Merge remote branch 'origin/master'
[ghc-hetmet.git] / compiler / typecheck / TcInstDcls.lhs
index df43f53..954471f 100644 (file)
@@ -12,41 +12,50 @@ import HsSyn
 import TcBinds
 import TcTyClsDecls
 import TcClassDcl
+import TcPat( addInlinePrags )
 import TcRnMonad
 import TcMType
 import TcType
+import BuildTyCl
 import Inst
 import InstEnv
 import FamInst
 import FamInstEnv
 import TcDeriv
 import TcEnv
+import RnSource ( addTcgDUs )
 import TcHsType
 import TcUnify
-import TcSimplify
+import MkCore  ( nO_METHOD_BINDING_ERROR_ID )
 import Type
 import Coercion
 import TyCon
-import TypeRep
 import DataCon
 import Class
 import Var
+import Pair
+import VarSet
+import CoreUtils  ( mkPiTypes )
+import CoreUnfold ( mkDFunUnfolding )
+import CoreSyn    ( Expr(Var), DFunArg(..), CoreExpr )
+import Id
 import MkId
 import Name
 import NameSet
 import DynFlags
 import SrcLoc
-import ListSetOps
 import Util
 import Outputable
 import Bag
 import BasicTypes
 import HscTypes
 import FastString
-
+import Maybes  ( orElse )
 import Data.Maybe
 import Control.Monad
 import Data.List
+
+#include "HsVersions.h"
 \end{code}
 
 Typechecking instance declarations is done in two passes. The first
@@ -59,67 +68,276 @@ pass, when the class-instance envs and GVE contain all the info from
 all the instance and value decls.  Indeed that's the reason we need
 two passes over the instance decls.
 
-Here is the overall algorithm.
-Assume that we have an instance declaration
-
-    instance c => k (t tvs) where b
-
-\begin{enumerate}
-\item
-$LIE_c$ is the LIE for the context of class $c$
-\item
-$betas_bar$ is the free variables in the class method type, excluding the
-   class variable
-\item
-$LIE_cop$ is the LIE constraining a particular class method
-\item
-$tau_cop$ is the tau type of a class method
-\item
-$LIE_i$ is the LIE for the context of instance $i$
-\item
-$X$ is the instance constructor tycon
-\item
-$gammas_bar$ is the set of type variables of the instance
-\item
-$LIE_iop$ is the LIE for a particular class method instance
-\item
-$tau_iop$ is the tau type for this instance of a class method
-\item
-$alpha$ is the class variable
-\item
-$LIE_cop' = LIE_cop [X gammas_bar / alpha, fresh betas_bar]$
-\item
-$tau_cop' = tau_cop [X gammas_bar / alpha, fresh betas_bar]$
-\end{enumerate}
-
-ToDo: Update the list above with names actually in the code.
-
-\begin{enumerate}
-\item
-First, make the LIEs for the class and instance contexts, which means
-instantiate $thetaC [X inst_tyvars / alpha ]$, yielding LIElistC' and LIEC',
-and make LIElistI and LIEI.
-\item
-Then process each method in turn.
-\item
-order the instance methods according to the ordering of the class methods
-\item
-express LIEC' in terms of LIEI, yielding $dbinds_super$ or an error
-\item
-Create final dictionary function from bindings generated already
-\begin{pseudocode}
-df = lambda inst_tyvars
-       lambda LIEI
-         let Bop1
-             Bop2
-             ...
-             Bopn
-         and dbinds_super
-              in <op1,op2,...,opn,sd1,...,sdm>
-\end{pseudocode}
-Here, Bop1 \ldots Bopn bind the methods op1 \ldots opn,
-and $dbinds_super$ bind the superclass dictionaries sd1 \ldots sdm.
-\end{enumerate}
+
+Note [How instance declarations are translated]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Here is how we translation instance declarations into Core
+
+Running example:
+       class C a where
+          op1, op2 :: Ix b => a -> b -> b
+          op2 = <dm-rhs>
+
+       instance C a => C [a]
+          {-# INLINE [2] op1 #-}
+          op1 = <rhs>
+===>
+       -- Method selectors
+       op1,op2 :: forall a. C a => forall b. Ix b => a -> b -> b
+       op1 = ...
+       op2 = ...
+
+       -- Default methods get the 'self' dictionary as argument
+       -- so they can call other methods at the same type
+       -- Default methods get the same type as their method selector
+       $dmop2 :: forall a. C a => forall b. Ix b => a -> b -> b
+       $dmop2 = /\a. \(d:C a). /\b. \(d2: Ix b). <dm-rhs>
+              -- NB: type variables 'a' and 'b' are *both* in scope in <dm-rhs>
+              -- Note [Tricky type variable scoping]
+
+       -- A top-level definition for each instance method
+       -- Here op1_i, op2_i are the "instance method Ids"
+       -- The INLINE pragma comes from the user pragma
+       {-# INLINE [2] op1_i #-}  -- From the instance decl bindings
+       op1_i, op2_i :: forall a. C a => forall b. Ix b => [a] -> b -> b
+       op1_i = /\a. \(d:C a). 
+              let this :: C [a]
+                  this = df_i a d
+                    -- Note [Subtle interaction of recursion and overlap]
+
+                  local_op1 :: forall b. Ix b => [a] -> b -> b
+                  local_op1 = <rhs>
+                    -- Source code; run the type checker on this
+                    -- NB: Type variable 'a' (but not 'b') is in scope in <rhs>
+                    -- Note [Tricky type variable scoping]
+
+              in local_op1 a d
+
+       op2_i = /\a \d:C a. $dmop2 [a] (df_i a d) 
+
+       -- The dictionary function itself
+       {-# NOINLINE CONLIKE df_i #-}   -- Never inline dictionary functions
+       df_i :: forall a. C a -> C [a]
+       df_i = /\a. \d:C a. MkC (op1_i a d) (op2_i a d)
+               -- But see Note [Default methods in instances]
+               -- We can't apply the type checker to the default-method call
+
+        -- Use a RULE to short-circuit applications of the class ops
+       {-# RULE "op1@C[a]" forall a, d:C a. 
+                            op1 [a] (df_i d) = op1_i a d #-}
+
+Note [Instances and loop breakers]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+* Note that df_i may be mutually recursive with both op1_i and op2_i.
+  It's crucial that df_i is not chosen as the loop breaker, even 
+  though op1_i has a (user-specified) INLINE pragma.
+
+* Instead the idea is to inline df_i into op1_i, which may then select
+  methods from the MkC record, and thereby break the recursion with
+  df_i, leaving a *self*-recurisve op1_i.  (If op1_i doesn't call op at
+  the same type, it won't mention df_i, so there won't be recursion in
+  the first place.)  
+
+* If op1_i is marked INLINE by the user there's a danger that we won't
+  inline df_i in it, and that in turn means that (since it'll be a
+  loop-breaker because df_i isn't), op1_i will ironically never be 
+  inlined.  But this is OK: the recursion breaking happens by way of
+  a RULE (the magic ClassOp rule above), and RULES work inside InlineRule
+  unfoldings. See Note [RULEs enabled in SimplGently] in SimplUtils
+
+Note [ClassOp/DFun selection]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+One thing we see a lot is stuff like
+    op2 (df d1 d2)
+where 'op2' is a ClassOp and 'df' is DFun.  Now, we could inline *both*
+'op2' and 'df' to get
+     case (MkD ($cop1 d1 d2) ($cop2 d1 d2) ... of
+       MkD _ op2 _ _ _ -> op2
+And that will reduce to ($cop2 d1 d2) which is what we wanted.
+
+But it's tricky to make this work in practice, because it requires us to 
+inline both 'op2' and 'df'.  But neither is keen to inline without having
+seen the other's result; and it's very easy to get code bloat (from the 
+big intermediate) if you inline a bit too much.
+
+Instead we use a cunning trick.
+ * We arrange that 'df' and 'op2' NEVER inline.  
+
+ * We arrange that 'df' is ALWAYS defined in the sylised form
+      df d1 d2 = MkD ($cop1 d1 d2) ($cop2 d1 d2) ...
+
+ * We give 'df' a magical unfolding (DFunUnfolding [$cop1, $cop2, ..])
+   that lists its methods.
+
+ * We make CoreUnfold.exprIsConApp_maybe spot a DFunUnfolding and return
+   a suitable constructor application -- inlining df "on the fly" as it 
+   were.
+
+ * We give the ClassOp 'op2' a BuiltinRule that extracts the right piece
+   iff its argument satisfies exprIsConApp_maybe.  This is done in
+   MkId mkDictSelId
+
+ * We make 'df' CONLIKE, so that shared uses stil match; eg
+      let d = df d1 d2
+      in ...(op2 d)...(op1 d)...
+
+Note [Single-method classes]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+If the class has just one method (or, more accurately, just one element
+of {superclasses + methods}), then we use a different strategy.
+
+   class C a where op :: a -> a
+   instance C a => C [a] where op = <blah>
+
+We translate the class decl into a newtype, which just gives a
+top-level axiom. The "constructor" MkC expands to a cast, as does the
+class-op selector.
+
+   axiom Co:C a :: C a ~ (a->a)
+
+   op :: forall a. C a -> (a -> a)
+   op a d = d |> (Co:C a)
+
+   MkC :: forall a. (a->a) -> C a
+   MkC = /\a.\op. op |> (sym Co:C a)
+
+The clever RULE stuff doesn't work now, because ($df a d) isn't
+a constructor application, so exprIsConApp_maybe won't return 
+Just <blah>.
+
+Instead, we simply rely on the fact that casts are cheap:
+
+   $df :: forall a. C a => C [a]
+   {-# INLINE df #}  -- NB: INLINE this
+   $df = /\a. \d. MkC [a] ($cop_list a d)
+       = $cop_list |> forall a. C a -> (sym (Co:C [a]))
+
+   $cop_list :: forall a. C a => [a] -> [a]
+   $cop_list = <blah>
+
+So if we see
+   (op ($df a d))
+we'll inline 'op' and '$df', since both are simply casts, and
+good things happen.
+
+Why do we use this different strategy?  Because otherwise we
+end up with non-inlined dictionaries that look like
+    $df = $cop |> blah
+which adds an extra indirection to every use, which seems stupid.  See
+Trac #4138 for an example (although the regression reported there
+wasn't due to the indirction).
+
+There is an awkward wrinkle though: we want to be very 
+careful when we have
+    instance C a => C [a] where
+      {-# INLINE op #-}
+      op = ...
+then we'll get an INLINE pragma on $cop_list but it's important that
+$cop_list only inlines when it's applied to *two* arguments (the
+dictionary and the list argument).  So we nust not eta-expand $df
+above.  We ensure that this doesn't happen by putting an INLINE 
+pragma on the dfun itself; after all, it ends up being just a cast.
+
+There is one more dark corner to the INLINE story, even more deeply 
+buried.  Consider this (Trac #3772):
+
+    class DeepSeq a => C a where
+      gen :: Int -> a
+
+    instance C a => C [a] where
+      gen n = ...
+
+    class DeepSeq a where
+      deepSeq :: a -> b -> b
+
+    instance DeepSeq a => DeepSeq [a] where
+      {-# INLINE deepSeq #-}
+      deepSeq xs b = foldr deepSeq b xs
+
+That gives rise to these defns:
+
+    $cdeepSeq :: DeepSeq a -> [a] -> b -> b
+    -- User INLINE( 3 args )!
+    $cdeepSeq a (d:DS a) b (x:[a]) (y:b) = ...
+
+    $fDeepSeq[] :: DeepSeq a -> DeepSeq [a]
+    -- DFun (with auto INLINE pragma)
+    $fDeepSeq[] a d = $cdeepSeq a d |> blah
+
+    $cp1 a d :: C a => DeepSep [a]
+    -- We don't want to eta-expand this, lest
+    -- $cdeepSeq gets inlined in it!
+    $cp1 a d = $fDeepSep[] a (scsel a d)
+
+    $fC[] :: C a => C [a]
+    -- Ordinary DFun
+    $fC[] a d = MkC ($cp1 a d) ($cgen a d)
+
+Here $cp1 is the code that generates the superclass for C [a].  The
+issue is this: we must not eta-expand $cp1 either, or else $fDeepSeq[]
+and then $cdeepSeq will inline there, which is definitely wrong.  Like
+on the dfun, we solve this by adding an INLINE pragma to $cp1.
+
+Note [Subtle interaction of recursion and overlap]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Consider this
+  class C a where { op1,op2 :: a -> a }
+  instance C a => C [a] where
+    op1 x = op2 x ++ op2 x
+    op2 x = ...
+  instance C [Int] where
+    ...
+
+When type-checking the C [a] instance, we need a C [a] dictionary (for
+the call of op2).  If we look up in the instance environment, we find
+an overlap.  And in *general* the right thing is to complain (see Note
+[Overlapping instances] in InstEnv).  But in *this* case it's wrong to
+complain, because we just want to delegate to the op2 of this same
+instance.  
+
+Why is this justified?  Because we generate a (C [a]) constraint in 
+a context in which 'a' cannot be instantiated to anything that matches
+other overlapping instances, or else we would not be excecuting this
+version of op1 in the first place.
+
+It might even be a bit disguised:
+
+  nullFail :: C [a] => [a] -> [a]
+  nullFail x = op2 x ++ op2 x
+
+  instance C a => C [a] where
+    op1 x = nullFail x
+
+Precisely this is used in package 'regex-base', module Context.hs.
+See the overlapping instances for RegexContext, and the fact that they
+call 'nullFail' just like the example above.  The DoCon package also
+does the same thing; it shows up in module Fraction.hs
+
+Conclusion: when typechecking the methods in a C [a] instance, we want to
+treat the 'a' as an *existential* type variable, in the sense described
+by Note [Binding when looking up instances].  That is why isOverlappableTyVar
+responds True to an InstSkol, which is the kind of skolem we use in
+tcInstDecl2.
+
+
+Note [Tricky type variable scoping]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+In our example
+       class C a where
+          op1, op2 :: Ix b => a -> b -> b
+          op2 = <dm-rhs>
+
+       instance C a => C [a]
+          {-# INLINE [2] op1 #-}
+          op1 = <rhs>
+
+note that 'a' and 'b' are *both* in scope in <dm-rhs>, but only 'a' is
+in scope in <rhs>.  In particular, we must make sure that 'b' is in
+scope when typechecking <dm-rhs>.  This is achieved by subFunTys,
+which brings appropriate tyvars into scope. This happens for both
+<dm-rhs> and for <rhs>, but that doesn't matter: the *renamer* will have
+complained if 'b' is mentioned in <rhs>.
+
 
 
 %************************************************************************
@@ -136,7 +354,7 @@ tcInstDecls1    -- Deal with both source-code and imported instance decls
    -> [LInstDecl Name]          -- Source code instance decls
    -> [LDerivDecl Name]         -- Source code stand-alone deriving decls
    -> TcM (TcGblEnv,            -- The full inst env
-           [InstInfo],          -- Source-code instance decls to process;
+           [InstInfo Name],     -- Source-code instance decls to process;
                                 -- contains all dfuns for this module
            HsValBinds Name)     -- Supporting bindings for derived instances
 
@@ -147,33 +365,33 @@ tcInstDecls1 tycl_decls inst_decls deriv_decls
                 -- round)
 
                 -- (1) Do class and family instance declarations
-       ; let { idxty_decls = filter (isFamInstDecl . unLoc) tycl_decls }
-       ; local_info_tycons <- mapM tcLocalInstDecl1  inst_decls
-       ; idx_tycons        <- mapM tcIdxTyInstDeclTL idxty_decls
-
-       ; let { (local_infos,
-                at_tycons)     = unzip local_info_tycons
-             ; local_info      = concat local_infos
-             ; at_idx_tycon    = concat at_tycons ++ catMaybes idx_tycons
-             ; clas_decls      = filter (isClassDecl.unLoc) tycl_decls
-             ; implicit_things = concatMap implicitTyThings at_idx_tycon
+       ; idx_tycons        <- mapAndRecoverM (tcFamInstDecl TopLevel) $
+                                     filter (isFamInstDecl . unLoc) tycl_decls 
+       ; local_info_tycons <- mapAndRecoverM tcLocalInstDecl1  inst_decls
+
+       ; let { (local_info,
+                at_tycons_s)   = unzip local_info_tycons
+             ; at_idx_tycons   = concat at_tycons_s ++ idx_tycons
+             ; clas_decls      = filter (isClassDecl . unLoc) tycl_decls
+             ; implicit_things = concatMap implicitTyThings at_idx_tycons
+            ; aux_binds       = mkRecSelBinds at_idx_tycons
              }
 
                 -- (2) Add the tycons of indexed types and their implicit
                 --     tythings to the global environment
-       ; tcExtendGlobalEnv (at_idx_tycon ++ implicit_things) $ do {
+       ; tcExtendGlobalEnv (at_idx_tycons ++ implicit_things) $ do {
 
                 -- (3) Instances from generic class declarations
        ; generic_inst_info <- getGenericInstances clas_decls
 
                 -- Next, construct the instance environment so far, consisting
                 -- of
-                --   a) local instance decls
-                --   b) generic instances
-                --   c) local family instance decls
-       ; addInsts local_info         $ do {
-       ; addInsts generic_inst_info  $ do {
-       ; addFamInsts at_idx_tycon    $ do {
+                --   (a) local instance decls
+                --   (b) generic instances
+                --   (c) local family instance decls
+       ; addInsts local_info         $
+         addInsts generic_inst_info  $
+         addFamInsts at_idx_tycons   $ do {
 
                 -- (4) Compute instances from "deriving" clauses;
                 -- This stuff computes a context for the derived instance
@@ -183,39 +401,15 @@ tcInstDecls1 tycl_decls inst_decls deriv_decls
         failIfErrsM            -- If the addInsts stuff gave any errors, don't
                                -- try the deriving stuff, becuase that may give
                                -- more errors still
-       ; (deriv_inst_info, deriv_binds) <- tcDeriving tycl_decls inst_decls
-                                                      deriv_decls
-       ; addInsts deriv_inst_info   $ do {
-
-       ; gbl_env <- getGblEnv
-       ; return (gbl_env,
+       ; (deriv_inst_info, deriv_binds, deriv_dus) 
+              <- tcDeriving tycl_decls inst_decls deriv_decls
+       ; gbl_env <- addInsts deriv_inst_info getGblEnv
+       ; return ( addTcgDUs gbl_env deriv_dus,
                   generic_inst_info ++ deriv_inst_info ++ local_info,
-                  deriv_binds)
-    }}}}}}
-  where
-    -- Make sure that toplevel type instance are not for associated types.
-    -- !!!TODO: Need to perform this check for the TyThing of type functions,
-    --          too.
-    tcIdxTyInstDeclTL ldecl@(L loc decl) =
-      do { tything <- tcFamInstDecl ldecl
-         ; setSrcSpan loc $
-             when (isAssocFamily tything) $
-               addErr $ assocInClassErr (tcdName decl)
-         ; return tything
-         }
-    isAssocFamily (Just (ATyCon tycon)) =
-      case tyConFamInst_maybe tycon of
-        Nothing       -> panic "isAssocFamily: no family?!?"
-        Just (fam, _) -> isTyConAssoc fam
-    isAssocFamily (Just _             ) = panic "isAssocFamily: no tycon?!?"
-    isAssocFamily Nothing               = False
-
-assocInClassErr :: Name -> SDoc
-assocInClassErr name =
-  ptext (sLit "Associated type") <+> quotes (ppr name) <+>
-  ptext (sLit "must be inside a class instance")
+                  aux_binds `plusHsValBinds` deriv_binds)
+    }}}
 
-addInsts :: [InstInfo] -> TcM a -> TcM a
+addInsts :: [InstInfo Name] -> TcM a -> TcM a
 addInsts infos thing_inside
   = tcExtendLocalInstEnv (map iSpec infos) thing_inside
 
@@ -230,44 +424,42 @@ addFamInsts tycons thing_inside
 
 \begin{code}
 tcLocalInstDecl1 :: LInstDecl Name
-                 -> TcM ([InstInfo], [TyThing]) -- [] if there was an error
+                 -> TcM (InstInfo Name, [TyThing])
         -- A source-file instance declaration
         -- Type-check all the stuff before the "where"
         --
         -- We check for respectable instance type, and context
 tcLocalInstDecl1 (L loc (InstDecl poly_ty binds uprags ats))
-  = -- Prime error recovery, set source location
-    recoverM (return ([], []))          $
-    setSrcSpan loc                      $
+  = setSrcSpan loc                     $
     addErrCtxt (instDeclCtxt1 poly_ty)  $
 
     do  { is_boot <- tcIsHsBoot
         ; checkTc (not is_boot || (isEmptyLHsBinds binds && null uprags))
                   badBootDeclErr
 
-        ; (tyvars, theta, tau) <- tcHsInstHead poly_ty
+        ; (tyvars, theta, clas, inst_tys) <- tcHsInstHead poly_ty
+        ; checkValidInstance poly_ty tyvars theta clas inst_tys
 
         -- Next, process any associated types.
-        ; idx_tycons <- mapM tcFamInstDecl ats
-
-        -- Now, check the validity of the instance.
-        ; (clas, inst_tys) <- checkValidInstHead tau
-        ; checkValidInstance tyvars theta clas inst_tys
-        ; checkValidAndMissingATs clas (tyvars, inst_tys)
-                                  (zip ats idx_tycons)
+        ; idx_tycons <- recoverM (return []) $
+                    do { idx_tycons <- checkNoErrs $ 
+                                        mapAndRecoverM (tcFamInstDecl NotTopLevel) ats
+                       ; checkValidAndMissingATs clas (tyvars, inst_tys)
+                                                 (zip ats idx_tycons)
+                       ; return idx_tycons }
 
         -- Finally, construct the Core representation of the instance.
         -- (This no longer includes the associated types.)
-        ; dfun_name <- newDFunName clas inst_tys loc
+        ; dfun_name <- newDFunName clas inst_tys (getLoc poly_ty)
+               -- Dfun location is that of instance *header*
         ; overlap_flag <- getOverlapFlag
         ; let (eq_theta,dict_theta) = partition isEqPred theta
               theta'         = eq_theta ++ dict_theta
               dfun           = mkDictFunId dfun_name tyvars theta' clas inst_tys
               ispec          = mkLocalInstance dfun overlap_flag
 
-        ; return ([InstInfo { iSpec  = ispec,
-                              iBinds = VanillaInst binds uprags }],
-                  catMaybes idx_tycons)
+        ; return (InstInfo { iSpec  = ispec, iBinds = VanillaInst binds uprags False },
+                  idx_tycons)
         }
   where
     -- We pass in the source form and the type checked form of the ATs.  We
@@ -276,7 +468,7 @@ tcLocalInstDecl1 (L loc (InstDecl poly_ty binds uprags ats))
     checkValidAndMissingATs :: Class
                             -> ([TyVar], [TcType])     -- instance types
                             -> [(LTyClDecl Name,       -- source form of AT
-                                 Maybe TyThing)]       -- Core form of AT
+                                 TyThing)]            -- Core form of AT
                             -> TcM ()
     checkValidAndMissingATs clas inst_tys ats
       = do { -- Issue a warning for each class AT that is not defined in this
@@ -294,13 +486,11 @@ tcLocalInstDecl1 (L loc (InstDecl poly_ty binds uprags ats))
            ; mapM_ (checkIndexes clas inst_tys) ats
            }
 
-    checkIndexes _    _        (_, Nothing)             =
-      return () -- skip, we already had an error here
-    checkIndexes clas inst_tys (hsAT, Just (ATyCon tycon)) =
+    checkIndexes clas inst_tys (hsAT, ATyCon tycon)
 -- !!!TODO: check that this does the Right Thing for indexed synonyms, too!
-      checkIndexes' clas inst_tys hsAT
-                    (tyConTyVars tycon,
-                     snd . fromJust . tyConFamInst_maybe $ tycon)
+      = checkIndexes' clas inst_tys hsAT
+                      (tyConTyVars tycon,
+                       snd . fromJust . tyConFamInst_maybe $ tycon)
     checkIndexes _ _ _ = panic "checkIndexes"
 
     checkIndexes' clas (instTvs, instTys) hsAT (atTvs, atTys)
@@ -310,11 +500,7 @@ tcLocalInstDecl1 (L loc (InstDecl poly_ty binds uprags ats))
         addErrCtxt (atInstCtxt atName) $
         case find ((atName ==) . tyConName) (classATs clas) of
           Nothing     -> addErrTc $ badATErr clas atName  -- not in this class
-          Just atDecl ->
-            case assocTyConArgPoss_maybe atDecl of
-              Nothing   -> panic "checkIndexes': AT has no args poss?!?"
-              Just poss ->
-
+          Just atycon ->
                 -- The following is tricky!  We need to deal with three
                 -- complications: (1) The AT possibly only uses a subset of
                 -- the class parameters as indexes and those it uses may be in
@@ -322,6 +508,13 @@ tcLocalInstDecl1 (L loc (InstDecl poly_ty binds uprags ats))
                 -- which must be type variables; and (3) variables in AT and
                 -- instance head will be different `Name's even if their
                 -- source lexemes are identical.
+               --
+               -- e.g.    class C a b c where 
+               --           data D b a :: * -> *           -- NB (1) b a, omits c
+               --         instance C [x] Bool Char where 
+               --           data D Bool [x] v = MkD x [v]  -- NB (2) v
+               --                -- NB (3) the x in 'instance C...' have differnt
+               --                --        Names to x's in 'data D...'
                 --
                 -- Re (1), `poss' contains a permutation vector to extract the
                 -- class parameters in the right order.
@@ -335,7 +528,19 @@ tcLocalInstDecl1 (L loc (InstDecl poly_ty binds uprags ats))
                 -- instance types with the instance type variable sharing its
                 -- source lexeme.
                 --
-                let relevantInstTys = map (instTys !!) poss
+                let poss :: [Int]
+                    -- For *associated* type families, gives the position
+                    -- of that 'TyVar' in the class argument list (0-indexed)
+                   -- e.g.  class C a b c where { type F c a :: *->* }
+                   --       Then we get Just [2,0]
+                   poss = catMaybes [ tv `elemIndex` classTyVars clas 
+                                     | tv <- tyConTyVars atycon]
+                       -- We will get Nothings for the "extra" type 
+                       -- variables in an associated data type
+                       -- e.g. class C a where { data D a :: *->* }
+                       -- here D gets arity 2 and has two tyvars
+
+                    relevantInstTys = map (instTys !!) poss
                     instArgs        = map Just relevantInstTys ++
                                       repeat Nothing  -- extra arguments
                     renaming        = substSameTyVar atTvs instTvs
@@ -346,8 +551,8 @@ tcLocalInstDecl1 (L loc (InstDecl poly_ty binds uprags ats))
       | isTyVarTy ty         = return ()
       | otherwise            = addErrTc $ mustBeVarArgErr ty
     checkIndex ty (Just instTy)
-      | ty `tcEqType` instTy = return ()
-      | otherwise            = addErrTc $ wrongATArgErr ty instTy
+      | ty `eqType` instTy = return ()
+      | otherwise          = addErrTc $ wrongATArgErr ty instTy
 
     listToNameSet = addListToNameSet emptyNameSet
 
@@ -360,19 +565,195 @@ tcLocalInstDecl1 (L loc (InstDecl poly_ty binds uprags ats))
           tv1 `sameLexeme` tv2 =
             nameOccName (tyVarName tv1) == nameOccName (tyVarName tv2)
       in
-      extendTvSubst (substSameTyVar tvs replacingTvs) tv replacement
+      TcType.extendTvSubst (substSameTyVar tvs replacingTvs) tv replacement
+\end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+               Type checking family instances
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+Family instances are somewhat of a hybrid.  They are processed together with
+class instance heads, but can contain data constructors and hence they share a
+lot of kinding and type checking code with ordinary algebraic data types (and
+GADTs).
+
+\begin{code}
+tcFamInstDecl :: TopLevelFlag -> LTyClDecl Name -> TcM TyThing
+tcFamInstDecl top_lvl (L loc decl)
+  =    -- Prime error recovery, set source location
+    setSrcSpan loc                             $
+    tcAddDeclCtxt decl                         $
+    do { -- type family instances require -XTypeFamilies
+        -- and can't (currently) be in an hs-boot file
+       ; type_families <- xoptM Opt_TypeFamilies
+       ; is_boot  <- tcIsHsBoot          -- Are we compiling an hs-boot file?
+       ; checkTc type_families $ badFamInstDecl (tcdLName decl)
+       ; checkTc (not is_boot) $ badBootFamInstDeclErr
+
+        -- Perform kind and type checking
+       ; tc <- tcFamInstDecl1 decl
+       ; checkValidTyCon tc    -- Remember to check validity;
+                               -- no recursion to worry about here
+
+       -- Check that toplevel type instances are not for associated types.
+       ; when (isTopLevel top_lvl && isAssocFamily tc)
+              (addErr $ assocInClassErr (tcdName decl))
+
+       ; return (ATyCon tc) }
+
+isAssocFamily :: TyCon -> Bool -- Is an assocaited type
+isAssocFamily tycon
+  = case tyConFamInst_maybe tycon of
+          Nothing       -> panic "isAssocFamily: no family?!?"
+          Just (fam, _) -> isTyConAssoc fam
+
+assocInClassErr :: Name -> SDoc
+assocInClassErr name
+ = ptext (sLit "Associated type") <+> quotes (ppr name) <+>
+   ptext (sLit "must be inside a class instance")
+
+
+
+tcFamInstDecl1 :: TyClDecl Name -> TcM TyCon
+
+  -- "type instance"
+tcFamInstDecl1 (decl@TySynonym {tcdLName = L loc tc_name})
+  = kcIdxTyPats decl $ \k_tvs k_typats resKind family ->
+    do { -- check that the family declaration is for a synonym
+         checkTc (isFamilyTyCon family) (notFamily family)
+       ; checkTc (isSynTyCon family) (wrongKindOfFamily family)
+
+       ; -- (1) kind check the right-hand side of the type equation
+       ; k_rhs <- kcCheckLHsType (tcdSynRhs decl) (EK resKind EkUnk)
+                         -- ToDo: the ExpKind could be better
+
+         -- we need the exact same number of type parameters as the family
+         -- declaration 
+       ; let famArity = tyConArity family
+       ; checkTc (length k_typats == famArity) $ 
+           wrongNumberOfParmsErr famArity
+
+         -- (2) type check type equation
+       ; tcTyVarBndrs k_tvs $ \t_tvs -> do {  -- turn kinded into proper tyvars
+       ; t_typats <- mapM tcHsKindedType k_typats
+       ; t_rhs    <- tcHsKindedType k_rhs
+
+         -- (3) check the well-formedness of the instance
+       ; checkValidTypeInst t_typats t_rhs
+
+         -- (4) construct representation tycon
+       ; rep_tc_name <- newFamInstTyConName tc_name t_typats loc
+       ; buildSynTyCon rep_tc_name t_tvs (SynonymTyCon t_rhs) 
+                       (typeKind t_rhs) 
+                       NoParentTyCon (Just (family, t_typats))
+       }}
+
+  -- "newtype instance" and "data instance"
+tcFamInstDecl1 (decl@TyData {tcdND = new_or_data, tcdLName = L loc tc_name,
+                            tcdCons = cons})
+  = kcIdxTyPats decl $ \k_tvs k_typats resKind fam_tycon ->
+    do { -- check that the family declaration is for the right kind
+         checkTc (isFamilyTyCon fam_tycon) (notFamily fam_tycon)
+       ; checkTc (isAlgTyCon fam_tycon) (wrongKindOfFamily fam_tycon)
+
+       ; -- (1) kind check the data declaration as usual
+       ; k_decl <- kcDataDecl decl k_tvs
+       ; let k_ctxt = tcdCtxt k_decl
+            k_cons = tcdCons k_decl
+
+         -- result kind must be '*' (otherwise, we have too few patterns)
+       ; checkTc (isLiftedTypeKind resKind) $ tooFewParmsErr (tyConArity fam_tycon)
+
+         -- (2) type check indexed data type declaration
+       ; tcTyVarBndrs k_tvs $ \t_tvs -> do {  -- turn kinded into proper tyvars
+       ; unbox_strict <- doptM Opt_UnboxStrictFields
+
+         -- kind check the type indexes and the context
+       ; t_typats     <- mapM tcHsKindedType k_typats
+       ; stupid_theta <- tcHsKindedContext k_ctxt
+
+         -- (3) Check that
+         --     (a) left-hand side contains no type family applications
+         --         (vanilla synonyms are fine, though, and we checked for
+         --         foralls earlier)
+       ; mapM_ checkTyFamFreeness t_typats
+
+       ; dataDeclChecks tc_name new_or_data stupid_theta k_cons
+
+         -- (4) construct representation tycon
+       ; rep_tc_name <- newFamInstTyConName tc_name t_typats loc
+       ; let ex_ok = True      -- Existentials ok for type families!
+       ; fixM (\ rep_tycon -> do 
+            { let orig_res_ty = mkTyConApp fam_tycon t_typats
+            ; data_cons <- tcConDecls unbox_strict ex_ok rep_tycon
+                                      (t_tvs, orig_res_ty) k_cons
+            ; tc_rhs <-
+                case new_or_data of
+                  DataType -> return (mkDataTyConRhs data_cons)
+                  NewType  -> ASSERT( not (null data_cons) )
+                              mkNewTyConRhs rep_tc_name rep_tycon (head data_cons)
+            ; buildAlgTyCon rep_tc_name t_tvs stupid_theta tc_rhs Recursive
+                            False h98_syntax NoParentTyCon (Just (fam_tycon, t_typats))
+                 -- We always assume that indexed types are recursive.  Why?
+                 -- (1) Due to their open nature, we can never be sure that a
+                 -- further instance might not introduce a new recursive
+                 -- dependency.  (2) They are always valid loop breakers as
+                 -- they involve a coercion.
+            })
+       }}
+       where
+        h98_syntax = case cons of      -- All constructors have same shape
+                       L _ (ConDecl { con_res = ResTyGADT _ }) : _ -> False
+                       _ -> True
+
+tcFamInstDecl1 d = pprPanic "tcFamInstDecl1" (ppr d)
+
+-- Kind checking of indexed types
+-- -
+
+-- Kind check type patterns and kind annotate the embedded type variables.
+--
+-- * Here we check that a type instance matches its kind signature, but we do
+--   not check whether there is a pattern for each type index; the latter
+--   check is only required for type synonym instances.
+
+kcIdxTyPats :: TyClDecl Name
+           -> ([LHsTyVarBndr Name] -> [LHsType Name] -> Kind -> TyCon -> TcM a)
+              -- ^^kinded tvs         ^^kinded ty pats  ^^res kind
+           -> TcM a
+kcIdxTyPats decl thing_inside
+  = kcHsTyVars (tcdTyVars decl) $ \tvs -> 
+    do { let tc_name = tcdLName decl
+       ; fam_tycon <- tcLookupLocatedTyCon tc_name
+       ; let { (kinds, resKind) = splitKindFunTys (tyConKind fam_tycon)
+            ; hs_typats        = fromJust $ tcdTyPats decl }
+
+         -- we may not have more parameters than the kind indicates
+       ; checkTc (length kinds >= length hs_typats) $
+          tooManyParmsErr (tcdLName decl)
+
+         -- type functions can have a higher-kinded result
+       ; let resultKind = mkArrowKinds (drop (length hs_typats) kinds) resKind
+       ; typats <- zipWithM kcCheckLHsType hs_typats 
+                                   [ EK kind (EkArg (ppr tc_name) n) 
+                            | (kind,n) <- kinds `zip` [1..]]
+       ; thing_inside tvs typats resultKind fam_tycon
+       }
 \end{code}
 
 
 %************************************************************************
 %*                                                                      *
-\subsection{Type-checking instance declarations, pass 2}
+      Type-checking instance declarations, pass 2
 %*                                                                      *
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcInstDecls2 :: [LTyClDecl Name] -> [InstInfo]
-             -> TcM (LHsBinds Id, TcLclEnv)
+tcInstDecls2 :: [LTyClDecl Name] -> [InstInfo Name]
+             -> TcM (LHsBinds Id)
 -- (a) From each class declaration,
 --      generate any default-method bindings
 -- (b) From each instance decl
@@ -380,471 +761,647 @@ tcInstDecls2 :: [LTyClDecl Name] -> [InstInfo]
 
 tcInstDecls2 tycl_decls inst_decls
   = do  { -- (a) Default methods from class decls
-          (dm_binds_s, dm_ids_s) <- mapAndUnzipM tcClassDecl2 $
-                                    filter (isClassDecl.unLoc) tycl_decls
-        ; tcExtendIdEnv (concat dm_ids_s) $ do
-
+          let class_decls = filter (isClassDecl . unLoc) tycl_decls
+        ; dm_binds_s <- mapM tcClassDecl2 class_decls
+        ; let dm_binds = unionManyBags dm_binds_s
+                                    
           -- (b) instance declarations
-        ; inst_binds_s <- mapM tcInstDecl2 inst_decls
+       ; let dm_ids = collectHsBindsBinders dm_binds
+             -- Add the default method Ids (again)
+             -- See Note [Default methods and instances]
+        ; inst_binds_s <- tcExtendIdEnv dm_ids $
+                          mapM tcInstDecl2 inst_decls
 
           -- Done
-        ; let binds = unionManyBags dm_binds_s `unionBags`
-                      unionManyBags inst_binds_s
-        ; tcl_env <- getLclEnv -- Default method Ids in here
-        ; return (binds, tcl_env) }
+        ; return (dm_binds `unionBags` unionManyBags inst_binds_s) }
+\end{code}
+
+See Note [Default methods and instances]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+The default method Ids are already in the type environment (see Note
+[Default method Ids and Template Haskell] in TcTyClsDcls), BUT they
+don't have their InlinePragmas yet.  Usually that would not matter,
+because the simplifier propagates information from binding site to
+use.  But, unusually, when compiling instance decls we *copy* the
+INLINE pragma from the default method to the method for that
+particular operation (see Note [INLINE and default methods] below).
+
+So right here in tcInstDecl2 we must re-extend the type envt with
+the default method Ids replete with their INLINE pragmas.  Urk.
+
+\begin{code}
+
+tcInstDecl2 :: InstInfo Name -> TcM (LHsBinds Id)
+            -- Returns a binding for the dfun
+tcInstDecl2 (InstInfo { iSpec = ispec, iBinds = ibinds })
+  = recoverM (return emptyLHsBinds)             $
+    setSrcSpan loc                              $
+    addErrCtxt (instDeclCtxt2 (idType dfun_id)) $ 
+    do {  -- Instantiate the instance decl with skolem constants
+       ; (inst_tyvars, dfun_theta, inst_head) <- tcSkolDFunType (idType dfun_id)
+                     -- We instantiate the dfun_id with superSkolems.
+                     -- See Note [Subtle interaction of recursion and overlap]
+                     -- and Note [Binding when looking up instances]
+       ; let (clas, inst_tys) = tcSplitDFunHead inst_head
+             (class_tyvars, sc_theta, _, op_items) = classBigSig clas
+             sc_theta' = substTheta (zipOpenTvSubst class_tyvars inst_tys) sc_theta
+             n_ty_args = length inst_tyvars
+             n_silent  = dfunNSilent dfun_id
+             (silent_theta, orig_theta) = splitAt n_silent dfun_theta
+
+       ; silent_ev_vars <- mapM newSilentGiven silent_theta
+       ; orig_ev_vars   <- newEvVars orig_theta
+       ; let dfun_ev_vars = silent_ev_vars ++ orig_ev_vars
+
+       ; (sc_dicts, sc_args)
+             <- mapAndUnzipM (tcSuperClass n_ty_args dfun_ev_vars) sc_theta'
+
+       -- Check that any superclasses gotten from a silent arguemnt
+       -- can be deduced from the originally-specified dfun arguments
+       ; ct_loc <- getCtLoc ScOrigin
+       ; _ <- checkConstraints skol_info inst_tyvars orig_ev_vars $
+              emitFlats $ listToBag $
+              [ mkEvVarX sc ct_loc | sc <- sc_dicts, isSilentEvVar sc ]
+
+       -- Deal with 'SPECIALISE instance' pragmas
+       -- See Note [SPECIALISE instance pragmas]
+       ; spec_info@(spec_inst_prags,_) <- tcSpecInstPrags dfun_id ibinds
+
+        -- Typecheck the methods
+       ; (meth_ids, meth_binds) 
+           <- tcExtendTyVarEnv inst_tyvars $
+                -- The inst_tyvars scope over the 'where' part
+                -- Those tyvars are inside the dfun_id's type, which is a bit
+                -- bizarre, but OK so long as you realise it!
+              tcInstanceMethods dfun_id clas inst_tyvars dfun_ev_vars
+                                inst_tys spec_info
+                                op_items ibinds
+
+       -- Create the result bindings
+       ; self_dict <- newEvVar (ClassP clas inst_tys)
+       ; let class_tc      = classTyCon clas
+             [dict_constr] = tyConDataCons class_tc
+             dict_bind     = mkVarBind self_dict dict_rhs
+             dict_rhs      = foldl mk_app inst_constr $
+                             map HsVar sc_dicts ++ map (wrapId arg_wrapper) meth_ids
+             inst_constr   = L loc $ wrapId (mkWpTyApps inst_tys)
+                                            (dataConWrapId dict_constr)
+                     -- We don't produce a binding for the dict_constr; instead we
+                     -- rely on the simplifier to unfold this saturated application
+                     -- We do this rather than generate an HsCon directly, because
+                     -- it means that the special cases (e.g. dictionary with only one
+                     -- member) are dealt with by the common MkId.mkDataConWrapId 
+                    -- code rather than needing to be repeated here.
+
+             mk_app :: LHsExpr Id -> HsExpr Id -> LHsExpr Id
+             mk_app fun arg = L loc (HsApp fun (L loc arg))
+
+             arg_wrapper = mkWpEvVarApps dfun_ev_vars <.> mkWpTyApps (mkTyVarTys inst_tyvars)
+
+               -- Do not inline the dfun; instead give it a magic DFunFunfolding
+               -- See Note [ClassOp/DFun selection]
+               -- See also note [Single-method classes]
+             dfun_id_w_fun
+                | isNewTyCon class_tc
+                = dfun_id `setInlinePragma` alwaysInlinePragma { inl_sat = Just 0 }
+                | otherwise
+                = dfun_id `setIdUnfolding`  mkDFunUnfolding dfun_ty (sc_args ++ meth_args)
+                          `setInlinePragma` dfunInlinePragma
+             meth_args = map (DFunPolyArg . Var) meth_ids
+
+             main_bind = AbsBinds { abs_tvs = inst_tyvars
+                                  , abs_ev_vars = dfun_ev_vars
+                                  , abs_exports = [(inst_tyvars, dfun_id_w_fun, self_dict,
+                                                    SpecPrags spec_inst_prags)]
+                                  , abs_ev_binds = emptyTcEvBinds
+                                  , abs_binds = unitBag dict_bind }
+
+       ; return (unitBag (L loc main_bind) `unionBags`
+                 listToBag meth_binds)
+       }
+ where
+   skol_info = InstSkol         
+   dfun_ty   = idType dfun_id
+   dfun_id   = instanceDFunId ispec
+   loc       = getSrcSpan dfun_id
+
+------------------------------
+tcSuperClass :: Int -> [EvVar] -> PredType -> TcM (EvVar, DFunArg CoreExpr)
+-- All superclasses should be either
+--   (a) be one of the arguments to the dfun, of
+--   (b) be a constant, soluble at top level
+tcSuperClass n_ty_args ev_vars pred
+  | Just (ev, i) <- find n_ty_args ev_vars
+  = return (ev, DFunLamArg i)
+  | otherwise
+  = ASSERT2( isEmptyVarSet (tyVarsOfPred pred), ppr pred)       -- Constant!
+    do { sc_dict  <- emitWanted ScOrigin pred
+       ; return (sc_dict, DFunConstArg (Var sc_dict)) }
+  where
+    find _ [] = Nothing
+    find i (ev:evs) | pred `eqPred` evVarPred ev = Just (ev, i)
+                    | otherwise                  = find (i+1) evs
+
+------------------------------
+tcSpecInstPrags :: DFunId -> InstBindings Name
+                -> TcM ([Located TcSpecPrag], PragFun)
+tcSpecInstPrags _ (NewTypeDerived {})
+  = return ([], \_ -> [])
+tcSpecInstPrags dfun_id (VanillaInst binds uprags _)
+  = do { spec_inst_prags <- mapM (wrapLocM (tcSpecInst dfun_id)) $
+                            filter isSpecInstLSig uprags
+            -- The filter removes the pragmas for methods
+       ; return (spec_inst_prags, mkPragFun uprags binds) }
+\end{code}
+
+Note [Silent Superclass Arguments]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Consider the following (extreme) situation:
+        class C a => D a where ...
+        instance D [a] => D [a] where ...
+Although this looks wrong (assume D [a] to prove D [a]), it is only a
+more extreme case of what happens with recursive dictionaries.
+
+To implement the dfun we must generate code for the superclass C [a],
+which we can get by superclass selection from the supplied argument!
+So we’d generate:
+       dfun :: forall a. D [a] -> D [a]
+       dfun = \d::D [a] -> MkD (scsel d) ..
+
+However this means that if we later encounter a situation where
+we have a [Wanted] dw::D [a] we could solve it thus:
+     dw := dfun dw
+Although recursive, this binding would pass the TcSMonadisGoodRecEv
+check because it appears as guarded.  But in reality, it will make a
+bottom superclass. The trouble is that isGoodRecEv can't "see" the
+superclass-selection inside dfun.
+
+Our solution to this problem is to change the way â€˜dfuns’ are created
+for instances, so that we pass as first arguments to the dfun some
+``silent superclass arguments’’, which are the immediate superclasses
+of the dictionary we are trying to construct. In our example:
+       dfun :: forall a. (C [a], D [a] -> D [a]
+       dfun = \(dc::C [a]) (dd::D [a]) -> DOrd dc ...
+
+This gives us:
+
+     -----------------------------------------------------------
+     DFun Superclass Invariant
+     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+     In the body of a DFun, every superclass argument to the
+     returned dictionary is
+       either   * one of the arguments of the DFun,
+       or       * constant, bound at top level
+     -----------------------------------------------------------
+
+This means that no superclass is hidden inside a dfun application, so
+the counting argument in isGoodRecEv (more dfun calls than superclass
+selections) works correctly.
+
+The extra arguments required to satisfy the DFun Superclass Invariant
+always come first, and are called the "silent" arguments.  DFun types
+are built (only) by MkId.mkDictFunId, so that is where we decide
+what silent arguments are to be added.
+
+This net effect is that it is safe to treat a dfun application as
+wrapping a dictionary constructor around its arguments (in particular,
+a dfun never picks superclasses from the arguments under the dictionary
+constructor).
+
+In our example, if we had  [Wanted] dw :: D [a] we would get via the instance:
+    dw := dfun d1 d2
+    [Wanted] (d1 :: C [a])
+    [Wanted] (d2 :: D [a])
+    [Derived] (d :: D [a])
+    [Derived] (scd :: C [a])   scd  := scsel d
+    [Derived] (scd2 :: C [a])  scd2 := scsel d2
+
+And now, though we *can* solve: 
+     d2 := dw
+we will get an isGoodRecEv failure when we try to solve:
+    d1 := scsel d 
+ or
+    d1 := scsel d2 
+
+Test case SCLoop tests this fix. 
+         
+Note [SPECIALISE instance pragmas]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Consider
+
+   instance (Ix a, Ix b) => Ix (a,b) where
+     {-# SPECIALISE instance Ix (Int,Int) #-}
+     range (x,y) = ...
+
+We do *not* want to make a specialised version of the dictionary
+function.  Rather, we want specialised versions of each method.
+Thus we should generate something like this:
+
+  $dfIx :: (Ix a, Ix x) => Ix (a,b)
+  {- DFUN [$crange, ...] -}
+  $dfIx da db = Ix ($crange da db) (...other methods...)
+
+  $dfIxPair :: (Ix a, Ix x) => Ix (a,b)
+  {- DFUN [$crangePair, ...] -}
+  $dfIxPair = Ix ($crangePair da db) (...other methods...)
+
+  $crange :: (Ix a, Ix b) -> ((a,b),(a,b)) -> [(a,b)]
+  {-# SPECIALISE $crange :: ((Int,Int),(Int,Int)) -> [(Int,Int)] #-}
+  $crange da db = <blah>
+
+  {-# RULE  range ($dfIx da db) = $crange da db #-}
+
+Note that  
+
+  * The RULE is unaffected by the specialisation.  We don't want to
+    specialise $dfIx, because then it would need a specialised RULE
+    which is a pain.  The single RULE works fine at all specialisations.
+    See Note [How instance declarations are translated] above
+
+  * Instead, we want to specialise the *method*, $crange
+
+In practice, rather than faking up a SPECIALISE pragama for each
+method (which is painful, since we'd have to figure out its
+specialised type), we call tcSpecPrag *as if* were going to specialise
+$dfIx -- you can see that in the call to tcSpecInst.  That generates a
+SpecPrag which, as it turns out, can be used unchanged for each method.
+The "it turns out" bit is delicate, but it works fine!
+
+\begin{code}
+tcSpecInst :: Id -> Sig Name -> TcM TcSpecPrag
+tcSpecInst dfun_id prag@(SpecInstSig hs_ty) 
+  = addErrCtxt (spec_ctxt prag) $
+    do  { let name = idName dfun_id
+        ; (tyvars, theta, clas, tys) <- tcHsInstHead hs_ty
+        ; let (_, spec_dfun_ty) = mkDictFunTy tyvars theta clas tys
+
+        ; co_fn <- tcSubType (SpecPragOrigin name) SpecInstCtxt
+                             (idType dfun_id) spec_dfun_ty
+        ; return (SpecPrag dfun_id co_fn defaultInlinePragma) }
+  where
+    spec_ctxt prag = hang (ptext (sLit "In the SPECIALISE pragma")) 2 (ppr prag)
+
+tcSpecInst _  _ = panic "tcSpecInst"
 \end{code}
 
-======= New documentation starts here (Sept 92) ==============
+%************************************************************************
+%*                                                                      *
+      Type-checking an instance method
+%*                                                                      *
+%************************************************************************
 
-The main purpose of @tcInstDecl2@ is to return a @HsBinds@ which defines
-the dictionary function for this instance declaration. For example
+tcInstanceMethod
+- Make the method bindings, as a [(NonRec, HsBinds)], one per method
+- Remembering to use fresh Name (the instance method Name) as the binder
+- Bring the instance method Ids into scope, for the benefit of tcInstSig
+- Use sig_fn mapping instance method Name -> instance tyvars
+- Ditto prag_fn
+- Use tcValBinds to do the checking
 
-        instance Foo a => Foo [a] where
-                op1 x = ...
-                op2 y = ...
+\begin{code}
+tcInstanceMethods :: DFunId -> Class -> [TcTyVar]
+                  -> [EvVar]
+                 -> [TcType]
+                  -> ([Located TcSpecPrag], PragFun)
+                 -> [(Id, DefMeth)]
+                  -> InstBindings Name 
+                 -> TcM ([Id], [LHsBind Id])
+       -- The returned inst_meth_ids all have types starting
+       --      forall tvs. theta => ...
+tcInstanceMethods dfun_id clas tyvars dfun_ev_vars inst_tys 
+                  (spec_inst_prags, prag_fn)
+                  op_items (VanillaInst binds _ standalone_deriv)
+  = mapAndUnzipM tc_item op_items
+  where
+    ----------------------
+    tc_item :: (Id, DefMeth) -> TcM (Id, LHsBind Id)
+    tc_item (sel_id, dm_info)
+      = case findMethodBind (idName sel_id) binds of
+           Just user_bind -> tc_body sel_id standalone_deriv user_bind
+           Nothing        -> tc_default sel_id dm_info
+
+    ----------------------
+    tc_body :: Id -> Bool -> LHsBind Name -> TcM (TcId, LHsBind Id)
+    tc_body sel_id generated_code rn_bind 
+      = add_meth_ctxt sel_id generated_code rn_bind $
+        do { (meth_id, local_meth_id) <- mkMethIds clas tyvars dfun_ev_vars 
+                                                   inst_tys sel_id
+           ; let prags = prag_fn (idName sel_id)
+           ; meth_id1 <- addInlinePrags meth_id prags
+           ; spec_prags <- tcSpecPrags meth_id1 prags
+           ; bind <- tcInstanceMethodBody InstSkol
+                          tyvars dfun_ev_vars
+                          meth_id1 local_meth_id meth_sig_fn 
+                          (mk_meth_spec_prags meth_id1 spec_prags)
+                          rn_bind 
+           ; return (meth_id1, bind) }
+
+    ----------------------
+    tc_default :: Id -> DefMeth -> TcM (TcId, LHsBind Id)
+    tc_default sel_id GenDefMeth    -- Derivable type classes stuff
+      = do { meth_bind <- mkGenericDefMethBind clas inst_tys sel_id
+           ; tc_body sel_id False {- Not generated code? -} meth_bind }
+         
+    tc_default sel_id NoDefMeth            -- No default method at all
+      = do { warnMissingMethod sel_id
+          ; (meth_id, _) <- mkMethIds clas tyvars dfun_ev_vars 
+                                         inst_tys sel_id
+           ; return (meth_id, mkVarBind meth_id $ 
+                              mkLHsWrap lam_wrapper error_rhs) }
+      where
+       error_rhs    = L loc $ HsApp error_fun error_msg
+       error_fun    = L loc $ wrapId (WpTyApp meth_tau) nO_METHOD_BINDING_ERROR_ID
+       error_msg    = L loc (HsLit (HsStringPrim (mkFastString error_string)))
+       meth_tau     = funResultTy (applyTys (idType sel_id) inst_tys)
+       error_string = showSDoc (hcat [ppr loc, text "|", ppr sel_id ])
+        lam_wrapper  = mkWpTyLams tyvars <.> mkWpLams dfun_ev_vars
+
+    tc_default sel_id (DefMeth dm_name)        -- A polymorphic default method
+      = do {   -- Build the typechecked version directly, 
+                -- without calling typecheck_method; 
+                -- see Note [Default methods in instances]
+                 -- Generate   /\as.\ds. let self = df as ds
+                 --                      in $dm inst_tys self
+                -- The 'let' is necessary only because HsSyn doesn't allow
+                -- you to apply a function to a dictionary *expression*.
+
+           ; self_dict <- newEvVar (ClassP clas inst_tys)
+           ; let self_ev_bind = EvBind self_dict $
+                                EvDFunApp dfun_id (mkTyVarTys tyvars) dfun_ev_vars
+
+           ; (meth_id, local_meth_id) <- mkMethIds clas tyvars dfun_ev_vars 
+                                                   inst_tys sel_id
+           ; dm_id <- tcLookupId dm_name
+           ; let dm_inline_prag = idInlinePragma dm_id
+                 rhs = HsWrap (mkWpEvVarApps [self_dict] <.> mkWpTyApps inst_tys) $
+                        HsVar dm_id 
+
+                meth_bind = L loc $ VarBind { var_id = local_meth_id
+                                             , var_rhs = L loc rhs 
+                                             , var_inline = False }
+                 meth_id1 = meth_id `setInlinePragma` dm_inline_prag
+                           -- Copy the inline pragma (if any) from the default
+                           -- method to this version. Note [INLINE and default methods]
+                           
+                 bind = AbsBinds { abs_tvs = tyvars, abs_ev_vars =  dfun_ev_vars
+                                 , abs_exports = [( tyvars, meth_id1, local_meth_id
+                                                  , mk_meth_spec_prags meth_id1 [])]
+                                 , abs_ev_binds = EvBinds (unitBag self_ev_bind)
+                                 , abs_binds    = unitBag meth_bind }
+            -- Default methods in an instance declaration can't have their own 
+            -- INLINE or SPECIALISE pragmas. It'd be possible to allow them, but
+            -- currently they are rejected with 
+            --           "INLINE pragma lacks an accompanying binding"
+
+           ; return (meth_id1, L loc bind) } 
+
+    ----------------------
+    mk_meth_spec_prags :: Id -> [LTcSpecPrag] -> TcSpecPrags
+       -- Adapt the SPECIALISE pragmas to work for this method Id
+        -- There are two sources: 
+        --   * spec_inst_prags: {-# SPECIALISE instance :: <blah> #-}
+        --     These ones have the dfun inside, but [perhaps surprisingly] 
+        --     the correct wrapper
+        --   * spec_prags_for_me: {-# SPECIALISE op :: <blah> #-}
+    mk_meth_spec_prags meth_id spec_prags_for_me
+      = SpecPrags (spec_prags_for_me ++ 
+                   [ L loc (SpecPrag meth_id wrap inl)
+                  | L loc (SpecPrag _ wrap inl) <- spec_inst_prags])
+   
+    loc = getSrcSpan dfun_id
+    meth_sig_fn _ = Just ([],loc)      -- The 'Just' says "yes, there's a type sig"
+       -- But there are no scoped type variables from local_method_id
+       -- Only the ones from the instance decl itself, which are already
+       -- in scope.  Example:
+       --      class C a where { op :: forall b. Eq b => ... }
+       --      instance C [c] where { op = <rhs> }
+       -- In <rhs>, 'c' is scope but 'b' is not!
+
+        -- For instance decls that come from standalone deriving clauses
+       -- we want to print out the full source code if there's an error
+       -- because otherwise the user won't see the code at all
+    add_meth_ctxt sel_id generated_code rn_bind thing 
+      | generated_code = addLandmarkErrCtxt (derivBindCtxt sel_id clas inst_tys rn_bind) thing
+      | otherwise      = thing
+
+
+tcInstanceMethods dfun_id clas tyvars dfun_ev_vars inst_tys 
+                  _ op_items (NewTypeDerived coi _)
+
+-- Running example:
+--   class Show b => Foo a b where
+--     op :: a -> b -> b
+--   newtype N a = MkN (Tree [a]) 
+--   deriving instance (Show p, Foo Int p) => Foo Int (N p)
+--              -- NB: standalone deriving clause means
+--              --     that the contex is user-specified
+-- Hence op :: forall a b. Foo a b => a -> b -> b
+--
+-- We're going to make an instance like
+--   instance (Show p, Foo Int p) => Foo Int (N p)
+--      op = $copT
+--
+--   $copT :: forall p. (Show p, Foo Int p) => Int -> N p -> N p
+--   $copT p (d1:Show p) (d2:Foo Int p) 
+--     = op Int (Tree [p]) rep_d |> op_co
+--     where 
+--       rep_d :: Foo Int (Tree [p]) = ...d1...d2...
+--       op_co :: (Int -> Tree [p] -> Tree [p]) ~ (Int -> T p -> T p)
+-- We get op_co by substituting [Int/a] and [co/b] in type for op
+-- where co : [p] ~ T p
+--
+-- Notice that the dictionary bindings "..d1..d2.." must be generated
+-- by the constraint solver, since the <context> may be
+-- user-specified.
+
+  = do { rep_d_stuff <- checkConstraints InstSkol tyvars dfun_ev_vars $
+                        emitWanted ScOrigin rep_pred
+                         
+       ; mapAndUnzipM (tc_item rep_d_stuff) op_items }
+  where
+     loc = getSrcSpan dfun_id
+
+     inst_tvs = fst (tcSplitForAllTys (idType dfun_id))
+     Just (init_inst_tys, _) = snocView inst_tys
+     rep_ty   = pFst (coercionKind co)  -- [p]
+     rep_pred = mkClassPred clas (init_inst_tys ++ [rep_ty])
+
+     -- co : [p] ~ T p
+     co = substCoWithTys inst_tvs (mkTyVarTys tyvars) $
+          mkSymCo coi
+
+     ----------------
+     tc_item :: (TcEvBinds, EvVar) -> (Id, DefMeth) -> TcM (TcId, LHsBind TcId)
+     tc_item (rep_ev_binds, rep_d) (sel_id, _)
+       = do { (meth_id, local_meth_id) <- mkMethIds clas tyvars dfun_ev_vars 
+                                                    inst_tys sel_id
+
+            ; let meth_rhs  = wrapId (mk_op_wrapper sel_id rep_d) sel_id
+                  meth_bind = VarBind { var_id = local_meth_id
+                                      , var_rhs = L loc meth_rhs
+                                     , var_inline = False }
+
+                 bind = AbsBinds { abs_tvs = tyvars, abs_ev_vars = dfun_ev_vars
+                                   , abs_exports = [(tyvars, meth_id, 
+                                                     local_meth_id, noSpecPrags)]
+                                  , abs_ev_binds = rep_ev_binds
+                                   , abs_binds = unitBag $ L loc meth_bind }
+
+            ; return (meth_id, L loc bind) }
+
+     ----------------
+     mk_op_wrapper :: Id -> EvVar -> HsWrapper
+     mk_op_wrapper sel_id rep_d 
+       = WpCast (liftCoSubstWith sel_tvs (map mkReflCo init_inst_tys ++ [co])
+                               local_meth_ty)
+         <.> WpEvApp (EvId rep_d)
+         <.> mkWpTyApps (init_inst_tys ++ [rep_ty]) 
+       where
+         (sel_tvs, sel_rho) = tcSplitForAllTys (idType sel_id)
+         (_, local_meth_ty) = tcSplitPredFunTy_maybe sel_rho
+                              `orElse` pprPanic "tcInstanceMethods" (ppr sel_id)
+
+----------------------
+mkMethIds :: Class -> [TcTyVar] -> [EvVar] -> [TcType] -> Id -> TcM (TcId, TcId)
+mkMethIds clas tyvars dfun_ev_vars inst_tys sel_id
+  = do  { uniq <- newUnique
+       ; let meth_name = mkDerivedInternalName mkClassOpAuxOcc uniq sel_name
+       ; local_meth_name <- newLocalName sel_name
+                 -- Base the local_meth_name on the selector name, becuase
+                 -- type errors from tcInstanceMethodBody come from here
+
+       ; let meth_id       = mkLocalId meth_name meth_ty
+             local_meth_id = mkLocalId local_meth_name local_meth_ty
+        ; return (meth_id, local_meth_id) }
+  where
+    local_meth_ty = instantiateMethod clas sel_id inst_tys
+    meth_ty = mkForAllTys tyvars $ mkPiTypes dfun_ev_vars local_meth_ty
+    sel_name = idName sel_id
+
+----------------------
+wrapId :: HsWrapper -> id -> HsExpr id
+wrapId wrapper id = mkHsWrap wrapper (HsVar id)
+
+derivBindCtxt :: Id -> Class -> [Type ] -> LHsBind Name -> SDoc
+derivBindCtxt sel_id clas tys _bind
+   = vcat [ ptext (sLit "When typechecking the code for ") <+> quotes (ppr sel_id)
+          , nest 2 (ptext (sLit "in a standalone derived instance for")
+                   <+> quotes (pprClassPred clas tys) <> colon)
+          , nest 2 $ ptext (sLit "To see the code I am typechecking, use -ddump-deriv") ]
+
+-- Too voluminous
+--       , nest 2 $ pprSetDepth AllTheWay $ ppr bind ]
+
+warnMissingMethod :: Id -> TcM ()
+warnMissingMethod sel_id
+  = do { warn <- doptM Opt_WarnMissingMethods          
+       ; warnTc (warn  -- Warn only if -fwarn-missing-methods
+                 && not (startsWithUnderscore (getOccName sel_id)))
+                                       -- Don't warn about _foo methods
+               (ptext (sLit "No explicit method nor default method for")
+                 <+> quotes (ppr sel_id)) }
+\end{code}
 
-might generate something like
+Note [Export helper functions]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+We arrange to export the "helper functions" of an instance declaration,
+so that they are not subject to preInlineUnconditionally, even if their
+RHS is trivial.  Reason: they are mentioned in the DFunUnfolding of
+the dict fun as Ids, not as CoreExprs, so we can't substitute a 
+non-variable for them.
 
-        dfun.Foo.List dFoo_a = let op1 x = ...
-                                   op2 y = ...
-                               in
-                                   Dict [op1, op2]
+We could change this by making DFunUnfoldings have CoreExprs, but it
+seems a bit simpler this way.
 
-HOWEVER, if the instance decl has no context, then it returns a
-bigger @HsBinds@ with declarations for each method.  For example
+Note [Default methods in instances]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Consider this
 
-        instance Foo [a] where
-                op1 x = ...
-                op2 y = ...
+   class Baz v x where
+      foo :: x -> x
+      foo y = <blah>
 
-might produce
+   instance Baz Int Int
 
-        dfun.Foo.List a = Dict [Foo.op1.List a, Foo.op2.List a]
-        const.Foo.op1.List a x = ...
-        const.Foo.op2.List a y = ...
+From the class decl we get
 
-This group may be mutually recursive, because (for example) there may
-be no method supplied for op2 in which case we'll get
+   $dmfoo :: forall v x. Baz v x => x -> x
+   $dmfoo y = <blah>
 
-        const.Foo.op2.List a = default.Foo.op2 (dfun.Foo.List a)
+Notice that the type is ambiguous.  That's fine, though. The instance
+decl generates
 
-that is, the default method applied to the dictionary at this type.
-What we actually produce in either case is:
+   $dBazIntInt = MkBaz fooIntInt
+   fooIntInt = $dmfoo Int Int $dBazIntInt
 
-        AbsBinds [a] [dfun_theta_dicts]
-                 [(dfun.Foo.List, d)] ++ (maybe) [(const.Foo.op1.List, op1), ...]
-                 { d = (sd1,sd2, ..., op1, op2, ...)
-                   op1 = ...
-                   op2 = ...
-                 }
+BUT this does mean we must generate the dictionary translation of
+fooIntInt directly, rather than generating source-code and
+type-checking it.  That was the bug in Trac #1061. In any case it's
+less work to generate the translated version!
 
-The "maybe" says that we only ask AbsBinds to make global constant methods
-if the dfun_theta is empty.
+Note [INLINE and default methods]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Default methods need special case.  They are supposed to behave rather like
+macros.  For exmample
 
-For an instance declaration, say,
+  class Foo a where
+    op1, op2 :: Bool -> a -> a
 
-        instance (C1 a, C2 b) => C (T a b) where
-                ...
+    {-# INLINE op1 #-}
+    op1 b x = op2 (not b) x
 
-where the {\em immediate} superclasses of C are D1, D2, we build a dictionary
-function whose type is
+  instance Foo Int where
+    -- op1 via default method
+    op2 b x = <blah>
+   
+The instance declaration should behave
 
-        (C1 a, C2 b, D1 (T a b), D2 (T a b)) => C (T a b)
+   just as if 'op1' had been defined with the
+   code, and INLINE pragma, from its original
+   definition. 
 
-Notice that we pass it the superclass dictionaries at the instance type; this
-is the ``Mark Jones optimisation''.  The stuff before the "=>" here
-is the @dfun_theta@ below.
+That is, just as if you'd written
 
+  instance Foo Int where
+    op2 b x = <blah>
 
-\begin{code}
-tcInstDecl2 :: InstInfo -> TcM (LHsBinds Id)
--- Returns a binding for the dfun
+    {-# INLINE op1 #-}
+    op1 b x = op2 (not b) x
 
-------------------------
--- Derived newtype instances; surprisingly tricky!
---
---      class Show a => Foo a b where ...
---      newtype N a = MkN (Tree [a]) deriving( Foo Int )
---
--- The newtype gives an FC axiom looking like
---      axiom CoN a ::  N a :=: Tree [a]
---   (see Note [Newtype coercions] in TyCon for this unusual form of axiom)
---
--- So all need is to generate a binding looking like:
---      dfunFooT :: forall a. (Foo Int (Tree [a], Show (N a)) => Foo Int (N a)
---      dfunFooT = /\a. \(ds:Show (N a)) (df:Foo (Tree [a])).
---                case df `cast` (Foo Int (sym (CoN a))) of
---                   Foo _ op1 .. opn -> Foo ds op1 .. opn
---
--- If there are no superclasses, matters are simpler, because we don't need the case
--- see Note [Newtype deriving superclasses] in TcDeriv.lhs
-
-tcInstDecl2 (InstInfo { iSpec = ispec, iBinds = NewTypeDerived })
-  = do  { let dfun_id      = instanceDFunId ispec
-              rigid_info   = InstSkol
-              origin       = SigOrigin rigid_info
-              inst_ty      = idType dfun_id
-        ; (tvs, theta, inst_head_ty) <- tcSkolSigType rigid_info inst_ty
-                -- inst_head_ty is a PredType
-
-        ; let (cls, cls_inst_tys) = tcSplitDFunHead inst_head_ty
-              (class_tyvars, sc_theta, _, _) = classBigSig cls
-              cls_tycon = classTyCon cls
-              sc_theta' = substTheta (zipOpenTvSubst class_tyvars cls_inst_tys) sc_theta
-
-              Just (initial_cls_inst_tys, last_ty) = snocView cls_inst_tys
-              (nt_tycon, tc_args) = tcSplitTyConApp last_ty     -- Can't fail
-              rep_ty              = newTyConInstRhs nt_tycon tc_args
-
-              rep_pred     = mkClassPred cls (initial_cls_inst_tys ++ [rep_ty])
-                                -- In our example, rep_pred is (Foo Int (Tree [a]))
-              the_coercion = make_coercion cls_tycon initial_cls_inst_tys nt_tycon tc_args
-                                -- Coercion of kind (Foo Int (Tree [a]) ~ Foo Int (N a)
-
-        ; inst_loc   <- getInstLoc origin
-        ; sc_loc     <- getInstLoc InstScOrigin
-        ; dfun_dicts <- newDictBndrs inst_loc theta
-        ; sc_dicts   <- newDictBndrs sc_loc sc_theta'
-        ; this_dict  <- newDictBndr inst_loc (mkClassPred cls cls_inst_tys)
-        ; rep_dict   <- newDictBndr inst_loc rep_pred
-
-        -- Figure out bindings for the superclass context from dfun_dicts
-        -- Don't include this_dict in the 'givens', else
-        -- wanted_sc_insts get bound by just selecting from this_dict!!
-        ; sc_binds <- addErrCtxt superClassCtxt $
-                      tcSimplifySuperClasses inst_loc dfun_dicts (rep_dict:sc_dicts)
-
-        ; let coerced_rep_dict = mkHsWrap the_coercion (HsVar (instToId rep_dict))
-
-        ; body <- make_body cls_tycon cls_inst_tys sc_dicts coerced_rep_dict
-        ; let dict_bind = noLoc $ VarBind (instToId this_dict) (noLoc body)
-
-        ; return (unitBag $ noLoc $
-                  AbsBinds  tvs (map instToVar dfun_dicts)
-                            [(tvs, dfun_id, instToId this_dict, [])]
-                            (dict_bind `consBag` sc_binds)) }
-  where
-      -----------------------
-      --        make_coercion
-      -- The inst_head looks like (C s1 .. sm (T a1 .. ak))
-      -- But we want the coercion (C s1 .. sm (sym (CoT a1 .. ak)))
-      --        with kind (C s1 .. sm (T a1 .. ak)  :=:  C s1 .. sm <rep_ty>)
-      --        where rep_ty is the (eta-reduced) type rep of T
-      -- So we just replace T with CoT, and insert a 'sym'
-      -- NB: we know that k will be >= arity of CoT, because the latter fully eta-reduced
-
-    make_coercion cls_tycon initial_cls_inst_tys nt_tycon tc_args
-        | Just co_con <- newTyConCo_maybe nt_tycon
-        , let co = mkSymCoercion (mkTyConApp co_con tc_args)
-        = WpCast (mkTyConApp cls_tycon (initial_cls_inst_tys ++ [co]))
-        | otherwise     -- The newtype is transparent; no need for a cast
-        = idHsWrapper
-
-      -----------------------
-      --     (make_body C tys scs coreced_rep_dict)
-      --                returns
-      --     (case coerced_rep_dict of { C _ ops -> C scs ops })
-      -- But if there are no superclasses, it returns just coerced_rep_dict
-      -- See Note [Newtype deriving superclasses] in TcDeriv.lhs
-
-    make_body cls_tycon cls_inst_tys sc_dicts coerced_rep_dict
-        | null sc_dicts         -- Case (a)
-        = return coerced_rep_dict
-        | otherwise             -- Case (b)
-        = do { op_ids            <- newSysLocalIds (fsLit "op") op_tys
-             ; dummy_sc_dict_ids <- newSysLocalIds (fsLit "sc") (map idType sc_dict_ids)
-             ; let the_pat = ConPatOut { pat_con = noLoc cls_data_con, pat_tvs = [],
-                                         pat_dicts = dummy_sc_dict_ids,
-                                         pat_binds = emptyLHsBinds,
-                                         pat_args = PrefixCon (map nlVarPat op_ids),
-                                         pat_ty = pat_ty}
-                   the_match = mkSimpleMatch [noLoc the_pat] the_rhs
-                   the_rhs = mkHsConApp cls_data_con cls_inst_tys $
-                             map HsVar (sc_dict_ids ++ op_ids)
-
-                -- Warning: this HsCase scrutinises a value with a PredTy, which is
-                --          never otherwise seen in Haskell source code. It'd be
-                --          nicer to generate Core directly!
-             ; return (HsCase (noLoc coerced_rep_dict) $
-                       MatchGroup [the_match] (mkFunTy pat_ty pat_ty)) }
-        where
-          sc_dict_ids  = map instToId sc_dicts
-          pat_ty       = mkTyConApp cls_tycon cls_inst_tys
-          cls_data_con = head (tyConDataCons cls_tycon)
-          cls_arg_tys  = dataConInstArgTys cls_data_con cls_inst_tys
-          op_tys       = dropList sc_dict_ids cls_arg_tys
-
-------------------------
--- Ordinary instances
-
-tcInstDecl2 (InstInfo { iSpec = ispec, iBinds = VanillaInst monobinds uprags })
-  = let
-        dfun_id    = instanceDFunId ispec
-        rigid_info = InstSkol
-        inst_ty    = idType dfun_id
-        loc        = srcLocSpan (getSrcLoc dfun_id)
-    in
-         -- Prime error recovery
-    recoverM (return emptyLHsBinds)             $
-    setSrcSpan loc                              $
-    addErrCtxt (instDeclCtxt2 (idType dfun_id)) $ do
+So for the above example we generate:
 
-        -- Instantiate the instance decl with skolem constants
-    (inst_tyvars', dfun_theta', inst_head') <- tcSkolSigType rigid_info inst_ty
-                -- These inst_tyvars' scope over the 'where' part
-                -- Those tyvars are inside the dfun_id's type, which is a bit
-                -- bizarre, but OK so long as you realise it!
-    let
-        (clas, inst_tys') = tcSplitDFunHead inst_head'
-        (class_tyvars, sc_theta, _, op_items) = classBigSig clas
-
-        -- Instantiate the super-class context with inst_tys
-        sc_theta' = substTheta (zipOpenTvSubst class_tyvars inst_tys') sc_theta
-        (eq_sc_theta',dict_sc_theta')     = partition isEqPred sc_theta'
-        origin    = SigOrigin rigid_info
-        (eq_dfun_theta',dict_dfun_theta') = partition isEqPred dfun_theta'
-
-         -- Create dictionary Ids from the specified instance contexts.
-    sc_loc        <- getInstLoc InstScOrigin
-    sc_dicts      <- newDictBndrs sc_loc dict_sc_theta'
-    inst_loc      <- getInstLoc origin
-    sc_covars     <- mkMetaCoVars eq_sc_theta'
-    wanted_sc_eqs <- mkEqInsts eq_sc_theta' (map mkWantedCo sc_covars)
-    dfun_covars   <- mkCoVars eq_dfun_theta'
-    dfun_eqs      <- mkEqInsts eq_dfun_theta' (map mkGivenCo $ mkTyVarTys dfun_covars)
-    dfun_dicts    <- newDictBndrs inst_loc dict_dfun_theta'
-    this_dict     <- newDictBndr inst_loc (mkClassPred clas inst_tys')
-                -- Default-method Ids may be mentioned in synthesised RHSs,
-                -- but they'll already be in the environment.
 
-        -- Typecheck the methods
-    let -- These insts are in scope; quite a few, eh?
-        dfun_insts      = dfun_eqs ++ dfun_dicts
-        wanted_sc_insts = wanted_sc_eqs   ++ sc_dicts
-        given_sc_eqs    = map (updateEqInstCoercion (mkGivenCo . TyVarTy . fromWantedCo "tcInstDecl2") ) wanted_sc_eqs
-        given_sc_insts  = given_sc_eqs   ++ sc_dicts
-        avail_insts     = dfun_insts ++ given_sc_insts
-
-    (meth_ids, meth_binds) <- tcMethods origin clas inst_tyvars'
-                                 dfun_theta' inst_tys' this_dict avail_insts
-                                 op_items monobinds uprags
-
-    -- Figure out bindings for the superclass context
-    -- Don't include this_dict in the 'givens', else
-    -- wanted_sc_insts get bound by just selecting  from this_dict!!
-    sc_binds <- addErrCtxt superClassCtxt
-                   (tcSimplifySuperClasses inst_loc dfun_insts wanted_sc_insts)
-
-    -- It's possible that the superclass stuff might unified one
-    -- of the inst_tyavars' with something in the envt
-    checkSigTyVars inst_tyvars'
-
-    -- Deal with 'SPECIALISE instance' pragmas
-    prags <- tcPrags dfun_id (filter isSpecInstLSig uprags)
-
-    -- Create the result bindings
-    let
-        dict_constr   = classDataCon clas
-        scs_and_meths = map instToId sc_dicts ++ meth_ids
-        this_dict_id  = instToId this_dict
-        inline_prag | null dfun_insts  = []
-                    | otherwise        = [L loc (InlinePrag (Inline AlwaysActive True))]
-                -- Always inline the dfun; this is an experimental decision
-                -- because it makes a big performance difference sometimes.
-                -- Often it means we can do the method selection, and then
-                -- inline the method as well.  Marcin's idea; see comments below.
-                --
-                -- BUT: don't inline it if it's a constant dictionary;
-                -- we'll get all the benefit without inlining, and we get
-                -- a **lot** of code duplication if we inline it
-                --
-                --      See Note [Inline dfuns] below
-
-        dict_rhs = mkHsConApp dict_constr (inst_tys' ++ mkTyVarTys sc_covars)
-                                          (map HsVar scs_and_meths)
-                -- We don't produce a binding for the dict_constr; instead we
-                -- rely on the simplifier to unfold this saturated application
-                -- We do this rather than generate an HsCon directly, because
-                -- it means that the special cases (e.g. dictionary with only one
-                -- member) are dealt with by the common MkId.mkDataConWrapId code rather
-                -- than needing to be repeated here.
-
-        dict_bind  = noLoc (VarBind this_dict_id dict_rhs)
-        all_binds  = dict_bind `consBag` (sc_binds `unionBags` meth_binds)
-
-        main_bind = noLoc $ AbsBinds
-                            (inst_tyvars' ++ dfun_covars)
-                            (map instToId dfun_dicts)
-                            [(inst_tyvars' ++ dfun_covars, dfun_id, this_dict_id, inline_prag ++ prags)]
-                            all_binds
-
-    showLIE (text "instance")
-    return (unitBag main_bind)
-
-mkCoVars :: [PredType] -> TcM [TyVar]
-mkCoVars = newCoVars . map unEqPred
-  where
-    unEqPred (EqPred ty1 ty2) = (ty1, ty2)
-    unEqPred _                = panic "TcInstDcls.mkCoVars"
+  {-# INLINE $dmop1 #-}
+  -- $dmop1 has an InlineCompulsory unfolding
+  $dmop1 d b x = op2 d (not b) x
 
-mkMetaCoVars :: [PredType] -> TcM [TyVar]
-mkMetaCoVars = mapM eqPredToCoVar
-  where
-    eqPredToCoVar (EqPred ty1 ty2) = newMetaCoVar ty1 ty2
-    eqPredToCoVar _                = panic "TcInstDcls.mkMetaCoVars"
-
-tcMethods :: InstOrigin -> Class -> [TcTyVar] -> TcThetaType -> [TcType]
-          -> Inst -> [Inst] -> [(Id, DefMeth)] -> LHsBindsLR Name Name
-          -> [LSig Name]
-          -> TcM ([Id], Bag (LHsBind Id))
-tcMethods origin clas inst_tyvars' dfun_theta' inst_tys'
-          this_dict extra_insts op_items monobinds uprags = do
-    -- Check that all the method bindings come from this class
-    let
-        sel_names = [idName sel_id | (sel_id, _) <- op_items]
-        bad_bndrs = collectHsBindBinders monobinds `minusList` sel_names
-
-    mapM (addErrTc . badMethodErr clas) bad_bndrs
-
-    -- Make the method bindings
-    let
-        mk_method_id (sel_id, _) = mkMethId origin clas sel_id inst_tys'
-
-    (meth_insts, meth_ids) <- mapAndUnzipM mk_method_id op_items
-
-        -- And type check them
-        -- It's really worth making meth_insts available to the tcMethodBind
-        -- Consider     instance Monad (ST s) where
-        --                {-# INLINE (>>) #-}
-        --                (>>) = ...(>>=)...
-        -- If we don't include meth_insts, we end up with bindings like this:
-        --      rec { dict = MkD then bind ...
-        --            then = inline_me (... (GHC.Base.>>= dict) ...)
-        --            bind = ... }
-        -- The trouble is that (a) 'then' and 'dict' are mutually recursive,
-        -- and (b) the inline_me prevents us inlining the >>= selector, which
-        -- would unravel the loop.  Result: (>>) ends up as a loop breaker, and
-        -- is not inlined across modules. Rather ironic since this does not
-        -- happen without the INLINE pragma!
-        --
-        -- Solution: make meth_insts available, so that 'then' refers directly
-        --           to the local 'bind' rather than going via the dictionary.
-        --
-        -- BUT WATCH OUT!  If the method type mentions the class variable, then
-        -- this optimisation is not right.  Consider
-        --      class C a where
-        --        op :: Eq a => a
-        --
-        --      instance C Int where
-        --        op = op
-        -- The occurrence of 'op' on the rhs gives rise to a constraint
-        --      op at Int
-        -- The trouble is that the 'meth_inst' for op, which is 'available', also
-        -- looks like 'op at Int'.  But they are not the same.
-    let
-        prag_fn        = mkPragFun uprags
-        all_insts      = extra_insts ++ catMaybes meth_insts
-        sig_fn _       = Just []        -- No scoped type variables, but every method has
-                                        -- a type signature, in effect, so that we check
-                                        -- the method has the right type
-        tc_method_bind = tcMethodBind origin inst_tyvars' dfun_theta' this_dict 
-                                     all_insts sig_fn prag_fn monobinds
-
-    meth_binds_s <- zipWithM tc_method_bind op_items meth_ids
-
-    return (meth_ids, unionManyBags meth_binds_s)
-\end{code}
+  $fFooInt = MkD $cop1 $cop2
+
+  {-# INLINE $cop1 #-}
+  $cop1 = $dmop1 $fFooInt
+
+  $cop2 = <blah>
+
+Note carefullly:
 
+* We *copy* any INLINE pragma from the default method $dmop1 to the
+  instance $cop1.  Otherwise we'll just inline the former in the
+  latter and stop, which isn't what the user expected
 
-                ------------------------------
-        [Inline dfuns] Inlining dfuns unconditionally
-                ------------------------------
-
-The code above unconditionally inlines dict funs.  Here's why.
-Consider this program:
-
-    test :: Int -> Int -> Bool
-    test x y = (x,y) == (y,x) || test y x
-    -- Recursive to avoid making it inline.
-
-This needs the (Eq (Int,Int)) instance.  If we inline that dfun
-the code we end up with is good:
-
-    Test.$wtest =
-        \r -> case ==# [ww ww1] of wild {
-                PrelBase.False -> Test.$wtest ww1 ww;
-                PrelBase.True ->
-                  case ==# [ww1 ww] of wild1 {
-                    PrelBase.False -> Test.$wtest ww1 ww;
-                    PrelBase.True -> PrelBase.True [];
-                  };
-            };
-    Test.test = \r [w w1]
-            case w of w2 {
-              PrelBase.I# ww ->
-                  case w1 of w3 { PrelBase.I# ww1 -> Test.$wtest ww ww1; };
-            };
-
-If we don't inline the dfun, the code is not nearly as good:
-
-    (==) = case PrelTup.$fEq(,) PrelBase.$fEqInt PrelBase.$fEqInt of tpl {
-              PrelBase.:DEq tpl1 tpl2 -> tpl2;
-            };
-
-    Test.$wtest =
-        \r [ww ww1]
-            let { y = PrelBase.I#! [ww1]; } in
-            let { x = PrelBase.I#! [ww]; } in
-            let { sat_slx = PrelTup.(,)! [y x]; } in
-            let { sat_sly = PrelTup.(,)! [x y];
-            } in
-              case == sat_sly sat_slx of wild {
-                PrelBase.False -> Test.$wtest ww1 ww;
-                PrelBase.True -> PrelBase.True [];
-              };
-
-    Test.test =
-        \r [w w1]
-            case w of w2 {
-              PrelBase.I# ww ->
-                  case w1 of w3 { PrelBase.I# ww1 -> Test.$wtest ww ww1; };
-            };
-
-Why doesn't GHC inline $fEq?  Because it looks big:
-
-    PrelTup.zdfEqZ1T{-rcX-}
-        = \ @ a{-reT-} :: * @ b{-reS-} :: *
-            zddEq{-rf6-} _Ks :: {PrelBase.Eq{-23-} a{-reT-}}
-            zddEq1{-rf7-} _Ks :: {PrelBase.Eq{-23-} b{-reS-}} ->
-            let {
-              zeze{-rf0-} _Kl :: (b{-reS-} -> b{-reS-} -> PrelBase.Bool{-3c-})
-              zeze{-rf0-} = PrelBase.zeze{-01L-}@ b{-reS-} zddEq1{-rf7-} } in
-            let {
-              zeze1{-rf3-} _Kl :: (a{-reT-} -> a{-reT-} -> PrelBase.Bool{-3c-})
-              zeze1{-rf3-} = PrelBase.zeze{-01L-} @ a{-reT-} zddEq{-rf6-} } in
-            let {
-              zeze2{-reN-} :: ((a{-reT-}, b{-reS-}) -> (a{-reT-}, b{-reS-})-> PrelBase.Bool{-3c-})
-              zeze2{-reN-} = \ ds{-rf5-} _Ks :: (a{-reT-}, b{-reS-})
-                               ds1{-rf4-} _Ks :: (a{-reT-}, b{-reS-}) ->
-                             case ds{-rf5-}
-                             of wild{-reW-} _Kd { (a1{-rf2-} _Ks, a2{-reZ-} _Ks) ->
-                             case ds1{-rf4-}
-                             of wild1{-reX-} _Kd { (b1{-rf1-} _Ks, b2{-reY-} _Ks) ->
-                             PrelBase.zaza{-r4e-}
-                               (zeze1{-rf3-} a1{-rf2-} b1{-rf1-})
-                               (zeze{-rf0-} a2{-reZ-} b2{-reY-})
-                             }
-                             } } in
-            let {
-              a1{-reR-} :: ((a{-reT-}, b{-reS-})-> (a{-reT-}, b{-reS-})-> PrelBase.Bool{-3c-})
-              a1{-reR-} = \ a2{-reV-} _Ks :: (a{-reT-}, b{-reS-})
-                            b1{-reU-} _Ks :: (a{-reT-}, b{-reS-}) ->
-                          PrelBase.not{-r6I-} (zeze2{-reN-} a2{-reV-} b1{-reU-})
-            } in
-              PrelBase.zdwZCDEq{-r8J-} @ (a{-reT-}, b{-reS-}) a1{-reR-} zeze2{-reN-})
-
-and it's not as bad as it seems, because it's further dramatically
-simplified: only zeze2 is extracted and its body is simplified.
+* Regardless of its pragma, we give the default method an 
+  unfolding with an InlineCompulsory source. That means
+  that it'll be inlined at every use site, notably in
+  each instance declaration, such as $cop1.  This inlining
+  must happen even though 
+    a) $dmop1 is not saturated in $cop1
+    b) $cop1 itself has an INLINE pragma
+
+  It's vital that $dmop1 *is* inlined in this way, to allow the mutual
+  recursion between $fooInt and $cop1 to be broken
+
+* To communicate the need for an InlineCompulsory to the desugarer
+  (which makes the Unfoldings), we use the IsDefaultMethod constructor
+  in TcSpecPrags.
 
 
 %************************************************************************
@@ -869,9 +1426,6 @@ instDeclCtxt2 dfun_ty
 inst_decl_ctxt :: SDoc -> SDoc
 inst_decl_ctxt doc = ptext (sLit "In the instance declaration for") <+> quotes doc
 
-superClassCtxt :: SDoc
-superClassCtxt = ptext (sLit "When checking the super-classes of an instance declaration")
-
 atInstCtxt :: Name -> SDoc
 atInstCtxt name = ptext (sLit "In the associated type instance for") <+>
                   quotes (ppr name)
@@ -886,7 +1440,40 @@ mustBeVarArgErr ty =
 wrongATArgErr :: Type -> Type -> SDoc
 wrongATArgErr ty instTy =
   sep [ ptext (sLit "Type indexes must match class instance head")
-      , ptext (sLit "Found") <+> ppr ty <+> ptext (sLit "but expected") <+>
-         ppr instTy
+      , ptext (sLit "Found") <+> quotes (ppr ty)
+        <+> ptext (sLit "but expected") <+> quotes (ppr instTy)
       ]
+
+tooManyParmsErr :: Located Name -> SDoc
+tooManyParmsErr tc_name
+  = ptext (sLit "Family instance has too many parameters:") <+> 
+    quotes (ppr tc_name)
+
+tooFewParmsErr :: Arity -> SDoc
+tooFewParmsErr arity
+  = ptext (sLit "Family instance has too few parameters; expected") <+> 
+    ppr arity
+
+wrongNumberOfParmsErr :: Arity -> SDoc
+wrongNumberOfParmsErr exp_arity
+  = ptext (sLit "Number of parameters must match family declaration; expected")
+    <+> ppr exp_arity
+
+badBootFamInstDeclErr :: SDoc
+badBootFamInstDeclErr
+  = ptext (sLit "Illegal family instance in hs-boot file")
+
+notFamily :: TyCon -> SDoc
+notFamily tycon
+  = vcat [ ptext (sLit "Illegal family instance for") <+> quotes (ppr tycon)
+         , nest 2 $ parens (ppr tycon <+> ptext (sLit "is not an indexed type family"))]
+  
+wrongKindOfFamily :: TyCon -> SDoc
+wrongKindOfFamily family
+  = ptext (sLit "Wrong category of family instance; declaration was for a")
+    <+> kindOfFamily
+  where
+    kindOfFamily | isSynTyCon family = ptext (sLit "type synonym")
+                | isAlgTyCon family = ptext (sLit "data type")
+                | otherwise = pprPanic "wrongKindOfFamily" (ppr family)
 \end{code}