[project @ 2003-12-30 16:29:17 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcEnv.lhs
index 23eba50..cf86e56 100644 (file)
@@ -1,9 +1,8 @@
 \begin{code}
 module TcEnv(
-       TyThing(..), TyThingDetails(..), TcTyThing(..), TcId,
+       TyThing(..), TcTyThing(..), TcId,
 
        -- Instance environment, and InstInfo type
-       tcGetInstEnv, tcSetInstEnv, 
        InstInfo(..), pprInstInfo, pprInstInfoDetails,
        simpleInstInfoTy, simpleInstInfoTyCon, 
        InstBindings(..),
@@ -11,21 +10,23 @@ module TcEnv(
        -- Global environment
        tcExtendGlobalEnv, 
        tcExtendGlobalValEnv,
-       tcExtendGlobalTypeEnv,
-       tcLookupTyCon, tcLookupClass, tcLookupDataCon,
-       tcLookupGlobal_maybe, tcLookupGlobal, tcLookupGlobalId,
+       tcLookupLocatedGlobal,  tcLookupGlobal, 
+       tcLookupGlobalId, tcLookupTyCon, tcLookupClass, tcLookupDataCon,
+       tcLookupLocatedGlobalId, tcLookupLocatedTyCon,
+       tcLookupLocatedClass, tcLookupLocatedDataCon,
+       
        getInGlobalScope,
 
        -- Local environment
-       tcExtendKindEnv,     
+       tcExtendKindEnv,
        tcExtendTyVarEnv,    tcExtendTyVarEnv2, 
        tcExtendLocalValEnv, tcExtendLocalValEnv2, 
-       tcLookup, tcLookupLocalIds, tcLookup_maybe, 
-       tcLookupId, tcLookupIdLvl, 
+       tcLookup, tcLookupLocated, tcLookupLocalIds,
+       tcLookupId, tcLookupTyVar,
        lclEnvElts, getInLocalScope, findGlobals, 
+       wrongThingErr,
 
-       -- Instance environment
-       tcExtendLocalInstEnv, tcExtendInstEnv, 
+       tcExtendRecEnv,         -- For knot-tying
 
        -- Rules
        tcExtendRules,
@@ -33,270 +34,171 @@ module TcEnv(
        -- Global type variables
        tcGetGlobalTyVars,
 
-       -- Random useful things
-       RecTcGblEnv, tcLookupRecId_maybe, 
-
        -- Template Haskell stuff
-       wellStaged, spliceOK, bracketOK, tcMetaTy, metaLevel,
+       checkWellStaged, spliceOK, bracketOK, tcMetaTy, thLevel, 
+       topIdLvl, 
 
-       -- New Ids
-       newLocalName, newDFunName,
+       -- Arrow stuff
+       checkProcLevel,
 
-       -- Misc
-       isLocalThing
+       -- New Ids
+       newLocalName, newDFunName
   ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
-import RnHsSyn         ( RenamedMonoBinds, RenamedSig )
-import HsSyn           ( RuleDecl(..), ifaceRuleDeclName )
+import HsSyn           ( LRuleDecl, LHsBinds, LSig )
+import TcIface         ( tcImportDecl )
 import TcRnMonad
 import TcMType         ( zonkTcType, zonkTcTyVar, zonkTcTyVarsAndFV )
-import TcType          ( Type, ThetaType, TcKind, TcTyVar, TcTyVarSet, 
+import TcType          ( Type, TcKind, TcTyVar, TcTyVarSet, 
                          tyVarsOfType, tyVarsOfTypes, tcSplitDFunTy, mkGenTyConApp,
                          getDFunTyKey, tcTyConAppTyCon, tyVarBindingInfo, 
                          tidyOpenType, tidyOpenTyVar
                        )
 import qualified Type  ( getTyVar_maybe )
-import Rules           ( extendRuleBase )
-import Id              ( idName, isLocalId, isDataConWrapId_maybe )
+import Id              ( idName, isLocalId )
 import Var             ( TyVar, Id, idType )
 import VarSet
 import VarEnv
-import CoreSyn         ( IdCoreRule )
+import RdrName         ( extendLocalRdrEnv )
 import DataCon         ( DataCon )
-import TyCon           ( TyCon, DataConDetails )
-import Class           ( Class, ClassOpItem )
-import Name            ( Name, NamedThing(..), 
-                         getSrcLoc, mkInternalName, nameIsLocalOrFrom
-                       )
+import TyCon           ( TyCon )
+import Class           ( Class )
+import Name            ( Name, NamedThing(..), getSrcLoc, mkInternalName, nameIsLocalOrFrom )
 import NameEnv
 import OccName         ( mkDFunOcc, occNameString )
-import HscTypes                ( DFunId, TypeEnv, extendTypeEnvList, 
-                         TyThing(..), ExternalPackageState(..) )
-import Rules           ( RuleBase )
-import BasicTypes      ( EP )
-import Module          ( Module )
-import InstEnv         ( InstEnv, extendInstEnv )
-import Maybes          ( seqMaybe )
-import SrcLoc          ( SrcLoc )
+import HscTypes                ( DFunId, extendTypeEnvList, lookupType,
+                         TyThing(..), tyThingId, tyThingDataCon,
+                         ExternalPackageState(..) )
+
+import SrcLoc          ( SrcLoc, Located(..) )
 import Outputable
 import Maybe           ( isJust )
-import List            ( partition )
-\end{code}
-
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-               Meta level
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-\begin{code}
-instance Outputable Stage where
-   ppr Comp         = text "Comp"
-   ppr (Brack l _ _) = text "Brack" <+> int l
-   ppr (Splice l)    = text "Splice" <+> int l
-
-
-metaLevel :: Stage -> Level
-metaLevel Comp         = topLevel
-metaLevel (Splice l)    = l
-metaLevel (Brack l _ _) = l
-
-wellStaged :: Level    -- Binding level
-          -> Level     -- Use level
-          -> Bool
-wellStaged bind_stage use_stage 
-  = bind_stage <= use_stage
-
--- Indicates the legal transitions on bracket( [| |] ).
-bracketOK :: Stage -> Maybe Level
-bracketOK (Brack _ _ _) = Nothing      -- Bracket illegal inside a bracket
-bracketOK stage         = (Just (metaLevel stage + 1))
-
--- Indicates the legal transitions on splice($).
-spliceOK :: Stage -> Maybe Level
-spliceOK (Splice _) = Nothing  -- Splice illegal inside splice
-spliceOK stage      = Just (metaLevel stage - 1)
-
-tcMetaTy :: Name -> TcM Type
--- Given the name of a Template Haskell data type, 
--- return the type
--- E.g. given the name "Expr" return the type "Expr"
-tcMetaTy tc_name
-  = tcLookupTyCon tc_name      `thenM` \ t ->
-    returnM (mkGenTyConApp t [])
-       -- Use mkGenTyConApp because it might be a synonym
 \end{code}
 
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{TyThingDetails}
+%*                     tcLookupGlobal                                  *
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-This data type is used to help tie the knot
- when type checking type and class declarations
+Using the Located versions (eg. tcLookupLocatedGlobal) is preferred,
+unless you know that the SrcSpan in the monad is already set to the
+span of the Name.
 
 \begin{code}
-data TyThingDetails = SynTyDetails  Type
-                   | DataTyDetails ThetaType (DataConDetails DataCon) [Id] (Maybe (EP Id))
-                   | ClassDetails  ThetaType [Id] [ClassOpItem] DataCon Name
-                               -- The Name is the Name of the implicit TyCon for the class
-                   | ForeignTyDetails  -- Nothing yet
-\end{code}
+tcLookupLocatedGlobal :: Located Name -> TcM TyThing
+-- c.f. IfaceEnvEnv.tcIfaceGlobal
+tcLookupLocatedGlobal name
+  = addLocM tcLookupGlobal name
 
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection{Basic lookups}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-\begin{code}
-type RecTcGblEnv = TcGblEnv
--- This environment is used for getting the 'right' IdInfo 
--- on imported things and for looking up Ids in unfoldings
--- The environment doesn't have any local Ids in it
-
-tcLookupRecId_maybe :: RecTcGblEnv -> Name -> Maybe Id
-tcLookupRecId_maybe env name = case lookup_global env name of
-                                  Just (AnId id) -> Just id
-                                  other          -> Nothing
+tcLookupGlobal :: Name -> TcM TyThing
+tcLookupGlobal name
+  = do { env <- getGblEnv
+       ; if nameIsLocalOrFrom (tcg_mod env) name
+
+         then  -- It's defined in this module
+             case lookupNameEnv (tcg_type_env env) name of
+               Just thing -> return thing
+               Nothing    -> notFound "tcLookupGlobal" name
+        
+         else do               -- It's imported
+       { eps <- getEps
+       ; hpt <- getHpt
+       ; case lookupType hpt (eps_PTE eps) name of 
+           Just thing -> return thing 
+           Nothing    -> do { traceIf (text "tcLookupGlobal" <+> ppr name)
+                            ; initIfaceTcRn (tcImportDecl name) }
+    }}
 \end{code}
 
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection{Making new Ids}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
+\begin{code}
+tcLookupGlobalId :: Name -> TcM Id
+-- Never used for Haskell-source DataCons, hence no ADataCon case
+tcLookupGlobalId name
+  = tcLookupGlobal name                `thenM` \ thing ->
+    return (tyThingId thing)
 
-Constructing new Ids
+tcLookupDataCon :: Name -> TcM DataCon
+tcLookupDataCon con_name
+  = tcLookupGlobal con_name    `thenM` \ thing ->
+    return (tyThingDataCon thing)
 
-\begin{code}
-newLocalName :: Name -> TcM Name
-newLocalName name      -- Make a clone
-  = newUnique          `thenM` \ uniq ->
-    returnM (mkInternalName uniq (getOccName name) (getSrcLoc name))
-\end{code}
+tcLookupClass :: Name -> TcM Class
+tcLookupClass name
+  = tcLookupGlobal name                `thenM` \ thing ->
+    case thing of
+       AClass cls -> return cls
+       other      -> wrongThingErr "class" (AGlobal thing) name
+       
+tcLookupTyCon :: Name -> TcM TyCon
+tcLookupTyCon name
+  = tcLookupGlobal name                `thenM` \ thing ->
+    case thing of
+       ATyCon tc -> return tc
+       other     -> wrongThingErr "type constructor" (AGlobal thing) name
 
-Make a name for the dict fun for an instance decl.
-It's a *local* name for the moment.  The CoreTidy pass
-will externalise it.
+tcLookupLocatedGlobalId :: Located Name -> TcM Id
+tcLookupLocatedGlobalId = addLocM tcLookupId
 
-\begin{code}
-newDFunName :: Class -> [Type] -> SrcLoc -> TcM Name
-newDFunName clas (ty:_) loc
-  = newUnique                  `thenM` \ uniq ->
-    returnM (mkInternalName uniq (mkDFunOcc dfun_string) loc)
-  where
-       -- Any string that is somewhat unique will do
-    dfun_string = occNameString (getOccName clas) ++ occNameString (getDFunTyKey ty)
+tcLookupLocatedDataCon :: Located Name -> TcM DataCon
+tcLookupLocatedDataCon = addLocM tcLookupDataCon
 
-newDFunName clas [] loc = pprPanic "newDFunName" (ppr clas <+> ppr loc)
-\end{code}
+tcLookupLocatedClass :: Located Name -> TcM Class
+tcLookupLocatedClass = addLocM tcLookupClass
 
-\begin{code}
-isLocalThing :: NamedThing a => Module -> a -> Bool
-isLocalThing mod thing = nameIsLocalOrFrom mod (getName thing)
+tcLookupLocatedTyCon :: Located Name -> TcM TyCon
+tcLookupLocatedTyCon = addLocM tcLookupTyCon
 \end{code}
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{The global environment}
+               Extending the global environment
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
+
 \begin{code}
 tcExtendGlobalEnv :: [TyThing] -> TcM r -> TcM r
-  -- Given a mixture of Ids, TyCons, Classes, perhaps from the
-  -- module being compiled, perhaps from a package module,
-  -- extend the global environment, and update the EPS
+  -- Given a mixture of Ids, TyCons, Classes, all from the
+  -- module being compiled, extend the global environment
 tcExtendGlobalEnv things thing_inside
-   = do        { eps <- getEps
-       ; hpt <- getHpt
-       ; env <- getGblEnv
-       ; let mod = tcg_mod env
-             (lcl_things, pkg_things) = partition (isLocalThing mod) things
-             ge'  = extendTypeEnvList (tcg_type_env env) lcl_things
-             eps' = eps { eps_PTE = extendTypeEnvList (eps_PTE eps) pkg_things }
-             ist' = mkImpTypeEnv eps' hpt
-       ; setEps eps'
-       ; setGblEnv (env {tcg_type_env = ge', tcg_ist = ist'}) thing_inside }
+   = do        { env <- getGblEnv
+       ; let ge'  = extendTypeEnvList (tcg_type_env env) things
+       ; setGblEnv (env {tcg_type_env = ge'}) thing_inside }
 
 tcExtendGlobalValEnv :: [Id] -> TcM a -> TcM a
   -- Same deal as tcExtendGlobalEnv, but for Ids
 tcExtendGlobalValEnv ids thing_inside 
   = tcExtendGlobalEnv [AnId id | id <- ids] thing_inside
-
-tcExtendGlobalTypeEnv :: TypeEnv -> TcM r -> TcM r
-  -- Top-level things of the interactive context
-  -- No need to extend the package env
-tcExtendGlobalTypeEnv extra_env thing_inside
- = do { env <- getGblEnv 
-      ; let ge' = tcg_type_env env `plusNameEnv` extra_env 
-      ; setGblEnv (env {tcg_type_env = ge'}) thing_inside }
 \end{code}
 
+A variety of global lookups, when we know what we are looking for.
 
 \begin{code}
-lookup_global :: TcGblEnv -> Name -> Maybe TyThing
-       -- Try the global envt and then the global symbol table
-lookup_global env name 
-  = lookupNameEnv (tcg_type_env env) name 
-       `seqMaybe`
-    tcg_ist env name
-
-tcLookupGlobal_maybe :: Name -> TcRn m (Maybe TyThing)
-tcLookupGlobal_maybe name
-  = getGblEnv          `thenM` \ env ->
-    returnM (lookup_global env name)
+getInGlobalScope :: TcM (Name -> Bool)
+-- Get all things in the global environment; used for deciding what 
+-- rules to suck in.  Anything defined in this module (nameIsLocalOrFrom)
+-- is certainly in the envt, so we don't bother to look.
+getInGlobalScope 
+  = do { mod <- getModule
+       ; eps <- getEps
+       ; hpt <- getHpt
+       ; return (\n -> nameIsLocalOrFrom mod n || 
+                      isJust (lookupType hpt (eps_PTE eps) n)) }
 \end{code}
 
-A variety of global lookups, when we know what we are looking for.
 
 \begin{code}
-tcLookupGlobal :: Name -> TcM TyThing
-tcLookupGlobal name
-  = tcLookupGlobal_maybe name  `thenM` \ maybe_thing ->
-    case maybe_thing of
-       Just thing -> returnM thing
-       other      -> notFound "tcLookupGlobal" name
-
-tcLookupGlobalId :: Name -> TcM Id
-tcLookupGlobalId name
-  = tcLookupGlobal_maybe name  `thenM` \ maybe_thing ->
-    case maybe_thing of
-       Just (AnId id) -> returnM id
-       other          -> notFound "tcLookupGlobal" name
-
-tcLookupDataCon :: Name -> TcM DataCon
-tcLookupDataCon con_name
-  = tcLookupGlobalId con_name  `thenM` \ con_id ->
-    case isDataConWrapId_maybe con_id of
-       Just data_con -> returnM data_con
-       Nothing       -> failWithTc (badCon con_id)
-
-tcLookupClass :: Name -> TcM Class
-tcLookupClass name
-  = tcLookupGlobal_maybe name  `thenM` \ maybe_clas ->
-    case maybe_clas of
-       Just (AClass clas) -> returnM clas
-       other              -> notFound "tcLookupClass" name
-       
-tcLookupTyCon :: Name -> TcM TyCon
-tcLookupTyCon name
-  = tcLookupGlobal_maybe name  `thenM` \ maybe_tc ->
-    case maybe_tc of
-       Just (ATyCon tc) -> returnM tc
-       other            -> notFound "tcLookupTyCon" name
-
-
-getInGlobalScope :: TcRn m (Name -> Bool)
-getInGlobalScope = do { gbl_env <- getGblEnv ;
-                       return (\n -> isJust (lookup_global gbl_env n)) }
+tcExtendRecEnv :: [(Name,TyThing)] -> TcM r -> TcM r
+-- Extend the global environments for the type/class knot tying game
+tcExtendRecEnv gbl_stuff thing_inside
+ = updGblEnv upd thing_inside
+ where
+   upd env = env { tcg_type_env = extend (tcg_type_env env) }
+   extend env = extendNameEnvList env gbl_stuff
 \end{code}
 
 
@@ -307,65 +209,45 @@ getInGlobalScope = do { gbl_env <- getGblEnv ;
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcLookup_maybe :: Name -> TcM (Maybe TcTyThing)
-tcLookup_maybe name
-  = getLclEnv          `thenM` \ local_env ->
-    case lookupNameEnv (tcl_env local_env) name of
-       Just thing -> returnM (Just thing)
-       Nothing    -> tcLookupGlobal_maybe name `thenM` \ mb_res ->
-                     returnM (case mb_res of
-                                Just thing -> Just (AGlobal thing)
-                                Nothing    -> Nothing)
+tcLookupLocated :: Located Name -> TcM TcTyThing
+tcLookupLocated = addLocM tcLookup
 
 tcLookup :: Name -> TcM TcTyThing
 tcLookup name
-  = tcLookup_maybe name                `thenM` \ maybe_thing ->
-    case maybe_thing of
+  = getLclEnv          `thenM` \ local_env ->
+    case lookupNameEnv (tcl_env local_env) name of
        Just thing -> returnM thing
-       other      -> notFound "tcLookup" name
-       -- Extract the IdInfo from an IfaceSig imported from an interface file
+       Nothing    -> tcLookupGlobal name `thenM` \ thing ->
+                     returnM (AGlobal thing)
+
+tcLookupTyVar :: Name -> TcM Id
+tcLookupTyVar name
+  = tcLookup name      `thenM` \ thing -> 
+    case thing of
+       ATyVar tv -> returnM tv
+       other     -> pprPanic "tcLookupTyVar" (ppr name)
 
 tcLookupId :: Name -> TcM Id
 -- Used when we aren't interested in the binding level
+-- Never a DataCon. (Why does that matter? see TcExpr.tcId)
 tcLookupId name
   = tcLookup name      `thenM` \ thing -> 
     case thing of
-       ATcId tc_id lvl   -> returnM tc_id
+       ATcId tc_id _ _   -> returnM tc_id
        AGlobal (AnId id) -> returnM id
        other             -> pprPanic "tcLookupId" (ppr name)
 
-tcLookupIdLvl :: Name -> TcM (Id, Level)
-tcLookupIdLvl name
-  = tcLookup name      `thenM` \ thing -> 
-    case thing of
-       ATcId tc_id lvl   -> returnM (tc_id, lvl)
-       AGlobal (AnId id)       -- See [Note: Levels]
-         | isLocalId id  -> returnM (id, topLevel)
-         | otherwise     -> returnM (id, impLevel)
-       other             -> pprPanic "tcLookupIdLvl" (ppr name)
-
---             [Note: Levels]
--- Globals may either be imported, or may be from an earlier "chunk" 
--- (separated by declaration splices) of this module.  The former
--- *can* be used inside a top-level splice, but the latter cannot.
--- Hence we give the former impLevel, but the latter topLevel
--- E.g. this is bad:
---     x = [| foo |]
---     $( f x )
--- By the time we are prcessing the $(f x), the binding for "x" 
--- will be in the global env, not the local one.
-
 tcLookupLocalIds :: [Name] -> TcM [TcId]
 -- We expect the variables to all be bound, and all at
 -- the same level as the lookup.  Only used in one place...
 tcLookupLocalIds ns
   = getLclEnv          `thenM` \ env ->
-    returnM (map (lookup (tcl_env env) (metaLevel (tcl_level env))) ns)
+    returnM (map (lookup (tcl_env env) (thLevel (tcl_th_ctxt env))) ns)
   where
     lookup lenv lvl name 
        = case lookupNameEnv lenv name of
-               Just (ATcId id lvl1) -> ASSERT( lvl == lvl1 ) id
-               other                -> pprPanic "tcLookupLocalIds" (ppr name)
+               Just (ATcId id lvl1 _) -> ASSERT( lvl == lvl1 ) id
+               other                  -> pprPanic "tcLookupLocalIds" (ppr name)
 
 lclEnvElts :: TcLclEnv -> [TcTyThing]
 lclEnvElts env = nameEnvElts (tcl_env env)
@@ -380,14 +262,13 @@ getInLocalScope = getLclEnv       `thenM` \ env ->
 \end{code}
 
 \begin{code}
-tcExtendKindEnv :: [(Name,TcKind)] -> TcM r -> TcM r
-tcExtendKindEnv pairs thing_inside
+tcExtendKindEnv :: [(Name, TcKind)] -> TcM r -> TcM r
+tcExtendKindEnv things thing_inside
   = updLclEnv upd thing_inside
   where
     upd lcl_env = lcl_env { tcl_env = extend (tcl_env lcl_env) }
-    extend env = extendNameEnvList env [(n, AThing k) | (n,k) <- pairs]
-       -- No need to extend global tyvars for kind checking
-    
+    extend env  = extendNameEnvList env [(n, AThing k) | (n,k) <- things]
+
 tcExtendTyVarEnv :: [TyVar] -> TcM r -> TcM r
 tcExtendTyVarEnv tvs thing_inside
   = tc_extend_tv_env [(getName tv, ATyVar tv) | tv <- tvs] tvs thing_inside
@@ -399,19 +280,22 @@ tcExtendTyVarEnv2 tv_pairs thing_inside
                     thing_inside
 
 tc_extend_tv_env binds tyvars thing_inside
-  = getLclEnv     `thenM` \ env@(TcLclEnv {tcl_env = le, tcl_tyvars = gtvs}) ->
+  = getLclEnv     `thenM` \ env@(TcLclEnv {tcl_env = le, 
+                                           tcl_tyvars = gtvs, 
+                                           tcl_rdr = rdr_env}) ->
     let
        le'        = extendNameEnvList le binds
+       rdr_env'   = extendLocalRdrEnv rdr_env (map fst binds)
        new_tv_set = mkVarSet tyvars
     in
        -- It's important to add the in-scope tyvars to the global tyvar set
        -- as well.  Consider
-       --      f (x::r) = let g y = y::r in ...
+       --      f (_::r) = let g y = y::r in ...
        -- Here, g mustn't be generalised.  This is also important during
        -- class and instance decls, when we mustn't generalise the class tyvars
        -- when typechecking the methods.
     tc_extend_gtvs gtvs new_tv_set             `thenM` \ gtvs' ->
-    setLclEnv (env {tcl_env = le', tcl_tyvars = gtvs'}) thing_inside
+    setLclEnv (env {tcl_env = le', tcl_tyvars = gtvs', tcl_rdr = rdr_env'}) thing_inside
 \end{code}
 
 
@@ -421,24 +305,28 @@ tcExtendLocalValEnv ids thing_inside
   = getLclEnv          `thenM` \ env ->
     let
        extra_global_tyvars = tyVarsOfTypes [idType id | id <- ids]
-       lvl                 = metaLevel (tcl_level env)
-       extra_env           = [(idName id, ATcId id lvl) | id <- ids]
+       th_lvl              = thLevel (tcl_th_ctxt env)
+       proc_lvl            = proc_level (tcl_arrow_ctxt env)
+       extra_env           = [(idName id, ATcId id th_lvl proc_lvl) | id <- ids]
        le'                 = extendNameEnvList (tcl_env env) extra_env
+       rdr_env'            = extendLocalRdrEnv (tcl_rdr env) (map idName ids)
     in
     tc_extend_gtvs (tcl_tyvars env) extra_global_tyvars        `thenM` \ gtvs' ->
-    setLclEnv (env {tcl_env = le', tcl_tyvars = gtvs'}) thing_inside
+    setLclEnv (env {tcl_env = le', tcl_tyvars = gtvs', tcl_rdr = rdr_env'}) thing_inside
 
 tcExtendLocalValEnv2 :: [(Name,TcId)] -> TcM a -> TcM a
 tcExtendLocalValEnv2 names_w_ids thing_inside
   = getLclEnv          `thenM` \ env ->
     let
        extra_global_tyvars = tyVarsOfTypes [idType id | (name,id) <- names_w_ids]
-       lvl                 = metaLevel (tcl_level env)
-       extra_env           = [(name, ATcId id lvl) | (name,id) <- names_w_ids]
+       th_lvl              = thLevel    (tcl_th_ctxt   env)
+       proc_lvl            = proc_level (tcl_arrow_ctxt env)
+       extra_env           = [(name, ATcId id th_lvl proc_lvl) | (name,id) <- names_w_ids]
        le'                 = extendNameEnvList (tcl_env env) extra_env
+       rdr_env'            = extendLocalRdrEnv (tcl_rdr env) (map fst names_w_ids)
     in
     tc_extend_gtvs (tcl_tyvars env) extra_global_tyvars        `thenM` \ gtvs' ->
-    setLclEnv (env {tcl_env = le', tcl_tyvars = gtvs'}) thing_inside
+    setLclEnv (env {tcl_env = le', tcl_tyvars = gtvs', tcl_rdr = rdr_env'}) thing_inside
 \end{code}
 
 
@@ -450,8 +338,8 @@ tcExtendLocalValEnv2 names_w_ids thing_inside
 -- We must be careful to pass it a zonked type variable, too.
 
 findGlobals :: TcTyVarSet
-             -> TidyEnv 
-             -> TcM (TidyEnv, [SDoc])
+            -> TidyEnv 
+            -> TcM (TidyEnv, [SDoc])
 
 findGlobals tvs tidy_env
   = getLclEnv          `thenM` \ lcl_env ->
@@ -467,7 +355,7 @@ findGlobals tvs tidy_env
     ignore_it ty = not (tvs `intersectsVarSet` tyVarsOfType ty)
 
 -----------------------
-find_thing ignore_it tidy_env (ATcId id _)
+find_thing ignore_it tidy_env (ATcId id _ _)
   = zonkTcType  (idType id)    `thenM` \ id_ty ->
     if ignore_it id_ty then
        returnM (tidy_env, Nothing)
@@ -488,8 +376,9 @@ find_thing ignore_it tidy_env (ATyVar tv)
        (tidy_env2, tidy_ty) = tidyOpenType  tidy_env1 tv_ty
        msg = sep [ppr tv1 <+> eq_stuff, nest 2 bound_at]
 
-       eq_stuff | Just tv' <- Type.getTyVar_maybe tv_ty, tv == tv' = empty
-                | otherwise                                        = equals <+> ppr tv_ty
+       eq_stuff | Just tv' <- Type.getTyVar_maybe tv_ty, 
+                  tv == tv' = empty
+                | otherwise = equals <+> ppr tidy_ty
                -- It's ok to use Type.getTyVar_maybe because ty is zonked by now
        
        bound_at = tyVarBindingInfo tv
@@ -527,100 +416,149 @@ tcGetGlobalTyVars
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{The instance environment}
+\subsection{Rules}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcGetInstEnv :: TcM InstEnv
-tcGetInstEnv = getGblEnv       `thenM` \ env -> 
-              returnM (tcg_inst_env env)
-
-tcSetInstEnv :: InstEnv -> TcM a -> TcM a
-tcSetInstEnv ie thing_inside
-  = getGblEnv  `thenM` \ env ->
-    setGblEnv (env {tcg_inst_env = ie}) thing_inside
-
-tcExtendInstEnv :: [DFunId] -> TcM a -> TcM a
-       -- Add instances from local or imported
-       -- instances, and refresh the instance-env cache
-tcExtendInstEnv dfuns thing_inside
- = do { dflags <- getDOpts
-      ; eps <- getEps
-      ; env <- getGblEnv
+tcExtendRules :: [LRuleDecl Id] -> TcM a -> TcM a
+       -- Just pop the new rules into the EPS and envt resp
+       -- All the rules come from an interface file, not soruce
+       -- Nevertheless, some may be for this module, if we read
+       -- its interface instead of its source code
+tcExtendRules lcl_rules thing_inside
+ = do { env <- getGblEnv
       ; let
-         -- Extend the total inst-env with the new dfuns
-         (inst_env', errs) = extendInstEnv dflags (tcg_inst_env env) dfuns
-  
-         -- Sort the ones from this module from the others
-         (lcl_dfuns, pkg_dfuns) = partition (isLocalThing mod) dfuns
-         mod = tcg_mod env
-  
-         -- And add the pieces to the right places
-                 (eps_inst_env', _) = extendInstEnv dflags (eps_inst_env eps) pkg_dfuns
-         eps'               = eps { eps_inst_env = eps_inst_env' }
-  
-         env'  = env { tcg_inst_env = inst_env', 
-                       tcg_insts = lcl_dfuns ++ tcg_insts env }
-
-      ; traceDFuns dfuns
-      ; addErrs errs
-      ; setEps eps'
+         env' = env { tcg_rules = lcl_rules ++ tcg_rules env }
       ; setGblEnv env' thing_inside }
+\end{code}
 
-tcExtendLocalInstEnv :: [InstInfo] -> TcM a -> TcM a
-  -- Special case for local instance decls
-tcExtendLocalInstEnv infos thing_inside
- = do { dflags <- getDOpts
-      ; env <- getGblEnv
-      ; let
-         dfuns             = map iDFunId infos
-         (inst_env', errs) = extendInstEnv dflags (tcg_inst_env env) dfuns
-         env'              = env { tcg_inst_env = inst_env', 
-                                   tcg_insts = dfuns ++ tcg_insts env }
-      ; traceDFuns dfuns
-      ; addErrs errs
-      ; setGblEnv env' thing_inside }
 
-traceDFuns dfuns
-  = traceTc (text "Adding instances:" <+> vcat (map pp dfuns))
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+               Arrow notation proc levels
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+checkProcLevel :: TcId -> ProcLevel -> TcM ()
+checkProcLevel id id_lvl
+  = do { banned <- getBannedProcLevels
+       ; checkTc (not (id_lvl `elem` banned))
+                 (procLevelErr id id_lvl) }
+
+procLevelErr id id_lvl
+  = hang (ptext SLIT("Command-bound variable") <+> quotes (ppr id) <+> ptext SLIT("is not in scope here"))
+        4 (ptext SLIT("Reason: it is used in the left argument of (-<)"))
+\end{code}
+               
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+               Meta level
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+instance Outputable ThStage where
+   ppr Comp         = text "Comp"
+   ppr (Brack l _ _) = text "Brack" <+> int l
+   ppr (Splice l)    = text "Splice" <+> int l
+
+
+thLevel :: ThStage -> ThLevel
+thLevel Comp         = topLevel
+thLevel (Splice l)    = l
+thLevel (Brack l _ _) = l
+
+
+checkWellStaged :: SDoc                -- What the stage check is for
+               -> ThLevel      -- Binding level
+               -> ThStage      -- Use stage
+               -> TcM ()       -- Fail if badly staged, adding an error
+checkWellStaged pp_thing bind_lvl use_stage
+  | bind_lvl <= use_lvl        -- OK!
+  = returnM () 
+
+  | bind_lvl == topLevel       -- GHC restriction on top level splices
+  = failWithTc $ 
+    sep [ptext SLIT("GHC stage restriction:") <+>  pp_thing,
+        nest 2 (ptext SLIT("is used in a top-level splice, and must be imported, not defined locally"))]
+
+  | otherwise                  -- Badly staged
+  = failWithTc $ 
+    ptext SLIT("Stage error:") <+> pp_thing <+> 
+       hsep   [ptext SLIT("is bound at stage") <+> ppr bind_lvl,
+               ptext SLIT("but used at stage") <+> ppr use_lvl]
   where
-    pp dfun   = ppr dfun <+> dcolon <+> ppr (idType dfun)
+    use_lvl = thLevel use_stage
+
+
+topIdLvl :: Id -> ThLevel
+-- Globals may either be imported, or may be from an earlier "chunk" 
+-- (separated by declaration splices) of this module.  The former
+-- *can* be used inside a top-level splice, but the latter cannot.
+-- Hence we give the former impLevel, but the latter topLevel
+-- E.g. this is bad:
+--     x = [| foo |]
+--     $( f x )
+-- By the time we are prcessing the $(f x), the binding for "x" 
+-- will be in the global env, not the local one.
+topIdLvl id | isLocalId id = topLevel
+           | otherwise    = impLevel
+
+-- Indicates the legal transitions on bracket( [| |] ).
+bracketOK :: ThStage -> Maybe ThLevel
+bracketOK (Brack _ _ _) = Nothing      -- Bracket illegal inside a bracket
+bracketOK stage         = (Just (thLevel stage + 1))
+
+-- Indicates the legal transitions on splice($).
+spliceOK :: ThStage -> Maybe ThLevel
+spliceOK (Splice _) = Nothing  -- Splice illegal inside splice
+spliceOK stage      = Just (thLevel stage - 1)
+
+tcMetaTy :: Name -> TcM Type
+-- Given the name of a Template Haskell data type, 
+-- return the type
+-- E.g. given the name "Expr" return the type "Expr"
+tcMetaTy tc_name
+  = tcLookupTyCon tc_name      `thenM` \ t ->
+    returnM (mkGenTyConApp t [])
+       -- Use mkGenTyConApp because it might be a synonym
 \end{code}
 
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{Rules}
+\subsection{Making new Ids}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-\begin{code}
-tcExtendRules :: [RuleDecl Id] -> TcM a -> TcM a
-       -- Just pop the new rules into the EPS and envt resp
-       -- All the rules come from an interface file, not soruce
-       -- Nevertheless, some may be for this module, if we read
-       -- its interface instead of its source code
-tcExtendRules rules thing_inside
- = do { eps <- getEps
-      ; env <- getGblEnv
-      ; let
-         (lcl_rules, pkg_rules) = partition is_local_rule rules
-         is_local_rule = isLocalThing mod . ifaceRuleDeclName
-         mod = tcg_mod env
+Constructing new Ids
 
-         core_rules = [(id,rule) | IfaceRuleOut id rule <- pkg_rules]
-         eps'   = eps { eps_rule_base = addIfaceRules (eps_rule_base eps) core_rules }
-                 -- All the rules from an interface are of the IfaceRuleOut form
+\begin{code}
+newLocalName :: Name -> TcM Name
+newLocalName name      -- Make a clone
+  = newUnique          `thenM` \ uniq ->
+    returnM (mkInternalName uniq (getOccName name) (getSrcLoc name))
+\end{code}
 
-         env' = env { tcg_rules = lcl_rules ++ tcg_rules env }
+Make a name for the dict fun for an instance decl.  It's a *local*
+name for the moment.  The CoreTidy pass will externalise it.  Even in
+--make and ghci stuff, we rebuild the instance environment each time,
+so the dfun id is internal to begin with, and external when compiling
+other modules
 
-      ; setEps eps' 
-      ; setGblEnv env' thing_inside }
+\begin{code}
+newDFunName :: Class -> [Type] -> SrcLoc -> TcM Name
+newDFunName clas (ty:_) loc
+  = newUnique                  `thenM` \ uniq ->
+    returnM (mkInternalName uniq (mkDFunOcc dfun_string) loc)
+  where
+       -- Any string that is somewhat unique will do
+    dfun_string = occNameString (getOccName clas) ++ occNameString (getDFunTyKey ty)
 
-addIfaceRules :: RuleBase -> [IdCoreRule] -> RuleBase
-addIfaceRules rule_base rules
-  = foldl extendRuleBase rule_base rules
+newDFunName clas [] loc = pprPanic "newDFunName" (ppr clas <+> ppr loc)
 \end{code}
 
 
@@ -649,8 +587,8 @@ data InstInfo
 
 data InstBindings
   = VanillaInst                -- The normal case
-       RenamedMonoBinds        -- Bindings
-       [RenamedSig]            -- User pragmas recorded for generating 
+       (LHsBinds Name)         -- Bindings
+       [LSig Name]             -- User pragmas recorded for generating 
                                -- specialised instances
 
   | NewTypeDerived             -- Used for deriving instances of newtypes, where the
@@ -661,8 +599,10 @@ data InstBindings
 
 pprInstInfo info = vcat [ptext SLIT("InstInfo:") <+> ppr (idType (iDFunId info))]
 
-pprInstInfoDetails (InstInfo { iBinds = VanillaInst b _ }) = ppr b
-pprInstInfoDetails (InstInfo { iBinds = NewTypeDerived _}) = text "Derived from the representation type"
+pprInstInfoDetails info = pprInstInfo info $$ nest 2 (details (iBinds info))
+  where
+    details (VanillaInst b _)  = ppr b
+    details (NewTypeDerived _) = text "Derived from the representation type"
 
 simpleInstInfoTy :: InstInfo -> Type
 simpleInstInfoTy info = case tcSplitDFunTy (idType (iDFunId info)) of
@@ -682,8 +622,17 @@ simpleInstInfoTyCon inst = tcTyConAppTyCon (simpleInstInfoTy inst)
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-badCon con_id = quotes (ppr con_id) <+> ptext SLIT("is not a data constructor")
-
 notFound wheRe name = failWithTc (text wheRe <> colon <+> quotes (ppr name) <+> 
                                  ptext SLIT("is not in scope"))
+
+wrongThingErr expected thing name
+  = failWithTc (pp_thing thing <+> quotes (ppr name) <+> 
+               ptext SLIT("used as a") <+> text expected)
+  where
+    pp_thing (AGlobal (ATyCon _))   = ptext SLIT("Type constructor")
+    pp_thing (AGlobal (AClass _))   = ptext SLIT("Class")
+    pp_thing (AGlobal (AnId   _))   = ptext SLIT("Identifier")
+    pp_thing (AGlobal (ADataCon _)) = ptext SLIT("Data constructor")
+    pp_thing (ATyVar _)            = ptext SLIT("Type variable")
+    pp_thing (ATcId _ _ _)         = ptext SLIT("Local identifier")
 \end{code}