> [(Var,OutExpr)] -> ScEnv
+extendScSubstList env prs = env { sc_subst = extendSubstList (sc_subst env) prs }
 
 extendHowBound :: ScEnv -> [Var] -> HowBound -> ScEnv
 extendHowBound env bndrs how_bound
@@ -538,26 +562,26 @@ extendBndr  env bndr  = (env { sc_subst = subst' }, bndr')
                      where
                        (subst', bndr') = substBndr (sc_subst env) bndr
 
-extendConEnv :: ScEnv -> Id -> Maybe ConValue -> ScEnv
-extendConEnv env id Nothing   = env
-extendConEnv env id (Just cv) = env { sc_cons = extendVarEnv (sc_cons env) id cv }
+extendValEnv :: ScEnv -> Id -> Maybe Value -> ScEnv
+extendValEnv env _  Nothing   = env
+extendValEnv env id (Just cv) = env { sc_vals = extendVarEnv (sc_vals env) id cv }
 
 extendCaseBndrs :: ScEnv -> CoreExpr -> Id -> AltCon -> [Var] -> ScEnv
 -- When we encounter
 --     case scrut of b
 --         C x y -> ...
 -- we want to bind b, and perhaps scrut too, to (C x y)
--- NB: Extends only the sc_cons part of the envt
+-- NB: Extends only the sc_vals part of the envt
 extendCaseBndrs env scrut case_bndr con alt_bndrs
   = case scrut of
-       Var v -> extendConEnv env1 v cval
-       other -> env1
+       Var v  -> extendValEnv env1 v cval
+       _other -> env1
  where
-   env1 = extendConEnv env case_bndr cval
+   env1 = extendValEnv env case_bndr cval
    cval = case con of
                DEFAULT    -> Nothing
-               LitAlt lit -> Just (CV con [])
-               DataAlt dc -> Just (CV con vanilla_args)
+               LitAlt {}  -> Just (ConVal con [])
+               DataAlt {} -> Just (ConVal con vanilla_args)
                      where
                        vanilla_args = map Type (tyConAppArgs (idType case_bndr)) ++
                                       varsToCoreExprs alt_bndrs
@@ -573,38 +597,40 @@ extendCaseBndrs env scrut case_bndr con alt_bndrs
 \begin{code}
 data ScUsage
    = SCU {
-       calls :: CallEnv,               -- Calls
+       scu_calls :: CallEnv,           -- Calls
                                        -- The functions are a subset of the 
                                        --      RecFuns in the ScEnv
 
-       occs :: !(IdEnv ArgOcc)         -- Information on argument occurrences
-     }                                 -- The variables are a subset of the 
-                                       --      RecArg in the ScEnv
+       scu_occs :: !(IdEnv ArgOcc)     -- Information on argument occurrences
+     }                                 -- The domain is OutIds
 
 type CallEnv = IdEnv [Call]
-type Call = (ConstrEnv, [CoreArg])
+type Call = (ValueEnv, [CoreArg])
        -- The arguments of the call, together with the
        -- env giving the constructor bindings at the call site
 
-nullUsage = SCU { calls = emptyVarEnv, occs = emptyVarEnv }
+nullUsage :: ScUsage
+nullUsage = SCU { scu_calls = emptyVarEnv, scu_occs = emptyVarEnv }
 
 combineCalls :: CallEnv -> CallEnv -> CallEnv
 combineCalls = plusVarEnv_C (++)
 
-combineUsage u1 u2 = SCU { calls = combineCalls (calls u1) (calls u2),
-                          occs  = plusVarEnv_C combineOcc (occs u1) (occs u2) }
+combineUsage :: ScUsage -> ScUsage -> ScUsage
+combineUsage u1 u2 = SCU { scu_calls = combineCalls (scu_calls u1) (scu_calls u2),
+                          scu_occs  = plusVarEnv_C combineOcc (scu_occs u1) (scu_occs u2) }
 
+combineUsages :: [ScUsage] -> ScUsage
 combineUsages [] = nullUsage
 combineUsages us = foldr1 combineUsage us
 
-lookupOcc :: ScUsage -> Var -> (ScUsage, ArgOcc)
-lookupOcc (SCU { calls = sc_calls, occs = sc_occs }) bndr
-  = (SCU {calls = sc_calls, occs = delVarEnv sc_occs bndr},
+lookupOcc :: ScUsage -> OutVar -> (ScUsage, ArgOcc)
+lookupOcc (SCU { scu_calls = sc_calls, scu_occs = sc_occs }) bndr
+  = (SCU {scu_calls = sc_calls, scu_occs = delVarEnv sc_occs bndr},
      lookupVarEnv sc_occs bndr `orElse` NoOcc)
 
-lookupOccs :: ScUsage -> [Var] -> (ScUsage, [ArgOcc])
-lookupOccs (SCU { calls = sc_calls, occs = sc_occs }) bndrs
-  = (SCU {calls = sc_calls, occs = delVarEnvList sc_occs bndrs},
+lookupOccs :: ScUsage -> [OutVar] -> (ScUsage, [ArgOcc])
+lookupOccs (SCU { scu_calls = sc_calls, scu_occs = sc_occs }) bndrs
+  = (SCU {scu_calls = sc_calls, scu_occs = delVarEnvList sc_occs bndrs},
      [lookupVarEnv sc_occs b `orElse` NoOcc | b <- bndrs])
 
 data ArgOcc = NoOcc    -- Doesn't occur at all; or a type argument
@@ -642,26 +668,27 @@ instance Outputable ArgOcc where
 -- that if the thing is scrutinised anywhere then we get to see that
 -- in the overall result, even if it's also used in a boxed way
 -- This might be too agressive; see Note [Reboxing] Alternative 3
+combineOcc :: ArgOcc -> ArgOcc -> ArgOcc
 combineOcc NoOcc        occ           = occ
 combineOcc occ                  NoOcc         = occ
 combineOcc (ScrutOcc xs) (ScrutOcc ys) = ScrutOcc (plusUFM_C combineOccs xs ys)
-combineOcc occ           (ScrutOcc ys) = ScrutOcc ys
-combineOcc (ScrutOcc xs) occ          = ScrutOcc xs
+combineOcc _occ          (ScrutOcc ys) = ScrutOcc ys
+combineOcc (ScrutOcc xs) _occ         = ScrutOcc xs
 combineOcc UnkOcc        UnkOcc        = UnkOcc
 combineOcc _       _                  = BothOcc
 
 combineOccs :: [ArgOcc] -> [ArgOcc] -> [ArgOcc]
 combineOccs xs ys = zipWithEqual "combineOccs" combineOcc xs ys
 
-setScrutOcc :: ScEnv -> ScUsage -> CoreExpr -> ArgOcc -> ScUsage
+setScrutOcc :: ScEnv -> ScUsage -> OutExpr -> ArgOcc -> ScUsage
 -- *Overwrite* the occurrence info for the scrutinee, if the scrutinee 
 -- is a variable, and an interesting variable
 setScrutOcc env usg (Cast e _) occ = setScrutOcc env usg e occ
 setScrutOcc env usg (Note _ e) occ = setScrutOcc env usg e occ
 setScrutOcc env usg (Var v)    occ
-  | Just RecArg <- lookupHowBound env v = usg { occs = extendVarEnv (occs usg) v occ }
+  | Just RecArg <- lookupHowBound env v = usg { scu_occs = extendVarEnv (scu_occs usg) v occ }
   | otherwise                          = usg
-setScrutOcc env usg other occ  -- Catch-all
+setScrutOcc _env usg _other _occ       -- Catch-all
   = usg        
 
 conArgOccs :: ArgOcc -> AltCon -> [ArgOcc]
@@ -670,9 +697,9 @@ conArgOccs :: ArgOcc -> AltCon -> [ArgOcc]
 
 conArgOccs (ScrutOcc fm) (DataAlt dc) 
   | Just pat_arg_occs <- lookupUFM fm dc
-  = [UnkOcc | tv <- dataConUnivTyVars dc] ++ pat_arg_occs
+  = [UnkOcc | _ <- dataConUnivTyVars dc] ++ pat_arg_occs
 
-conArgOccs other con = repeat UnkOcc
+conArgOccs _other _con = repeat UnkOcc
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -685,7 +712,7 @@ The main recursive function gathers up usage information, and
 creates specialised versions of functions.
 
 \begin{code}
-scExpr :: ScEnv -> CoreExpr -> UniqSM (ScUsage, CoreExpr)
+scExpr, scExpr' :: ScEnv -> CoreExpr -> UniqSM (ScUsage, CoreExpr)
        -- The unique supply is needed when we invent
        -- a new name for the specialised function and its args
 
@@ -693,40 +720,40 @@ scExpr env e = scExpr' env e
 
 
 scExpr' env (Var v)     = case scSubstId env v of
-                           Var v' -> returnUs (varUsage env v UnkOcc, Var v')
+                           Var v' -> return (varUsage env v' UnkOcc, Var v')
                            e'     -> scExpr (zapScSubst env) e'
 
-scExpr' env e@(Type t)  = returnUs (nullUsage, Type (scSubstTy env t))
-scExpr' env e@(Lit l)   = returnUs (nullUsage, e)
-scExpr' env (Note n e)  = do { (usg,e') <- scExpr env e
-                           ; return (usg, Note n e') }
-scExpr' env (Cast e co) = do { (usg, e') <- scExpr env e
-                           ; return (usg, Cast e' (scSubstTy env co)) }
-scExpr' env (Lam b e)   = do { let (env', b') = extendBndr env b
-                           ; (usg, e') <- scExpr env' e
-                           ; return (usg, Lam b' e') }
+scExpr' env (Type t)    = return (nullUsage, Type (scSubstTy env t))
+scExpr' _   e@(Lit {})  = return (nullUsage, e)
+scExpr' env (Note n e)  = do (usg,e') <- scExpr env e
+                             return (usg, Note n e')
+scExpr' env (Cast e co) = do (usg, e') <- scExpr env e
+                             return (usg, Cast e' (scSubstTy env co))
+scExpr' env e@(App _ _) = scApp env (collectArgs e)
+scExpr' env (Lam b e)   = do let (env', b') = extendBndr env b
+                             (usg, e') <- scExpr env' e
+                             return (usg, Lam b' e')
 
 scExpr' env (Case scrut b ty alts) 
   = do { (scrut_usg, scrut') <- scExpr env scrut
-       ; case isConApp (sc_cons env) scrut' of
-               Nothing   -> sc_vanilla scrut_usg scrut'
-               Just cval -> sc_con_app cval scrut'
+       ; case isValue (sc_vals env) scrut' of
+               Just (ConVal con args) -> sc_con_app con args scrut'
+               _other                 -> sc_vanilla scrut_usg scrut'
        }
   where
-    sc_con_app cval@(CV con args) scrut'       -- Known constructor; simplify
+    sc_con_app con args scrut'         -- Known constructor; simplify
        = do { let (_, bs, rhs) = findAlt con alts
-                  alt_env' = extendScSubst env ((b,scrut') : bs `zip` trimConArgs con args)
+                  alt_env' = extendScSubstList env ((b,scrut') : bs `zip` trimConArgs con args)
             ; scExpr alt_env' rhs }
-
                                
     sc_vanilla scrut_usg scrut'        -- Normal case
      = do { let (alt_env,b') = extendBndrWith RecArg env b
                        -- Record RecArg for the components
 
          ; (alt_usgs, alt_occs, alts')
-               <- mapAndUnzip3Us (sc_alt alt_env scrut' b') alts
+               <- mapAndUnzip3M (sc_alt alt_env scrut' b') alts
 
-         ; let (alt_usg, b_occ) = lookupOcc (combineUsages alt_usgs) b
+         ; let (alt_usg, b_occ) = lookupOcc (combineUsages alt_usgs) b'
                scrut_occ        = foldr combineOcc b_occ alt_occs
                scrut_usg'       = setScrutOcc env scrut_usg scrut' scrut_occ
                -- The combined usage of the scrutinee is given
@@ -740,91 +767,118 @@ scExpr' env (Case scrut b ty alts)
       = do { let (env1, bs') = extendBndrsWith RecArg env bs
                 env2        = extendCaseBndrs env1 scrut' b' con bs'
           ; (usg,rhs') <- scExpr env2 rhs
-          ; let (usg', arg_occs) = lookupOccs usg bs
+          ; let (usg', arg_occs) = lookupOccs usg bs'
                 scrut_occ = case con of
                                DataAlt dc -> ScrutOcc (unitUFM dc arg_occs)
-                               other      -> ScrutOcc emptyUFM
+                               _ofther    -> ScrutOcc emptyUFM
           ; return (usg', scrut_occ, (con,bs',rhs')) }
 
 scExpr' env (Let (NonRec bndr rhs) body)
-  = do { (rhs_usg, rhs_info@(_, args', rhs_body', _)) <- scRecRhs env (bndr,rhs)
-       ; if null args' || isEmptyVarEnv (calls rhs_usg) then do
+  | isTyVar bndr       -- Type-lets may be created by doBeta
+  = scExpr' (extendScSubst env bndr rhs) body
+  | otherwise
+  = do { let (body_env, bndr') = extendBndr env bndr
+       ; (rhs_usg, (_, args', rhs_body', _)) <- scRecRhs env (bndr',rhs)
+       ; let rhs' = mkLams args' rhs_body'
+
+       ; if not opt_SpecInlineJoinPoints || null args' || isEmptyVarEnv (scu_calls rhs_usg) then do
            do  {       -- Vanilla case
-                 let rhs' = mkLams args' rhs_body'
-                     (body_env, bndr') = extendBndr env bndr
-                     body_env2 = extendConEnv body_env bndr' (isConApp (sc_cons env) rhs')
-                       -- Record if the RHS is a constructor
+                 let body_env2 = extendValEnv body_env bndr' (isValue (sc_vals env) rhs')
+                       -- Record if the RHS is a value
                ; (body_usg, body') <- scExpr body_env2 body
                ; return (body_usg `combineUsage` rhs_usg, Let (NonRec bndr' rhs') body') }
-         else 
+         else  -- For now, just brutally inline the join point
+           do { let body_env2 = extendScSubst env bndr rhs'
+              ; scExpr body_env2 body } }
+       
+
+{-  Old code
            do  {       -- Join-point case
-                 let (body_env, bndr') = extendBndrWith RecFun env bndr
+                 let body_env2 = extendHowBound body_env [bndr'] RecFun
                        -- If the RHS of this 'let' contains calls
                        -- to recursive functions that we're trying
                        -- to specialise, then treat this let too
                        -- as one to specialise
-               ; (body_usg, body') <- scExpr body_env body
+               ; (body_usg, body') <- scExpr body_env2 body
 
-               ; (spec_usg, _, specs) <- specialise env (calls body_usg) ([], rhs_info)
+               ; (spec_usg, _, specs) <- specialise env (scu_calls body_usg) ([], rhs_info)
 
-               ; return (body_usg { calls = calls body_usg `delVarEnv` bndr' } 
+               ; return (body_usg { scu_calls = scu_calls body_usg `delVarEnv` bndr' } 
                          `combineUsage` rhs_usg `combineUsage` spec_usg,
                          mkLets [NonRec b r | (b,r) <- addRules rhs_info specs] body')
-       }       }
+       }
+-}
 
 scExpr' env (Let (Rec prs) body)
   = do { (env', bind_usg, bind') <- scBind env (Rec prs)
        ; (body_usg, body') <- scExpr env' body
        ; return (bind_usg `combineUsage` body_usg, Let bind' body') }
 
-scExpr' env e@(App _ _) 
-  = do { let (fn, args) = collectArgs e
-       ; (fn_usg, fn') <- scExpr env fn
-       -- Process the function too.   It's almost always a variable,
-       -- but not always.  In particular, if this pass follows float-in,
-       -- which it may, we can get 
-       --      (let f = ...f... in f) arg1 arg2
-       -- Also the substitution may replace a variable by a non-variable
-
-       ; let fn_usg' = setScrutOcc env fn_usg fn' (ScrutOcc emptyUFM)
-       -- We use setScrutOcc to record the fact that the function is called
-       -- Perhaps we should check that it has at least one value arg, 
-       -- but currently we don't bother
-
-       ; (arg_usgs, args') <- mapAndUnzipUs (scExpr env) args
-       ; let call_usg = case fn' of
-                          Var f | Just RecFun <- lookupHowBound env f
-                                , not (null args)      -- Not a proper call!
-                                -> SCU { calls = unitVarEnv f [(sc_cons env, args')], 
-                                         occs  = emptyVarEnv }
-                          other -> nullUsage
-       ; return (combineUsages arg_usgs `combineUsage` fn_usg' 
-                                        `combineUsage` call_usg,
-                 mkApps fn' args') }
 
+-----------------------------------
+scApp :: ScEnv -> (InExpr, [InExpr]) -> UniqSM (ScUsage, CoreExpr)
+
+scApp env (Var fn, args)       -- Function is a variable
+  = ASSERT( not (null args) )
+    do { args_w_usgs <- mapM (scExpr env) args
+       ; let (arg_usgs, args') = unzip args_w_usgs
+             arg_usg = combineUsages arg_usgs
+       ; case scSubstId env fn of
+           fn'@(Lam {}) -> scExpr (zapScSubst env) (doBeta fn' args')
+                       -- Do beta-reduction and try again
+
+           Var fn' -> return (arg_usg `combineUsage` fn_usg, mkApps (Var fn') args')
+               where
+                 fn_usg = case lookupHowBound env fn' of
+                               Just RecFun -> SCU { scu_calls = unitVarEnv fn' [(sc_vals env, args')], 
+                                                    scu_occs  = emptyVarEnv }
+                               Just RecArg -> SCU { scu_calls = emptyVarEnv,
+                                                    scu_occs  = unitVarEnv fn' (ScrutOcc emptyUFM) }
+                               Nothing     -> nullUsage
+
+
+           other_fn' -> return (arg_usg, mkApps other_fn' args') }
+               -- NB: doing this ignores any usage info from the substituted
+               --     function, but I don't think that matters.  If it does
+               --     we can fix it.
+  where
+    doBeta :: OutExpr -> [OutExpr] -> OutExpr
+    -- ToDo: adjust for System IF
+    doBeta (Lam bndr body) (arg : args) = Let (NonRec bndr arg) (doBeta body args)
+    doBeta fn             args         = mkApps fn args
+
+-- The function is almost always a variable, but not always.  
+-- In particular, if this pass follows float-in,
+-- which it may, we can get 
+--     (let f = ...f... in f) arg1 arg2
+scApp env (other_fn, args)
+  = do         { (fn_usg,   fn')   <- scExpr env other_fn
+       ; (arg_usgs, args') <- mapAndUnzipM (scExpr env) args
+       ; return (combineUsages arg_usgs `combineUsage` fn_usg, mkApps fn' args') }
 
 ----------------------
 scBind :: ScEnv -> CoreBind -> UniqSM (ScEnv, ScUsage, CoreBind)
 scBind env (Rec prs)
-  | not (all (couldBeSmallEnoughToInline (sc_size env)) rhss)
+  | Just threshold <- sc_size env
+  , not (all (couldBeSmallEnoughToInline threshold) rhss)
                -- No specialisation
   = do { let (rhs_env,bndrs') = extendRecBndrs env bndrs
-       ; (rhs_usgs, rhss') <- mapAndUnzipUs (scExpr rhs_env) rhss
+       ; (rhs_usgs, rhss') <- mapAndUnzipM (scExpr rhs_env) rhss
        ; return (rhs_env, combineUsages rhs_usgs, Rec (bndrs' `zip` rhss')) }
   | otherwise  -- Do specialisation
   = do { let (rhs_env1,bndrs') = extendRecBndrs env bndrs
-             rhs_env2 = extendHowBound rhs_env1 bndrs RecFun
+             rhs_env2 = extendHowBound rhs_env1 bndrs' RecFun
 
-       ; (rhs_usgs, rhs_infos) <- mapAndUnzipUs (scRecRhs rhs_env2) (bndrs' `zip` rhss)
+       ; (rhs_usgs, rhs_infos) <- mapAndUnzipM (scRecRhs rhs_env2) (bndrs' `zip` rhss)
        ; let rhs_usg = combineUsages rhs_usgs
 
-       ; (spec_usg, specs) <- spec_loop rhs_env2 (calls rhs_usg)
+       ; (spec_usg, specs) <- spec_loop rhs_env2 (scu_calls rhs_usg)
                                         (repeat [] `zip` rhs_infos)
 
        ; let all_usg = rhs_usg `combineUsage` spec_usg
 
        ; return (rhs_env1,  -- For the body of the letrec, delete the RecFun business
-                 all_usg { calls = calls rhs_usg `delVarEnvList` bndrs' },
+                 all_usg { scu_calls = scu_calls rhs_usg `delVarEnvList` bndrs' },
                  Rec (concat (zipWith addRules rhs_infos specs))) }
   where
     (bndrs,rhss) = unzip prs
@@ -834,11 +888,11 @@ scBind env (Rec prs)
              -> [([CallPat], RhsInfo)]                 -- One per binder
              -> UniqSM (ScUsage, [[SpecInfo]])         -- One list per binder
     spec_loop env all_calls rhs_stuff
-       = do { (spec_usg_s, new_pats_s, specs) <- mapAndUnzip3Us (specialise env all_calls) rhs_stuff
+       = do { (spec_usg_s, new_pats_s, specs) <- mapAndUnzip3M (specialise env all_calls) rhs_stuff
             ; let spec_usg = combineUsages spec_usg_s
             ; if all null new_pats_s then
                return (spec_usg, specs) else do
-            { (spec_usg1, specs1) <- spec_loop env (calls spec_usg) 
+            { (spec_usg1, specs1) <- spec_loop env (scu_calls spec_usg) 
                                                (zipWith add_pats new_pats_s rhs_stuff)
             ; return (spec_usg `combineUsage` spec_usg1, zipWith (++) specs specs1) } }
 
@@ -847,11 +901,12 @@ scBind env (Rec prs)
 
 scBind env (NonRec bndr rhs)
   = do { (usg, rhs') <- scExpr env rhs
-       ; let (env', bndr') = extendBndr env bndr
-       ; return (env', usg, NonRec bndr' rhs') }
+       ; let (env1, bndr') = extendBndr env bndr
+             env2 = extendValEnv env1 bndr' (isValue (sc_vals env) rhs')
+       ; return (env2, usg, NonRec bndr' rhs') }
 
 ----------------------
-scRecRhs :: ScEnv -> (Id,CoreExpr) -> UniqSM (ScUsage, RhsInfo)
+scRecRhs :: ScEnv -> (OutId, InExpr) -> UniqSM (ScUsage, RhsInfo)
 scRecRhs env (bndr,rhs)
   = do { let (arg_bndrs,body) = collectBinders rhs
              (body_env, arg_bndrs') = extendBndrsWith RecArg env arg_bndrs
@@ -873,9 +928,10 @@ addRules (fn, args, body, _) specs
     rules = [r | (r,_,_) <- specs]
 
 ----------------------
+varUsage :: ScEnv -> OutVar -> ArgOcc -> ScUsage
 varUsage env v use 
-  | Just RecArg <- lookupHowBound env v = SCU { calls = emptyVarEnv, 
-                                               occs = unitVarEnv v use }
+  | Just RecArg <- lookupHowBound env v = SCU { scu_calls = emptyVarEnv 
+                                             , scu_occs = unitVarEnv v use }
   | otherwise                          = nullUsage
 \end{code}
 
@@ -887,12 +943,12 @@ varUsage env v use
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-type RhsInfo = (Id, [Var], CoreExpr, [ArgOcc])
+type RhsInfo = (OutId, [OutVar], OutExpr, [ArgOcc])
        -- Info about the *original* RHS of a binding we are specialising
        -- Original binding f = \xs.body
        -- Plus info about usage of arguments
 
-type SpecInfo = (CoreRule, Var, CoreExpr)
+type SpecInfo = (CoreRule, OutId, OutExpr)
        -- One specialisation: Rule plus definition
 
 
@@ -915,7 +971,7 @@ specialise env bind_calls (done_pats, (fn, arg_bndrs, body, arg_occs))
 --                                     text "good pats" <+> ppr pats])  $
 --       return ()
 
-       ; (spec_usgs, specs) <- mapAndUnzipUs (spec_one env fn arg_bndrs body)
+       ; (spec_usgs, specs) <- mapAndUnzipM (spec_one env fn arg_bndrs body)
                                              (pats `zip` [length done_pats..])
 
        ; return (combineUsages spec_usgs, pats, specs) }
@@ -925,7 +981,7 @@ specialise env bind_calls (done_pats, (fn, arg_bndrs, body, arg_occs))
 
 ---------------------
 spec_one :: ScEnv
-        -> Id          -- Function
+        -> OutId       -- Function
         -> [Var]       -- Lambda-binders of RHS; should match patterns
         -> CoreExpr    -- Body of the original function
         -> (([Var], [CoreArg]), Int)
@@ -955,12 +1011,12 @@ spec_one :: ScEnv
 
 spec_one env fn arg_bndrs body ((qvars, pats), rule_number)
   = do {       -- Specialise the body
-         let spec_env = extendScSubst (extendScInScope env qvars)
-                                      (arg_bndrs `zip` pats)
+         let spec_env = extendScSubstList (extendScInScope env qvars)
+                                          (arg_bndrs `zip` pats)
        ; (spec_usg, spec_body) <- scExpr spec_env body
 
 --     ; pprTrace "spec_one" (ppr fn <+> vcat [text "pats" <+> ppr pats,
---                     text "calls" <+> (ppr (calls spec_usg))])
+--                     text "calls" <+> (ppr (scu_calls spec_usg))])
 --       (return ())
 
                -- And build the results
@@ -970,7 +1026,7 @@ spec_one env fn arg_bndrs body ((qvars, pats), rule_number)
                -- a spec_rhs of unlifted type and no args
        
              fn_name   = idName fn
-             fn_loc    = nameSrcLoc fn_name
+             fn_loc    = nameSrcSpan fn_name
              spec_occ  = mkSpecOcc (nameOccName fn_name)
              rule_name = mkFastString ("SC:" ++ showSDoc (ppr fn <> int rule_number))
              spec_rhs  = mkLams spec_lam_args spec_body
@@ -1053,7 +1109,7 @@ callToPats env bndr_occs (con_env, args)
     --    C a (D (f x) (g y))  ==>  C p1 (D p2 p3)
 
 argToPat :: InScopeSet                 -- What's in scope at the fn defn site
-        -> ConstrEnv                   -- ConstrEnv at the call site
+        -> ValueEnv                    -- ValueEnv at the call site
         -> CoreArg                     -- A call arg (or component thereof)
         -> ArgOcc
         -> UniqSM (Bool, CoreArg)
@@ -1067,11 +1123,11 @@ argToPat :: InScopeSet                  -- What's in scope at the fn defn site
 --             lvl7         --> (True, lvl7)      if lvl7 is bound 
 --                                                somewhere further out
 
-argToPat in_scope con_env arg@(Type ty) arg_occ
+argToPat _in_scope _val_env arg@(Type {}) _arg_occ
   = return (False, arg)
 
-argToPat in_scope con_env (Note n arg) arg_occ
-  = argToPat in_scope con_env arg arg_occ
+argToPat in_scope val_env (Note _ arg) arg_occ
+  = argToPat in_scope val_env arg arg_occ
        -- Note [Notes in call patterns]
        -- ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
        -- Ignore Notes.  In particular, we want to ignore any InlineMe notes
@@ -1079,23 +1135,28 @@ argToPat in_scope con_env (Note n arg) arg_occ
        -- ride roughshod over them all for now.
        --- See Note [Notes in RULE matching] in Rules
 
-argToPat in_scope con_env (Let _ arg) arg_occ
-  = argToPat in_scope con_env arg arg_occ
+argToPat in_scope val_env (Let _ arg) arg_occ
+  = argToPat in_scope val_env arg arg_occ
        -- Look through let expressions
        -- e.g.         f (let v = rhs in \y -> ...v...)
        -- Here we can specialise for f (\y -> ...)
        -- because the rule-matcher will look through the let.
 
-argToPat in_scope con_env (Cast arg co) arg_occ
-  = do { (interesting, arg') <- argToPat in_scope con_env arg arg_occ
-       ; if interesting then 
-               return (interesting, Cast arg' co)
-         else 
-               wildCardPat (snd (coercionKind co)) }
+argToPat in_scope val_env (Cast arg co) arg_occ
+  = do { (interesting, arg') <- argToPat in_scope val_env arg arg_occ
+       ; let (ty1,ty2) = coercionKind co
+       ; if not interesting then 
+               wildCardPat ty2
+         else do
+       { -- Make a wild-card pattern for the coercion
+         uniq <- getUniqueUs
+       ; let co_name = mkSysTvName uniq FSLIT("sg")
+             co_var = mkCoVar co_name (mkCoKind ty1 ty2)
+       ; return (interesting, Cast arg' (mkTyVarTy co_var)) } }
 
 {-     Disabling lambda specialisation for now
        It's fragile, and the spec_loop can be infinite
-argToPat in_scope con_env arg arg_occ
+argToPat in_scope val_env arg arg_occ
   | is_value_lam arg
   = return (True, arg)
   where
@@ -1107,15 +1168,15 @@ argToPat in_scope con_env arg arg_occ
 
   -- Check for a constructor application
   -- NB: this *precedes* the Var case, so that we catch nullary constrs
-argToPat in_scope con_env arg arg_occ
-  | Just (CV dc args) <- isConApp con_env arg
+argToPat in_scope val_env arg arg_occ
+  | Just (ConVal dc args) <- isValue val_env arg
   , case arg_occ of
        ScrutOcc _ -> True              -- Used only by case scrutinee
        BothOcc    -> case arg of       -- Used elsewhere
                        App {} -> True  --     see Note [Reboxing]
-                       other  -> False
-       other      -> False     -- No point; the arg is not decomposed
-  = do { args' <- argsToPats in_scope con_env (args `zip` conArgOccs arg_occ dc)
+                       _other -> False
+       _other     -> False     -- No point; the arg is not decomposed
+  = do { args' <- argsToPats in_scope val_env (args `zip` conArgOccs arg_occ dc)
        ; return (True, mk_con_app dc (map snd args')) }
 
   -- Check if the argument is a variable that 
@@ -1123,11 +1184,17 @@ argToPat in_scope con_env arg arg_occ
   -- It's worth specialising on this if
   --   (a) it's used in an interesting way in the body
   --   (b) we know what its value is
-argToPat in_scope con_env (Var v) arg_occ
-  | not (isLocalId v) || v `elemInScopeSet` in_scope,
-    case arg_occ of { UnkOcc -> False; other -> True },        -- (a)
-    isValueUnfolding (idUnfolding v)                   -- (b)
+argToPat in_scope val_env (Var v) arg_occ
+  | case arg_occ of { UnkOcc -> False; _other -> True },       -- (a)
+    is_value                                                   -- (b)
   = return (True, Var v)
+  where
+    is_value 
+       | isLocalId v = v `elemInScopeSet` in_scope 
+                       && isJust (lookupVarEnv val_env v)
+               -- Local variables have values in val_env
+       | otherwise   = isValueUnfolding (idUnfolding v)
+               -- Imports have unfoldings
 
 --     I'm really not sure what this comment means
 --     And by not wild-carding we tend to get forall'd 
@@ -1138,11 +1205,11 @@ argToPat in_scope con_env (Var v) arg_occ
   -- Don't make a wild-card, because we may usefully share
   --   e.g.  f a = let x = ... in f (x,x)
   -- NB: this case follows the lambda and con-app cases!!
-argToPat in_scope con_env (Var v) arg_occ
+argToPat _in_scope _val_env (Var v) _arg_occ
   = return (False, Var v)
 
   -- The default case: make a wild-card
-argToPat in_scope con_env arg arg_occ
+argToPat _in_scope _val_env arg _arg_occ
   = wildCardPat (exprType arg)
 
 wildCardPat :: Type -> UniqSM (Bool, CoreArg)
@@ -1150,47 +1217,59 @@ wildCardPat ty = do { uniq <- getUniqueUs
                    ; let id = mkSysLocal FSLIT("sc") uniq ty
                    ; return (False, Var id) }
 
-argsToPats :: InScopeSet -> ConstrEnv
+argsToPats :: InScopeSet -> ValueEnv
           -> [(CoreArg, ArgOcc)]
           -> UniqSM [(Bool, CoreArg)]
-argsToPats in_scope con_env args
-  = mapUs do_one args
+argsToPats in_scope val_env args
+  = mapM do_one args
   where
-    do_one (arg,occ) = argToPat in_scope con_env arg occ
+    do_one (arg,occ) = argToPat in_scope val_env arg occ
 \end{code}
 
 
 \begin{code}
-isConApp :: ConstrEnv -> CoreExpr -> Maybe ConValue
-isConApp env (Lit lit)
-  = Just (CV (LitAlt lit) [])
-
-isConApp env expr      -- Maybe it's a constructor application
-  | (Var fun, args) <- collectArgs expr,
-    Just con <- isDataConWorkId_maybe fun,
-    args `lengthAtLeast` dataConRepArity con
-       -- Might be > because the arity excludes type args
-  = Just (CV (DataAlt con) args)
-
-isConApp env (Var v)
+isValue :: ValueEnv -> CoreExpr -> Maybe Value
+isValue _env (Lit lit)
+  = Just (ConVal (LitAlt lit) [])
+
+isValue env (Var v)
   | Just stuff <- lookupVarEnv env v
   = Just stuff -- You might think we could look in the idUnfolding here
                -- but that doesn't take account of which branch of a 
                -- case we are in, which is the whole point
 
   | not (isLocalId v) && isCheapUnfolding unf
-  = isConApp env (unfoldingTemplate unf)
+  = isValue env (unfoldingTemplate unf)
   where
     unf = idUnfolding v
        -- However we do want to consult the unfolding 
        -- as well, for let-bound constructors!
 
-isConApp env expr = Nothing
+isValue env (Lam b e)
+  | isTyVar b = isValue env e
+  | otherwise = Just LambdaVal
+
+isValue _env expr      -- Maybe it's a constructor application
+  | (Var fun, args) <- collectArgs expr
+  = case isDataConWorkId_maybe fun of
+
+       Just con | args `lengthAtLeast` dataConRepArity con 
+               -- Check saturated; might be > because the 
+               --                  arity excludes type args
+               -> Just (ConVal (DataAlt con) args)
+
+       _other | valArgCount args < idArity fun
+               -- Under-applied function
+              -> Just LambdaVal        -- Partial application
+
+       _other -> Nothing
+
+isValue _env _expr = Nothing
 
 mk_con_app :: AltCon -> [CoreArg] -> CoreExpr
 mk_con_app (LitAlt lit)  []   = Lit lit
 mk_con_app (DataAlt con) args = mkConApp con args
-mk_con_app other args = panic "SpecConstr.mk_con_app"
+mk_con_app _other _args = panic "SpecConstr.mk_con_app"
 
 samePat :: CallPat -> CallPat -> Bool
 samePat (vs1, as1) (vs2, as2)
@@ -1204,7 +1283,7 @@ samePat (vs1, as1) (vs2, as2)
     same (Lit l1)    (Lit l2)    = l1==l2
     same (App f1 a1) (App f2 a2) = same f1 f2 && same a1 a2
 
-    same (Type t1) (Type t2) = True    -- Note [Ignore type differences]
+    same (Type {}) (Type {}) = True    -- Note [Ignore type differences]
     same (Note _ e1) e2        = same e1 e2    -- Ignore casts and notes
     same (Cast e1 _) e2        = same e1 e2
     same e1 (Note _ e2) = same e1 e2
@@ -1212,12 +1291,10 @@ samePat (vs1, as1) (vs2, as2)
 
     same e1 e2 = WARN( bad e1 || bad e2, ppr e1 $$ ppr e2) 
                 False  -- Let, lambda, case should not occur
-#ifdef DEBUG
     bad (Case {}) = True
     bad (Let {})  = True
     bad (Lam {})  = True
-    bad other    = False
-#endif
+    bad _other   = False
 \end{code}
 
 Note [Ignore type differences]