merge GHC HEAD
[ghc-hetmet.git] / compiler / typecheck / TcRnMonad.lhs
index 1de7404..c86b081 100644 (file)
@@ -22,6 +22,7 @@ import Name
 import TcType
 import InstEnv
 import FamInstEnv
+import PrelNames        ( iNTERACTIVE )
 
 import Var
 import Id
@@ -31,12 +32,11 @@ import ErrUtils
 import SrcLoc
 import NameEnv
 import NameSet
-import OccName
 import Bag
 import Outputable
 import UniqSupply
 import Unique
-import LazyUniqFM
+import UniqFM
 import DynFlags
 import StaticFlags
 import FastString
@@ -70,52 +70,59 @@ initTc :: HscEnv
 
 initTc hsc_env hsc_src keep_rn_syntax mod do_this
  = do { errs_var     <- newIORef (emptyBag, emptyBag) ;
+        meta_var     <- newIORef initTyVarUnique ;
        tvs_var      <- newIORef emptyVarSet ;
-       dfuns_var    <- newIORef emptyNameSet ;
-       keep_var     <- newIORef emptyNameSet ;
+        keep_var     <- newIORef emptyNameSet ;
+        used_rdr_var <- newIORef Set.empty ;
        th_var       <- newIORef False ;
-       dfun_n_var   <- newIORef 1 ;
+        lie_var      <- newIORef emptyWC ;
+       dfun_n_var   <- newIORef emptyOccSet ;
        type_env_var <- case hsc_type_env_var hsc_env of {
                            Just (_mod, te_var) -> return te_var ;
                            Nothing             -> newIORef emptyNameEnv } ;
        let {
-            maybe_rn_syntax empty_val
+             maybe_rn_syntax :: forall a. a -> Maybe a ;
+             maybe_rn_syntax empty_val
                | keep_rn_syntax = Just empty_val
                | otherwise      = Nothing ;
                        
             gbl_env = TcGblEnv {
                tcg_mod       = mod,
                tcg_src       = hsc_src,
-               tcg_rdr_env   = hsc_global_rdr_env hsc_env,
+               tcg_rdr_env   = emptyGlobalRdrEnv,
                tcg_fix_env   = emptyNameEnv,
                tcg_field_env = RecFields emptyNameEnv emptyNameSet,
                tcg_default   = Nothing,
-               tcg_type_env  = hsc_global_type_env hsc_env,
+               tcg_type_env  = emptyNameEnv,
                tcg_type_env_var = type_env_var,
                tcg_inst_env  = emptyInstEnv,
                tcg_fam_inst_env  = emptyFamInstEnv,
-               tcg_inst_uses = dfuns_var,
-               tcg_th_used   = th_var,
+                tcg_th_used   = th_var,
                tcg_exports  = [],
                tcg_imports  = emptyImportAvails,
+                tcg_used_rdrnames = used_rdr_var,
                tcg_dus      = emptyDUs,
 
-                tcg_rn_imports = maybe_rn_syntax [],
+                tcg_rn_imports = [],
                 tcg_rn_exports = maybe_rn_syntax [],
                tcg_rn_decls   = maybe_rn_syntax emptyRnGroup,
 
-               tcg_binds    = emptyLHsBinds,
-               tcg_warns    = NoWarnings,
-               tcg_anns     = [],
-               tcg_insts    = [],
-               tcg_fam_insts= [],
-               tcg_rules    = [],
-               tcg_fords    = [],
-               tcg_dfun_n   = dfun_n_var,
-               tcg_keep     = keep_var,
-               tcg_doc      = Nothing,
-               tcg_hmi      = HaddockModInfo Nothing Nothing Nothing Nothing,
-                tcg_hpc      = False
+               tcg_binds     = emptyLHsBinds,
+               tcg_imp_specs = [],
+               tcg_sigs      = emptyNameSet,
+               tcg_ev_binds  = emptyBag,
+               tcg_warns     = NoWarnings,
+               tcg_anns      = [],
+               tcg_insts     = [],
+                tcg_fam_insts = [],
+                tcg_rules     = [],
+                tcg_fords     = [],
+                tcg_vects     = [],
+                tcg_dfun_n    = dfun_n_var,
+                tcg_keep      = keep_var,
+               tcg_doc_hdr   = Nothing,
+                tcg_hpc       = False,
+                tcg_main      = Nothing
             } ;
             lcl_env = TcLclEnv {
                tcl_errs       = errs_var,
@@ -126,9 +133,10 @@ initTc hsc_env hsc_src keep_rn_syntax mod do_this
                tcl_arrow_ctxt = NoArrowCtxt,
                tcl_env        = emptyNameEnv,
                tcl_tyvars     = tvs_var,
-               tcl_lie        = panic "initTc:LIE", -- only valid inside getLIE
-               tcl_tybinds    = panic "initTc:tybinds" 
-                                               -- only valid inside a getTyBinds
+               tcl_lie        = lie_var,
+                tcl_meta       = meta_var,
+               tcl_untch      = initTyVarUnique,
+                tcl_hetMetLevel    = []
             } ;
        } ;
    
@@ -139,6 +147,13 @@ initTc hsc_env hsc_src keep_rn_syntax mod do_this
                          Right res -> return (Just res)
                          Left _    -> return Nothing } ;
 
+        -- Check for unsolved constraints
+       lie <- readIORef lie_var ;
+        if isEmptyWC lie
+           then return ()
+           else pprPanic "initTc: unsolved constraints" 
+                         (pprWantedsWithLocs lie) ;
+
        -- Collect any error messages
        msgs <- readIORef errs_var ;
 
@@ -154,9 +169,8 @@ initTcPrintErrors   -- Used from the interactive loop only
        -> Module 
        -> TcM r
        -> IO (Messages, Maybe r)
-initTcPrintErrors env mod todo = do
-  (msgs, res) <- initTc env HsSrcFile False mod todo
-  return (msgs, res)
+
+initTcPrintErrors env mod todo = initTc env HsSrcFile False mod todo
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -229,20 +243,29 @@ Command-line flags
 getDOpts :: TcRnIf gbl lcl DynFlags
 getDOpts = do { env <- getTopEnv; return (hsc_dflags env) }
 
+xoptM :: ExtensionFlag -> TcRnIf gbl lcl Bool
+xoptM flag = do { dflags <- getDOpts; return (xopt flag dflags) }
+
 doptM :: DynFlag -> TcRnIf gbl lcl Bool
 doptM flag = do { dflags <- getDOpts; return (dopt flag dflags) }
 
-setOptM :: DynFlag -> TcRnIf gbl lcl a -> TcRnIf gbl lcl a
+-- XXX setOptM and unsetOptM operate on different types. One should be renamed.
+
+setOptM :: ExtensionFlag -> TcRnIf gbl lcl a -> TcRnIf gbl lcl a
 setOptM flag = updEnv (\ env@(Env { env_top = top }) ->
-                        env { env_top = top { hsc_dflags = dopt_set (hsc_dflags top) flag}} )
+                        env { env_top = top { hsc_dflags = xopt_set (hsc_dflags top) flag}} )
 
 unsetOptM :: DynFlag -> TcRnIf gbl lcl a -> TcRnIf gbl lcl a
 unsetOptM flag = updEnv (\ env@(Env { env_top = top }) ->
                         env { env_top = top { hsc_dflags = dopt_unset (hsc_dflags top) flag}} )
 
 -- | Do it flag is true
-ifOptM :: DynFlag -> TcRnIf gbl lcl () -> TcRnIf gbl lcl ()
-ifOptM flag thing_inside = do { b <- doptM flag; 
+ifDOptM :: DynFlag -> TcRnIf gbl lcl () -> TcRnIf gbl lcl ()
+ifDOptM flag thing_inside = do { b <- doptM flag; 
+                               if b then thing_inside else return () }
+
+ifXOptM :: ExtensionFlag -> TcRnIf gbl lcl () -> TcRnIf gbl lcl ()
+ifXOptM flag thing_inside = do { b <- xoptM flag; 
                                if b then thing_inside else return () }
 
 getGhcMode :: TcRnIf gbl lcl GhcMode
@@ -256,29 +279,28 @@ getEpsVar = do { env <- getTopEnv; return (hsc_EPS env) }
 getEps :: TcRnIf gbl lcl ExternalPackageState
 getEps = do { env <- getTopEnv; readMutVar (hsc_EPS env) }
 
--- Updating the EPS.  This should be an atomic operation.
--- Note the delicate 'seq' which forces the EPS before putting it in the
--- variable.  Otherwise what happens is that we get
---     write eps_var (....(unsafeRead eps_var)....)
--- and if the .... is strict, that's obviously bottom.  By forcing it beforehand
--- we make the unsafeRead happen before we update the variable.
-
+-- | Update the external package state.  Returns the second result of the
+-- modifier function.
+--
+-- This is an atomic operation and forces evaluation of the modified EPS in
+-- order to avoid space leaks.
 updateEps :: (ExternalPackageState -> (ExternalPackageState, a))
          -> TcRnIf gbl lcl a
-updateEps upd_fn = do  { traceIf (text "updating EPS")
-                       ; eps_var <- getEpsVar
-                       ; eps <- readMutVar eps_var
-                       ; let { (eps', val) = upd_fn eps }
-                       ; seq eps' (writeMutVar eps_var eps')
-                       ; return val }
+updateEps upd_fn = do
+  traceIf (text "updating EPS")
+  eps_var <- getEpsVar
+  atomicUpdMutVar' eps_var upd_fn
 
+-- | Update the external package state.
+--
+-- This is an atomic operation and forces evaluation of the modified EPS in
+-- order to avoid space leaks.
 updateEps_ :: (ExternalPackageState -> ExternalPackageState)
           -> TcRnIf gbl lcl ()
-updateEps_ upd_fn = do { traceIf (text "updating EPS_")
-                       ; eps_var <- getEpsVar
-                       ; eps <- readMutVar eps_var
-                       ; let { eps' = upd_fn eps }
-                       ; seq eps' (writeMutVar eps_var eps') }
+updateEps_ upd_fn = do
+  traceIf (text "updating EPS_")
+  eps_var <- getEpsVar
+  atomicUpdMutVar' eps_var (\eps -> (upd_fn eps, ()))
 
 getHpt :: TcRnIf gbl lcl HomePackageTable
 getHpt = do { env <- getTopEnv; return (hsc_HPT env) }
@@ -295,14 +317,24 @@ getEpsAndHpt = do { env <- getTopEnv; eps <- readMutVar (hsc_EPS env)
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
+newMetaUnique :: TcM Unique
+-- The uniques for TcMetaTyVars are allocated specially
+-- in guaranteed linear order, starting at zero for each module
+newMetaUnique 
+ = do { env <- getLclEnv
+      ; let meta_var = tcl_meta env
+      ; uniq <- readMutVar meta_var
+      ; writeMutVar meta_var (incrUnique uniq)
+      ; return uniq }
+
 newUnique :: TcRnIf gbl lcl Unique
 newUnique
  = do { env <- getEnv ;
-       let { u_var = env_us env } ;
-       us <- readMutVar u_var ;
-        case splitUniqSupply us of { (us1,_) -> do {
-       writeMutVar u_var us1 ;
-       return $! uniqFromSupply us }}}
+        let { u_var = env_us env } ;
+        us <- readMutVar u_var ;
+        case takeUniqFromSupply us of { (uniq, us') -> do {
+        writeMutVar u_var us' ;
+        return $! uniq }}}
    -- NOTE 1: we strictly split the supply, to avoid the possibility of leaving
    -- a chain of unevaluated supplies behind.
    -- NOTE 2: we use the uniq in the supply from the MutVar directly, and
@@ -313,11 +345,11 @@ newUnique
 newUniqueSupply :: TcRnIf gbl lcl UniqSupply
 newUniqueSupply
  = do { env <- getEnv ;
-       let { u_var = env_us env } ;
-       us <- readMutVar u_var ;
+        let { u_var = env_us env } ;
+        us <- readMutVar u_var ;
         case splitUniqSupply us of { (us1,us2) -> do {
-       writeMutVar u_var us1 ;
-       return us2 }}}
+        writeMutVar u_var us1 ;
+        return us2 }}}
 
 newLocalName :: Name -> TcRnIf gbl lcl Name
 newLocalName name      -- Make a clone
@@ -342,28 +374,56 @@ instance MonadUnique (IOEnv (Env gbl lcl)) where
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-traceTc, traceRn, traceSplice :: SDoc -> TcRn ()
+newTcRef :: a -> TcRnIf gbl lcl (TcRef a)
+newTcRef = newMutVar 
+
+readTcRef :: TcRef a -> TcRnIf gbl lcl a
+readTcRef = readMutVar
+
+writeTcRef :: TcRef a -> a -> TcRnIf gbl lcl ()
+writeTcRef = writeMutVar
+
+updTcRef :: TcRef a -> (a -> a) -> TcRnIf gbl lcl ()
+updTcRef = updMutVar
+\end{code}
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+               Debugging
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+traceTc :: String -> SDoc -> TcRn () 
+traceTc = traceTcN 1
+
+traceTcN :: Int -> String -> SDoc -> TcRn () 
+traceTcN level herald doc
+  | level <= opt_TraceLevel = traceOptTcRn Opt_D_dump_tc_trace $
+                              hang (text herald) 2 doc
+  | otherwise               = return ()
+
+traceRn, traceSplice :: SDoc -> TcRn ()
 traceRn      = traceOptTcRn Opt_D_dump_rn_trace
-traceTc      = traceOptTcRn Opt_D_dump_tc_trace
 traceSplice  = traceOptTcRn Opt_D_dump_splices
 
-
 traceIf, traceHiDiffs :: SDoc -> TcRnIf m n ()
 traceIf      = traceOptIf Opt_D_dump_if_trace
 traceHiDiffs = traceOptIf Opt_D_dump_hi_diffs
 
 
 traceOptIf :: DynFlag -> SDoc -> TcRnIf m n ()  -- No RdrEnv available, so qualify everything
-traceOptIf flag doc = ifOptM flag $
+traceOptIf flag doc = ifDOptM flag $
                      liftIO (printForUser stderr alwaysQualify doc)
 
 traceOptTcRn :: DynFlag -> SDoc -> TcRn ()
-traceOptTcRn flag doc = ifOptM flag $ do
-                       { ctxt <- getErrCtxt
-                       ; loc  <- getSrcSpanM
-                       ; env0 <- tcInitTidyEnv
-                       ; ctxt_msgs <- do_ctxt env0 ctxt 
-                       ; let real_doc = mkLocMessage loc (vcat (doc : ctxt_to_use ctxt_msgs))
+-- Output the message, with current location if opt_PprStyle_Debug
+traceOptTcRn flag doc = ifDOptM flag $ do
+                       { loc  <- getSrcSpanM
+                       ; let real_doc 
+                                | opt_PprStyle_Debug = mkLocMessage loc doc
+                                | otherwise = doc   -- The full location is 
+                                                   -- usually way too much
                        ; dumpTcRn real_doc }
 
 dumpTcRn :: SDoc -> TcRn ()
@@ -376,7 +436,7 @@ debugDumpTcRn doc | opt_NoDebugOutput = return ()
                   | otherwise         = dumpTcRn doc
 
 dumpOptTcRn :: DynFlag -> SDoc -> TcRn ()
-dumpOptTcRn flag doc = ifOptM flag (dumpTcRn doc)
+dumpOptTcRn flag doc = ifDOptM flag (dumpTcRn doc)
 \end{code}
 
 
@@ -393,6 +453,9 @@ getModule = do { env <- getGblEnv; return (tcg_mod env) }
 setModule :: Module -> TcRn a -> TcRn a
 setModule mod thing_inside = updGblEnv (\env -> env { tcg_mod = mod }) thing_inside
 
+getIsGHCi :: TcRn Bool
+getIsGHCi = do { mod <- getModule; return (mod == iNTERACTIVE) }
+
 tcIsHsBoot :: TcRn Bool
 tcIsHsBoot = do { env <- getGblEnv; return (isHsBoot (tcg_src env)) }
 
@@ -455,6 +518,7 @@ wrapLocSndM fn (L loc a) =
     return (b, L loc c)
 \end{code}
 
+Reporting errors
 
 \begin{code}
 getErrsVar :: TcRn (TcRef Messages)
@@ -469,47 +533,25 @@ addErr msg = do { loc <- getSrcSpanM ; addErrAt loc msg }
 failWith :: Message -> TcRn a
 failWith msg = addErr msg >> failM
 
-addLocErr :: Located e -> (e -> Message) -> TcRn ()
-addLocErr (L loc e) fn = addErrAt loc (fn e)
-
 addErrAt :: SrcSpan -> Message -> TcRn ()
-addErrAt loc msg = addLongErrAt loc msg empty
-
-addLongErrAt :: SrcSpan -> Message -> Message -> TcRn ()
-addLongErrAt loc msg extra
-  = do { traceTc (ptext (sLit "Adding error:") <+> (mkLocMessage loc (msg $$ extra))) ;        
-        errs_var <- getErrsVar ;
-        rdr_env <- getGlobalRdrEnv ;
-         dflags <- getDOpts ;
-        let { err = mkLongErrMsg loc (mkPrintUnqualified dflags rdr_env) msg extra } ;
-        (warns, errs) <- readMutVar errs_var ;
-        writeMutVar errs_var (warns, errs `snocBag` err) }
+-- addErrAt is mainly (exclusively?) used by the renamer, where
+-- tidying is not an issue, but it's all lazy so the extra
+-- work doesn't matter
+addErrAt loc msg = do { ctxt <- getErrCtxt 
+                     ; tidy_env <- tcInitTidyEnv
+                      ; err_info <- mkErrInfo tidy_env ctxt
+                     ; addLongErrAt loc msg err_info }
 
 addErrs :: [(SrcSpan,Message)] -> TcRn ()
 addErrs msgs = mapM_ add msgs
             where
               add (loc,msg) = addErrAt loc msg
 
-addReport :: Message -> TcRn ()
-addReport msg = do loc <- getSrcSpanM; addReportAt loc msg
-
-addReportAt :: SrcSpan -> Message -> TcRn ()
-addReportAt loc msg
-  = do { errs_var <- getErrsVar ;
-        rdr_env <- getGlobalRdrEnv ;
-         dflags <- getDOpts ;
-        let { warn = mkWarnMsg loc (mkPrintUnqualified dflags rdr_env) msg } ;
-        (warns, errs) <- readMutVar errs_var ;
-        writeMutVar errs_var (warns `snocBag` warn, errs) }
-
 addWarn :: Message -> TcRn ()
-addWarn msg = addReport (ptext (sLit "Warning:") <+> msg)
+addWarn msg = addReport (ptext (sLit "Warning:") <+> msg) empty
 
 addWarnAt :: SrcSpan -> Message -> TcRn ()
-addWarnAt loc msg = addReportAt loc (ptext (sLit "Warning:") <+> msg)
-
-addLocWarn :: Located e -> (e -> Message) -> TcRn ()
-addLocWarn (L loc e) fn = addReportAt loc (fn e)
+addWarnAt loc msg = addReportAt loc (ptext (sLit "Warning:") <+> msg) empty
 
 checkErr :: Bool -> Message -> TcRn ()
 -- Add the error if the bool is False
@@ -522,8 +564,8 @@ warnIf False _   = return ()
 addMessages :: Messages -> TcRn ()
 addMessages (m_warns, m_errs)
   = do { errs_var <- getErrsVar ;
-        (warns, errs) <- readMutVar errs_var ;
-        writeMutVar errs_var (warns `unionBags` m_warns,
+        (warns, errs) <- readTcRef errs_var ;
+        writeTcRef errs_var (warns `unionBags` m_warns,
                               errs  `unionBags` m_errs) }
 
 discardWarnings :: TcRn a -> TcRn a
@@ -534,24 +576,64 @@ discardWarnings :: TcRn a -> TcRn a
 discardWarnings thing_inside
   | opt_PprStyle_Debug = thing_inside
   | otherwise
-  = do { errs_var <- newMutVar emptyMessages
+  = do { errs_var <- newTcRef emptyMessages
        ; result <- setErrsVar errs_var thing_inside
-       ; (_warns, errs) <- readMutVar errs_var
+       ; (_warns, errs) <- readTcRef errs_var
        ; addMessages (emptyBag, errs)
        ; return result }
 \end{code}
 
 
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+       Shared error message stuff: renamer and typechecker
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+addReport :: Message -> Message -> TcRn ()
+addReport msg extra_info = do loc <- getSrcSpanM; addReportAt loc msg extra_info
+
+addReportAt :: SrcSpan -> Message -> Message -> TcRn ()
+addReportAt loc msg extra_info
+  = do { errs_var <- getErrsVar ;
+        rdr_env <- getGlobalRdrEnv ;
+         dflags <- getDOpts ;
+        let { warn = mkLongWarnMsg loc (mkPrintUnqualified dflags rdr_env)
+                                   msg extra_info } ;
+        (warns, errs) <- readTcRef errs_var ;
+        writeTcRef errs_var (warns `snocBag` warn, errs) }
+
+addLongErrAt :: SrcSpan -> Message -> Message -> TcRn ()
+addLongErrAt loc msg extra
+  = do { traceTc "Adding error:" (mkLocMessage loc (msg $$ extra)) ;   
+        errs_var <- getErrsVar ;
+        rdr_env <- getGlobalRdrEnv ;
+         dflags <- getDOpts ;
+        let { err = mkLongErrMsg loc (mkPrintUnqualified dflags rdr_env) msg extra } ;
+        (warns, errs) <- readTcRef errs_var ;
+        writeTcRef errs_var (warns, errs `snocBag` err) }
+
+dumpDerivingInfo :: SDoc -> TcM ()
+dumpDerivingInfo doc
+  = do { dflags <- getDOpts
+       ; when (dopt Opt_D_dump_deriv dflags) $ do
+       { rdr_env <- getGlobalRdrEnv
+       ; let unqual = mkPrintUnqualified dflags rdr_env
+       ; liftIO (putMsgWith dflags unqual doc) } }
+\end{code}
+
+
 \begin{code}
 try_m :: TcRn r -> TcRn (Either IOEnvFailure r)
 -- Does try_m, with a debug-trace on failure
 try_m thing 
   = do { mb_r <- tryM thing ;
         case mb_r of 
-            Left exn -> do { traceTc (exn_msg exn); return mb_r }
+            Left exn -> do { traceTc "tryTc/recoverM recovering from" $
+                                      text (showException exn)
+                            ; return mb_r }
             Right _  -> return mb_r }
-  where
-    exn_msg exn = text "tryTc/recoverM recovering from" <+> text (showException exn)
 
 -----------------------
 recoverM :: TcRn r     -- Recovery action; do this if the main one fails
@@ -585,9 +667,9 @@ tryTc :: TcRn a -> TcRn (Messages, Maybe a)
 -- It also returns all the errors and warnings accumulated by m
 -- It always succeeds (never raises an exception)
 tryTc m 
- = do {        errs_var <- newMutVar emptyMessages ;
+ = do {        errs_var <- newTcRef emptyMessages ;
        res  <- try_m (setErrsVar errs_var m) ; 
-       msgs <- readMutVar errs_var ;
+       msgs <- readTcRef errs_var ;
        return (msgs, case res of
                            Left _  -> Nothing
                            Right val -> Just val)
@@ -618,10 +700,10 @@ tryTcLIE :: TcM a -> TcM (Messages, Maybe a)
 -- for the thing is propagated only if there are no errors
 -- Hence it's restricted to the type-check monad
 tryTcLIE thing_inside
-  = do  { ((msgs, mb_res), lie) <- getLIE (tryTcErrs thing_inside) ;
+  = do  { ((msgs, mb_res), lie) <- captureConstraints (tryTcErrs thing_inside) ;
        ; case mb_res of
            Nothing  -> return (msgs, Nothing)
-           Just val -> do { extendLIEs lie; return (msgs, Just val) }
+           Just val -> do { emitConstraints lie; return (msgs, Just val) }
        }
 
 -----------------------
@@ -659,7 +741,7 @@ ifErrsM :: TcRn r -> TcRn r -> TcRn r
 -- otherwise does 'main'
 ifErrsM bale_out normal
  = do { errs_var <- getErrsVar ;
-       msgs <- readMutVar errs_var ;
+       msgs <- readTcRef errs_var ;
        dflags <- getDOpts ;
        if errorsFound dflags msgs then
           bale_out
@@ -674,49 +756,50 @@ failIfErrsM = ifErrsM failM (return ())
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-       Context management and error message generation
-                   for the type checker
+       Context management for the type checker
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-getErrCtxt :: TcM ErrCtxt
+getErrCtxt :: TcM [ErrCtxt]
 getErrCtxt = do { env <- getLclEnv; return (tcl_ctxt env) }
 
-setErrCtxt :: ErrCtxt -> TcM a -> TcM a
+setErrCtxt :: [ErrCtxt] -> TcM a -> TcM a
 setErrCtxt ctxt = updLclEnv (\ env -> env { tcl_ctxt = ctxt })
 
 addErrCtxt :: Message -> TcM a -> TcM a
 addErrCtxt msg = addErrCtxtM (\env -> return (env, msg))
 
 addErrCtxtM :: (TidyEnv -> TcM (TidyEnv, Message)) -> TcM a -> TcM a
-addErrCtxtM msg = updCtxt (\ msgs -> msg : msgs)
+addErrCtxtM ctxt = updCtxt (\ ctxts -> (False, ctxt) : ctxts)
+
+addLandmarkErrCtxt :: Message -> TcM a -> TcM a
+addLandmarkErrCtxt msg = updCtxt (\ctxts -> (True, \env -> return (env,msg)) : ctxts)
 
 -- Helper function for the above
-updCtxt :: (ErrCtxt -> ErrCtxt) -> TcM a -> TcM a
+updCtxt :: ([ErrCtxt] -> [ErrCtxt]) -> TcM a -> TcM a
 updCtxt upd = updLclEnv (\ env@(TcLclEnv { tcl_ctxt = ctxt }) -> 
                           env { tcl_ctxt = upd ctxt })
 
--- Conditionally add an error context
-maybeAddErrCtxt :: Maybe Message -> TcM a -> TcM a
-maybeAddErrCtxt (Just msg) thing_inside = addErrCtxt msg thing_inside
-maybeAddErrCtxt Nothing    thing_inside = thing_inside
-
 popErrCtxt :: TcM a -> TcM a
 popErrCtxt = updCtxt (\ msgs -> case msgs of { [] -> []; (_ : ms) -> ms })
 
-getInstLoc :: InstOrigin -> TcM InstLoc
-getInstLoc origin
+getCtLoc :: orig -> TcM (CtLoc orig)
+getCtLoc origin
   = do { loc <- getSrcSpanM ; env <- getLclEnv ;
-        return (InstLoc origin loc (tcl_ctxt env)) }
+        return (CtLoc origin loc (tcl_ctxt env)) }
 
-addInstCtxt :: InstLoc -> TcM a -> TcM a
--- Add the SrcSpan and context from the first Inst in the list
---     (they all have similar locations)
-addInstCtxt (InstLoc _ src_loc ctxt) thing_inside
-  = setSrcSpan src_loc (updCtxt (\_ -> ctxt) thing_inside)
+setCtLoc :: CtLoc orig -> TcM a -> TcM a
+setCtLoc (CtLoc _ src_loc ctxt) thing_inside
+  = setSrcSpan src_loc (setErrCtxt ctxt thing_inside)
 \end{code}
 
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+            Error message generation (type checker)
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
     The addErrTc functions add an error message, but do not cause failure.
     The 'M' variants pass a TidyEnv that has already been used to
     tidy up the message; we then use it to tidy the context messages
@@ -762,8 +845,8 @@ addWarnTc msg = do { env0 <- tcInitTidyEnv
 addWarnTcM :: (TidyEnv, Message) -> TcM ()
 addWarnTcM (env0, msg)
  = do { ctxt <- getErrCtxt ;
-       ctxt_msgs <- do_ctxt env0 ctxt ;
-       addReport (vcat (ptext (sLit "Warning:") <+> msg : ctxt_to_use ctxt_msgs)) }
+       err_info <- mkErrInfo env0 ctxt ;
+       addReport (ptext (sLit "Warning:") <+> msg) err_info }
 
 warnTc :: Bool -> Message -> TcM ()
 warnTc warn_if_true warn_msg
@@ -800,23 +883,33 @@ tcInitTidyEnv
 
 \begin{code}
 add_err_tcm :: TidyEnv -> Message -> SrcSpan
-            -> [TidyEnv -> TcM (TidyEnv, SDoc)]
+            -> [ErrCtxt]
             -> TcM ()
 add_err_tcm tidy_env err_msg loc ctxt
- = do { ctxt_msgs <- do_ctxt tidy_env ctxt ;
-       addLongErrAt loc err_msg (vcat (ctxt_to_use ctxt_msgs)) }
-
-do_ctxt :: TidyEnv -> [TidyEnv -> TcM (TidyEnv, SDoc)] -> TcM [SDoc]
-do_ctxt _ []
- = return []
-do_ctxt tidy_env (c:cs)
- = do {        (tidy_env', m) <- c tidy_env  ;
-       ms             <- do_ctxt tidy_env' cs  ;
-       return (m:ms) }
-
-ctxt_to_use :: [SDoc] -> [SDoc]
-ctxt_to_use ctxt | opt_PprStyle_Debug = ctxt
-                | otherwise          = take 3 ctxt
+ = do { err_info <- mkErrInfo tidy_env ctxt ;
+       addLongErrAt loc err_msg err_info }
+
+mkErrInfo :: TidyEnv -> [ErrCtxt] -> TcM SDoc
+-- Tidy the error info, trimming excessive contexts
+mkErrInfo env ctxts
+ | opt_PprStyle_Debug     -- In -dppr-debug style the output 
+ = return empty                  -- just becomes too voluminous
+ | otherwise
+ = go 0 env ctxts
+ where
+   go :: Int -> TidyEnv -> [ErrCtxt] -> TcM SDoc
+   go _ _   [] = return empty
+   go n env ((is_landmark, ctxt) : ctxts)
+     | is_landmark || n < mAX_CONTEXTS -- Too verbose || opt_PprStyle_Debug 
+     = do { (env', msg) <- ctxt env
+         ; let n' = if is_landmark then n else n+1
+          ; rest <- go n' env' ctxts
+         ; return (msg $$ rest) }
+     | otherwise
+     = go n env ctxts
+
+mAX_CONTEXTS :: Int    -- No more than this number of non-landmark contexts
+mAX_CONTEXTS = 3
 \end{code}
 
 debugTc is useful for monadic debugging code
@@ -830,49 +923,94 @@ debugTc thing
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-            Type constraints (the so-called LIE)
+            Type constraints
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-nextDFunIndex :: TcM Int       -- Get the next dfun index
-nextDFunIndex = do { env <- getGblEnv
-                  ; let dfun_n_var = tcg_dfun_n env
-                  ; n <- readMutVar dfun_n_var
-                  ; writeMutVar dfun_n_var (n+1)
-                  ; return n }
-
-getLIEVar :: TcM (TcRef LIE)
-getLIEVar = do { env <- getLclEnv; return (tcl_lie env) }
-
-setLIEVar :: TcRef LIE -> TcM a -> TcM a
-setLIEVar lie_var = updLclEnv (\ env -> env { tcl_lie = lie_var })
-
-getLIE :: TcM a -> TcM (a, [Inst])
--- (getLIE m) runs m, and returns the type constraints it generates
-getLIE thing_inside
-  = do { lie_var <- newMutVar emptyLIE ;
+newTcEvBinds :: TcM EvBindsVar
+newTcEvBinds = do { ref <- newTcRef emptyEvBindMap
+                         ; uniq <- newUnique
+                         ; return (EvBindsVar ref uniq) }
+
+extendTcEvBinds :: TcEvBinds -> EvVar -> EvTerm -> TcM TcEvBinds
+extendTcEvBinds binds@(TcEvBinds binds_var) var rhs 
+  = do { addTcEvBind binds_var var rhs
+       ; return binds }
+extendTcEvBinds (EvBinds bnds) var rhs
+  = return (EvBinds (bnds `snocBag` EvBind var rhs))
+
+addTcEvBind :: EvBindsVar -> EvVar -> EvTerm -> TcM ()
+-- Add a binding to the TcEvBinds by side effect
+addTcEvBind (EvBindsVar ev_ref _) var rhs
+  = do { bnds <- readTcRef ev_ref
+       ; writeTcRef ev_ref (extendEvBinds bnds var rhs) }
+
+chooseUniqueOccTc :: (OccSet -> OccName) -> TcM OccName
+chooseUniqueOccTc fn =
+  do { env <- getGblEnv
+     ; let dfun_n_var = tcg_dfun_n env
+     ; set <- readTcRef dfun_n_var
+     ; let occ = fn set
+     ; writeTcRef dfun_n_var (extendOccSet set occ)
+     ; return occ }
+
+getConstraintVar :: TcM (TcRef WantedConstraints)
+getConstraintVar = do { env <- getLclEnv; return (tcl_lie env) }
+
+setConstraintVar :: TcRef WantedConstraints -> TcM a -> TcM a
+setConstraintVar lie_var = updLclEnv (\ env -> env { tcl_lie = lie_var })
+
+emitConstraints :: WantedConstraints -> TcM ()
+emitConstraints ct
+  = do { lie_var <- getConstraintVar ;
+         updTcRef lie_var (`andWC` ct) }
+
+emitFlat :: WantedEvVar -> TcM ()
+emitFlat ct
+  = do { lie_var <- getConstraintVar ;
+         updTcRef lie_var (`addFlats` unitBag ct) }
+
+emitFlats :: Bag WantedEvVar -> TcM ()
+emitFlats ct
+  = do { lie_var <- getConstraintVar ;
+         updTcRef lie_var (`addFlats` ct) }
+
+emitImplication :: Implication -> TcM ()
+emitImplication ct
+  = do { lie_var <- getConstraintVar ;
+         updTcRef lie_var (`addImplics` unitBag ct) }
+
+emitImplications :: Bag Implication -> TcM ()
+emitImplications ct
+  = do { lie_var <- getConstraintVar ;
+         updTcRef lie_var (`addImplics` ct) }
+
+captureConstraints :: TcM a -> TcM (a, WantedConstraints)
+-- (captureConstraints m) runs m, and returns the type constraints it generates
+captureConstraints thing_inside
+  = do { lie_var <- newTcRef emptyWC ;
         res <- updLclEnv (\ env -> env { tcl_lie = lie_var }) 
                          thing_inside ;
-        lie <- readMutVar lie_var ;
-        return (res, lieToList lie) }
-
-extendLIE :: Inst -> TcM ()
-extendLIE inst
-  = do { lie_var <- getLIEVar ;
-        lie <- readMutVar lie_var ;
-        writeMutVar lie_var (inst `consLIE` lie) }
-
-extendLIEs :: [Inst] -> TcM ()
-extendLIEs [] 
-  = return ()
-extendLIEs insts
-  = do { lie_var <- getLIEVar ;
-        lie <- readMutVar lie_var ;
-        writeMutVar lie_var (mkLIE insts `plusLIE` lie) }
-\end{code}
+        lie <- readTcRef lie_var ;
+        return (res, lie) }
+
+captureUntouchables :: TcM a -> TcM (a, Untouchables)
+captureUntouchables thing_inside
+  = do { env <- getLclEnv
+       ; low_meta <- readTcRef (tcl_meta env)
+       ; res <- setLclEnv (env { tcl_untch = low_meta }) 
+                thing_inside 
+       ; high_meta <- readTcRef (tcl_meta env)
+       ; return (res, TouchableRange low_meta high_meta) }
+
+isUntouchable :: TcTyVar -> TcM Bool
+isUntouchable tv = do { env <- getLclEnv
+                      ; return (varUnique tv < tcl_untch env) }
+
+getLclTypeEnv :: TcM (NameEnv TcTyThing)
+getLclTypeEnv = do { env <- getLclEnv; return (tcl_env env) }
 
-\begin{code}
 setLclTypeEnv :: TcLclEnv -> TcM a -> TcM a
 -- Set the local type envt, but do *not* disturb other fields,
 -- notably the lie_var
@@ -886,61 +1024,23 @@ setLclTypeEnv lcl_env thing_inside
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-            Meta type variable bindings
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-\begin{code}
-getTcTyVarBindsVar :: TcM (TcRef TcTyVarBinds)
-getTcTyVarBindsVar = do { env <- getLclEnv; return (tcl_tybinds env) }
-
-getTcTyVarBinds :: TcM a -> TcM (a, TcTyVarBinds)
-getTcTyVarBinds thing_inside
-  = do { tybinds_var <- newMutVar emptyBag
-       ; res <- updLclEnv (\ env -> env { tcl_tybinds = tybinds_var }) 
-                         thing_inside
-       ; tybinds <- readMutVar tybinds_var
-       ; return (res, tybinds) 
-       }
-
-bindMetaTyVar :: TcTyVar -> TcType -> TcM ()
-bindMetaTyVar tv ty
-  = do { ASSERTM2( do { details <- readMutVar (metaTvRef tv)
-                      ; return (isFlexi details) }, ppr tv )
-       ; tybinds_var <- getTcTyVarBindsVar
-       ; tybinds <- readMutVar tybinds_var
-       ; writeMutVar tybinds_var (tybinds `snocBag` TcTyVarBind tv ty) 
-       }
-
-getTcTyVarBindsRelation :: TcM [(TcTyVar, TcTyVarSet)]
-getTcTyVarBindsRelation
-  = do { tybinds_var <- getTcTyVarBindsVar
-       ; tybinds <- readMutVar tybinds_var
-       ; return $ map freeTvs (bagToList tybinds)
-       }
-  where
-    freeTvs (TcTyVarBind tv ty) = (tv, tyVarsOfType ty)
-\end{code}
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
             Template Haskell context
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
 recordThUse :: TcM ()
-recordThUse = do { env <- getGblEnv; writeMutVar (tcg_th_used env) True }
+recordThUse = do { env <- getGblEnv; writeTcRef (tcg_th_used env) True }
 
 keepAliveTc :: Id -> TcM ()    -- Record the name in the keep-alive set
 keepAliveTc id 
   | isLocalId id = do { env <- getGblEnv; 
-                     ; updMutVar (tcg_keep env) (`addOneToNameSet` idName id) }
+                     ; updTcRef (tcg_keep env) (`addOneToNameSet` idName id) }
   | otherwise = return ()
 
 keepAliveSetTc :: NameSet -> TcM ()    -- Record the name in the keep-alive set
 keepAliveSetTc ns = do { env <- getGblEnv; 
-                      ; updMutVar (tcg_keep env) (`unionNameSets` ns) }
+                      ; updTcRef (tcg_keep env) (`unionNameSets` ns) }
 
 getStage :: TcM ThStage
 getStage = do { env <- getLclEnv; return (tcl_th_ctxt env) }
@@ -983,7 +1083,7 @@ initIfaceTcRn :: IfG a -> TcRn a
 initIfaceTcRn thing_inside
   = do  { tcg_env <- getGblEnv 
        ; let { if_env = IfGblEnv { if_rec_types = Just (tcg_mod tcg_env, get_type_env) }
-             ; get_type_env = readMutVar (tcg_type_env_var tcg_env) }
+             ; get_type_env = readTcRef (tcg_type_env_var tcg_env) }
        ; setEnvs (if_env, ()) thing_inside }
 
 initIfaceExtCore :: IfL a -> TcRn a
@@ -1002,7 +1102,7 @@ initIfaceCheck :: HscEnv -> IfG a -> IO a
 -- Initialise the environment with no useful info at all
 initIfaceCheck hsc_env do_this
  = do let rec_types = case hsc_type_env_var hsc_env of
-                         Just (mod,var) -> Just (mod, readMutVar var)
+                         Just (mod,var) -> Just (mod, readTcRef var)
                          Nothing        -> Nothing
           gbl_env = IfGblEnv { if_rec_types = rec_types }
       initTcRnIf 'i' hsc_env gbl_env () do_this
@@ -1012,8 +1112,8 @@ initIfaceTc :: ModIface
 -- Used when type-checking checking an up-to-date interface file
 -- No type envt from the current module, but we do know the module dependencies
 initIfaceTc iface do_this
- = do  { tc_env_var <- newMutVar emptyTypeEnv
-       ; let { gbl_env = IfGblEnv { if_rec_types = Just (mod, readMutVar tc_env_var) } ;
+ = do  { tc_env_var <- newTcRef emptyTypeEnv
+       ; let { gbl_env = IfGblEnv { if_rec_types = Just (mod, readTcRef tc_env_var) } ;
              ; if_lenv = mkIfLclEnv mod doc
           }
        ; setEnvs (gbl_env, if_lenv) (do_this tc_env_var)
@@ -1050,7 +1150,7 @@ failIfM :: Message -> IfL a
 failIfM msg
   = do         { env <- getLclEnv
        ; let full_msg = (if_loc env <> colon) $$ nest 2 msg
-       ; liftIO (printErrs (full_msg defaultErrStyle))
+       ; liftIO (printErrs full_msg defaultErrStyle)
        ; failM }
 
 --------------------
@@ -1077,15 +1177,15 @@ forkM_maybe doc thing_inside
                    -- Bleat about errors in the forked thread, if -ddump-if-trace is on
                    -- Otherwise we silently discard errors. Errors can legitimately
                    -- happen when compiling interface signatures (see tcInterfaceSigs)
-                     ifOptM Opt_D_dump_if_trace 
+                     ifDOptM Opt_D_dump_if_trace 
                             (print_errs (hang (text "forkM failed:" <+> doc)
-                                            4 (text (show exn))))
+                                            2 (text (show exn))))
 
                    ; traceIf (text "} ending fork (badly)" <+> doc)
                    ; return Nothing }
        }}
   where
-    print_errs sdoc = liftIO (printErrs (sdoc defaultErrStyle))
+    print_errs sdoc = liftIO (printErrs sdoc defaultErrStyle)
 
 forkM :: SDoc -> IfL a -> IfL a
 forkM doc thing_inside