[project @ 2005-03-01 21:40:40 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcBinds.lhs
index 9c2401e..c4e1b92 100644 (file)
@@ -4,62 +4,57 @@
 \section[TcBinds]{TcBinds}
 
 \begin{code}
-module TcBinds ( tcBindsAndThen, tcTopBinds,
-                tcSpecSigs, tcBindWithSigs ) where
+module TcBinds ( tcBindsAndThen, tcTopBinds, tcHsBootSigs, tcMonoBinds, tcSpecSigs ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
-import {-# SOURCE #-} TcMatches ( tcGRHSs, tcMatchesFun )
-import {-# SOURCE #-} TcExpr  ( tcExpr )
+import {-# SOURCE #-} TcMatches ( tcGRHSsPat, tcMatchesFun )
+import {-# SOURCE #-} TcExpr  ( tcCheckSigma, tcCheckRho )
 
-import HsSyn           ( HsExpr(..), HsBinds(..), MonoBinds(..), Sig(..), StmtCtxt(..),
-                         Match(..), collectMonoBinders, andMonoBinds
+import CmdLineOpts     ( DynFlag(Opt_MonomorphismRestriction) )
+import HsSyn           ( HsExpr(..), HsBind(..), LHsBinds, Sig(..),
+                         LSig, Match(..), HsBindGroup(..), IPBind(..), 
+                         HsType(..), hsLTyVarNames, isVanillaLSig,
+                         LPat, GRHSs, MatchGroup(..), emptyLHsBinds, isEmptyLHsBinds,
+                         collectHsBindBinders, collectPatBinders, pprPatBind
                        )
-import RnHsSyn         ( RenamedHsBinds, RenamedSig, RenamedMonoBinds )
-import TcHsSyn         ( TcMonoBinds, TcId, zonkId, mkHsLet )
-
-import TcMonad
-import Inst            ( LIE, emptyLIE, mkLIE, plusLIE, InstOrigin(..),
-                         newDicts, tyVarsOfInst, instToId,
-                         getAllFunDepsOfLIE, getIPsOfLIE, zonkFunDeps
-                       )
-import TcEnv           ( tcExtendLocalValEnv,
-                         newSpecPragmaId, newLocalId,
-                         tcLookupTyCon, 
-                         tcGetGlobalTyVars, tcExtendGlobalTyVars
-                       )
-import TcSimplify      ( tcSimplify, tcSimplifyAndCheck, tcSimplifyToDicts )
-import TcImprove       ( tcImprove )
-import TcMonoType      ( tcHsSigType, checkSigTyVars,
-                         TcSigInfo(..), tcTySig, maybeSig, sigCtxt
+import TcHsSyn         ( TcId, TcDictBinds, zonkId, mkHsLet )
+
+import TcRnMonad
+import Inst            ( InstOrigin(..), newDictsAtLoc, newIPDict, instToId )
+import TcEnv           ( tcExtendIdEnv, tcExtendIdEnv2, tcExtendTyVarEnv2, 
+                         newLocalName, tcLookupLocalIds, pprBinders,
+                         tcGetGlobalTyVars )
+import TcUnify         ( Expected(..), tcInfer, unifyTheta, 
+                         bleatEscapedTvs, sigCtxt )
+import TcSimplify      ( tcSimplifyInfer, tcSimplifyInferCheck, tcSimplifyRestricted, 
+                         tcSimplifyToDicts, tcSimplifyIPs )
+import TcHsType                ( tcHsSigType, UserTypeCtxt(..), tcAddLetBoundTyVars,
+                         TcSigInfo(..), TcSigFun, lookupSig
                        )
-import TcPat           ( tcPat )
+import TcPat           ( tcPat, PatCtxt(..) )
 import TcSimplify      ( bindInstsOfLocalFuns )
-import TcType          ( TcThetaType, newTyVarTy, newTyVar, 
-                         zonkTcTypes, zonkTcThetaType, zonkTcTyVarToTyVar
-                       )
-import TcUnify         ( unifyTauTy, unifyTauTyLists )
-
-import CoreFVs         ( idFreeTyVars )
-import Id              ( mkVanillaId, setInlinePragma )
+import TcMType         ( newTyFlexiVarTy, zonkQuantifiedTyVar, 
+                         tcInstSigType, zonkTcTypes, zonkTcTyVar )
+import TcType          ( TcTyVar, SkolemInfo(SigSkol), 
+                         TcTauType, TcSigmaType, 
+                         mkTyVarTy, mkForAllTys, mkFunTys, tyVarsOfType, 
+                         mkForAllTy, isUnLiftedType, tcGetTyVar, 
+                         mkTyVarTys, tidyOpenTyVar, tidyOpenType )
+import Kind            ( argTypeKind )
+import VarEnv          ( TyVarEnv, emptyVarEnv, lookupVarEnv, extendVarEnv, emptyTidyEnv ) 
+import TysPrim         ( alphaTyVar )
+import Id              ( mkLocalId, mkSpecPragmaId, setInlinePragma )
 import Var             ( idType, idName )
-import IdInfo          ( InlinePragInfo(..) )
-import Name            ( Name, getOccName, getSrcLoc )
+import Name            ( Name )
 import NameSet
-import Type            ( mkTyVarTy, tyVarsOfTypes, mkTyConApp,
-                         mkForAllTys, mkFunTys, 
-                         mkPredTy, mkForAllTy, isUnLiftedType, 
-                         isUnboxedType, unboxedTypeKind, boxedTypeKind, openTypeKind
-                       )
-import FunDeps         ( oclose )
-import Var             ( tyVarKind )
 import VarSet
+import SrcLoc          ( Located(..), unLoc, noLoc, getLoc )
 import Bag
 import Util            ( isIn )
-import Maybes          ( maybeToBool )
-import BasicTypes      ( TopLevelFlag(..), RecFlag(..), isNotTopLevel )
+import BasicTypes      ( TopLevelFlag(..), RecFlag(..), isNonRec, isRec, 
+                         isNotTopLevel, isAlwaysActive )
 import FiniteMap       ( listToFM, lookupFM )
-import PrelNames       ( ioTyConName, mainKey, hasKey )
 import Outputable
 \end{code}
 
@@ -96,117 +91,143 @@ At the top-level the LIE is sure to contain nothing but constant
 dictionaries, which we resolve at the module level.
 
 \begin{code}
-tcTopBinds :: RenamedHsBinds -> TcM ((TcMonoBinds, TcEnv), LIE)
+tcTopBinds :: [HsBindGroup Name] -> TcM (LHsBinds TcId, TcLclEnv)
+       -- Note: returning the TcLclEnv is more than we really
+       --       want.  The bit we care about is the local bindings
+       --       and the free type variables thereof
 tcTopBinds binds
-  = tc_binds_and_then TopLevel glue binds      $
-    tcGetEnv                                   `thenNF_Tc` \ env ->
-    returnTc ((EmptyMonoBinds, env), emptyLIE)
+  = tc_binds_and_then TopLevel glue binds $
+           do  { env <- getLclEnv
+               ; return (emptyLHsBinds, env) }
   where
-    glue is_rec binds1 (binds2, thing) = (binds1 `AndMonoBinds` binds2, thing)
-
+       -- The top level bindings are flattened into a giant 
+       -- implicitly-mutually-recursive MonoBinds
+    glue (HsBindGroup binds1 _ _) (binds2, env) = (binds1 `unionBags` binds2, env)
+    glue (HsIPBinds _)                   _             = panic "Top-level HsIpBinds"
+       -- Can't have a HsIPBinds at top level
+
+tcHsBootSigs :: [HsBindGroup Name] -> TcM (LHsBinds TcId, TcLclEnv)
+-- A hs-boot file has only one BindGroup, and it only has type
+-- signatures in it.  The renamer checked all this
+tcHsBootSigs [HsBindGroup _ sigs _]
+  = do { ids <- mapM (addLocM tc_sig) (filter isVanillaLSig sigs)
+       ; tcExtendIdEnv ids $ do 
+       { env <- getLclEnv
+       ; return (emptyLHsBinds, env) }}
+  where
+    tc_sig (Sig (L _ name) ty)
+      = do { sigma_ty <- tcHsSigType (FunSigCtxt name) ty
+          ; return (mkLocalId name sigma_ty) }
 
 tcBindsAndThen
-       :: (RecFlag -> TcMonoBinds -> thing -> thing)           -- Combinator
-       -> RenamedHsBinds
-       -> TcM (thing, LIE)
-       -> TcM (thing, LIE)
+       :: (HsBindGroup TcId -> thing -> thing)         -- Combinator
+       -> [HsBindGroup Name]
+       -> TcM thing
+       -> TcM thing
 
 tcBindsAndThen = tc_binds_and_then NotTopLevel
 
-tc_binds_and_then top_lvl combiner EmptyBinds do_next
-  = do_next
-tc_binds_and_then top_lvl combiner (MonoBind EmptyMonoBinds sigs is_rec) do_next
+tc_binds_and_then top_lvl combiner [] do_next
   = do_next
+tc_binds_and_then top_lvl combiner (group : groups) do_next
+  = tc_bind_and_then top_lvl combiner group $ 
+    tc_binds_and_then top_lvl combiner groups do_next
 
-tc_binds_and_then top_lvl combiner (ThenBinds b1 b2) do_next
-  = tc_binds_and_then top_lvl combiner b1      $
-    tc_binds_and_then top_lvl combiner b2      $
-    do_next
+tc_bind_and_then top_lvl combiner (HsIPBinds binds) do_next
+  = getLIE do_next                             `thenM` \ (result, expr_lie) ->
+    mapAndUnzipM (wrapLocSndM tc_ip_bind) binds        `thenM` \ (avail_ips, binds') ->
 
-tc_binds_and_then top_lvl combiner (MonoBind bind sigs is_rec) do_next
-  =    -- TYPECHECK THE SIGNATURES
-      mapTc tcTySig [sig | sig@(Sig name _ _) <- sigs] `thenTc` \ tc_ty_sigs ->
-  
-      tcBindWithSigs top_lvl bind tc_ty_sigs
-                    sigs is_rec                        `thenTc` \ (poly_binds, poly_lie, poly_ids) ->
-  
-         -- Extend the environment to bind the new polymorphic Ids
-      tcExtendLocalValEnv [(idName poly_id, poly_id) | poly_id <- poly_ids] $
+       -- If the binding binds ?x = E, we  must now 
+       -- discharge any ?x constraints in expr_lie
+    tcSimplifyIPs avail_ips expr_lie   `thenM` \ dict_binds ->
+
+    returnM (combiner (HsIPBinds binds') $
+            combiner (HsBindGroup dict_binds [] Recursive) result)
+  where
+       -- I wonder if we should do these one at at time
+       -- Consider     ?x = 4
+       --              ?y = ?x + 1
+    tc_ip_bind (IPBind ip expr)
+      = newTyFlexiVarTy argTypeKind            `thenM` \ ty ->
+       newIPDict (IPBindOrigin ip) ip ty       `thenM` \ (ip', ip_inst) ->
+       tcCheckRho expr ty                      `thenM` \ expr' ->
+       returnM (ip_inst, (IPBind ip' expr'))
+
+tc_bind_and_then top_lvl combiner (HsBindGroup binds sigs is_rec) do_next
+  | isEmptyLHsBinds binds 
+  = do_next
+  | otherwise
+ =      -- BRING ANY SCOPED TYPE VARIABLES INTO SCOPE
+          -- Notice that they scope over 
+          --       a) the type signatures in the binding group
+          --       b) the bindings in the group
+          --       c) the scope of the binding group (the "in" part)
+      tcAddLetBoundTyVars binds  $
+      case top_lvl of
+          TopLevel       -- For the top level don't bother will all this
+                         --  bindInstsOfLocalFuns stuff. All the top level 
+                         -- things are rec'd together anyway, so it's fine to
+                         -- leave them to the tcSimplifyTop, and quite a bit faster too
+               -> tcBindWithSigs top_lvl binds sigs is_rec     `thenM` \ (poly_binds, poly_ids) ->
+                  tc_body poly_ids                             `thenM` \ (prag_binds, thing) ->
+                  returnM (combiner (HsBindGroup
+                                       (poly_binds `unionBags` prag_binds)
+                                        [] -- no sigs
+                                        Recursive)
+                                     thing)
+          NotTopLevel   -- For nested bindings we must do the bindInstsOfLocalFuns thing.
+               | not (isRec is_rec)            -- Non-recursive group
+               ->      -- We want to keep non-recursive things non-recursive
+                        -- so that we desugar unlifted bindings correctly
+                   tcBindWithSigs top_lvl binds sigs is_rec    `thenM` \ (poly_binds, poly_ids) ->
+                    getLIE (tc_body poly_ids)                  `thenM` \ ((prag_binds, thing), lie) ->
+                             -- Create specialisations of functions bound here
+                   bindInstsOfLocalFuns lie poly_ids `thenM` \ lie_binds ->
+                   returnM (
+                       combiner (HsBindGroup poly_binds [] NonRecursive) $
+                       combiner (HsBindGroup prag_binds [] NonRecursive) $
+                       combiner (HsBindGroup lie_binds  [] Recursive)    $
+                        -- NB: the binds returned by tcSimplify and
+                        -- bindInstsOfLocalFuns aren't guaranteed in
+                        -- dependency order (though we could change that);
+                        -- hence the Recursive marker.
+                        thing)
+
+               | otherwise
+               ->      -- NB: polymorphic recursion means that a function
+                       -- may use an instance of itself, we must look at the LIE arising
+                       -- from the function's own right hand side.  Hence the getLIE
+                       -- encloses the tcBindWithSigs.
+
+                  getLIE (
+                     tcBindWithSigs top_lvl binds sigs is_rec  `thenM` \ (poly_binds, poly_ids) ->
+                     tc_body poly_ids                          `thenM` \ (prag_binds, thing) ->
+                     returnM (poly_ids, poly_binds `unionBags` prag_binds, thing)
+                   )   `thenM` \ ((poly_ids, extra_binds, thing), lie) ->
+                  bindInstsOfLocalFuns lie poly_ids    `thenM` \ lie_binds ->
+
+                   returnM (combiner (HsBindGroup
+                                        (extra_binds `unionBags` lie_binds)
+                                        [] Recursive) thing
+                  )
+  where
+    tc_body poly_ids   -- Type check the pragmas and "thing inside"
+      =   -- Extend the environment to bind the new polymorphic Ids
+         tcExtendIdEnv poly_ids        $
   
          -- Build bindings and IdInfos corresponding to user pragmas
-      tcSpecSigs sigs          `thenTc` \ (prag_binds, prag_lie) ->
-
-       -- Now do whatever happens next, in the augmented envt
-      do_next                  `thenTc` \ (thing, thing_lie) ->
-
-       -- Create specialisations of functions bound here
-       -- We want to keep non-recursive things non-recursive
-       -- so that we desugar unboxed bindings correctly
-      case (top_lvl, is_rec) of
-
-               -- For the top level don't bother will all this bindInstsOfLocalFuns stuff
-               -- All the top level things are rec'd together anyway, so it's fine to
-               -- leave them to the tcSimplifyTop, and quite a bit faster too
-       (TopLevel, _)
-               -> returnTc (combiner Recursive (poly_binds `andMonoBinds` prag_binds) thing,
-                            thing_lie `plusLIE` prag_lie `plusLIE` poly_lie)
-
-       (NotTopLevel, NonRecursive) 
-               -> bindInstsOfLocalFuns 
-                               (thing_lie `plusLIE` prag_lie)
-                               poly_ids                        `thenTc` \ (thing_lie', lie_binds) ->
-
-                  returnTc (
-                       combiner NonRecursive poly_binds $
-                       combiner NonRecursive prag_binds $
-                       combiner Recursive lie_binds  $
-                               -- NB: the binds returned by tcSimplify and bindInstsOfLocalFuns
-                               -- aren't guaranteed in dependency order (though we could change
-                               -- that); hence the Recursive marker.
-                       thing,
-
-                       thing_lie' `plusLIE` poly_lie
-                  )
+         tcSpecSigs sigs               `thenM` \ prag_binds ->
 
-       (NotTopLevel, Recursive)
-               -> bindInstsOfLocalFuns 
-                               (thing_lie `plusLIE` poly_lie `plusLIE` prag_lie) 
-                               poly_ids                        `thenTc` \ (final_lie, lie_binds) ->
-
-                  returnTc (
-                       combiner Recursive (
-                               poly_binds `andMonoBinds`
-                               lie_binds  `andMonoBinds`
-                               prag_binds) thing,
-                       final_lie
-                  )
-\end{code}
+         -- Now do whatever happens next, in the augmented envt
+         do_next                       `thenM` \ thing ->
 
-An aside.  The original version of @tcBindsAndThen@ which lacks a
-combiner function, appears below.  Though it is perfectly well
-behaved, it cannot be typed by Haskell, because the recursive call is
-at a different type to the definition itself.  There aren't too many
-examples of this, which is why I thought it worth preserving! [SLPJ]
-
-\begin{pseudocode}
-% tcBindsAndThen
-%      :: RenamedHsBinds
-%      -> TcM (thing, LIE, thing_ty))
-%      -> TcM ((TcHsBinds, thing), LIE, thing_ty)
-% 
-% tcBindsAndThen EmptyBinds do_next
-%   = do_next          `thenTc` \ (thing, lie, thing_ty) ->
-%     returnTc ((EmptyBinds, thing), lie, thing_ty)
-% 
-% tcBindsAndThen (ThenBinds binds1 binds2) do_next
-%   = tcBindsAndThen binds1 (tcBindsAndThen binds2 do_next)
-%      `thenTc` \ ((binds1', (binds2', thing')), lie1, thing_ty) ->
-% 
-%     returnTc ((binds1' `ThenBinds` binds2', thing'), lie1, thing_ty)
-% 
-% tcBindsAndThen (MonoBind bind sigs is_rec) do_next
-%   = tcBindAndThen bind sigs do_next
-\end{pseudocode}
+         returnM (prag_binds, thing)
+\end{code}
 
 
 %************************************************************************
@@ -226,221 +247,138 @@ so all the clever stuff is in here.
   as the Name in the tc_ty_sig
 
 \begin{code}
-tcBindWithSigs 
-       :: TopLevelFlag
-       -> RenamedMonoBinds
-       -> [TcSigInfo]
-       -> [RenamedSig]         -- Used solely to get INLINE, NOINLINE sigs
-       -> RecFlag
-       -> TcM (TcMonoBinds, LIE, [TcId])
-
-tcBindWithSigs top_lvl mbind tc_ty_sigs inline_sigs is_rec
-  = recoverTc (
-       -- If typechecking the binds fails, then return with each
-       -- signature-less binder given type (forall a.a), to minimise subsequent
-       -- error messages
-       newTyVar boxedTypeKind          `thenNF_Tc` \ alpha_tv ->
-       let
-         forall_a_a    = mkForAllTy alpha_tv (mkTyVarTy alpha_tv)
-          binder_names  = collectMonoBinders mbind
-         poly_ids      = map mk_dummy binder_names
-         mk_dummy name = case maybeSig tc_ty_sigs name of
-                           Just (TySigInfo _ poly_id _ _ _ _ _ _) -> poly_id   -- Signature
-                           Nothing -> mkVanillaId name forall_a_a              -- No signature
-       in
-       returnTc (EmptyMonoBinds, emptyLIE, poly_ids)
-    ) $
-
-       -- TYPECHECK THE BINDINGS
-    tcMonoBinds mbind tc_ty_sigs is_rec                `thenTc` \ (mbind', lie_req, binder_names, mono_ids) ->
-
-       -- CHECK THAT THE SIGNATURES MATCH
-       -- (must do this before getTyVarsToGen)
-    checkSigMatch top_lvl binder_names mono_ids tc_ty_sigs     `thenTc` \ maybe_sig_theta ->   
-
-       -- IMPROVE the LIE
-       -- Force any unifications dictated by functional dependencies.
-       -- Because unification may happen, it's important that this step
-       -- come before:
-       --   - computing vars over which to quantify
-       --   - zonking the generalized type vars
-    let lie_avail = case maybe_sig_theta of
-                     Nothing      -> emptyLIE
-                     Just (_, la) -> la
-       lie_avail_req = lie_avail `plusLIE` lie_req in
-    tcImprove lie_avail_req                            `thenTc_`
-
-       -- COMPUTE VARIABLES OVER WHICH TO QUANTIFY, namely tyvars_to_gen
-       -- The tyvars_not_to_gen are free in the environment, and hence
-       -- candidates for generalisation, but sometimes the monomorphism
-       -- restriction means we can't generalise them nevertheless
-    let
-       mono_id_tys = map idType mono_ids
-    in
-    getTyVarsToGen is_unrestricted mono_id_tys lie_req `thenNF_Tc` \ (tyvars_not_to_gen, tyvars_to_gen) ->
-
-       -- Finally, zonk the generalised type variables to real TyVars
-       -- This commits any unbound kind variables to boxed kind
-       -- I'm a little worried that such a kind variable might be
-       -- free in the environment, but I don't think it's possible for
-       -- this to happen when the type variable is not free in the envt
-       -- (which it isn't).            SLPJ Nov 98
-    mapTc zonkTcTyVarToTyVar (varSetElems tyvars_to_gen)       `thenTc` \ real_tyvars_to_gen_list ->
-    let
-       real_tyvars_to_gen = mkVarSet real_tyvars_to_gen_list
-               -- It's important that the final list 
-               -- (real_tyvars_to_gen and real_tyvars_to_gen_list) is fully
-               -- zonked, *including boxity*, because they'll be included in the forall types of
-               -- the polymorphic Ids, and instances of these Ids will be generated from them.
-               -- 
-               -- Also NB that tcSimplify takes zonked tyvars as its arg, hence we pass
-               -- real_tyvars_to_gen
-    in
-
-       -- SIMPLIFY THE LIE
-    tcExtendGlobalTyVars tyvars_not_to_gen (
-       let ips = getIPsOfLIE lie_avail_req in
-       if null real_tyvars_to_gen_list && (null ips || not is_unrestricted) then
-               -- No polymorphism, and no IPs, so no need to simplify context
-           returnTc (lie_req, EmptyMonoBinds, [])
-       else
-       case maybe_sig_theta of
-         Nothing ->
-               -- No signatures, so just simplify the lie
-               -- NB: no signatures => no polymorphic recursion, so no
-               -- need to use lie_avail (which will be empty anyway)
-           tcSimplify (text "tcBinds1" <+> ppr binder_names)
-                      real_tyvars_to_gen lie_req       `thenTc` \ (lie_free, dict_binds, lie_bound) ->
-           returnTc (lie_free, dict_binds, map instToId (bagToList lie_bound))
-
-         Just (sig_theta, lie_avail) ->
-               -- There are signatures, and their context is sig_theta
-               -- Furthermore, lie_avail is an LIE containing the 'method insts'
-               -- for the things bound here
-
-           zonkTcThetaType sig_theta                   `thenNF_Tc` \ sig_theta' ->
-           newDicts SignatureOrigin sig_theta'         `thenNF_Tc` \ (dicts_sig, dict_ids) ->
-               -- It's important that sig_theta is zonked, because
-               -- dict_id is later used to form the type of the polymorphic thing,
-               -- and forall-types must be zonked so far as their bound variables
-               -- are concerned
-
-           let
-               -- The "givens" is the stuff available.  We get that from
-               -- the context of the type signature, BUT ALSO the lie_avail
-               -- so that polymorphic recursion works right (see comments at end of fn)
-               givens = dicts_sig `plusLIE` lie_avail
-           in
-
-               -- Check that the needed dicts can be expressed in
-               -- terms of the signature ones
-           tcAddErrCtxt  (bindSigsCtxt tysig_names) $
-           tcSimplifyAndCheck
-               (ptext SLIT("type signature for") <+> pprQuotedList binder_names)
-               real_tyvars_to_gen givens lie_req       `thenTc` \ (lie_free, dict_binds) ->
-
-           returnTc (lie_free, dict_binds, dict_ids)
-
-    )                                          `thenTc` \ (lie_free, dict_binds, dicts_bound) ->
-
-       -- GET THE FINAL MONO_ID_TYS
-    zonkTcTypes mono_id_tys                    `thenNF_Tc` \ zonked_mono_id_types ->
-
-
-       -- CHECK FOR BOGUS UNPOINTED BINDINGS
-    (if any isUnLiftedType zonked_mono_id_types then
-               -- Unlifted bindings must be non-recursive,
-               -- not top level, and non-polymorphic
-       checkTc (isNotTopLevel top_lvl)
-               (unliftedBindErr "Top-level" mbind)             `thenTc_`
-       checkTc (case is_rec of {Recursive -> False; NonRecursive -> True})
-               (unliftedBindErr "Recursive" mbind)             `thenTc_`
-       checkTc (null real_tyvars_to_gen_list)
-               (unliftedBindErr "Polymorphic" mbind)
-     else
-       returnTc ()
-    )                                                  `thenTc_`
-
-    ASSERT( not (any ((== unboxedTypeKind) . tyVarKind) real_tyvars_to_gen_list) )
-               -- The instCantBeGeneralised stuff in tcSimplify should have
-               -- already raised an error if we're trying to generalise an 
-               -- unboxed tyvar (NB: unboxed tyvars are always introduced 
-               -- along with a class constraint) and it's better done there 
-               -- because we have more precise origin information.
-               -- That's why we just use an ASSERT here.
-
-
-        -- BUILD THE POLYMORPHIC RESULT IDs
-    mapNF_Tc zonkId mono_ids           `thenNF_Tc` \ zonked_mono_ids ->
-    let
-       exports  = zipWith mk_export binder_names zonked_mono_ids
-       dict_tys = map idType dicts_bound
-
-       inlines    = mkNameSet [name | InlineSig name _ loc <- inline_sigs]
-        no_inlines = listToFM ([(name, IMustNotBeINLINEd False phase) | NoInlineSig name phase loc <- inline_sigs] ++
-                              [(name, IMustNotBeINLINEd True  phase) | InlineSig   name phase loc <- inline_sigs, maybeToBool phase])
-               -- "INLINE n foo" means inline foo, but not until at least phase n
-               -- "NOINLINE n foo" means don't inline foo until at least phase n, and even 
-               --                  then only if it is small enough etc.
-               -- "NOINLINE foo" means don't inline foo ever, which we signal with a (IMustNotBeINLINEd Nothing)
-               -- See comments in CoreUnfold.blackListed for the Authorised Version
-
-       mk_export binder_name zonked_mono_id
-         = (tyvars, 
-            attachNoInlinePrag no_inlines poly_id,
-            zonked_mono_id)
+tcBindWithSigs :: TopLevelFlag
+               -> LHsBinds Name
+               -> [LSig Name]
+               -> RecFlag
+               -> TcM (LHsBinds TcId, [TcId])
+       -- The returned TcIds are guaranteed zonked
+
+tcBindWithSigs top_lvl mbind sigs is_rec = do  
+  {    -- TYPECHECK THE SIGNATURES
+    tc_ty_sigs <- recoverM (returnM []) $
+                 tcTySigs (filter isVanillaLSig sigs)
+  ; let lookup_sig = lookupSig tc_ty_sigs
+
+       -- SET UP THE MAIN RECOVERY; take advantage of any type sigs
+  ; recoverM (recoveryCode mbind lookup_sig) $ do
+
+  { traceTc (ptext SLIT("--------------------------------------------------------"))
+  ; traceTc (ptext SLIT("Bindings for") <+> ppr (collectHsBindBinders mbind))
+
+       -- TYPECHECK THE BINDINGS
+  ; ((mbind', mono_bind_infos), lie_req) 
+       <- getLIE (tcMonoBinds mbind lookup_sig is_rec)
+
+       -- CHECK FOR UNLIFTED BINDINGS
+       -- These must be non-recursive etc, and are not generalised
+       -- They desugar to a case expression in the end
+  ; zonked_mono_tys <- zonkTcTypes (map getMonoType mono_bind_infos)
+  ; if any isUnLiftedType zonked_mono_tys then
+    do {       -- Unlifted bindings
+         checkUnliftedBinds top_lvl is_rec mbind
+       ; extendLIEs lie_req
+       ; let exports  = zipWith mk_export mono_bind_infos zonked_mono_tys
+             mk_export (name, Nothing,  mono_id) mono_ty = ([], mkLocalId name mono_ty, mono_id)
+             mk_export (name, Just sig, mono_id) mono_ty = ([], sig_id sig,             mono_id)
+
+       ; return ( unitBag $ noLoc $ AbsBinds [] [] exports emptyNameSet mbind',
+                  [poly_id | (_, poly_id, _) <- exports]) }    -- Guaranteed zonked
+
+    else do    -- The normal lifted case: GENERALISE
+  { is_unres <- isUnRestrictedGroup mbind tc_ty_sigs
+  ; (tyvars_to_gen, dict_binds, dict_ids)
+       <- setSrcSpan (getLoc (head (bagToList mbind)))     $
+               -- TODO: location a bit awkward, but the mbinds have been
+               --       dependency analysed and may no longer be adjacent
+          addErrCtxt (genCtxt (bndrNames mono_bind_infos)) $
+          generalise top_lvl is_unres mono_bind_infos tc_ty_sigs lie_req
+
+       -- FINALISE THE QUANTIFIED TYPE VARIABLES
+       -- The quantified type variables often include meta type variables
+       -- we want to freeze them into ordinary type variables, and
+       -- default their kind (e.g. from OpenTypeKind to TypeKind)
+  ; tyvars_to_gen' <- mappM zonkQuantifiedTyVar tyvars_to_gen
+
+       -- BUILD THE POLYMORPHIC RESULT IDs
+  ; let
+       exports  = map mk_export mono_bind_infos
+       poly_ids = [poly_id | (_, poly_id, _) <- exports]
+       dict_tys = map idType dict_ids
+
+       inlines = mkNameSet [ name
+                           | L _ (InlineSig True (L _ name) _) <- sigs]
+                       -- Any INLINE sig (regardless of phase control) 
+                       -- makes the RHS look small
+        inline_phases = listToFM [ (name, phase)
+                                | L _ (InlineSig _ (L _ name) phase) <- sigs, 
+                                  not (isAlwaysActive phase)]
+                       -- Set the IdInfo field to control the inline phase
+                       -- AlwaysActive is the default, so don't bother with them
+       add_inlines id = attachInlinePhase inline_phases id
+
+       mk_export (binder_name, mb_sig, mono_id)
+         = case mb_sig of
+             Just sig -> (sig_tvs sig, add_inlines (sig_id sig),  mono_id)
+             Nothing  -> (tyvars_to_gen', add_inlines new_poly_id, mono_id)
          where
-           (tyvars, poly_id) = 
-               case maybeSig tc_ty_sigs binder_name of
-                 Just (TySigInfo _ sig_poly_id sig_tyvars _ _ _ _ _) -> 
-                       (sig_tyvars, sig_poly_id)
-                 Nothing -> (real_tyvars_to_gen_list, new_poly_id)
-
-           new_poly_id = mkVanillaId binder_name poly_ty
-           poly_ty = mkForAllTys real_tyvars_to_gen_list 
-                       $ mkFunTys dict_tys 
-                       $ idType (zonked_mono_id)
-               -- It's important to build a fully-zonked poly_ty, because
-               -- we'll slurp out its free type variables when extending the
-               -- local environment (tcExtendLocalValEnv); if it's not zonked
-               -- it appears to have free tyvars that aren't actually free 
-               -- at all.
-       
-       pat_binders :: [Name]
-       pat_binders = collectMonoBinders (justPatBindings mbind EmptyMonoBinds)
-    in
-       -- CHECK FOR UNBOXED BINDERS IN PATTERN BINDINGS
-    mapTc (\id -> checkTc (not (idName id `elem` pat_binders
-                               && isUnboxedType (idType id)))
-                         (unboxedPatBindErr id)) zonked_mono_ids
-                               `thenTc_`
-
-        -- BUILD RESULTS
-    returnTc (
-        -- pprTrace "binding.." (ppr ((dicts_bound, dict_binds), exports, [idType poly_id | (_, poly_id, _) <- exports])) $
-        AbsBinds real_tyvars_to_gen_list
-                 dicts_bound
-                 exports
-                 inlines
-                 (dict_binds `andMonoBinds` mbind'),
-        lie_free,
-        [poly_id | (_, poly_id, _) <- exports]
-    )
+           new_poly_id = mkLocalId binder_name poly_ty
+           poly_ty = mkForAllTys tyvars_to_gen'
+                   $ mkFunTys dict_tys 
+                   $ idType mono_id
+
+       -- ZONK THE poly_ids, because they are used to extend the type 
+       -- environment; see the invariant on TcEnv.tcExtendIdEnv 
+  ; zonked_poly_ids <- mappM zonkId poly_ids
+
+  ; traceTc (text "binding:" <+> ppr ((dict_ids, dict_binds),
+                                     exports, map idType zonked_poly_ids))
+
+  ; return (
+           unitBag $ noLoc $
+           AbsBinds tyvars_to_gen'
+                    dict_ids
+                    exports
+                    inlines
+                    (dict_binds `unionBags` mbind'),
+           zonked_poly_ids
+        )
+  } } }
+
+-- If typechecking the binds fails, then return with each
+-- signature-less binder given type (forall a.a), to minimise 
+-- subsequent error messages
+recoveryCode mbind lookup_sig
+  = do { traceTc (text "tcBindsWithSigs: error recovery" <+> ppr binder_names)
+       ; return (emptyLHsBinds, poly_ids) }
   where
-    tysig_names     = [name | (TySigInfo name _ _ _ _ _ _ _) <- tc_ty_sigs]
-    is_unrestricted = isUnRestrictedGroup tysig_names mbind
-
-justPatBindings bind@(PatMonoBind _ _ _) binds = bind `andMonoBinds` binds
-justPatBindings (AndMonoBinds b1 b2) binds = 
-       justPatBindings b1 (justPatBindings b2 binds) 
-justPatBindings other_bind binds = binds
-
-attachNoInlinePrag no_inlines bndr
-  = case lookupFM no_inlines (idName bndr) of
+    forall_a_a    = mkForAllTy alphaTyVar (mkTyVarTy alphaTyVar)
+    binder_names  = collectHsBindBinders mbind
+    poly_ids      = map mk_dummy binder_names
+    mk_dummy name = case lookup_sig name of
+                     Just sig -> sig_id sig                    -- Signature
+                     Nothing  -> mkLocalId name forall_a_a     -- No signature
+
+attachInlinePhase inline_phases bndr
+  = case lookupFM inline_phases (idName bndr) of
        Just prag -> bndr `setInlinePragma` prag
        Nothing   -> bndr
+
+-- Check that non-overloaded unlifted bindings are
+--     a) non-recursive,
+--     b) not top level, 
+--     c) not a multiple-binding group (more or less implied by (a))
+
+checkUnliftedBinds top_lvl is_rec mbind
+  = checkTc (isNotTopLevel top_lvl)
+           (unliftedBindErr "Top-level" mbind)         `thenM_`
+    checkTc (isNonRec is_rec)
+           (unliftedBindErr "Recursive" mbind)         `thenM_`
+    checkTc (isSingletonBag mbind)
+           (unliftedBindErr "Multiple" mbind)
 \end{code}
 
+
 Polymorphic recursion
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 The game plan for polymorphic recursion in the code above is 
@@ -499,10 +437,294 @@ is doing.
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
+\subsection{tcMonoBind}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+@tcMonoBinds@ deals with a single @MonoBind@.  
+The signatures have been dealt with already.
+
+\begin{code}
+tcMonoBinds :: LHsBinds Name
+           -> TcSigFun -> RecFlag
+           -> TcM (LHsBinds TcId, [MonoBindInfo])
+
+tcMonoBinds binds lookup_sig is_rec
+  = do { tc_binds <- mapBagM (wrapLocM (tcLhs lookup_sig)) binds
+
+       -- Bring (a) the scoped type variables, and (b) the Ids, into scope for the RHSs
+       -- For (a) it's ok to bring them all into scope at once, even
+       -- though each type sig should scope only over its own RHS,
+       -- because the renamer has sorted all that out.
+       ; let mono_info  = getMonoBindInfo tc_binds
+             rhs_tvs    = [ (name, mkTyVarTy tv)
+                          | (_, Just sig, _) <- mono_info, 
+                            (name, tv) <- sig_scoped sig `zip` sig_tvs sig ]
+             rhs_id_env = map mk mono_info     -- A binding for each term variable
+
+       ; binds' <- tcExtendTyVarEnv2 rhs_tvs   $
+                   tcExtendIdEnv2   rhs_id_env $
+                   traceTc (text "tcMonoBinds" <+> vcat [ppr n <+> ppr id <+> ppr (idType id) | (n,id) <- rhs_id_env]) `thenM_`
+                   mapBagM (wrapLocM tcRhs) tc_binds
+       ; return (binds', mono_info) }
+   where
+    mk (name, Just sig, _)       = (name, sig_id sig)  -- Use the type sig if there is one
+    mk (name, Nothing,  mono_id) = (name, mono_id)     -- otherwise use a monomorphic version
+
+------------------------
+-- tcLhs typechecks the LHS of the bindings, to construct the environment in which
+-- we typecheck the RHSs.  Basically what we are doing is this: for each binder:
+--     if there's a signature for it, use the instantiated signature type
+--     otherwise invent a type variable
+-- You see that quite directly in the FunBind case.
+-- 
+-- But there's a complication for pattern bindings:
+--     data T = MkT (forall a. a->a)
+--     MkT f = e
+-- Here we can guess a type variable for the entire LHS (which will be refined to T)
+-- but we want to get (f::forall a. a->a) as the RHS environment.
+-- The simplest way to do this is to typecheck the pattern, and then look up the
+-- bound mono-ids.  Then we want to retain the typechecked pattern to avoid re-doing
+-- it; hence the TcMonoBind data type in which the LHS is done but the RHS isn't
+
+data TcMonoBind                -- Half completed; LHS done, RHS not done
+  = TcFunBind  MonoBindInfo  (Located TcId) Bool (MatchGroup Name) 
+  | TcPatBind [MonoBindInfo] (LPat TcId) (GRHSs Name) TcSigmaType
+
+type MonoBindInfo = (Name, Maybe TcSigInfo, TcId)
+       -- Type signature (if any), and
+       -- the monomorphic bound things
+
+bndrNames :: [MonoBindInfo] -> [Name]
+bndrNames mbi = [n | (n,_,_) <- mbi]
+
+getMonoType :: MonoBindInfo -> TcTauType
+getMonoType (_,_,mono_id) = idType mono_id
+
+tcLhs :: TcSigFun -> HsBind Name -> TcM TcMonoBind
+tcLhs lookup_sig (FunBind (L nm_loc name) inf matches)
+  = do { let mb_sig = lookup_sig name
+       ; mono_name <- newLocalName name
+       ; mono_ty   <- mk_mono_ty mb_sig
+       ; let mono_id = mkLocalId mono_name mono_ty
+       ; return (TcFunBind (name, mb_sig, mono_id) (L nm_loc mono_id) inf matches) }
+  where
+    mk_mono_ty (Just sig) = return (sig_tau sig)
+    mk_mono_ty Nothing    = newTyFlexiVarTy argTypeKind
+
+tcLhs lookup_sig bind@(PatBind pat grhss _)
+  = do { let tc_pat exp_ty = tcPat (LetPat lookup_sig) pat exp_ty lookup_infos
+       ; ((pat', ex_tvs, infos), pat_ty) 
+               <- addErrCtxt (patMonoBindsCtxt pat grhss)
+                             (tcInfer tc_pat)
+
+       -- Don't know how to deal with pattern-bound existentials yet
+       ; checkTc (null ex_tvs) (existentialExplode bind)
+
+       ; return (TcPatBind infos pat' grhss pat_ty) }
+  where
+    names = collectPatBinders pat
+
+       -- After typechecking the pattern, look up the binder
+       -- names, which the pattern has brought into scope.
+    lookup_infos :: TcM [MonoBindInfo]
+    lookup_infos = do { mono_ids <- tcLookupLocalIds names
+                     ; return [ (name, lookup_sig name, mono_id)
+                              | (name, mono_id) <- names `zip` mono_ids] }
+
+-------------------
+tcRhs :: TcMonoBind -> TcM (HsBind TcId)
+tcRhs (TcFunBind info fun'@(L _ mono_id) inf matches)
+  = do { matches' <- tcMatchesFun (idName mono_id) matches 
+                                  (Check (idType mono_id))
+       ; return (FunBind fun' inf matches') }
+
+tcRhs bind@(TcPatBind _ pat' grhss pat_ty)
+  = do { grhss' <- addErrCtxt (patMonoBindsCtxt pat' grhss) $
+                   tcGRHSsPat grhss (Check pat_ty)
+       ; return (PatBind pat' grhss' pat_ty) }
+
+
+---------------------
+getMonoBindInfo :: Bag (Located TcMonoBind) -> [MonoBindInfo]
+getMonoBindInfo tc_binds
+  = foldrBag (get_info . unLoc) [] tc_binds
+  where
+    get_info (TcFunBind info _ _ _)  rest = info : rest
+    get_info (TcPatBind infos _ _ _) rest = infos ++ rest
+\end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
 \subsection{getTyVarsToGen}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
+Type signatures are tricky.  See Note [Signature skolems] in TcType
+
+\begin{code}
+tcTySigs :: [LSig Name] -> TcM [TcSigInfo]
+-- The trick here is that all the signatures should have the same
+-- context, and we want to share type variables for that context, so that
+-- all the right hand sides agree a common vocabulary for their type
+-- constraints
+tcTySigs [] = return []
+
+tcTySigs sigs
+  = do { (tc_sig1 : tc_sigs) <- mappM tcTySig sigs
+       ; mapM (check_ctxt tc_sig1) tc_sigs
+        ; return (tc_sig1 : tc_sigs) }
+  where
+       -- Check tha all the signature contexts are the same
+       -- The type signatures on a mutually-recursive group of definitions
+       -- must all have the same context (or none).
+       --
+       -- We unify them because, with polymorphic recursion, their types
+       -- might not otherwise be related.  This is a rather subtle issue.
+    check_ctxt :: TcSigInfo -> TcSigInfo -> TcM ()
+    check_ctxt sig1@(TcSigInfo { sig_theta = theta1 }) sig@(TcSigInfo { sig_theta = theta })
+       = setSrcSpan (instLocSrcSpan (sig_loc sig))     $
+         addErrCtxt (sigContextsCtxt sig1 sig)         $
+         unifyTheta theta1 theta
+
+
+tcTySig :: LSig Name -> TcM TcSigInfo
+tcTySig (L span (Sig (L _ name) ty))
+  = setSrcSpan span            $
+    do { sigma_ty <- tcHsSigType (FunSigCtxt name) ty
+       ; (tvs, theta, tau) <- tcInstSigType name sigma_ty
+       ; loc <- getInstLoc (SigOrigin (SigSkol name))
+
+       ; let poly_id = mkLocalId name sigma_ty
+
+               -- The scoped names are the ones explicitly mentioned
+               -- in the HsForAll.  (There may be more in sigma_ty, because
+               -- of nested type synonyms.  See Note [Scoped] with TcSigInfo.)
+             scoped_names = case ty of
+                               L _ (HsForAllTy _ tvs _ _) -> hsLTyVarNames tvs
+                               other                      -> []
+
+       ; return (TcSigInfo { sig_id = poly_id, sig_scoped = scoped_names,
+                             sig_tvs = tvs, sig_theta = theta, sig_tau = tau, 
+                             sig_loc = loc }) }
+\end{code}
+
+\begin{code}
+generalise :: TopLevelFlag -> Bool -> [MonoBindInfo] -> [TcSigInfo] -> [Inst]
+          -> TcM ([TcTyVar], TcDictBinds, [TcId])
+generalise top_lvl is_unrestricted mono_infos sigs lie_req
+  | not is_unrestricted        -- RESTRICTED CASE
+  =    -- Check signature contexts are empty 
+    do { checkTc (all is_mono_sig sigs)
+                 (restrictedBindCtxtErr bndr_names)
+
+       -- Now simplify with exactly that set of tyvars
+       -- We have to squash those Methods
+       ; (qtvs, binds) <- tcSimplifyRestricted doc top_lvl bndr_names 
+                                               tau_tvs lie_req
+
+       -- Check that signature type variables are OK
+       ; final_qtvs <- checkSigsTyVars qtvs sigs
+
+       ; return (final_qtvs, binds, []) }
+
+  | null sigs  -- UNRESTRICTED CASE, NO TYPE SIGS
+  = tcSimplifyInfer doc tau_tvs lie_req
+
+  | otherwise  -- UNRESTRICTED CASE, WITH TYPE SIGS
+  = do { let sig1 = head sigs
+       ; sig_lie <- newDictsAtLoc (sig_loc sig1) (sig_theta sig1)
+       ; let   -- The "sig_avails" is the stuff available.  We get that from
+               -- the context of the type signature, BUT ALSO the lie_avail
+               -- so that polymorphic recursion works right (see comments at end of fn)
+               local_meths = [mkMethInst sig mono_id | (_, Just sig, mono_id) <- mono_infos]
+               sig_avails = sig_lie ++ local_meths
+
+       -- Check that the needed dicts can be
+       -- expressed in terms of the signature ones
+       ; (forall_tvs, dict_binds) <- tcSimplifyInferCheck doc tau_tvs sig_avails lie_req
+       
+       -- Check that signature type variables are OK
+       ; final_qtvs <- checkSigsTyVars forall_tvs sigs
+
+       ; returnM (final_qtvs, dict_binds, map instToId sig_lie) }
+
+  where
+    bndr_names = bndrNames mono_infos
+    tau_tvs = foldr (unionVarSet . tyVarsOfType . getMonoType) emptyVarSet mono_infos
+    is_mono_sig sig = null (sig_theta sig)
+    doc = ptext SLIT("type signature(s) for") <+> pprBinders bndr_names
+
+    mkMethInst (TcSigInfo { sig_id = poly_id, sig_tvs = tvs, 
+                           sig_theta = theta, sig_tau = tau, sig_loc = loc }) mono_id
+      = Method mono_id poly_id (mkTyVarTys tvs) theta tau loc
+
+checkSigsTyVars :: [TcTyVar] -> [TcSigInfo] -> TcM [TcTyVar]
+checkSigsTyVars qtvs sigs 
+  = do { gbl_tvs <- tcGetGlobalTyVars
+       ; sig_tvs_s <- mappM (check_sig gbl_tvs) sigs
+
+       ; let   -- Sigh.  Make sure that all the tyvars in the type sigs
+               -- appear in the returned ty var list, which is what we are
+               -- going to generalise over.  Reason: we occasionally get
+               -- silly types like
+               --      type T a = () -> ()
+               --      f :: T a
+               --      f () = ()
+               -- Here, 'a' won't appear in qtvs, so we have to add it
+               sig_tvs = foldl extendVarSetList emptyVarSet sig_tvs_s
+               all_tvs = varSetElems (extendVarSetList sig_tvs qtvs)
+       ; returnM all_tvs }
+  where
+    check_sig gbl_tvs (TcSigInfo {sig_id = id, sig_tvs = tvs, 
+                                 sig_theta = theta, sig_tau = tau})
+      = addErrCtxt (ptext SLIT("In the type signature for") <+> quotes (ppr id))       $
+       addErrCtxtM (sigCtxt id tvs theta tau)                                          $
+       do { tvs' <- checkDistinctTyVars tvs
+          ; ifM (any (`elemVarSet` gbl_tvs) tvs')
+                (bleatEscapedTvs gbl_tvs tvs tvs') 
+          ; return tvs' }
+
+checkDistinctTyVars :: [TcTyVar] -> TcM [TcTyVar]
+-- (checkDistinctTyVars tvs) checks that the tvs from one type signature
+-- are still all type variables, and all distinct from each other.  
+-- It returns a zonked set of type variables.
+-- For example, if the type sig is
+--     f :: forall a b. a -> b -> b
+-- we want to check that 'a' and 'b' haven't 
+--     (a) been unified with a non-tyvar type
+--     (b) been unified with each other (all distinct)
+
+checkDistinctTyVars sig_tvs
+  = do { zonked_tvs <- mapM zonk_one sig_tvs
+       ; foldlM check_dup emptyVarEnv (sig_tvs `zip` zonked_tvs)
+       ; return zonked_tvs }
+  where
+    zonk_one sig_tv = do { ty <- zonkTcTyVar sig_tv
+                        ; return (tcGetTyVar "checkDistinctTyVars" ty) }
+       -- 'ty' is bound to be a type variable, because SigSkolTvs
+       -- can only be unified with type variables
+
+    check_dup :: TyVarEnv TcTyVar -> (TcTyVar, TcTyVar) -> TcM (TyVarEnv TcTyVar)
+       -- The TyVarEnv maps each zonked type variable back to its
+       -- corresponding user-written signature type variable
+    check_dup acc (sig_tv, zonked_tv)
+       = case lookupVarEnv acc zonked_tv of
+               Just sig_tv' -> bomb_out sig_tv sig_tv'
+
+               Nothing -> return (extendVarEnv acc zonked_tv sig_tv)
+
+    bomb_out sig_tv1 sig_tv2
+       = failWithTc (ptext SLIT("Quantified type variable") <+> quotes (ppr tidy_tv1) 
+                    <+> ptext SLIT("is unified with another quantified type variable") 
+                    <+> ppr tidy_tv2)
+       where
+        (env1,  tidy_tv1) = tidyOpenTyVar emptyTidyEnv sig_tv1
+        (_env2, tidy_tv2) = tidyOpenTyVar env1         sig_tv2
+\end{code}    
+
+
 @getTyVarsToGen@ decides what type variables to generalise over.
 
 For a "restricted group" -- see the monomorphism restriction
@@ -531,6 +753,8 @@ generalise.  We must be careful about doing this:
        Another, more common, example is when there's a Method inst in
        the LIE, whose type might very well involve non-overloaded
        type variables.
+  [NOTE: Jan 2001: I don't understand the problem here so I'm doing 
+       the simple thing instead]
 
  (b) On the other hand, we mustn't generalise tyvars which are constrained,
        because we are going to pass on out the unmodified LIE, with those
@@ -541,285 +765,25 @@ constrained tyvars. We don't use any of the results, except to
 find which tyvars are constrained.
 
 \begin{code}
-getTyVarsToGen is_unrestricted mono_id_tys lie
-  = tcGetGlobalTyVars                  `thenNF_Tc` \ free_tyvars ->
-    zonkTcTypes mono_id_tys            `thenNF_Tc` \ zonked_mono_id_tys ->
-    let
-       body_tyvars = tyVarsOfTypes zonked_mono_id_tys `minusVarSet` free_tyvars
-       fds         = getAllFunDepsOfLIE lie
-    in
-    if is_unrestricted
-    then
-         -- We need to augment the type variables that appear explicitly in
-         -- the type by those that are determined by the functional dependencies.
-         -- e.g. suppose our type is   C a b => a -> a
-         --    with the fun-dep  a->b
-         -- Then we should generalise over b too; otherwise it will be
-         -- reported as ambiguous.
-       zonkFunDeps fds         `thenNF_Tc` \ fds' ->
-       let 
-           extended_tyvars = oclose fds' body_tyvars
-       in
-       returnNF_Tc (emptyVarSet, extended_tyvars)
-    else
-       -- This recover and discard-errs is to avoid duplicate error
-       -- messages; this, after all, is an "extra" call to tcSimplify
-       recoverNF_Tc (returnNF_Tc (emptyVarSet, body_tyvars))           $
-       discardErrsTc                                                   $
-
-       tcSimplify (text "getTVG") body_tyvars lie    `thenTc` \ (_, _, constrained_dicts) ->
-       let
-         -- ASSERT: dicts_sig is already zonked!
-           constrained_tyvars    = foldrBag (unionVarSet . tyVarsOfInst) emptyVarSet constrained_dicts
-           reduced_tyvars_to_gen = body_tyvars `minusVarSet` constrained_tyvars
-        in
-        returnTc (constrained_tyvars, reduced_tyvars_to_gen)
-\end{code}
-
-
-\begin{code}
-isUnRestrictedGroup :: [Name]          -- Signatures given for these
-                   -> RenamedMonoBinds
-                   -> Bool
+isUnRestrictedGroup :: LHsBinds Name -> [TcSigInfo] -> TcM Bool
+isUnRestrictedGroup binds sigs
+  = do { mono_restriction <- doptM Opt_MonomorphismRestriction
+       ; return (not mono_restriction || all_unrestricted) }
+  where 
+    all_unrestricted = all (unrestricted . unLoc) (bagToList binds)
+    tysig_names      = map (idName . sig_id) sigs
+
+    unrestricted (PatBind other _ _)   = False
+    unrestricted (VarBind v _)        = v `is_elem` tysig_names
+    unrestricted (FunBind v _ matches) = unrestricted_match matches 
+                                        || unLoc v `is_elem` tysig_names
+
+    unrestricted_match (MatchGroup (L _ (Match [] _ _) : _) _) = False
+       -- No args => like a pattern binding
+    unrestricted_match other             = True
+       -- Some args => a function binding
 
 is_elem v vs = isIn "isUnResMono" v vs
-
-isUnRestrictedGroup sigs (PatMonoBind other        _ _) = False
-isUnRestrictedGroup sigs (VarMonoBind v _)             = v `is_elem` sigs
-isUnRestrictedGroup sigs (FunMonoBind v _ matches _)   = any isUnRestrictedMatch matches || 
-                                                         v `is_elem` sigs
-isUnRestrictedGroup sigs (AndMonoBinds mb1 mb2)                = isUnRestrictedGroup sigs mb1 &&
-                                                         isUnRestrictedGroup sigs mb2
-isUnRestrictedGroup sigs EmptyMonoBinds                        = True
-
-isUnRestrictedMatch (Match _ [] Nothing _) = False     -- No args, no signature
-isUnRestrictedMatch other                 = True       -- Some args or a signature
-\end{code}
-
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection{tcMonoBind}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-@tcMonoBinds@ deals with a single @MonoBind@.  
-The signatures have been dealt with already.
-
-\begin{code}
-tcMonoBinds :: RenamedMonoBinds 
-           -> [TcSigInfo]
-           -> RecFlag
-           -> TcM (TcMonoBinds, 
-                     LIE,              -- LIE required
-                     [Name],           -- Bound names
-                     [TcId])   -- Corresponding monomorphic bound things
-
-tcMonoBinds mbinds tc_ty_sigs is_rec
-  = tc_mb_pats mbinds          `thenTc` \ (complete_it, lie_req_pat, tvs, ids, lie_avail) ->
-    let
-       id_list           = bagToList ids
-       (names, mono_ids) = unzip id_list
-
-               -- This last defn is the key one:
-               -- extend the val envt with bindings for the 
-               -- things bound in this group, overriding the monomorphic
-               -- ids with the polymorphic ones from the pattern
-       extra_val_env = case is_rec of
-                         Recursive    -> map mk_bind id_list
-                         NonRecursive -> []
-    in
-       -- Don't know how to deal with pattern-bound existentials yet
-    checkTc (isEmptyBag tvs && isEmptyBag lie_avail) 
-           (existentialExplode mbinds)                 `thenTc_` 
-
-       -- *Before* checking the RHSs, but *after* checking *all* the patterns,
-       -- extend the envt with bindings for all the bound ids;
-       --   and *then* override with the polymorphic Ids from the signatures
-       -- That is the whole point of the "complete_it" stuff.
-       --
-       -- There's a further wrinkle: we have to delay extending the environment
-       -- until after we've dealt with any pattern-bound signature type variables
-       -- Consider  f (x::a) = ...f...
-       -- We're going to check that a isn't unified with anything in the envt, 
-       -- so f itself had better not be!  So we pass the envt binding f into
-       -- complete_it, which extends the actual envt in TcMatches.tcMatch, after
-       -- dealing with the signature tyvars
-
-    complete_it extra_val_env                          `thenTc` \ (mbinds', lie_req_rhss) ->
-
-    returnTc (mbinds', lie_req_pat `plusLIE` lie_req_rhss, names, mono_ids)
-  where
-
-       -- This function is used when dealing with a LHS binder; we make a monomorphic
-       -- version of the Id.  We check for type signatures
-    tc_pat_bndr name pat_ty
-       = case maybeSig tc_ty_sigs name of
-           Nothing
-               -> newLocalId (getOccName name) pat_ty (getSrcLoc name)
-
-           Just (TySigInfo _ _ _ _ _ mono_id _ _)
-               -> tcAddSrcLoc (getSrcLoc name)                         $
-                  unifyTauTy (idType mono_id) pat_ty   `thenTc_`
-                  returnTc mono_id
-
-    mk_bind (name, mono_id) = case maybeSig tc_ty_sigs name of
-                               Nothing                                   -> (name, mono_id)
-                               Just (TySigInfo name poly_id _ _ _ _ _ _) -> (name, poly_id)
-
-    tc_mb_pats EmptyMonoBinds
-      = returnTc (\ xve -> returnTc (EmptyMonoBinds, emptyLIE), emptyLIE, emptyBag, emptyBag, emptyLIE)
-
-    tc_mb_pats (AndMonoBinds mb1 mb2)
-      = tc_mb_pats mb1         `thenTc` \ (complete_it1, lie_req1, tvs1, ids1, lie_avail1) ->
-        tc_mb_pats mb2         `thenTc` \ (complete_it2, lie_req2, tvs2, ids2, lie_avail2) ->
-       let
-          complete_it xve = complete_it1 xve   `thenTc` \ (mb1', lie1) ->
-                            complete_it2 xve   `thenTc` \ (mb2', lie2) ->
-                            returnTc (AndMonoBinds mb1' mb2', lie1 `plusLIE` lie2)
-       in
-       returnTc (complete_it,
-                 lie_req1 `plusLIE` lie_req2,
-                 tvs1 `unionBags` tvs2,
-                 ids1 `unionBags` ids2,
-                 lie_avail1 `plusLIE` lie_avail2)
-
-    tc_mb_pats (FunMonoBind name inf matches locn)
-      = newTyVarTy kind                `thenNF_Tc` \ bndr_ty -> 
-       tc_pat_bndr name bndr_ty        `thenTc` \ bndr_id ->
-       let
-          complete_it xve = tcAddSrcLoc locn                           $
-                            tcMatchesFun xve name bndr_ty  matches     `thenTc` \ (matches', lie) ->
-                            returnTc (FunMonoBind bndr_id inf matches' locn, lie)
-       in
-       returnTc (complete_it, emptyLIE, emptyBag, unitBag (name, bndr_id), emptyLIE)
-
-    tc_mb_pats bind@(PatMonoBind pat grhss locn)
-      = tcAddSrcLoc locn               $
-       newTyVarTy kind                 `thenNF_Tc` \ pat_ty -> 
-
-               --      Now typecheck the pattern
-               -- We don't support binding fresh type variables in the
-               -- pattern of a pattern binding.  For example, this is illegal:
-               --      (x::a, y::b) = e
-               -- whereas this is ok
-               --      (x::Int, y::Bool) = e
-               --
-               -- We don't check explicitly for this problem.  Instead, we simply
-               -- type check the pattern with tcPat.  If the pattern mentions any
-               -- fresh tyvars we simply get an out-of-scope type variable error
-       tcPat tc_pat_bndr pat pat_ty            `thenTc` \ (pat', lie_req, tvs, ids, lie_avail) ->
-       let
-          complete_it xve = tcAddSrcLoc locn                           $
-                            tcAddErrCtxt (patMonoBindsCtxt bind)       $
-                            tcExtendLocalValEnv xve                    $
-                            tcGRHSs grhss pat_ty PatBindRhs            `thenTc` \ (grhss', lie) ->
-                            returnTc (PatMonoBind pat' grhss' locn, lie)
-       in
-       returnTc (complete_it, lie_req, tvs, ids, lie_avail)
-
-       -- Figure out the appropriate kind for the pattern,
-       -- and generate a suitable type variable 
-    kind = case is_rec of
-               Recursive    -> boxedTypeKind   -- Recursive, so no unboxed types
-               NonRecursive -> openTypeKind    -- Non-recursive, so we permit unboxed types
-\end{code}
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection{Signatures}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-@checkSigMatch@ does the next step in checking signature matching.
-The tau-type part has already been unified.  What we do here is to
-check that this unification has not over-constrained the (polymorphic)
-type variables of the original signature type.
-
-The error message here is somewhat unsatisfactory, but it'll do for
-now (ToDo).
-
-\begin{code}
-checkSigMatch :: TopLevelFlag -> [Name] -> [TcId] -> [TcSigInfo] -> TcM (Maybe (TcThetaType, LIE))
-checkSigMatch top_lvl binder_names mono_ids sigs
-  | main_bound_here
-  =    -- First unify the main_id with IO t, for any old t
-    tcSetErrCtxt mainTyCheckCtxt (
-       tcLookupTyCon ioTyConName               `thenTc`    \ ioTyCon ->
-       newTyVarTy boxedTypeKind                `thenNF_Tc` \ t_tv ->
-       unifyTauTy ((mkTyConApp ioTyCon [t_tv]))
-                  (idType main_mono_id)
-    )                                          `thenTc_`
-
-       -- Now check the signatures
-       -- Must do this after the unification with IO t, 
-       -- in case of a silly signature like
-       --      main :: forall a. a
-       -- The unification to IO t will bind the type variable 'a',
-       -- which is just waht check_one_sig looks for
-    mapTc check_one_sig sigs                   `thenTc_`
-    mapTc check_main_ctxt sigs                 `thenTc_` 
-    returnTc (Just ([], emptyLIE))
-
-  | not (null sigs)
-  = mapTc check_one_sig sigs                   `thenTc_`
-    mapTc check_one_ctxt all_sigs_but_first    `thenTc_`
-    returnTc (Just (theta1, sig_lie))
-
-  | otherwise
-  = returnTc Nothing           -- No constraints from type sigs
-
-  where
-    (TySigInfo _ id1 _ theta1 _ _ _ _ : all_sigs_but_first) = sigs
-
-    sig1_dict_tys      = mk_dict_tys theta1
-    n_sig1_dict_tys    = length sig1_dict_tys
-    sig_lie            = mkLIE (concat [insts | TySigInfo _ _ _ _ _ _ insts _ <- sigs])
-
-    maybe_main        = find_main top_lvl binder_names mono_ids
-    main_bound_here   = maybeToBool maybe_main
-    Just main_mono_id = maybe_main
-                     
-       -- CHECK THAT THE SIGNATURE TYVARS AND TAU_TYPES ARE OK
-       -- Doesn't affect substitution
-    check_one_sig (TySigInfo _ id sig_tyvars sig_theta sig_tau _ _ src_loc)
-      = tcAddSrcLoc src_loc                                    $
-       tcAddErrCtxtM (sigCtxt (sig_msg id) sig_tyvars sig_theta sig_tau)       $
-       checkSigTyVars sig_tyvars (idFreeTyVars id)
-
-
-       -- CHECK THAT ALL THE SIGNATURE CONTEXTS ARE UNIFIABLE
-       -- The type signatures on a mutually-recursive group of definitions
-       -- must all have the same context (or none).
-       --
-       -- We unify them because, with polymorphic recursion, their types
-       -- might not otherwise be related.  This is a rather subtle issue.
-       -- ToDo: amplify
-    check_one_ctxt sig@(TySigInfo _ id _ theta _ _ _ src_loc)
-       = tcAddSrcLoc src_loc   $
-        tcAddErrCtxt (sigContextsCtxt id1 id) $
-        checkTc (length this_sig_dict_tys == n_sig1_dict_tys)
-                               sigContextsErr          `thenTc_`
-        unifyTauTyLists sig1_dict_tys this_sig_dict_tys
-      where
-        this_sig_dict_tys = mk_dict_tys theta
-
-       -- CHECK THAT FOR A GROUP INVOLVING Main.main, all 
-       -- the signature contexts are empty (what a bore)
-    check_main_ctxt sig@(TySigInfo _ id _ theta _ _ _ src_loc)
-       = tcAddSrcLoc src_loc   $
-         checkTc (null theta) (mainContextsErr id)
-
-    mk_dict_tys theta = map mkPredTy theta
-
-    sig_msg id = ptext SLIT("When checking the type signature for") <+> quotes (ppr id)
-
-       -- Search for Main.main in the binder_names, return corresponding mono_id
-    find_main NotTopLevel binder_names mono_ids = Nothing
-    find_main TopLevel    binder_names mono_ids = go binder_names mono_ids
-    go [] [] = Nothing
-    go (n:ns) (m:ms) | n `hasKey` mainKey = Just m
-                    | otherwise          = go ns ms
 \end{code}
 
 
@@ -862,40 +826,42 @@ We used to have a form
        {-# SPECIALISE f :: <type> = g #-}
 which promised that g implemented f at <type>, but we do that with 
 a RULE now:
-       {-# SPECIALISE (f::<type) = g #-}
+       {-# RULES (f::<type>) = g #-}
 
 \begin{code}
-tcSpecSigs :: [RenamedSig] -> TcM (TcMonoBinds, LIE)
-tcSpecSigs (SpecSig name poly_ty src_loc : sigs)
+tcSpecSigs :: [LSig Name] -> TcM (LHsBinds TcId)
+tcSpecSigs (L loc (SpecSig (L nm_loc name) poly_ty) : sigs)
   =    -- SPECIALISE f :: forall b. theta => tau  =  g
-    tcAddSrcLoc src_loc                                $
-    tcAddErrCtxt (valSpecSigCtxt name poly_ty) $
+    setSrcSpan loc                             $
+    addErrCtxt (valSpecSigCtxt name poly_ty)   $
 
        -- Get and instantiate its alleged specialised type
-    tcHsSigType poly_ty                                `thenTc` \ sig_ty ->
+    tcHsSigType (FunSigCtxt name) poly_ty      `thenM` \ sig_ty ->
 
        -- Check that f has a more general type, and build a RHS for
        -- the spec-pragma-id at the same time
-    tcExpr (HsVar name) sig_ty                 `thenTc` \ (spec_expr, spec_lie) ->
+    getLIE (tcCheckSigma (L nm_loc (HsVar name)) sig_ty)       `thenM` \ (spec_expr, spec_lie) ->
 
        -- Squeeze out any Methods (see comments with tcSimplifyToDicts)
-    tcSimplifyToDicts spec_lie                 `thenTc` \ (spec_lie1, spec_binds) ->
+    tcSimplifyToDicts spec_lie                 `thenM` \ spec_binds ->
 
        -- Just specialise "f" by building a SpecPragmaId binding
        -- It is the thing that makes sure we don't prematurely 
        -- dead-code-eliminate the binding we are really interested in.
-    newSpecPragmaId name sig_ty                `thenNF_Tc` \ spec_id ->
+    newLocalName name                  `thenM` \ spec_name ->
+    let
+       spec_bind = VarBind (mkSpecPragmaId spec_name sig_ty)
+                               (mkHsLet spec_binds spec_expr)
+    in
 
        -- Do the rest and combine
-    tcSpecSigs sigs                    `thenTc` \ (binds_rest, lie_rest) ->
-    returnTc (binds_rest `andMonoBinds` VarMonoBind spec_id (mkHsLet spec_binds spec_expr),
-             lie_rest   `plusLIE`      spec_lie1)
+    tcSpecSigs sigs                    `thenM` \ binds_rest ->
+    returnM (binds_rest `snocBag` L loc spec_bind)
 
 tcSpecSigs (other_sig : sigs) = tcSpecSigs sigs
-tcSpecSigs []                = returnTc (EmptyMonoBinds, emptyLIE)
+tcSpecSigs []                = returnM emptyLHsBinds
 \end{code}
 
-
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
 \subsection[TcBinds-errors]{Error contexts and messages}
@@ -904,8 +870,10 @@ tcSpecSigs []                    = returnTc (EmptyMonoBinds, emptyLIE)
 
 
 \begin{code}
-patMonoBindsCtxt bind
-  = hang (ptext SLIT("In a pattern binding:")) 4 (ppr bind)
+-- This one is called on LHS, when pat and grhss are both Name 
+-- and on RHS, when pat is TcId and grhss is still Name
+patMonoBindsCtxt pat grhss
+  = hang (ptext SLIT("In a pattern binding:")) 4 (pprPatBind pat grhss)
 
 -----------------------------------------------
 valSpecSigCtxt v ty
@@ -913,41 +881,34 @@ valSpecSigCtxt v ty
         nest 4 (ppr v <+> dcolon <+> ppr ty)]
 
 -----------------------------------------------
-unboxedPatBindErr id
-  = ptext SLIT("variable in a lazy pattern binding has unboxed type: ")
-        <+> quotes (ppr id)
-
------------------------------------------------
-bindSigsCtxt ids
-  = ptext SLIT("When checking the type signature(s) for") <+> pprQuotedList ids
-
------------------------------------------------
-sigContextsErr
-  = ptext SLIT("Mismatched contexts")
-
-sigContextsCtxt s1 s2
-  = hang (hsep [ptext SLIT("When matching the contexts of the signatures for"), 
-               quotes (ppr s1), ptext SLIT("and"), quotes (ppr s2)])
-        4 (ptext SLIT("(the signature contexts in a mutually recursive group should all be identical)"))
-
-mainContextsErr id
-  | id `hasKey` mainKey = ptext SLIT("Main.main cannot be overloaded")
-  | otherwise
-  = quotes (ppr id) <+> ptext SLIT("cannot be overloaded") <> char ',' <> -- sigh; workaround for cpp's inability to deal
-    ptext SLIT("because it is mutually recursive with Main.main")         -- with commas inside SLIT strings.
+sigContextsCtxt sig1 sig2
+  = vcat [ptext SLIT("When matching the contexts of the signatures for"), 
+         nest 2 (vcat [ppr id1 <+> dcolon <+> ppr (idType id1),
+                       ppr id2 <+> dcolon <+> ppr (idType id2)]),
+         ptext SLIT("The signature contexts in a mutually recursive group should all be identical")]
+  where
+    id1 = sig_id sig1
+    id2 = sig_id sig2
 
-mainTyCheckCtxt
-  = hsep [ptext SLIT("When checking that"), quotes (ptext SLIT("main")),
-         ptext SLIT("has the required type")]
 
 -----------------------------------------------
 unliftedBindErr flavour mbind
-  = hang (text flavour <+> ptext SLIT("bindings for unlifted types aren't allowed"))
+  = hang (text flavour <+> ptext SLIT("bindings for unlifted types aren't allowed:"))
         4 (ppr mbind)
 
+-----------------------------------------------
 existentialExplode mbinds
   = hang (vcat [text "My brain just exploded.",
                text "I can't handle pattern bindings for existentially-quantified constructors.",
                text "In the binding group"])
        4 (ppr mbinds)
+
+-----------------------------------------------
+restrictedBindCtxtErr binder_names
+  = hang (ptext SLIT("Illegal overloaded type signature(s)"))
+       4 (vcat [ptext SLIT("in a binding group for") <+> pprBinders binder_names,
+               ptext SLIT("that falls under the monomorphism restriction")])
+
+genCtxt binder_names
+  = ptext SLIT("When generalising the type(s) for") <+> pprBinders binder_names
 \end{code}