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[ghc-hetmet.git] / compiler / typecheck / TcRnTypes.lhs
index 0ef30a8..746a30b 100644 (file)
@@ -3,13 +3,6 @@
 % (c) The GRASP Project, Glasgow University, 1992-2002
 %
 \begin{code}
-{-# OPTIONS -w #-}
--- The above warning supression flag is a temporary kludge.
--- While working on this module you are encouraged to remove it and fix
--- any warnings in the module. See
---     http://hackage.haskell.org/trac/ghc/wiki/Commentary/CodingStyle#Warnings
--- for details
-
 module TcRnTypes(
        TcRnIf, TcRn, TcM, RnM, IfM, IfL, IfG, -- The monad is opaque outside this module
        TcRef,
@@ -20,7 +13,7 @@ module TcRnTypes(
        IfGblEnv(..), IfLclEnv(..), 
 
        -- Ranamer types
-       ErrCtxt, RecFieldEnv,
+       ErrCtxt, RecFieldEnv(..),
        ImportAvails(..), emptyImportAvails, plusImportAvails, 
        WhereFrom(..), mkModDeps,
 
@@ -28,20 +21,20 @@ module TcRnTypes(
        TcTyThing(..), pprTcTyThingCategory, RefinementVisibility(..),
 
        -- Template Haskell
-       ThStage(..), topStage, topSpliceStage,
-       ThLevel, impLevel, topLevel,
+       ThStage(..), topStage, topAnnStage, topSpliceStage,
+       ThLevel, impLevel, outerLevel, thLevel,
 
        -- Arrows
        ArrowCtxt(NoArrowCtxt), newArrowScope, escapeArrowScope,
 
        -- Insts
-       Inst(..), InstOrigin(..), InstLoc(..), 
-       pprInstLoc, pprInstArising, instLocSpan, instLocOrigin,
+       Inst(..), EqInstCo, InstOrigin(..), InstLoc(..), 
+       pprInstLoc, pprInstArising, instLocSpan, instLocOrigin, setInstLoc,
        LIE, emptyLIE, unitLIE, plusLIE, consLIE, instLoc, instSpan,
        plusLIEs, mkLIE, isEmptyLIE, lieToList, listToLIE,
 
        -- Misc other types
-       TcId, TcIdSet, TcDictBinds,
+       TcId, TcIdSet, TcDictBinds, TcTyVarBind(..), TcTyVarBinds
        
   ) where
 
@@ -49,10 +42,10 @@ module TcRnTypes(
 
 import HsSyn hiding (LIE)
 import HscTypes
-import Packages
 import Type
 import Coercion
 import TcType
+import Annotations
 import InstEnv
 import FamInstEnv
 import IOEnv
@@ -73,11 +66,9 @@ import Util
 import Bag
 import Outputable
 import ListSetOps
-import FiniteMap
 import FastString
 
-import Data.Maybe
-import Data.List
+import Data.Set (Set)
 \end{code}
 
 
@@ -106,6 +97,18 @@ type RnM  a = TcRn a                -- Historical
 type TcM  a = TcRn a           -- Historical
 \end{code}
 
+Representation of type bindings to uninstantiated meta variables used during
+constraint solving.
+
+\begin{code}
+data TcTyVarBind = TcTyVarBind TcTyVar TcType
+
+type TcTyVarBinds = Bag TcTyVarBind
+
+instance Outputable TcTyVarBind where
+  ppr (TcTyVarBind tv ty) = ppr tv <+> text ":=" <+> ppr ty
+\end{code}
+
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
@@ -134,23 +137,24 @@ data Env gbl lcl  -- Changes as we move into an expression
 
 data TcGblEnv
   = TcGblEnv {
-       tcg_mod     :: Module,          -- Module being compiled
-       tcg_src     :: HscSource,       -- What kind of module 
-                                       -- (regular Haskell, hs-boot, ext-core)
+       tcg_mod     :: Module,         -- ^ Module being compiled
+       tcg_src     :: HscSource,
+          -- ^ What kind of module (regular Haskell, hs-boot, ext-core)
 
-       tcg_rdr_env :: GlobalRdrEnv,    -- Top level envt; used during renaming
-       tcg_default :: Maybe [Type],    -- Types used for defaulting
-                                       -- Nothing => no 'default' decl
+       tcg_rdr_env :: GlobalRdrEnv,   -- ^ Top level envt; used during renaming
+       tcg_default :: Maybe [Type],
+          -- ^ Types used for defaulting. @Nothing@ => no @default@ decl
 
-       tcg_fix_env   :: FixityEnv,     -- Just for things in this module
-       tcg_field_env :: RecFieldEnv,   -- Just for things in this module
+       tcg_fix_env   :: FixityEnv,     -- ^ Just for things in this module
+       tcg_field_env :: RecFieldEnv,   -- ^ Just for things in this module
 
-       tcg_type_env :: TypeEnv,        -- Global type env for the module we are compiling now
-               -- All TyCons and Classes (for this module) end up in here right away,
-               -- along with their derived constructors, selectors.
-               --
-               -- (Ids defined in this module start in the local envt, 
-               --  though they move to the global envt during zonking)
+       tcg_type_env :: TypeEnv,
+          -- ^ Global type env for the module we are compiling now.  All
+         -- TyCons and Classes (for this module) end up in here right away,
+         -- along with their derived constructors, selectors.
+         --
+         -- (Ids defined in this module start in the local envt, though they
+         --  move to the global envt during zonking)
 
        tcg_type_env_var :: TcRef TypeEnv,
                -- Used only to initialise the interface-file
@@ -158,94 +162,115 @@ data TcGblEnv
                -- bound in this module when dealing with hi-boot recursions
                -- Updated at intervals (e.g. after dealing with types and classes)
        
-       tcg_inst_env     :: InstEnv,    -- Instance envt for *home-package* 
-                                       -- modules; Includes the dfuns in 
-                                       -- tcg_insts
-       tcg_fam_inst_env :: FamInstEnv, -- Ditto for family instances
+       tcg_inst_env     :: InstEnv,
+          -- ^ Instance envt for /home-package/ modules; Includes the dfuns in
+         -- tcg_insts
+       tcg_fam_inst_env :: FamInstEnv, -- ^ Ditto for family instances
 
                -- Now a bunch of things about this module that are simply 
                -- accumulated, but never consulted until the end.  
                -- Nevertheless, it's convenient to accumulate them along 
                -- with the rest of the info from this module.
-       tcg_exports :: [AvailInfo],     -- What is exported
-       tcg_imports :: ImportAvails,    -- Information about what was imported 
-                                       --    from where, including things bound
-                                       --    in this module
-
-       tcg_dus :: DefUses,     -- What is defined in this module and what is used.
-                               -- The latter is used to generate 
-                               --      (a) version tracking; no need to recompile if these
-                               --              things have not changed version stamp
-                               --      (b) unused-import info
-
-       tcg_keep :: TcRef NameSet,      -- Locally-defined top-level names to keep alive
-               -- "Keep alive" means give them an Exported flag, so
-               -- that the simplifier does not discard them as dead 
-               -- code, and so that they are exposed in the interface file
-               -- (but not to export to the user).
-               --
-               -- Some things, like dict-fun Ids and default-method Ids are 
-               -- "born" with the Exported flag on, for exactly the above reason,
-               -- but some we only discover as we go.  Specifically:
-               --      * The to/from functions for generic data types
-               --      * Top-level variables appearing free in the RHS of an orphan rule
-               --      * Top-level variables appearing free in a TH bracket
-
-       tcg_inst_uses :: TcRef NameSet, -- Home-package Dfuns actually used 
-               -- Used to generate version dependencies
-               -- This records usages, rather like tcg_dus, but it has to
-               -- be a mutable variable so it can be augmented 
-               -- when we look up an instance.  These uses of dfuns are
-               -- rather like the free variables of the program, but
-               -- are implicit instead of explicit.
-
-       tcg_th_used :: TcRef Bool,      -- True <=> Template Haskell syntax used
-               -- We need this so that we can generate a dependency on the
-               -- Template Haskell package, becuase the desugarer is going to
-               -- emit loads of references to TH symbols.  It's rather like 
-               -- tcg_inst_uses; the reference is implicit rather than explicit,
-               -- so we have to zap a mutable variable.
-
-       tcg_dfun_n  :: TcRef Int,       -- Allows us to number off the names of DFuns
-               -- It's convenient to allocate an External Name for a DFun, with
-               -- a permanently-fixed unique, just like other top-level functions
-               -- defined in this module.  But that means we need a canonical 
-               -- occurrence name, distinct from all other dfuns in this module,
-               -- and this name supply serves that purpose (df1, df2, etc).
-
-               -- The next fields accumulate the payload of the module
-               -- The binds, rules and foreign-decl fiels are collected
-               -- initially in un-zonked form and are finally zonked in tcRnSrcDecls
-
-               -- The next fields accumulate the payload of the
-               -- module The binds, rules and foreign-decl fiels are
-               -- collected initially in un-zonked form and are
-               -- finally zonked in tcRnSrcDecls
-
-        tcg_rn_imports :: Maybe [LImportDecl Name],
+       tcg_exports :: [AvailInfo],     -- ^ What is exported
+       tcg_imports :: ImportAvails,
+          -- ^ Information about what was imported from where, including
+         -- things bound in this module.
+
+       tcg_dus :: DefUses,
+          -- ^ What is defined in this module and what is used.
+          -- The latter is used to generate
+          --
+          --  (a) version tracking; no need to recompile if these things have
+          --      not changed version stamp
+          --
+          --  (b) unused-import info
+
+       tcg_keep :: TcRef NameSet,
+          -- ^ Locally-defined top-level names to keep alive.
+          --
+          -- "Keep alive" means give them an Exported flag, so that the
+          -- simplifier does not discard them as dead code, and so that they
+          -- are exposed in the interface file (but not to export to the
+          -- user).
+          --
+          -- Some things, like dict-fun Ids and default-method Ids are "born"
+          -- with the Exported flag on, for exactly the above reason, but some
+          -- we only discover as we go.  Specifically:
+          --
+          --   * The to/from functions for generic data types
+          --
+          --   * Top-level variables appearing free in the RHS of an orphan
+          --     rule
+          --
+          --   * Top-level variables appearing free in a TH bracket
+
+       tcg_inst_uses :: TcRef NameSet,
+          -- ^ Home-package Dfuns actually used.
+          --
+          -- Used to generate version dependencies This records usages, rather
+          -- like tcg_dus, but it has to be a mutable variable so it can be
+          -- augmented when we look up an instance.  These uses of dfuns are
+          -- rather like the free variables of the program, but are implicit
+          -- instead of explicit.
+
+       tcg_th_used :: TcRef Bool,
+          -- ^ @True@ <=> Template Haskell syntax used.
+          --
+          -- We need this so that we can generate a dependency on the Template
+          -- Haskell package, becuase the desugarer is going to emit loads of
+          -- references to TH symbols.  It's rather like tcg_inst_uses; the
+          -- reference is implicit rather than explicit, so we have to zap a
+          -- mutable variable.
+
+       tcg_dfun_n  :: TcRef OccSet,
+          -- ^ Allows us to choose unique DFun names.
+
+       -- The next fields accumulate the payload of the module
+       -- The binds, rules and foreign-decl fiels are collected
+       -- initially in un-zonked form and are finally zonked in tcRnSrcDecls
+
         tcg_rn_exports :: Maybe [Located (IE Name)],
-       tcg_rn_decls :: Maybe (HsGroup Name),   -- renamed decls, maybe
-               -- Nothing <=> Don't retain renamed decls
+        tcg_rn_imports :: [LImportDecl Name],
+               -- Keep the renamed imports regardless.  They are not 
+               -- voluminous and are needed if you want to report unused imports
+
+        tcg_used_rdrnames :: TcRef (Set RdrName),
+               -- The set of used *imported* (not locally-defined) RdrNames
+               -- Used only to report unused import declarations
+
+       tcg_rn_decls :: Maybe (HsGroup Name),
+          -- ^ Renamed decls, maybe.  @Nothing@ <=> Don't retain renamed
+          -- decls.
 
        tcg_binds     :: LHsBinds Id,       -- Value bindings in this module
-       tcg_deprecs   :: Deprecations,      -- ...Deprecations 
+       tcg_warns     :: Warnings,          -- ...Warnings and deprecations
+       tcg_anns      :: [Annotation],      -- ...Annotations
        tcg_insts     :: [Instance],        -- ...Instances
        tcg_fam_insts :: [FamInst],         -- ...Family instances
        tcg_rules     :: [LRuleDecl Id],    -- ...Rules
        tcg_fords     :: [LForeignDecl Id], -- ...Foreign import & exports
 
-       tcg_doc :: Maybe (HsDoc Name), -- Maybe Haddock documentation
-        tcg_hmi :: HaddockModInfo Name, -- Haddock module information
-        tcg_hpc :: AnyHpcUsage -- True if any part of the prog uses hpc instrumentation.
+       tcg_doc_hdr   :: Maybe LHsDocString, -- ^ Maybe Haddock header docs
+        tcg_hpc       :: AnyHpcUsage,        -- ^ @True@ if any part of the
+                                             --  prog uses hpc instrumentation.
+
+        tcg_main      :: Maybe Name          -- ^ The Name of the main
+                                             -- function, if this module is
+                                             -- the main module.
     }
 
-type RecFieldEnv = NameEnv [Name]      -- Maps a constructor name *in this module*
-                                       -- to the fields for that constructor
+data RecFieldEnv 
+  = RecFields (NameEnv [Name]) -- Maps a constructor name *in this module*
+                               -- to the fields for that constructor
+             NameSet           -- Set of all fields declared *in this module*;
+                               -- used to suppress name-shadowing complaints
+                               -- when using record wild cards
+                               -- E.g.  let fld = e in C {..}
        -- This is used when dealing with ".." notation in record 
        -- construction and pattern matching.
-       -- The FieldEnv deals *only* with constructors defined in
-       -- *thie* module.  For imported modules, we get the same info
-       -- from the TypeEnv
+       -- The FieldEnv deals *only* with constructors defined in *this*
+       -- module.  For imported modules, we get the same info from the
+       -- TypeEnv
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -315,7 +340,7 @@ data TcLclEnv               -- Changes as we move inside an expression
                        -- Discarded after typecheck/rename; not passed on to desugarer
   = TcLclEnv {
        tcl_loc  :: SrcSpan,            -- Source span
-       tcl_ctxt :: ErrCtxt,            -- Error context
+       tcl_ctxt :: [ErrCtxt],          -- Error context, innermost on top
        tcl_errs :: TcRef Messages,     -- Place to accumulate errors
 
        tcl_th_ctxt    :: ThStage,            -- Template Haskell context
@@ -333,15 +358,20 @@ data TcLclEnv             -- Changes as we move inside an expression
                -- We still need the unsullied global name env so that
                --   we can look up record field names
 
-       tcl_env  :: NameEnv TcTyThing,  -- The local type environment: Ids and TyVars
-                                       -- defined in this module
+       tcl_env  :: NameEnv TcTyThing,  -- The local type environment: Ids and
+                                       -- TyVars defined in this module
                                        
        tcl_tyvars :: TcRef TcTyVarSet, -- The "global tyvars"
                        -- Namely, the in-scope TyVars bound in tcl_env, 
-                       -- plus the tyvars mentioned in the types of Ids bound in tcl_lenv
-                       -- Why mutable? see notes with tcGetGlobalTyVars
+                       -- plus the tyvars mentioned in the types of Ids bound
+                       -- in tcl_lenv. 
+                        -- Why mutable? see notes with tcGetGlobalTyVars
+
+       tcl_lie   :: TcRef LIE,         -- Place to accumulate type constraints
 
-       tcl_lie   :: TcRef LIE          -- Place to accumulate type constraints
+        tcl_tybinds :: TcRef TcTyVarBinds -- Meta and coercion type variable
+                                          -- bindings accumulated during
+                                          -- constraint solving
     }
 
 
@@ -360,36 +390,55 @@ pass it inwards.
 -}
 
 ---------------------------
--- Template Haskell levels 
+-- Template Haskell stages and levels 
 ---------------------------
 
+data ThStage   -- See Note [Template Haskell state diagram] in TcSplice
+  = Splice     -- Top-level splicing
+               -- This code will be run *at compile time*;
+               --   the result replaces the splice
+               -- Binding level = 0
+  | Comp       -- Ordinary Haskell code
+               -- Binding level = 1
+
+  | Brack                      -- Inside brackets 
+      ThStage                  --   Binding level = level(stage) + 1
+      (TcRef [PendingSplice])  --   Accumulate pending splices here
+      (TcRef LIE)              --     and type constraints here
+
+topStage, topAnnStage, topSpliceStage :: ThStage
+topStage       = Comp
+topAnnStage    = Splice
+topSpliceStage = Splice
+
+instance Outputable ThStage where
+   ppr Splice        = text "Splice"
+   ppr Comp         = text "Comp"
+   ppr (Brack s _ _) = text "Brack" <> parens (ppr s)
+
 type ThLevel = Int     
-       -- Indicates how many levels of brackets we are inside
-       --      (always >= 0)
+        -- See Note [Template Haskell levels] in TcSplice
        -- Incremented when going inside a bracket,
        -- decremented when going inside a splice
        -- NB: ThLevel is one greater than the 'n' in Fig 2 of the
        --     original "Template meta-programming for Haskell" paper
 
-impLevel, topLevel :: ThLevel
-topLevel = 1   -- Things defined at top level of this module
+impLevel, outerLevel :: ThLevel
 impLevel = 0   -- Imported things; they can be used inside a top level splice
+outerLevel = 1 -- Things defined outside brackets
+-- NB: Things at level 0 are not *necessarily* imported.
+--     eg  $( \b -> ... )   here b is bound at level 0
 --
 -- For example: 
 --     f = ...
 --     g1 = $(map ...)         is OK
 --     g2 = $(f ...)           is not OK; because we havn't compiled f yet
 
-
-data ThStage
-  = Comp                               -- Ordinary compiling, at level topLevel
-  | Splice ThLevel                     -- Inside a splice
-  | Brack  ThLevel                     -- Inside brackets; 
-          (TcRef [PendingSplice])      --   accumulate pending splices here
-          (TcRef LIE)                  --   and type constraints here
-topStage, topSpliceStage :: ThStage
-topStage       = Comp
-topSpliceStage = Splice (topLevel - 1) -- Stage for the body of a top-level splice
+thLevel :: ThStage -> ThLevel
+thLevel Splice        = 0
+thLevel Comp          = 1
+thLevel (Brack s _ _) = thLevel s + 1
 
 ---------------------------
 -- Arrow-notation context
@@ -492,10 +541,13 @@ instance Outputable RefinementVisibility where
 \end{code}
 
 \begin{code}
-type ErrCtxt = [TidyEnv -> TcM (TidyEnv, Message)]     
-                       -- Innermost first.  Monadic so that we have a chance
-                       -- to deal with bound type variables just before error
-                       -- message construction
+type ErrCtxt = (Bool, TidyEnv -> TcM (TidyEnv, Message))
+       -- Monadic so that we have a chance
+       -- to deal with bound type variables just before error
+       -- message construction
+
+       -- Bool:  True <=> this is a landmark context; do not
+       --                 discard it when trimming for display
 \end{code}
 
 
@@ -505,62 +557,70 @@ type ErrCtxt = [TidyEnv -> TcM (TidyEnv, Message)]
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-ImportAvails summarises what was imported from where, irrespective
-of whether the imported things are actually used or not
-It is used     * when processing the export list
-               * when constructing usage info for the inteface file
-               * to identify the list of directly imported modules
-                       for initialisation purposes and
-                       for optimsed overlap checking of family instances
-               * when figuring out what things are really unused
-
 \begin{code}
+-- | 'ImportAvails' summarises what was imported from where, irrespective of
+-- whether the imported things are actually used or not.  It is used:
+--
+--  * when processing the export list,
+--
+--  * when constructing usage info for the interface file,
+--
+--  * to identify the list of directly imported modules for initialisation
+--    purposes and for optimised overlap checking of family instances,
+--
+--  * when figuring out what things are really unused
+--
 data ImportAvails 
    = ImportAvails {
-       imp_mods :: ModuleEnv (Module, [(ModuleName, Bool, SrcSpan)]),
-               -- Domain is all directly-imported modules
-        -- The ModuleName is what the module was imported as, e.g. in
-        --     import Foo as Bar
-        -- it is Bar.
-               -- Bool means:
-               --   True => import was "import Foo ()"
-               --   False  => import was some other form
-               --
-               -- We need the Module in the range because we can't get
-               --      the keys of a ModuleEnv
-               -- Used 
-               --   (a) to help construct the usage information in 
-               --       the interface file; if we import somethign we
-               --       need to recompile if the export version changes
-               --   (b) to specify what child modules to initialise
-                --
-                -- We need a full ModuleEnv rather than a ModuleNameEnv
-                -- here, because we might be importing modules of the
-                -- same name from different packages. (currently not the case,
-                -- but might be in the future).
+       imp_mods :: ModuleEnv [(ModuleName, Bool, SrcSpan)],
+          -- ^ Domain is all directly-imported modules
+          -- The 'ModuleName' is what the module was imported as, e.g. in
+          -- @
+          --     import Foo as Bar
+          -- @
+          -- it is @Bar@.
+          --
+          -- The 'Bool' means:
+          --
+          --  - @True@ => import was @import Foo ()@
+          --
+          --  - @False@ => import was some other form
+          --
+          -- Used
+          --
+          --   (a) to help construct the usage information in the interface
+          --       file; if we import somethign we need to recompile if the
+          --       export version changes
+          --
+          --   (b) to specify what child modules to initialise
+          --
+          -- We need a full ModuleEnv rather than a ModuleNameEnv here,
+          -- because we might be importing modules of the same name from
+          -- different packages. (currently not the case, but might be in the
+          -- future).
 
        imp_dep_mods :: ModuleNameEnv (ModuleName, IsBootInterface),
-               -- Home-package modules needed by the module being compiled
-               --
-               -- It doesn't matter whether any of these dependencies
-               -- are actually *used* when compiling the module; they
-               -- are listed if they are below it at all.  For
-               -- example, suppose M imports A which imports X.  Then
-               -- compiling M might not need to consult X.hi, but X
-               -- is still listed in M's dependencies.
+         -- ^ Home-package modules needed by the module being compiled
+         --
+         -- It doesn't matter whether any of these dependencies
+         -- are actually /used/ when compiling the module; they
+         -- are listed if they are below it at all.  For
+         -- example, suppose M imports A which imports X.  Then
+         -- compiling M might not need to consult X.hi, but X
+         -- is still listed in M's dependencies.
 
        imp_dep_pkgs :: [PackageId],
-               -- Packages needed by the module being compiled, whether
-               -- directly, or via other modules in this package, or via
-               -- modules imported from other packages.
+          -- ^ Packages needed by the module being compiled, whether directly,
+          -- or via other modules in this package, or via modules imported
+          -- from other packages.
 
        imp_orphs :: [Module],
-               -- Orphan modules below us in the import tree (and maybe
-               -- including us for imported modules) 
+          -- ^ Orphan modules below us in the import tree (and maybe including
+          -- us for imported modules)
 
        imp_finsts :: [Module]
-               -- Family instance modules below us in the import tree  (and
-               -- maybe including us for imported modules)
+          -- ^ Family instance modules below us in the import tree (and maybe
+          -- including us for imported modules)
       }
 
 mkModDeps :: [(ModuleName, IsBootInterface)]
@@ -584,13 +644,12 @@ plusImportAvails
   (ImportAvails { imp_mods = mods2,
                  imp_dep_mods = dmods2, imp_dep_pkgs = dpkgs2,
                   imp_orphs = orphs2, imp_finsts = finsts2 })
-  = ImportAvails { imp_mods     = plusModuleEnv_C plus_mod mods1 mods2,        
+  = ImportAvails { imp_mods     = plusModuleEnv_C (++) mods1 mods2,    
                   imp_dep_mods = plusUFM_C plus_mod_dep dmods1 dmods2, 
                   imp_dep_pkgs = dpkgs1 `unionLists` dpkgs2,
                   imp_orphs    = orphs1 `unionLists` orphs2,
                   imp_finsts   = finsts1 `unionLists` finsts2 }
   where
-    plus_mod (m1, xs1) (_, xs2) = (m1, xs1 ++ xs2)
     plus_mod_dep (m1, boot1) (m2, boot2) 
        = WARN( not (m1 == m2), (ppr m1 <+> ppr m2) $$ (ppr boot1 <+> ppr boot2) )
                -- Check mod-names match
@@ -650,7 +709,7 @@ I am not convinced that this duplication is necessary or useful! -=chak
 data Inst
   = Dict {
        tci_name :: Name,
-       tci_pred :: TcPredType,
+       tci_pred :: TcPredType,   -- Class or implicit parameter only
        tci_loc  :: InstLoc 
     }
 
@@ -712,27 +771,26 @@ data Inst
                                  --    co :: ty1 ~ ty2
        tci_left  :: TcType,      -- ty1    -- both types are...
        tci_right :: TcType,      -- ty2    -- ...free of boxes
-       tci_co    :: Either       -- co
-                       TcTyVar   --  - a wanted equation, with a hole, to be 
-                                 --    filled with a witness for the equality;
-                                  --    for equation arising from deferring
-                                  --    unification, 'ty1' is the actual and
-                                  --    'ty2' the expected type
-                       Coercion, --  - a given equation, with a coercion
-                                 --    witnessing the equality;
-                                 --    a coercion that originates from a
-                                 --    signature or a GADT is a CoVar, but
-                                  --    after normalisation of coercions, they
-                                 --    can be arbitrary Coercions involving
-                                  --    constructors and pseudo-constructors 
-                                  --    like sym and trans.
+       tci_co    :: EqInstCo,            -- co
        tci_loc   :: InstLoc,
 
        tci_name  :: Name       -- Debugging help only: this makes it easier to
                                -- follow where a constraint is used in a morass
-                               -- of trace messages!  Unlike other Insts, it has
-                               -- no semantic significance whatsoever.
+                               -- of trace messages!  Unlike other Insts, it 
+                                -- has no semantic significance whatsoever.
     }
+
+type EqInstCo = Either           -- Distinguish between given and wanted coercions
+                 TcTyVar   --  - a wanted equation, with a hole, to be filled
+                           --    with a witness for the equality; for equation
+                            --    arising from deferring unification, 'ty1' is
+                            --    the actual and 'ty2' the expected type
+                 Coercion  --  - a given equation, with a coercion witnessing
+                            --    the equality; a coercion that originates
+                            --    from a signature or a GADT is a CoVar, but
+                            --    after normalisation of coercions, they can
+                           --    be arbitrary Coercions involving constructors 
+                            --    and pseudo-constructors like sym and trans.
 \end{code}
 
 @Insts@ are ordered by their class/type info, rather than by their
@@ -742,26 +800,28 @@ than with the Avails handling stuff in TcSimplify
 
 \begin{code}
 instance Ord Inst where
-  compare = cmpInst
+   compare = cmpInst
+       -- Used *only* for AvailEnv in TcSimplify
 
 instance Eq Inst where
   (==) i1 i2 = case i1 `cmpInst` i2 of
-                EQ    -> True
-                other -> False
+               EQ -> True
+               _  -> False
 
+cmpInst :: Inst -> Inst -> Ordering
 cmpInst d1@(Dict {})   d2@(Dict {})    = tci_pred d1 `tcCmpPred` tci_pred d2
-cmpInst (Dict {})      other           = LT
+cmpInst (Dict {})       _               = LT
 
 cmpInst (Method {})    (Dict {})       = GT
 cmpInst m1@(Method {})         m2@(Method {})  = (tci_oid m1 `compare` tci_oid m2) `thenCmp`
                                          (tci_tys m1 `tcCmpTypes` tci_tys m2)
-cmpInst (Method {})    other           = LT
+cmpInst (Method {})     _               = LT
 
 cmpInst (LitInst {})   (Dict {})       = GT
 cmpInst (LitInst {})   (Method {})     = GT
 cmpInst l1@(LitInst {})        l2@(LitInst {}) = (tci_lit l1 `compare` tci_lit l2) `thenCmp`
                                          (tci_ty l1 `tcCmpType` tci_ty l2)
-cmpInst (LitInst {})   other           = LT
+cmpInst (LitInst {})    _               = LT
 
        -- Implication constraints are compared by *name*
        -- not by type; that is, we make no attempt to do CSE on them
@@ -769,14 +829,15 @@ cmpInst (ImplicInst {})    (Dict {})            = GT
 cmpInst (ImplicInst {})    (Method {})       = GT
 cmpInst (ImplicInst {})    (LitInst {})              = GT
 cmpInst i1@(ImplicInst {}) i2@(ImplicInst {}) = tci_name i1 `compare` tci_name i2
-cmpInst (ImplicInst {})    other             = LT
+cmpInst (ImplicInst {})    _                  = LT
 
        -- same for Equality constraints
-cmpInst (EqInst {})    (Dict {})             = GT
-cmpInst (EqInst {})    (Method {})           = GT
-cmpInst (EqInst {})    (LitInst {})          = GT
-cmpInst (EqInst {})    (ImplicInst {})       = GT
-cmpInst i1@(EqInst {}) i2@(EqInst {})         = tci_name i1 `compare` tci_name i2
+cmpInst (EqInst {})    (Dict {})       = GT
+cmpInst (EqInst {})    (Method {})     = GT
+cmpInst (EqInst {})    (LitInst {})    = GT
+cmpInst (EqInst {})    (ImplicInst {}) = GT
+cmpInst i1@(EqInst {}) i2@(EqInst {})  = (tci_left  i1 `tcCmpType` tci_left  i2) `thenCmp`
+                                         (tci_right i1 `tcCmpType` tci_right i2)
 \end{code}
 
 
@@ -790,15 +851,31 @@ cmpInst i1@(EqInst {}) i2@(EqInst {})         = tci_name i1 `compare` tci_name i
 -- FIXME: Rename this. It clashes with (Located (IE ...))
 type LIE = Bag Inst
 
-isEmptyLIE       = isEmptyBag
-emptyLIE          = emptyBag
-unitLIE inst     = unitBag inst
-mkLIE insts      = listToBag insts
+isEmptyLIE :: LIE -> Bool
+isEmptyLIE = isEmptyBag
+
+emptyLIE :: LIE
+emptyLIE = emptyBag
+
+unitLIE :: Inst -> LIE
+unitLIE inst = unitBag inst
+
+mkLIE :: [Inst] -> LIE
+mkLIE insts = listToBag insts
+
+plusLIE :: LIE -> LIE -> LIE
 plusLIE lie1 lie2 = lie1 `unionBags` lie2
-plusLIEs lies    = unionManyBags lies
-lieToList        = bagToList
-listToLIE        = listToBag
 
+plusLIEs :: [LIE] -> LIE
+plusLIEs lies = unionManyBags lies
+
+lieToList :: LIE -> [Inst]
+lieToList = bagToList
+
+listToLIE :: [Inst] -> LIE
+listToLIE = listToBag
+
+consLIE :: Inst -> LIE -> LIE
 consLIE inst lie  = lie `snocBag` inst
 -- Putting the new Inst at the *end* of the bag is a half-hearted attempt
 -- to ensure that we tend to report the *leftmost* type-constraint error
@@ -827,11 +904,14 @@ functions that deal with it.
 
 \begin{code}
 -------------------------------------------
-data InstLoc = InstLoc InstOrigin SrcSpan ErrCtxt
+data InstLoc = InstLoc InstOrigin SrcSpan [ErrCtxt]
 
 instLoc :: Inst -> InstLoc
 instLoc inst = tci_loc inst
 
+setInstLoc :: Inst -> InstLoc -> Inst
+setInstLoc inst new_loc = inst { tci_loc = new_loc }
+
 instSpan :: Inst -> SrcSpan
 instSpan wanted = instLocSpan (instLoc wanted)
 
@@ -876,7 +956,13 @@ data InstOrigin
   | ExprSigOrigin      -- e :: ty
   | RecordUpdOrigin
   | ViewPatOrigin
+
   | InstScOrigin       -- Typechecking superclasses of an instance declaration
+
+  | NoScOrigin          -- A very special hack; see TcSimplify,
+                       --   Note [Recursive instances and superclases]
+                          
+
   | DerivOrigin                -- Typechecking deriving
   | StandAloneDerivOrigin -- Typechecking stand-alone deriving
   | DefaultOrigin      -- Typechecking a default decl
@@ -884,6 +970,7 @@ data InstOrigin
   | ProcOrigin         -- Arising from a proc expression
   | ImplicOrigin SDoc  -- An implication constraint
   | EqOrigin           -- A type equality
+  | AnnOrigin           -- An annotation
 
 instance Outputable InstOrigin where
     ppr (OccurrenceOf name)   = hsep [ptext (sLit "a use of"), quotes (ppr name)]
@@ -899,6 +986,7 @@ instance Outputable InstOrigin where
     ppr TupleOrigin          = ptext (sLit "a tuple")
     ppr NegateOrigin         = ptext (sLit "a use of syntactic negation")
     ppr InstScOrigin         = ptext (sLit "the superclasses of an instance declaration")
+    ppr NoScOrigin            = ptext (sLit "an instance declaration")
     ppr DerivOrigin          = ptext (sLit "the 'deriving' clause of a data type declaration")
     ppr StandAloneDerivOrigin = ptext (sLit "a 'deriving' declaration")
     ppr DefaultOrigin        = ptext (sLit "a 'default' declaration")
@@ -907,4 +995,6 @@ instance Outputable InstOrigin where
     ppr (ImplicOrigin doc)    = doc
     ppr (SigOrigin info)      = pprSkolInfo info
     ppr EqOrigin             = ptext (sLit "a type equality")
+    ppr InstSigOrigin         = panic "ppr InstSigOrigin"
+    ppr AnnOrigin             = ptext (sLit "an annotation")
 \end{code}