[project @ 2004-02-10 17:54:50 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcSimplify.lhs
index f08b5f5..23e1d59 100644 (file)
@@ -9,7 +9,9 @@
 module TcSimplify (
        tcSimplifyInfer, tcSimplifyInferCheck,
        tcSimplifyCheck, tcSimplifyRestricted,
-       tcSimplifyToDicts, tcSimplifyIPs, tcSimplifyTop,
+       tcSimplifyToDicts, tcSimplifyIPs, 
+       tcSimplifyTop, tcSimplifyInteractive,
+       tcSimplifyBracket,
 
        tcSimplifyDeriv, tcSimplifyDefault,
        bindInstsOfLocalFuns
@@ -18,50 +20,52 @@ module TcSimplify (
 #include "HsVersions.h"
 
 import {-# SOURCE #-} TcUnify( unifyTauTy )
+import TcEnv           -- temp
+import HsSyn           ( HsBind(..), LHsBinds, HsExpr(..), LHsExpr )
+import TcHsSyn         ( TcId, TcDictBinds, mkHsApp, mkHsTyApp, mkHsDictApp )
 
-import HsSyn           ( MonoBinds(..), HsExpr(..), andMonoBinds, andMonoBindList )
-import TcHsSyn         ( TcExpr, TcId,
-                         TcMonoBinds, TcDictBinds
-                       )
-
-import TcMonad
+import TcRnMonad
 import Inst            ( lookupInst, LookupInstResult(..),
-                         tyVarsOfInst, predsOfInsts, predsOfInst, newDicts,
+                         tyVarsOfInst, fdPredsOfInsts, fdPredsOfInst, newDicts,
                          isDict, isClassDict, isLinearInst, linearInstType,
                          isStdClassTyVarDict, isMethodFor, isMethod,
                          instToId, tyVarsOfInsts,  cloneDict,
                          ipNamesOfInsts, ipNamesOfInst, dictPred,
-                         instBindingRequired, instCanBeGeneralised,
-                         newDictsFromOld, newMethodAtLoc,
+                         instBindingRequired,
+                         newDictsFromOld, tcInstClassOp,
                          getDictClassTys, isTyVarDict,
-                         instLoc, pprInst, zonkInst, tidyInsts, tidyMoreInsts,
-                         Inst, LIE, pprInsts, pprInstsInFull,
-                         mkLIE, lieToList
+                         instLoc, zonkInst, tidyInsts, tidyMoreInsts,
+                         Inst, pprInsts, pprInstsInFull, tcGetInstEnvs,
+                         isIPDict, isInheritableInst, pprDFuns
                        )
-import TcEnv           ( tcGetGlobalTyVars, tcGetInstEnv, tcLookupGlobalId )
-import InstEnv         ( lookupInstEnv, classInstEnv, InstLookupResult(..) )
+import TcEnv           ( tcGetGlobalTyVars, tcLookupId, findGlobals )
+import InstEnv         ( lookupInstEnv, classInstEnv )
 import TcMType         ( zonkTcTyVarsAndFV, tcInstTyVars, checkAmbiguity )
 import TcType          ( TcTyVar, TcTyVarSet, ThetaType, TyVarDetails(VanillaTv),
                          mkClassPred, isOverloadedTy, mkTyConApp,
                          mkTyVarTy, tcGetTyVar, isTyVarClassPred, mkTyVarTys,
-                         tyVarsOfPred, isIPPred, isInheritablePred, predHasFDs )
+                         tyVarsOfPred, tcEqType )
 import Id              ( idType, mkUserLocal )
 import Var             ( TyVar )
 import Name            ( getOccName, getSrcLoc )
 import NameSet         ( NameSet, mkNameSet, elemNameSet )
-import Class           ( classBigSig )
+import Class           ( classBigSig, classKey )
 import FunDeps         ( oclose, grow, improve, pprEquationDoc )
-import PrelInfo                ( isNumericClass, isCreturnableClass, isCcallishClass, 
-                         splitName, fstName, sndName )
-
+import PrelInfo                ( isNumericClass ) 
+import PrelNames       ( splitName, fstName, sndName, integerTyConName,
+                         showClassKey, eqClassKey, ordClassKey )
 import Subst           ( mkTopTyVarSubst, substTheta, substTy )
-import TysWiredIn      ( unitTy, pairTyCon )
+import TysWiredIn      ( pairTyCon, doubleTy )
+import ErrUtils                ( Message )
 import VarSet
+import VarEnv          ( TidyEnv )
 import FiniteMap
+import Bag
 import Outputable
 import ListSetOps      ( equivClasses )
-import Util            ( zipEqual )
+import Util            ( zipEqual, isSingleton )
 import List            ( partition )
+import SrcLoc          ( Located(..) )
 import CmdLineOpts
 \end{code}
 
@@ -73,6 +77,60 @@ import CmdLineOpts
 %************************************************************************
 
        --------------------------------------
+       Notes on functional dependencies (a bug)
+       --------------------------------------
+
+| > class Foo a b | a->b
+| >
+| > class Bar a b | a->b
+| >
+| > data Obj = Obj
+| >
+| > instance Bar Obj Obj
+| >
+| > instance (Bar a b) => Foo a b
+| >
+| > foo:: (Foo a b) => a -> String
+| > foo _ = "works"
+| >
+| > runFoo:: (forall a b. (Foo a b) => a -> w) -> w
+| > runFoo f = f Obj
+| 
+| *Test> runFoo foo
+| 
+| <interactive>:1:
+|     Could not deduce (Bar a b) from the context (Foo a b)
+|       arising from use of `foo' at <interactive>:1
+|     Probable fix:
+|         Add (Bar a b) to the expected type of an expression
+|     In the first argument of `runFoo', namely `foo'
+|     In the definition of `it': it = runFoo foo
+| 
+| Why all of the sudden does GHC need the constraint Bar a b? The
+| function foo didn't ask for that... 
+
+The trouble is that to type (runFoo foo), GHC has to solve the problem:
+
+       Given constraint        Foo a b
+       Solve constraint        Foo a b'
+
+Notice that b and b' aren't the same.  To solve this, just do
+improvement and then they are the same.  But GHC currently does
+       simplify constraints
+       apply improvement
+       and loop
+
+That is usually fine, but it isn't here, because it sees that Foo a b is
+not the same as Foo a b', and so instead applies the instance decl for
+instance Bar a b => Foo a b.  And that's where the Bar constraint comes
+from.
+
+The Right Thing is to improve whenever the constraint set changes at
+all.  Not hard in principle, but it'll take a bit of fiddling to do.  
+
+
+
+       --------------------------------------
                Notes on quantification
        --------------------------------------
 
@@ -302,6 +360,36 @@ but we'll produce the non-principal type
 
 
        --------------------------------------
+       The need for forall's in constraints
+       --------------------------------------
+
+[Exchange on Haskell Cafe 5/6 Dec 2000]
+
+  class C t where op :: t -> Bool
+  instance C [t] where op x = True
+
+  p y = (let f :: c -> Bool; f x = op (y >> return x) in f, y ++ [])
+  q y = (y ++ [], let f :: c -> Bool; f x = op (y >> return x) in f)
+
+The definitions of p and q differ only in the order of the components in
+the pair on their right-hand sides.  And yet:
+
+  ghc and "Typing Haskell in Haskell" reject p, but accept q;
+  Hugs rejects q, but accepts p;
+  hbc rejects both p and q;
+  nhc98 ... (Malcolm, can you fill in the blank for us!).
+
+The type signature for f forces context reduction to take place, and
+the results of this depend on whether or not the type of y is known,
+which in turn depends on which component of the pair the type checker
+analyzes first.  
+
+Solution: if y::m a, float out the constraints
+       Monad m, forall c. C (m c)
+When m is later unified with [], we can solve both constraints.
+
+
+       --------------------------------------
                Notes on implicit parameters
        --------------------------------------
 
@@ -533,31 +621,29 @@ again.
 tcSimplifyInfer
        :: SDoc
        -> TcTyVarSet           -- fv(T); type vars
-       -> LIE                  -- Wanted
+       -> [Inst]               -- Wanted
        -> TcM ([TcTyVar],      -- Tyvars to quantify (zonked)
-               LIE,            -- Free
                TcDictBinds,    -- Bindings
                [TcId])         -- Dict Ids that must be bound here (zonked)
+       -- Any free (escaping) Insts are tossed into the environment
 \end{code}
 
 
 \begin{code}
 tcSimplifyInfer doc tau_tvs wanted_lie
   = inferLoop doc (varSetElems tau_tvs)
-             (lieToList wanted_lie)    `thenTc` \ (qtvs, frees, binds, irreds) ->
-
-       -- Check for non-generalisable insts
-    mapTc_ addCantGenErr (filter (not . instCanBeGeneralised) irreds)  `thenTc_`
+             wanted_lie                `thenM` \ (qtvs, frees, binds, irreds) ->
 
-    returnTc (qtvs, mkLIE frees, binds, map instToId irreds)
+    extendLIEs frees                                                   `thenM_`
+    returnM (qtvs, binds, map instToId irreds)
 
 inferLoop doc tau_tvs wanteds
   =    -- Step 1
-    zonkTcTyVarsAndFV tau_tvs          `thenNF_Tc` \ tau_tvs' ->
-    mapNF_Tc zonkInst wanteds          `thenNF_Tc` \ wanteds' ->
-    tcGetGlobalTyVars                  `thenNF_Tc` \ gbl_tvs ->
+    zonkTcTyVarsAndFV tau_tvs          `thenM` \ tau_tvs' ->
+    mappM zonkInst wanteds             `thenM` \ wanteds' ->
+    tcGetGlobalTyVars                  `thenM` \ gbl_tvs ->
     let
-       preds = predsOfInsts wanteds'
+       preds = fdPredsOfInsts wanteds'
        qtvs  = grow preds tau_tvs' `minusVarSet` oclose preds gbl_tvs
 
        try_me inst
@@ -565,12 +651,13 @@ inferLoop doc tau_tvs wanteds
          | isClassDict inst              = DontReduceUnlessConstant    -- Dicts
          | otherwise                     = ReduceMe                    -- Lits and Methods
     in
+    traceTc (text "infloop" <+> vcat [ppr tau_tvs', ppr wanteds', ppr preds, ppr (grow preds tau_tvs'), ppr qtvs])     `thenM_`
                -- Step 2
-    reduceContext doc try_me [] wanteds'    `thenTc` \ (no_improvement, frees, binds, irreds) ->
+    reduceContext doc try_me [] wanteds'    `thenM` \ (no_improvement, frees, binds, irreds) ->
 
                -- Step 3
     if no_improvement then
-       returnTc (varSetElems qtvs, frees, binds, irreds)
+       returnM (varSetElems qtvs, frees, binds, irreds)
     else
        -- If improvement did some unification, we go round again.  There
        -- are two subtleties:
@@ -587,8 +674,8 @@ inferLoop doc tau_tvs wanteds
        -- However, NOTICE that when we are done, we might have some bindings, but
        -- the final qtvs might be empty.  See [NO TYVARS] below.
                                
-       inferLoop doc tau_tvs (irreds ++ frees) `thenTc` \ (qtvs1, frees1, binds1, irreds1) ->
-       returnTc (qtvs1, frees1, binds `AndMonoBinds` binds1, irreds1)
+       inferLoop doc tau_tvs (irreds ++ frees) `thenM` \ (qtvs1, frees1, binds1, irreds1) ->
+       returnM (qtvs1, frees1, binds `unionBags` binds1, irreds1)
 \end{code}
 
 Example [LOOP]
@@ -634,9 +721,9 @@ The net effect of [NO TYVARS]
 \begin{code}
 isFreeWhenInferring :: TyVarSet -> Inst        -> Bool
 isFreeWhenInferring qtvs inst
-  =  isFreeWrtTyVars qtvs inst                 -- Constrains no quantified vars
-  && all isInheritablePred (predsOfInst inst)  -- And no implicit parameter involved
-                                               -- (see "Notes on implicit parameters")
+  =  isFreeWrtTyVars qtvs inst         -- Constrains no quantified vars
+  && isInheritableInst inst            -- And no implicit parameter involved
+                                       -- (see "Notes on implicit parameters")
 
 isFreeWhenChecking :: TyVarSet -- Quantified tyvars
                   -> NameSet   -- Quantified implicit parameters
@@ -664,9 +751,8 @@ tcSimplifyCheck
         :: SDoc
         -> [TcTyVar]           -- Quantify over these
         -> [Inst]              -- Given
-        -> LIE                 -- Wanted
-        -> TcM (LIE,           -- Free
-                TcDictBinds)   -- Bindings
+        -> [Inst]              -- Wanted
+        -> TcM TcDictBinds     -- Bindings
 
 -- tcSimplifyCheck is used when checking expression type signatures,
 -- class decls, instance decls etc.
@@ -676,8 +762,8 @@ tcSimplifyCheck
 --     need to worry about setting them before calling tcSimplifyCheck
 tcSimplifyCheck doc qtvs givens wanted_lie
   = tcSimplCheck doc get_qtvs
-                givens wanted_lie      `thenTc` \ (qtvs', frees, binds) ->
-    returnTc (frees, binds)
+                givens wanted_lie      `thenM` \ (qtvs', binds) ->
+    returnM binds
   where
     get_qtvs = zonkTcTyVarsAndFV qtvs
 
@@ -689,9 +775,8 @@ tcSimplifyInferCheck
         :: SDoc
         -> TcTyVarSet          -- fv(T)
         -> [Inst]              -- Given
-        -> LIE                 -- Wanted
+        -> [Inst]              -- Wanted
         -> TcM ([TcTyVar],     -- Variables over which to quantify
-                LIE,           -- Free
                 TcDictBinds)   -- Bindings
 
 tcSimplifyInferCheck doc tau_tvs givens wanted_lie
@@ -708,37 +793,43 @@ tcSimplifyInferCheck doc tau_tvs givens wanted_lie
        -- f isn't quantified over b.
     all_tvs = varSetElems (tau_tvs `unionVarSet` tyVarsOfInsts givens)
 
-    get_qtvs = zonkTcTyVarsAndFV all_tvs       `thenNF_Tc` \ all_tvs' ->
-              tcGetGlobalTyVars                `thenNF_Tc` \ gbl_tvs ->
+    get_qtvs = zonkTcTyVarsAndFV all_tvs       `thenM` \ all_tvs' ->
+              tcGetGlobalTyVars                `thenM` \ gbl_tvs ->
               let
                  qtvs = all_tvs' `minusVarSet` gbl_tvs
                        -- We could close gbl_tvs, but its not necessary for
                        -- soundness, and it'll only affect which tyvars, not which
                        -- dictionaries, we quantify over
               in
-              returnNF_Tc qtvs
+              returnM qtvs
 \end{code}
 
 Here is the workhorse function for all three wrappers.
 
 \begin{code}
 tcSimplCheck doc get_qtvs givens wanted_lie
-  = check_loop givens (lieToList wanted_lie)   `thenTc` \ (qtvs, frees, binds, irreds) ->
+  = check_loop givens wanted_lie       `thenM` \ (qtvs, frees, binds, irreds) ->
 
        -- Complain about any irreducible ones
-    complainCheck doc givens irreds            `thenNF_Tc_`
+    mappM zonkInst given_dicts_and_ips                         `thenM` \ givens' ->
+    groupErrs (addNoInstanceErrs (Just doc) givens') irreds    `thenM_`
 
        -- Done
-    returnTc (qtvs, mkLIE frees, binds)
+    extendLIEs frees           `thenM_`
+    returnM (qtvs, binds)
 
   where
+    given_dicts_and_ips = filter (not . isMethod) givens
+       -- For error reporting, filter out methods, which are 
+       -- only added to the given set as an optimisation
+
     ip_set = mkNameSet (ipNamesOfInsts givens)
 
     check_loop givens wanteds
       =                -- Step 1
-       mapNF_Tc zonkInst givens        `thenNF_Tc` \ givens' ->
-       mapNF_Tc zonkInst wanteds       `thenNF_Tc` \ wanteds' ->
-       get_qtvs                        `thenNF_Tc` \ qtvs' ->
+       mappM zonkInst givens   `thenM` \ givens' ->
+       mappM zonkInst wanteds  `thenM` \ wanteds' ->
+       get_qtvs                `thenM` \ qtvs' ->
 
                    -- Step 2
        let
@@ -747,14 +838,14 @@ tcSimplCheck doc get_qtvs givens wanted_lie
            try_me inst | isFreeWhenChecking qtvs' ip_set inst = Free
                        | otherwise                            = ReduceMe
        in
-       reduceContext doc try_me givens' wanteds'       `thenTc` \ (no_improvement, frees, binds, irreds) ->
+       reduceContext doc try_me givens' wanteds'       `thenM` \ (no_improvement, frees, binds, irreds) ->
 
                    -- Step 3
        if no_improvement then
-           returnTc (varSetElems qtvs', frees, binds, irreds)
+           returnM (varSetElems qtvs', frees, binds, irreds)
        else
-           check_loop givens' (irreds ++ frees)        `thenTc` \ (qtvs', frees1, binds1, irreds1) ->
-           returnTc (qtvs', frees1, binds `AndMonoBinds` binds1, irreds1)
+           check_loop givens' (irreds ++ frees)        `thenM` \ (qtvs', frees1, binds1, irreds1) ->
+           returnM (qtvs', frees1, binds `unionBags` binds1, irreds1)
 \end{code}
 
 
@@ -769,12 +860,11 @@ tcSimplifyRestricted      -- Used for restricted binding groups
                        -- i.e. ones subject to the monomorphism restriction
        :: SDoc
        -> TcTyVarSet           -- Free in the type of the RHSs
-       -> LIE                  -- Free in the RHSs
+       -> [Inst]               -- Free in the RHSs
        -> TcM ([TcTyVar],      -- Tyvars to quantify (zonked)
-               LIE,            -- Free
                TcDictBinds)    -- Bindings
 
-tcSimplifyRestricted doc tau_tvs wanted_lie
+tcSimplifyRestricted doc tau_tvs wanteds
   =    -- First squash out all methods, to find the constrained tyvars
        -- We can't just take the free vars of wanted_lie because that'll
        -- have methods that may incidentally mention entirely unconstrained variables
@@ -783,24 +873,26 @@ tcSimplifyRestricted doc tau_tvs wanted_lie
        --      foo = f (3::Int)
        -- We want to infer the polymorphic type
        --      foo :: forall b. b -> b
-    let
-       wanteds = lieToList wanted_lie
-       try_me inst = ReduceMe          -- Reduce as far as we can.  Don't stop at
-                                       -- dicts; the idea is to get rid of as many type
-                                       -- variables as possible, and we don't want to stop
-                                       -- at (say) Monad (ST s), because that reduces
-                                       -- immediately, with no constraint on s.
-    in
-    simpleReduceLoop doc try_me wanteds                `thenTc` \ (_, _, constrained_dicts) ->
+
+       -- 'reduceMe': Reduce as far as we can.  Don't stop at
+       -- dicts; the idea is to get rid of as many type
+       -- variables as possible, and we don't want to stop
+       -- at (say) Monad (ST s), because that reduces
+       -- immediately, with no constraint on s.
+    simpleReduceLoop doc reduceMe wanteds      `thenM` \ (foo_frees, foo_binds, constrained_dicts) ->
 
        -- Next, figure out the tyvars we will quantify over
-    zonkTcTyVarsAndFV (varSetElems tau_tvs)    `thenNF_Tc` \ tau_tvs' ->
-    tcGetGlobalTyVars                          `thenNF_Tc` \ gbl_tvs ->
+    zonkTcTyVarsAndFV (varSetElems tau_tvs)    `thenM` \ tau_tvs' ->
+    tcGetGlobalTyVars                          `thenM` \ gbl_tvs ->
     let
        constrained_tvs = tyVarsOfInsts constrained_dicts
-       qtvs = (tau_tvs' `minusVarSet` oclose (predsOfInsts constrained_dicts) gbl_tvs)
+       qtvs = (tau_tvs' `minusVarSet` oclose (fdPredsOfInsts constrained_dicts) gbl_tvs)
                         `minusVarSet` constrained_tvs
     in
+    traceTc (text "tcSimplifyRestricted" <+> vcat [
+               pprInsts wanteds, pprInsts foo_frees, pprInsts constrained_dicts,
+               ppr foo_binds,
+               ppr constrained_tvs, ppr tau_tvs', ppr qtvs ])  `thenM_`
 
        -- The first step may have squashed more methods than
        -- necessary, so try again, this time knowing the exact
@@ -815,18 +907,28 @@ tcSimplifyRestricted doc tau_tvs wanted_lie
        -- Remember that we may need to do *some* simplification, to
        -- (for example) squash {Monad (ST s)} into {}.  It's not enough
        -- just to float all constraints
-    mapNF_Tc zonkInst (lieToList wanted_lie)   `thenNF_Tc` \ wanteds' ->
+    restrict_loop doc qtvs wanteds
+       -- We still need a loop because improvement can take place
+       -- E.g. if we have (C (T a)) and the instance decl
+       --      instance D Int b => C (T a) where ...
+       -- and there's a functional dependency for D.   Then we may improve
+       -- the tyep variable 'b'.
+
+restrict_loop doc qtvs wanteds
+  = mappM zonkInst wanteds                     `thenM` \ wanteds' ->
+    zonkTcTyVarsAndFV (varSetElems qtvs)       `thenM` \ qtvs' ->
     let
-        try_me inst | isFreeWrtTyVars qtvs inst = Free
-                   | otherwise                 = ReduceMe
+        try_me inst | isFreeWrtTyVars qtvs' inst = Free
+                   | otherwise                  = ReduceMe
     in
-    reduceContext doc try_me [] wanteds'       `thenTc` \ (no_improvement, frees, binds, irreds) ->
-    ASSERT( no_improvement )
-    ASSERT( null irreds )
-       -- No need to loop because simpleReduceLoop will have
-       -- already done any improvement necessary
-
-    returnTc (varSetElems qtvs, mkLIE frees, binds)
+    reduceContext doc try_me [] wanteds'       `thenM` \ (no_improvement, frees, binds, irreds) ->
+    if no_improvement then
+       ASSERT( null irreds )
+       extendLIEs frees                        `thenM_`
+       returnM (varSetElems qtvs', binds)
+    else
+       restrict_loop doc qtvs' (irreds ++ frees)       `thenM` \ (qtvs1, binds1) ->
+       returnM (qtvs1, binds `unionBags` binds1)
 \end{code}
 
 
@@ -876,24 +978,42 @@ because the scsel will mess up matching.  Instead we want
 Hence "DontReduce NoSCs"
 
 \begin{code}
-tcSimplifyToDicts :: LIE -> TcM ([Inst], TcDictBinds)
-tcSimplifyToDicts wanted_lie
-  = simpleReduceLoop doc try_me wanteds                `thenTc` \ (frees, binds, irreds) ->
+tcSimplifyToDicts :: [Inst] -> TcM (TcDictBinds)
+tcSimplifyToDicts wanteds
+  = simpleReduceLoop doc try_me wanteds                `thenM` \ (frees, binds, irreds) ->
        -- Since try_me doesn't look at types, we don't need to
        -- do any zonking, so it's safe to call reduceContext directly
     ASSERT( null frees )
-    returnTc (irreds, binds)
+    extendLIEs irreds          `thenM_`
+    returnM binds
 
   where
     doc = text "tcSimplifyToDicts"
-    wanteds = lieToList wanted_lie
 
        -- Reduce methods and lits only; stop as soon as we get a dictionary
-    try_me inst        | isDict inst = DontReduce NoSCs
+    try_me inst        | isDict inst = DontReduce NoSCs        -- See notes above for why NoSCs
                | otherwise   = ReduceMe
 \end{code}
 
 
+
+tcSimplifyBracket is used when simplifying the constraints arising from
+a Template Haskell bracket [| ... |].  We want to check that there aren't
+any constraints that can't be satisfied (e.g. Show Foo, where Foo has no
+Show instance), but we aren't otherwise interested in the results.
+Nor do we care about ambiguous dictionaries etc.  We will type check
+this bracket again at its usage site.
+
+\begin{code}
+tcSimplifyBracket :: [Inst] -> TcM ()
+tcSimplifyBracket wanteds
+  = simpleReduceLoop doc reduceMe wanteds      `thenM_`
+    returnM ()
+  where
+    doc = text "tcSimplifyBracket"
+\end{code}
+
+
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
 \subsection{Filtering at a dynamic binding}
@@ -916,14 +1036,14 @@ force the binding for ?x to be of type Int.
 
 \begin{code}
 tcSimplifyIPs :: [Inst]                -- The implicit parameters bound here
-             -> LIE
-             -> TcM (LIE, TcDictBinds)
-tcSimplifyIPs given_ips wanted_lie
-  = simpl_loop given_ips wanteds       `thenTc` \ (frees, binds) ->
-    returnTc (mkLIE frees, binds)
+             -> [Inst]         -- Wanted
+             -> TcM TcDictBinds
+tcSimplifyIPs given_ips wanteds
+  = simpl_loop given_ips wanteds       `thenM` \ (frees, binds) ->
+    extendLIEs frees                   `thenM_`
+    returnM binds
   where
     doc             = text "tcSimplifyIPs" <+> ppr given_ips
-    wanteds  = lieToList wanted_lie
     ip_set   = mkNameSet (ipNamesOfInsts given_ips)
 
        -- Simplify any methods that mention the implicit parameter
@@ -931,17 +1051,17 @@ tcSimplifyIPs given_ips wanted_lie
                | otherwise                = ReduceMe
 
     simpl_loop givens wanteds
-      = mapNF_Tc zonkInst givens               `thenNF_Tc` \ givens' ->
-        mapNF_Tc zonkInst wanteds              `thenNF_Tc` \ wanteds' ->
+      = mappM zonkInst givens          `thenM` \ givens' ->
+        mappM zonkInst wanteds         `thenM` \ wanteds' ->
 
-        reduceContext doc try_me givens' wanteds'    `thenTc` \ (no_improvement, frees, binds, irreds) ->
+        reduceContext doc try_me givens' wanteds'    `thenM` \ (no_improvement, frees, binds, irreds) ->
 
         if no_improvement then
            ASSERT( null irreds )
-           returnTc (frees, binds)
+           returnM (frees, binds)
        else
-           simpl_loop givens' (irreds ++ frees)        `thenTc` \ (frees1, binds1) ->
-           returnTc (frees1, binds `AndMonoBinds` binds1)
+           simpl_loop givens' (irreds ++ frees)        `thenM` \ (frees1, binds1) ->
+           returnM (frees1, binds `unionBags` binds1)
 \end{code}
 
 
@@ -971,20 +1091,21 @@ For each method @Inst@ in the @init_lie@ that mentions one of the
 @LIE@), as well as the @HsBinds@ generated.
 
 \begin{code}
-bindInstsOfLocalFuns ::        LIE -> [TcId] -> TcM (LIE, TcMonoBinds)
+bindInstsOfLocalFuns ::        [Inst] -> [TcId] -> TcM (LHsBinds TcId)
 
-bindInstsOfLocalFuns init_lie local_ids
+bindInstsOfLocalFuns wanteds local_ids
   | null overloaded_ids
        -- Common case
-  = returnTc (init_lie, EmptyMonoBinds)
+  = extendLIEs wanteds         `thenM_`
+    returnM emptyBag
 
   | otherwise
-  = simpleReduceLoop doc try_me wanteds                `thenTc` \ (frees, binds, irreds) ->
+  = simpleReduceLoop doc try_me wanteds                `thenM` \ (frees, binds, irreds) ->
     ASSERT( null irreds )
-    returnTc (mkLIE frees, binds)
+    extendLIEs frees           `thenM_`
+    returnM binds
   where
     doc                     = text "bindInsts" <+> ppr local_ids
-    wanteds         = lieToList init_lie
     overloaded_ids   = filter is_overloaded local_ids
     is_overloaded id = isOverloadedTy (idType id)
 
@@ -1044,9 +1165,10 @@ data Avail
 
   | NoRhs              -- Used for Insts like (CCallable f)
                        -- where no witness is required.
+                       -- ToDo: remove?
 
   | Rhs                -- Used when there is a RHS
-       TcExpr          -- The RHS
+       (LHsExpr TcId)  -- The RHS
        [Inst]          -- Insts free in the RHS; we need these too
 
   | Linear             -- Splittable Insts only.
@@ -1058,7 +1180,7 @@ data Avail
   | LinRhss            -- Splittable Insts only; this is used only internally
                        --      by extractResults, where a Linear 
                        --      is turned into an LinRhss
-       [TcExpr]        -- A supply of suitable RHSs
+       [LHsExpr TcId]  -- A supply of suitable RHSs
 
 pprAvails avails = vcat [sep [ppr inst, nest 2 (equals <+> pprAvail avail)]
                        | (inst,avail) <- fmToList avails ]
@@ -1085,15 +1207,15 @@ The loop startes
 \begin{code}
 extractResults :: Avails
               -> [Inst]                -- Wanted
-              -> NF_TcM (TcDictBinds,  -- Bindings
-                         [Inst],       -- Irreducible ones
-                         [Inst])       -- Free ones
+              -> TcM (TcDictBinds,     -- Bindings
+                       [Inst],         -- Irreducible ones
+                       [Inst])         -- Free ones
 
 extractResults avails wanteds
-  = go avails EmptyMonoBinds [] [] wanteds
+  = go avails emptyBag [] [] wanteds
   where
     go avails binds irreds frees [] 
-      = returnNF_Tc (binds, irreds, frees)
+      = returnM (binds, irreds, frees)
 
     go avails binds irreds frees (w:ws)
       = case lookupFM avails w of
@@ -1107,7 +1229,7 @@ extractResults avails wanteds
          Just (Given id _) -> go avails new_binds irreds frees ws
                            where
                               new_binds | id == instToId w = binds
-                                        | otherwise        = addBind binds w (HsVar id)
+                                        | otherwise        = addBind binds w (L (instSpan w) (HsVar id))
                -- The sought Id can be one of the givens, via a superclass chain
                -- and then we definitely don't want to generate an x=x binding!
 
@@ -1116,10 +1238,10 @@ extractResults avails wanteds
                                new_binds = addBind binds w rhs
 
          Just (Linear n split_inst avail)      -- Transform Linear --> LinRhss
-           -> get_root irreds frees avail w            `thenNF_Tc` \ (irreds', frees', root_id) ->
-              split n (instToId split_inst) root_id w  `thenNF_Tc` \ (binds', rhss) ->
+           -> get_root irreds frees avail w            `thenM` \ (irreds', frees', root_id) ->
+              split n (instToId split_inst) root_id w  `thenM` \ (binds', rhss) ->
               go (addToFM avails w (LinRhss rhss))
-                 (binds `AndMonoBinds` binds')
+                 (binds `unionBags` binds')
                  irreds' frees' (split_inst : w : ws)
 
          Just (LinRhss (rhs:rhss))             -- Consume one of the Rhss
@@ -1128,11 +1250,11 @@ extractResults avails wanteds
                   new_binds  = addBind binds w rhs
                   new_avails = addToFM avails w (LinRhss rhss)
 
-    get_root irreds frees (Given id _) w = returnNF_Tc (irreds, frees, id)
-    get_root irreds frees Irred               w = cloneDict w  `thenNF_Tc` \ w' ->
-                                          returnNF_Tc (w':irreds, frees, instToId w')
-    get_root irreds frees IsFree       w = cloneDict w `thenNF_Tc` \ w' ->
-                                          returnNF_Tc (irreds, w':frees, instToId w')
+    get_root irreds frees (Given id _) w = returnM (irreds, frees, id)
+    get_root irreds frees Irred               w = cloneDict w  `thenM` \ w' ->
+                                          returnM (w':irreds, frees, instToId w')
+    get_root irreds frees IsFree       w = cloneDict w `thenM` \ w' ->
+                                          returnM (irreds, w':frees, instToId w')
 
     add_given avails w 
        | instBindingRequired w = addToFM avails w (Given (instToId w) True)
@@ -1161,7 +1283,7 @@ extractResults avails wanteds
 
 
 split :: Int -> TcId -> TcId -> Inst 
-      -> NF_TcM (TcDictBinds, [TcExpr])
+      -> TcM (TcDictBinds, [LHsExpr TcId])
 -- (split n split_id root_id wanted) returns
 --     * a list of 'n' expressions, all of which witness 'avail'
 --     * a bunch of auxiliary bindings to support these expressions
@@ -1178,12 +1300,13 @@ split n split_id root_id wanted
     id      = instToId wanted
     occ     = getOccName id
     loc     = getSrcLoc id
+    span    = instSpan wanted
 
-    go 1 = returnNF_Tc (EmptyMonoBinds, [HsVar root_id])
+    go 1 = returnM (emptyBag, [L span $ HsVar root_id])
 
-    go n = go ((n+1) `div` 2)          `thenNF_Tc` \ (binds1, rhss) ->
-          expand n rhss                `thenNF_Tc` \ (binds2, rhss') ->
-          returnNF_Tc (binds1 `AndMonoBinds` binds2, rhss')
+    go n = go ((n+1) `div` 2)          `thenM` \ (binds1, rhss) ->
+          expand n rhss                `thenM` \ (binds2, rhss') ->
+          returnM (binds1 `unionBags` binds2, rhss')
 
        -- (expand n rhss) 
        -- Given ((n+1)/2) rhss, make n rhss, using auxiliary bindings
@@ -1192,26 +1315,28 @@ split n split_id root_id wanted
        --            [fst x, snd x, rhs2] )
     expand n rhss
        | n `rem` 2 == 0 = go rhss      -- n is even
-       | otherwise      = go (tail rhss)       `thenNF_Tc` \ (binds', rhss') ->
-                          returnNF_Tc (binds', head rhss : rhss')
+       | otherwise      = go (tail rhss)       `thenM` \ (binds', rhss') ->
+                          returnM (binds', head rhss : rhss')
        where
-         go rhss = mapAndUnzipNF_Tc do_one rhss        `thenNF_Tc` \ (binds', rhss') ->
-                   returnNF_Tc (andMonoBindList binds', concat rhss')
+         go rhss = mapAndUnzipM do_one rhss    `thenM` \ (binds', rhss') ->
+                   returnM (listToBag binds', concat rhss')
 
-         do_one rhs = tcGetUnique                      `thenNF_Tc` \ uniq -> 
-                      tcLookupGlobalId fstName         `thenNF_Tc` \ fst_id ->
-                      tcLookupGlobalId sndName         `thenNF_Tc` \ snd_id ->
+         do_one rhs = newUnique                        `thenM` \ uniq -> 
+                      tcLookupId fstName               `thenM` \ fst_id ->
+                      tcLookupId sndName               `thenM` \ snd_id ->
                       let 
                          x = mkUserLocal occ uniq pair_ty loc
                       in
-                      returnNF_Tc (VarMonoBind x (mk_app split_id rhs),
-                                   [mk_fs_app fst_id ty x, mk_fs_app snd_id ty x])
+                      returnM (L span (VarBind x (mk_app span split_id rhs)),
+                               [mk_fs_app span fst_id ty x, mk_fs_app span snd_id ty x])
 
-mk_fs_app id ty var = HsVar id `TyApp` [ty,ty] `HsApp` HsVar var
+mk_fs_app span id ty var = L span (HsVar id) `mkHsTyApp` [ty,ty] `mkHsApp` (L span (HsVar var))
 
-mk_app id rhs = HsApp (HsVar id) rhs
+mk_app span id rhs = L span (HsApp (L span (HsVar id)) rhs)
 
-addBind binds inst rhs = binds `AndMonoBinds` VarMonoBind (instToId inst) rhs
+addBind binds inst rhs = binds `unionBags` unitBag (L (instLocSrcSpan (instLoc inst)) 
+                                                     (VarBind (instToId inst) rhs))
+instSpan wanted = instLocSrcSpan (instLoc wanted)
 \end{code}
 
 
@@ -1236,13 +1361,13 @@ simpleReduceLoop :: SDoc
                         [Inst])                -- Irreducible
 
 simpleReduceLoop doc try_me wanteds
-  = mapNF_Tc zonkInst wanteds                  `thenNF_Tc` \ wanteds' ->
-    reduceContext doc try_me [] wanteds'       `thenTc` \ (no_improvement, frees, binds, irreds) ->
+  = mappM zonkInst wanteds                     `thenM` \ wanteds' ->
+    reduceContext doc try_me [] wanteds'       `thenM` \ (no_improvement, frees, binds, irreds) ->
     if no_improvement then
-       returnTc (frees, binds, irreds)
+       returnM (frees, binds, irreds)
     else
-       simpleReduceLoop doc try_me (irreds ++ frees)   `thenTc` \ (frees1, binds1, irreds1) ->
-       returnTc (frees1, binds `AndMonoBinds` binds1, irreds1)
+       simpleReduceLoop doc try_me (irreds ++ frees)   `thenM` \ (frees1, binds1, irreds1) ->
+       returnM (frees1, binds `unionBags` binds1, irreds1)
 \end{code}
 
 
@@ -1252,7 +1377,7 @@ reduceContext :: SDoc
              -> (Inst -> WhatToDo)
              -> [Inst]                 -- Given
              -> [Inst]                 -- Wanted
-             -> NF_TcM (Bool,          -- True <=> improve step did no unification
+             -> TcM (Bool,             -- True <=> improve step did no unification
                         [Inst],        -- Free
                         TcDictBinds,   -- Dictionary bindings
                         [Inst])        -- Irreducible
@@ -1265,19 +1390,19 @@ reduceContext doc try_me givens wanteds
             text "given" <+> ppr givens,
             text "wanted" <+> ppr wanteds,
             text "----------------------"
-            ]))                                        `thenNF_Tc_`
+            ]))                                        `thenM_`
 
         -- Build the Avail mapping from "givens"
-    foldlNF_Tc addGiven emptyFM givens                 `thenNF_Tc` \ init_state ->
+    foldlM addGiven emptyFM givens                     `thenM` \ init_state ->
 
         -- Do the real work
-    reduceList (0,[]) try_me wanteds init_state                `thenNF_Tc` \ avails ->
+    reduceList (0,[]) try_me wanteds init_state                `thenM` \ avails ->
 
        -- Do improvement, using everything in avails
        -- In particular, avails includes all superclasses of everything
-    tcImprove avails                                   `thenTc` \ no_improvement ->
+    tcImprove avails                                   `thenM` \ no_improvement ->
 
-    extractResults avails wanteds                      `thenNF_Tc` \ (binds, irreds, frees) ->
+    extractResults avails wanteds                      `thenM` \ (binds, irreds, frees) ->
 
     traceTc (text "reduceContext end" <+> (vcat [
             text "----------------------",
@@ -1289,36 +1414,38 @@ reduceContext doc try_me givens wanteds
             text "frees" <+> ppr frees,
             text "no_improvement =" <+> ppr no_improvement,
             text "----------------------"
-            ]))                                        `thenNF_Tc_`
+            ]))                                        `thenM_`
 
-    returnTc (no_improvement, frees, binds, irreds)
+    returnM (no_improvement, frees, binds, irreds)
 
+tcImprove :: Avails -> TcM Bool                -- False <=> no change
+-- Perform improvement using all the predicates in Avails
 tcImprove avails
- =  tcGetInstEnv                               `thenTc` \ inst_env ->
+ =  tcGetInstEnvs                      `thenM` \ (home_ie, pkg_ie) ->
     let
        preds = [ (pred, pp_loc)
                | inst <- keysFM avails,
                  let pp_loc = pprInstLoc (instLoc inst),
-                 pred <- predsOfInst inst,
-                 predHasFDs pred
+                 pred <- fdPredsOfInst inst
                ]
                -- Avails has all the superclasses etc (good)
                -- It also has all the intermediates of the deduction (good)
                -- It does not have duplicates (good)
                -- NB that (?x::t1) and (?x::t2) will be held separately in avails
                --    so that improve will see them separate
-       eqns  = improve (classInstEnv inst_env) preds
+       eqns = improve get_insts preds
+       get_insts clas = classInstEnv home_ie clas ++ classInstEnv pkg_ie clas
      in
      if null eqns then
-       returnTc True
+       returnM True
      else
-       traceTc (ptext SLIT("Improve:") <+> vcat (map pprEquationDoc eqns))     `thenNF_Tc_`
-        mapTc_ unify eqns      `thenTc_`
-       returnTc False
+       traceTc (ptext SLIT("Improve:") <+> vcat (map pprEquationDoc eqns))     `thenM_`
+        mappM_ unify eqns      `thenM_`
+       returnM False
   where
     unify ((qtvs, t1, t2), doc)
-        = tcAddErrCtxt doc                             $
-          tcInstTyVars VanillaTv (varSetElems qtvs)    `thenNF_Tc` \ (_, _, tenv) ->
+        = addErrCtxt doc                               $
+          tcInstTyVars VanillaTv (varSetElems qtvs)    `thenM` \ (_, _, tenv) ->
           unifyTauTy (substTy tenv t1) (substTy tenv t2)
 \end{code}
 
@@ -1364,24 +1491,24 @@ reduceList (n,stack) try_me wanteds state
 #endif
     go wanteds state
   where
-    go []     state = returnTc state
-    go (w:ws) state = reduce (n+1, w:stack) try_me w state     `thenTc` \ state' ->
+    go []     state = returnM state
+    go (w:ws) state = reduce (n+1, w:stack) try_me w state     `thenM` \ state' ->
                      go ws state'
 
     -- Base case: we're done!
-reduce stack try_me wanted state
+reduce stack try_me wanted avails
     -- It's the same as an existing inst, or a superclass thereof
-  | Just avail <- isAvailable state wanted
+  | Just avail <- isAvailable avails wanted
   = if isLinearInst wanted then
-       addLinearAvailable state avail wanted   `thenNF_Tc` \ (state', wanteds') ->
-       reduceList stack try_me wanteds' state'
+       addLinearAvailable avails avail wanted  `thenM` \ (avails', wanteds') ->
+       reduceList stack try_me wanteds' avails'
     else
-       returnTc state          -- No op for non-linear things
+       returnM avails          -- No op for non-linear things
 
   | otherwise
   = case try_me wanted of {
 
-      DontReduce want_scs -> addIrred want_scs state wanted
+      DontReduce want_scs -> addIrred want_scs avails wanted
 
     ; DontReduceUnlessConstant ->    -- It's irreducible (or at least should not be reduced)
                                     -- First, see if the inst can be reduced to a constant in one step
@@ -1392,23 +1519,32 @@ reduce stack try_me wanted state
        try_simple addFree
 
     ; ReduceMe ->              -- It should be reduced
-       lookupInst wanted             `thenNF_Tc` \ lookup_result ->
+       lookupInst wanted             `thenM` \ lookup_result ->
        case lookup_result of
-           GenInst wanteds' rhs -> reduceList stack try_me wanteds' state      `thenTc` \ state' ->
-                                   addWanted state' wanted rhs wanteds'
-           SimpleInst rhs       -> addWanted state wanted rhs []
+           GenInst wanteds' rhs -> addIrred NoSCs avails wanted                `thenM` \ avails1 ->
+                                   reduceList stack try_me wanteds' avails1    `thenM` \ avails2 ->
+                                   addWanted avails2 wanted rhs wanteds'
+               -- Experiment with temporarily doing addIrred *before* the reduceList, 
+               -- which has the effect of adding the thing we are trying
+               -- to prove to the database before trying to prove the things it
+               -- needs.  See note [RECURSIVE DICTIONARIES]
+               -- NB: we must not do an addWanted before, because that adds the
+               --     superclasses too, and thaat can lead to a spurious loop; see
+               --     the examples in [SUPERCLASS-LOOP]
+               -- So we do an addIrred before, and then overwrite it afterwards with addWanted
+
+           SimpleInst rhs       -> addWanted avails wanted rhs []
 
            NoInstance ->    -- No such instance!
                             -- Add it and its superclasses
-                            addIrred AddSCs state wanted
-
+                            addIrred AddSCs avails wanted
     }
   where
     try_simple do_this_otherwise
-      = lookupInst wanted        `thenNF_Tc` \ lookup_result ->
+      = lookupInst wanted        `thenM` \ lookup_result ->
        case lookup_result of
-           SimpleInst rhs -> addWanted state wanted rhs []
-           other          -> do_this_otherwise state wanted
+           SimpleInst rhs -> addWanted avails wanted rhs []
+           other          -> do_this_otherwise avails wanted
 \end{code}
 
 
@@ -1420,19 +1556,19 @@ isAvailable avails wanted = lookupFM avails wanted
        -- *not* by unique.  So
        --      d1::C Int ==  d2::C Int
 
-addLinearAvailable :: Avails -> Avail -> Inst -> NF_TcM (Avails, [Inst])
+addLinearAvailable :: Avails -> Avail -> Inst -> TcM (Avails, [Inst])
 addLinearAvailable avails avail wanted
        -- avails currently maps [wanted -> avail]
        -- Extend avails to reflect a neeed for an extra copy of avail
 
   | Just avail' <- split_avail avail
-  = returnNF_Tc (addToFM avails wanted avail', [])
+  = returnM (addToFM avails wanted avail', [])
 
   | otherwise
-  = tcLookupGlobalId splitName                 `thenNF_Tc` \ split_id ->
-    newMethodAtLoc (instLoc wanted) split_id 
-                  [linearInstType wanted]      `thenNF_Tc` \ (split_inst,_) ->
-    returnNF_Tc (addToFM avails wanted (Linear 2 split_inst avail), [split_inst])
+  = tcLookupId splitName                       `thenM` \ split_id ->
+    tcInstClassOp (instLoc wanted) split_id 
+                 [linearInstType wanted]       `thenM` \ split_inst ->
+    returnM (addToFM avails wanted (Linear 2 split_inst avail), [split_inst])
 
   where
     split_avail :: Avail -> Maybe Avail
@@ -1447,7 +1583,7 @@ addLinearAvailable avails avail wanted
     split_avail other = pprPanic "addLinearAvailable" (ppr avail $$ ppr wanted $$ ppr avails)
                  
 -------------------------
-addFree :: Avails -> Inst -> NF_TcM Avails
+addFree :: Avails -> Inst -> TcM Avails
        -- When an Inst is tossed upstairs as 'free' we nevertheless add it
        -- to avails, so that any other equal Insts will be commoned up right
        -- here rather than also being tossed upstairs.  This is really just
@@ -1460,74 +1596,77 @@ addFree :: Avails -> Inst -> NF_TcM Avails
        -- but a is not bound here, then we *don't* want to derive
        -- dn from df here lest we lose sharing.
        --
-addFree avails free = returnNF_Tc (addToFM avails free IsFree)
+addFree avails free = returnM (addToFM avails free IsFree)
 
-addWanted :: Avails -> Inst -> TcExpr -> [Inst] -> NF_TcM Avails
+addWanted :: Avails -> Inst -> LHsExpr TcId -> [Inst] -> TcM Avails
 addWanted avails wanted rhs_expr wanteds
-  = ASSERT2( not (wanted `elemFM` avails), ppr wanted $$ ppr avails )
-    addAvailAndSCs avails wanted avail
+  = addAvailAndSCs avails wanted avail
   where
     avail | instBindingRequired wanted = Rhs rhs_expr wanteds
          | otherwise                  = ASSERT( null wanteds ) NoRhs
 
-addGiven :: Avails -> Inst -> NF_TcM Avails
-addGiven state given = addAvailAndSCs state given (Given (instToId given) False)
+addGiven :: Avails -> Inst -> TcM Avails
+addGiven avails given = addAvailAndSCs avails given (Given (instToId given) False)
        -- No ASSERT( not (given `elemFM` avails) ) because in an instance
        -- decl for Ord t we can add both Ord t and Eq t as 'givens', 
        -- so the assert isn't true
 
-addIrred :: WantSCs -> Avails -> Inst -> NF_TcM Avails
-addIrred NoSCs  avails irred = returnNF_Tc (addToFM avails irred Irred)
+addIrred :: WantSCs -> Avails -> Inst -> TcM Avails
+addIrred NoSCs  avails irred = returnM (addToFM avails irred Irred)
 addIrred AddSCs avails irred = ASSERT2( not (irred `elemFM` avails), ppr irred $$ ppr avails )
                               addAvailAndSCs avails irred Irred
 
-addAvailAndSCs :: Avails -> Inst -> Avail -> NF_TcM Avails
+addAvailAndSCs :: Avails -> Inst -> Avail -> TcM Avails
 addAvailAndSCs avails inst avail
-  | not (isClassDict inst) = returnNF_Tc avails1
-  | otherwise             = addSCs is_loop avails1 inst 
+  | not (isClassDict inst) = returnM avails1
+  | otherwise             = traceTc (text "addAvailAndSCs" <+> vcat [ppr inst, ppr deps]) `thenM_`
+                            addSCs is_loop avails1 inst 
   where
-    avails1 = addToFM avails inst avail
-    is_loop inst = inst `elem` deps    -- Note: this compares by *type*, not by Unique
-    deps         = findAllDeps avails avail
-
-findAllDeps :: Avails -> Avail -> [Inst]
--- Find all the Insts that this one depends on
--- See Note [SUPERCLASS-LOOP]
-findAllDeps avails (Rhs _ kids) = kids ++ concat (map (find_all_deps_help avails) kids)
-findAllDeps avails other       = []
-
-find_all_deps_help :: Avails -> Inst -> [Inst]
-find_all_deps_help avails inst
-  = case lookupFM avails inst of
-       Just avail -> findAllDeps avails avail
-       Nothing    -> []
-
-addSCs :: (Inst -> Bool) -> Avails -> Inst -> NF_TcM Avails
+    avails1     = addToFM avails inst avail
+    is_loop inst = any (`tcEqType` idType (instToId inst)) dep_tys
+                       -- Note: this compares by *type*, not by Unique
+    deps         = findAllDeps emptyVarSet avail
+    dep_tys     = map idType (varSetElems deps)
+
+    findAllDeps :: IdSet -> Avail -> IdSet
+    -- Find all the Insts that this one depends on
+    -- See Note [SUPERCLASS-LOOP]
+    -- Watch out, though.  Since the avails may contain loops 
+    -- (see Note [RECURSIVE DICTIONARIES]), so we need to track the ones we've seen so far
+    findAllDeps so_far (Rhs _ kids) 
+      = foldl findAllDeps
+             (extendVarSetList so_far (map instToId kids))     -- Add the kids to so_far
+              [a | Just a <- map (lookupFM avails) kids]       -- Find the kids' Avail
+    findAllDeps so_far other = so_far
+
+
+addSCs :: (Inst -> Bool) -> Avails -> Inst -> TcM Avails
        -- Add all the superclasses of the Inst to Avails
        -- The first param says "dont do this because the original thing
        --      depends on this one, so you'd build a loop"
        -- Invariant: the Inst is already in Avails.
 
 addSCs is_loop avails dict
-  = newDictsFromOld dict sc_theta'     `thenNF_Tc` \ sc_dicts ->
-    foldlNF_Tc add_sc avails (zipEqual "add_scs" sc_dicts sc_sels)
+  = newDictsFromOld dict sc_theta'     `thenM` \ sc_dicts ->
+    foldlM add_sc avails (zipEqual "add_scs" sc_dicts sc_sels)
   where
     (clas, tys) = getDictClassTys dict
     (tyvars, sc_theta, sc_sels, _) = classBigSig clas
     sc_theta' = substTheta (mkTopTyVarSubst tyvars tys) sc_theta
 
     add_sc avails (sc_dict, sc_sel)    -- Add it, and its superclasses
-      = case lookupFM avails sc_dict of
-         Just (Given _ _) -> returnNF_Tc avails        -- Given is cheaper than
-                                                       --   a superclass selection
-         Just other | is_loop sc_dict -> returnNF_Tc avails    -- See Note [SUPERCLASS-LOOP]
-                    | otherwise       -> returnNF_Tc avails'   -- SCs already added
-
-         Nothing -> addSCs is_loop avails' sc_dict
+      | add_me sc_dict = addSCs is_loop avails' sc_dict
+      | otherwise      = returnM avails
       where
-       sc_sel_rhs = DictApp (TyApp (HsVar sc_sel) tys) [instToId dict]
-       avail      = Rhs sc_sel_rhs [dict]
-       avails'    = addToFM avails sc_dict avail
+       sc_sel_rhs = mkHsDictApp (mkHsTyApp (L (instSpan dict) (HsVar sc_sel)) tys) [instToId dict]
+       avails'    = addToFM avails sc_dict (Rhs sc_sel_rhs [dict])
+
+    add_me :: Inst -> Bool
+    add_me sc_dict
+       | is_loop sc_dict = False       -- See Note [SUPERCLASS-LOOP]
+       | otherwise       = case lookupFM avails sc_dict of
+                               Just (Given _ _) -> False       -- Given is cheaper than superclass selection
+                               other            -> True        
 \end{code}
 
 Note [SUPERCLASS-LOOP]: Checking for loops
@@ -1543,6 +1682,14 @@ superclasses of C [a] to avails.  But we must not overwrite the binding
 for d1:Ord a (which is given) with a superclass selection or we'll just
 build a loop! 
 
+Here's another variant, immortalised in tcrun020
+       class Monad m => C1 m
+       class C1 m => C2 m x
+       instance C2 Maybe Bool
+For the instance decl we need to build (C1 Maybe), and it's no good if
+we run around and add (C2 Maybe Bool) and its superclasses to the avails 
+before we search for C1 Maybe.
+
 Here's another example 
        class Eq b => Foo a b
        instance Eq a => Foo [a] a
@@ -1563,6 +1710,42 @@ Now we implement the Right Solution, which is to check for loops directly
 when adding superclasses.  It's a bit like the occurs check in unification.
 
 
+Note [RECURSIVE DICTIONARIES]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Consider 
+    data D r = ZeroD | SuccD (r (D r));
+    
+    instance (Eq (r (D r))) => Eq (D r) where
+        ZeroD     == ZeroD     = True
+        (SuccD a) == (SuccD b) = a == b
+        _         == _         = False;
+    
+    equalDC :: D [] -> D [] -> Bool;
+    equalDC = (==);
+
+We need to prove (Eq (D [])).  Here's how we go:
+
+       d1 : Eq (D [])
+
+by instance decl, holds if
+       d2 : Eq [D []]
+       where   d1 = dfEqD d2
+
+by instance decl of Eq, holds if
+       d3 : D []
+       where   d2 = dfEqList d3
+               d1 = dfEqD d2
+
+But now we can "tie the knot" to give
+
+       d3 = d1
+       d2 = dfEqList d3
+       d1 = dfEqD d2
+
+and it'll even run!  The trick is to put the thing we are trying to prove
+(in this case Eq (D []) into the database before trying to prove its
+contributing clauses.
+       
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
@@ -1585,9 +1768,17 @@ It's OK: the final zonking stage should zap y to (), which is fine.
 
 
 \begin{code}
-tcSimplifyTop :: LIE -> TcM TcDictBinds
-tcSimplifyTop wanted_lie
-  = simpleReduceLoop (text "tcSimplTop") reduceMe wanteds      `thenTc` \ (frees, binds, irreds) ->
+tcSimplifyTop, tcSimplifyInteractive :: [Inst] -> TcM TcDictBinds
+tcSimplifyTop         wanteds = tc_simplify_top False {- Not interactive loop -} wanteds
+tcSimplifyInteractive wanteds = tc_simplify_top True  {- Interactive loop -}     wanteds
+
+
+-- The TcLclEnv should be valid here, solely to improve
+-- error message generation for the monomorphism restriction
+tc_simplify_top is_interactive wanteds
+  = getLclEnv                                                  `thenM` \ lcl_env ->
+    traceTc (text "tcSimplifyTop" <+> ppr (lclEnvElts lcl_env))        `thenM_`
+    simpleReduceLoop (text "tcSimplTop") reduceMe wanteds      `thenM` \ (frees, binds, irreds) ->
     ASSERT( null frees )
 
     let
@@ -1606,22 +1797,24 @@ tcSimplifyTop wanted_lie
 
                -- Collect together all the bad guys
        bad_guys               = non_stds ++ concat std_bads
-       (tidy_env, tidy_dicts) = tidyInsts bad_guys
-       (bad_ips, non_ips)     = partition is_ip tidy_dicts
+       (bad_ips, non_ips)     = partition isIPDict bad_guys
        (no_insts, ambigs)     = partition no_inst non_ips
-       is_ip d   = any isIPPred (predsOfInst d)
-       no_inst d = not (isTyVarDict d) || tyVarsOfInst d `subVarSet` fixed_tvs
-       fixed_tvs = oclose (predsOfInsts tidy_dicts) emptyVarSet
+       no_inst d              = not (isTyVarDict d) 
+       -- Previously, there was a more elaborate no_inst definition:
+       --      no_inst d = not (isTyVarDict d) || tyVarsOfInst d `subVarSet` fixed_tvs
+       --      fixed_tvs = oclose (fdPredsOfInsts tidy_dicts) emptyVarSet
+       -- But that seems over-elaborate to me; it only bites for class decls with
+       -- fundeps like this:           class C a b | -> b where ...
     in
 
        -- Report definite errors
-    mapNF_Tc (addTopInstanceErrs tidy_env) (groupInsts no_insts)       `thenNF_Tc_`
-    mapNF_Tc (addTopIPErrs tidy_env)       (groupInsts bad_ips)                `thenNF_Tc_`
+    groupErrs (addNoInstanceErrs Nothing []) no_insts  `thenM_`
+    addTopIPErrs bad_ips                               `thenM_`
 
        -- Deal with ambiguity errors, but only if
        -- if there has not been an error so far; errors often
        -- give rise to spurious ambiguous Insts
-    ifErrsTc (returnTc []) (
+    ifErrsM (returnM []) (
        
        -- Complain about the ones that don't fall under
        -- the Haskell rules for disambiguation
@@ -1629,15 +1822,13 @@ tcSimplifyTop wanted_lie
        --      e.g. Num (IO a) and Eq (Int -> Int)
        -- and ambiguous dictionaries
        --      e.g. Num a
-       mapNF_Tc (addAmbigErr tidy_env) ambigs  `thenNF_Tc_`
+       addTopAmbigErrs ambigs          `thenM_`
 
        -- Disambiguate the ones that look feasible
-        mapTc disambigGroup std_oks
-    )                                  `thenTc` \ binds_ambig ->
+        mappM (disambigGroup is_interactive) std_oks
+    )                                  `thenM` \ binds_ambig ->
 
-    returnTc (binds `andMonoBinds` andMonoBindList binds_ambig)
-  where
-    wanteds = lieToList wanted_lie
+    returnM (binds `unionBags` unionManyBags binds_ambig)
 
 ----------------------------------
 d1 `cmp_by_tyvar` d2 = get_tv d1 `compare` get_tv d2
@@ -1681,15 +1872,12 @@ Since we're not using the result of @foo@, the result if (presumably)
 @void@.
 
 \begin{code}
-disambigGroup :: [Inst]        -- All standard classes of form (C a)
+disambigGroup :: Bool  -- True <=> simplifying at top-level interactive loop
+             -> [Inst] -- All standard classes of form (C a)
              -> TcM TcDictBinds
 
-disambigGroup dicts
-  |   any isNumericClass classes       -- Guaranteed all standard classes
-         -- see comment at the end of function for reasons as to
-         -- why the defaulting mechanism doesn't apply to groups that
-         -- include CCallable or CReturnable dicts.
-   && not (any isCcallishClass classes)
+disambigGroup is_interactive dicts
+  |   any std_default_class classes    -- Guaranteed all standard classes
   =    -- THE DICTS OBEY THE DEFAULTABLE CONSTRAINT
        -- SO, TRY DEFAULT TYPES IN ORDER
 
@@ -1697,47 +1885,60 @@ disambigGroup dicts
        -- default list which can satisfy all the ambiguous classes.
        -- For example, if Real a is reqd, but the only type in the
        -- default list is Int.
-    tcGetDefaultTys                    `thenNF_Tc` \ default_tys ->
+    get_default_tys                    `thenM` \ default_tys ->
     let
       try_default []   -- No defaults work, so fail
-       = failTc
+       = failM
 
       try_default (default_ty : default_tys)
-       = tryTc_ (try_default default_tys) $    -- If default_ty fails, we try
+       = tryTcLIE_ (try_default default_tys) $ -- If default_ty fails, we try
                                                -- default_tys instead
-         tcSimplifyDefault theta               `thenTc` \ _ ->
-         returnTc default_ty
+         tcSimplifyDefault theta               `thenM` \ _ ->
+         returnM default_ty
         where
          theta = [mkClassPred clas [default_ty] | clas <- classes]
     in
-       -- See if any default works, and if so bind the type variable to it
-       -- If not, add an AmbigErr
-    recoverTc (addAmbigErrs dicts                      `thenNF_Tc_`
-              returnTc EmptyMonoBinds) $
-
-    try_default default_tys                    `thenTc` \ chosen_default_ty ->
-
-       -- Bind the type variable and reduce the context, for real this time
-    unifyTauTy chosen_default_ty (mkTyVarTy tyvar)     `thenTc_`
-    simpleReduceLoop (text "disambig" <+> ppr dicts)
-                    reduceMe dicts                     `thenTc` \ (frees, binds, ambigs) ->
-    WARN( not (null frees && null ambigs), ppr frees $$ ppr ambigs )
-    warnDefault dicts chosen_default_ty                        `thenTc_`
-    returnTc binds
-
-  | all isCreturnableClass classes
-  =    -- Default CCall stuff to (); we don't even both to check that () is an
-       -- instance of CReturnable, because we know it is.
-    unifyTauTy (mkTyVarTy tyvar) unitTy    `thenTc_`
-    returnTc EmptyMonoBinds
-
-  | otherwise -- No defaults
-  = addAmbigErrs dicts `thenNF_Tc_`
-    returnTc EmptyMonoBinds
+       -- See if any default works
+    tryM (try_default default_tys)     `thenM` \ mb_ty ->
+    case mb_ty of
+       Left  _                 -> bomb_out
+       Right chosen_default_ty -> choose_default chosen_default_ty
+
+  | otherwise                          -- No defaults
+  = bomb_out
 
   where
-    tyvar       = get_tv (head dicts)          -- Should be non-empty
-    classes     = map get_clas dicts
+    tyvar   = get_tv (head dicts)      -- Should be non-empty
+    classes = map get_clas dicts
+
+    std_default_class cls
+      =  isNumericClass cls
+      || (is_interactive && 
+         classKey cls `elem` [showClassKey, eqClassKey, ordClassKey])
+               -- In interactive mode, we default Show a to Show ()
+               -- to avoid graututious errors on "show []"
+
+    choose_default default_ty  -- Commit to tyvar = default_ty
+      =        -- Bind the type variable 
+       unifyTauTy default_ty (mkTyVarTy tyvar) `thenM_`
+       -- and reduce the context, for real this time
+       simpleReduceLoop (text "disambig" <+> ppr dicts)
+                    reduceMe dicts                     `thenM` \ (frees, binds, ambigs) ->
+       WARN( not (null frees && null ambigs), ppr frees $$ ppr ambigs )
+       warnDefault dicts default_ty                    `thenM_`
+       returnM binds
+
+    bomb_out = addTopAmbigErrs dicts   `thenM_`
+              returnM emptyBag
+
+get_default_tys
+  = do         { mb_defaults <- getDefaultTys
+       ; case mb_defaults of
+               Just tys -> return tys
+               Nothing  ->     -- No use-supplied default;
+                               -- use [Integer, Double]
+                           do { integer_ty <- tcMetaTy integerTyConName
+                              ; return [integer_ty, doubleTy] } }
 \end{code}
 
 [Aside - why the defaulting mechanism is turned off when
@@ -1795,15 +1996,15 @@ tcSimplifyDeriv :: [TyVar]
                -> TcM ThetaType        -- Needed
 
 tcSimplifyDeriv tyvars theta
-  = tcInstTyVars VanillaTv tyvars                      `thenNF_Tc` \ (tvs, _, tenv) ->
+  = tcInstTyVars VanillaTv tyvars                      `thenM` \ (tvs, _, tenv) ->
        -- The main loop may do unification, and that may crash if 
        -- it doesn't see a TcTyVar, so we have to instantiate. Sigh
        -- ToDo: what if two of them do get unified?
-    newDicts DataDeclOrigin (substTheta tenv theta)    `thenNF_Tc` \ wanteds ->
-    simpleReduceLoop doc reduceMe wanteds              `thenTc` \ (frees, _, irreds) ->
+    newDicts DataDeclOrigin (substTheta tenv theta)    `thenM` \ wanteds ->
+    simpleReduceLoop doc reduceMe wanteds              `thenM` \ (frees, _, irreds) ->
     ASSERT( null frees )                       -- reduceMe never returns Free
 
-    doptsTc Opt_AllowUndecidableInstances              `thenNF_Tc` \ undecidable_ok ->
+    doptM Opt_AllowUndecidableInstances                `thenM` \ undecidable_ok ->
     let
        tv_set      = mkVarSet tvs
        simpl_theta = map dictPred irreds       -- reduceMe squashes all non-dicts
@@ -1832,7 +2033,7 @@ tcSimplifyDeriv tyvars theta
          = addErrTc (badDerivedPred pred)
   
          | otherwise
-         = returnNF_Tc ()
+         = returnM ()
          where
            pred_tyvars = tyVarsOfPred pred
 
@@ -1841,9 +2042,9 @@ tcSimplifyDeriv tyvars theta
                -- but the result should mention TyVars not TcTyVars
     in
    
-    mapNF_Tc check_pred simpl_theta            `thenNF_Tc_`
-    checkAmbiguity tvs simpl_theta tv_set      `thenTc_`
-    returnTc (substTheta rev_env simpl_theta)
+    mappM check_pred simpl_theta               `thenM_`
+    checkAmbiguity tvs simpl_theta tv_set      `thenM_`
+    returnM (substTheta rev_env simpl_theta)
   where
     doc    = ptext SLIT("deriving classes for a data type")
 \end{code}
@@ -1857,14 +2058,14 @@ tcSimplifyDefault :: ThetaType  -- Wanted; has no type variables in it
                  -> TcM ()
 
 tcSimplifyDefault theta
-  = newDicts DataDeclOrigin theta              `thenNF_Tc` \ wanteds ->
-    simpleReduceLoop doc reduceMe wanteds      `thenTc` \ (frees, _, irreds) ->
+  = newDicts DataDeclOrigin theta              `thenM` \ wanteds ->
+    simpleReduceLoop doc reduceMe wanteds      `thenM` \ (frees, _, irreds) ->
     ASSERT( null frees )       -- try_me never returns Free
-    mapNF_Tc (addErrTc . noInstErr) irreds     `thenNF_Tc_`
+    mappM (addErrTc . noInstErr) irreds        `thenM_`
     if null irreds then
-       returnTc ()
+       returnM ()
     else
-       failTc
+       failM
   where
     doc = ptext SLIT("default declaration")
 \end{code}
@@ -1881,123 +2082,176 @@ from the insts, or just whatever seems to be around in the monad just
 now?
 
 \begin{code}
-groupInsts :: [Inst] -> [[Inst]]
+groupErrs :: ([Inst] -> TcM ())        -- Deal with one group
+         -> [Inst]             -- The offending Insts
+          -> TcM ()
 -- Group together insts with the same origin
 -- We want to report them together in error messages
-groupInsts []          = []
-groupInsts (inst:insts) = (inst:friends) : groupInsts others
-                       where
-                               -- (It may seem a bit crude to compare the error messages,
-                               --  but it makes sure that we combine just what the user sees,
-                               --  and it avoids need equality on InstLocs.)
-                         (friends, others) = partition is_friend insts
-                         loc_msg           = showSDoc (pprInstLoc (instLoc inst))
-                         is_friend friend  = showSDoc (pprInstLoc (instLoc friend)) == loc_msg
+
+groupErrs report_err [] 
+  = returnM ()
+groupErrs report_err (inst:insts) 
+  = do_one (inst:friends)              `thenM_`
+    groupErrs report_err others
+
+  where
+       -- (It may seem a bit crude to compare the error messages,
+       --  but it makes sure that we combine just what the user sees,
+       --  and it avoids need equality on InstLocs.)
+   (friends, others) = partition is_friend insts
+   loc_msg          = showSDoc (pprInstLoc (instLoc inst))
+   is_friend friend  = showSDoc (pprInstLoc (instLoc friend)) == loc_msg
+   do_one insts = addInstCtxt (instLoc (head insts)) (report_err insts)
+               -- Add location and context information derived from the Insts
+
+-- Add the "arising from..." part to a message about bunch of dicts
+addInstLoc :: [Inst] -> Message -> Message
+addInstLoc insts msg = msg $$ nest 2 (pprInstLoc (instLoc (head insts)))
 
 plural [x] = empty
 plural xs  = char 's'
 
-addTopIPErrs tidy_env tidy_dicts
-  = addInstErrTcM (instLoc (head tidy_dicts))
-       (tidy_env,
-        ptext SLIT("Unbound implicit parameter") <> plural tidy_dicts <+> pprInsts tidy_dicts)
+addTopIPErrs dicts
+  = groupErrs report tidy_dicts
+  where
+    (tidy_env, tidy_dicts) = tidyInsts dicts
+    report dicts = addErrTcM (tidy_env, mk_msg dicts)
+    mk_msg dicts = addInstLoc dicts (ptext SLIT("Unbound implicit parameter") <> 
+                                    plural tidy_dicts <+> pprInsts tidy_dicts)
+
+addNoInstanceErrs :: Maybe SDoc        -- Nothing => top level
+                               -- Just d => d describes the construct
+                 -> [Inst]     -- What is given by the context or type sig
+                 -> [Inst]     -- What is wanted
+                 -> TcM ()     
+addNoInstanceErrs mb_what givens [] 
+  = returnM ()
+addNoInstanceErrs mb_what givens dicts
+  =    -- Some of the dicts are here because there is no instances
+       -- and some because there are too many instances (overlap)
+       -- The first thing we do is separate them
+    getDOpts           `thenM` \ dflags ->
+    tcGetInstEnvs      `thenM` \ inst_envs ->
+    let
+       (tidy_env1, tidy_givens) = tidyInsts givens
+       (tidy_env2, tidy_dicts)  = tidyMoreInsts tidy_env1 dicts
+
+       -- Run through the dicts, generating a message for each
+       -- overlapping one, but simply accumulating all the 
+       -- no-instance ones so they can be reported as a group
+       (overlap_doc, no_inst_dicts) = foldl check_overlap (empty, []) tidy_dicts
+       check_overlap (overlap_doc, no_inst_dicts) dict 
+         | not (isClassDict dict) = (overlap_doc, dict : no_inst_dicts)
+         | otherwise
+         = case lookupInstEnv dflags inst_envs clas tys of
+               res@(ms, _) 
+                 | length ms > 1 -> (mk_overlap_msg dict res $$ overlap_doc, no_inst_dicts)
+                 | otherwise     -> (overlap_doc, dict : no_inst_dicts)        -- No match
+               -- NB: there can be exactly one match, in the case where we have
+               --      instance C a where ...
+               -- (In this case, lookupInst doesn't bother to look up, 
+               --  unless -fallow-undecidable-instances is set.)
+               -- So we report this as "no instance" rather than "overlap"; the fix is
+               -- to specify -fallow-undecidable-instances, but we leave that to the programmer!
+         where
+           (clas,tys) = getDictClassTys dict
+    in
+    mk_probable_fix tidy_env2 mb_what no_inst_dicts    `thenM` \ (tidy_env3, probable_fix) ->
+    let
+       no_inst_doc | null no_inst_dicts = empty
+                   | otherwise = vcat [addInstLoc no_inst_dicts heading, probable_fix]
+       heading | null givens = ptext SLIT("No instance") <> plural no_inst_dicts <+> 
+                               ptext SLIT("for") <+> pprInsts no_inst_dicts
+               | otherwise   = sep [ptext SLIT("Could not deduce") <+> pprInsts no_inst_dicts,
+                                    nest 2 $ ptext SLIT("from the context") <+> pprInsts tidy_givens]
+    in
+    addErrTcM (tidy_env3, no_inst_doc $$ overlap_doc)
+  where
+    mk_overlap_msg dict (matches, unifiers)
+      = vcat [ addInstLoc [dict] ((ptext SLIT("Overlapping instances for") <+> ppr dict)),
+               sep [ptext SLIT("Matching instances") <> colon,
+                    nest 2 (pprDFuns (dfuns ++ unifiers))],
+               if null unifiers 
+               then empty
+               else parens (ptext SLIT("The choice depends on the instantiation of") <+>
+                            quotes (pprWithCommas ppr (varSetElems (tyVarsOfInst dict))))]
+      where
+       dfuns = [df | (_, (_,_,df)) <- matches]
+
+    mk_probable_fix tidy_env Nothing dicts     -- Top level
+      = mkMonomorphismMsg tidy_env dicts
+    mk_probable_fix tidy_env (Just what) dicts -- Nested (type signatures, instance decls)
+      = returnM (tidy_env, sep [ptext SLIT("Probable fix:"), nest 2 fix1, nest 2 fix2])
+      where
+       fix1 = sep [ptext SLIT("Add") <+> pprInsts dicts,
+                   ptext SLIT("to the") <+> what]
+
+       fix2 | null instance_dicts = empty
+            | otherwise           = ptext SLIT("Or add an instance declaration for")
+                                    <+> pprInsts instance_dicts
+       instance_dicts = [d | d <- dicts, isClassDict d, not (isTyVarDict d)]
+               -- Insts for which it is worth suggesting an adding an instance declaration
+               -- Exclude implicit parameters, and tyvar dicts
 
--- Used for top-level irreducibles
-addTopInstanceErrs tidy_env tidy_dicts
-  = addInstErrTcM (instLoc (head tidy_dicts))
-       (tidy_env,
-        ptext SLIT("No instance") <> plural tidy_dicts <+> 
-               ptext SLIT("for") <+> pprInsts tidy_dicts)
 
-addAmbigErrs dicts
-  = mapNF_Tc (addAmbigErr tidy_env) tidy_dicts
+addTopAmbigErrs dicts
+-- Divide into groups that share a common set of ambiguous tyvars
+  = mapM report (equivClasses cmp [(d, tvs_of d) | d <- tidy_dicts])
   where
     (tidy_env, tidy_dicts) = tidyInsts dicts
 
-addAmbigErr tidy_env tidy_dict
-  = addInstErrTcM (instLoc tidy_dict)
-       (tidy_env,
-        sep [text "Ambiguous type variable(s)" <+> pprQuotedList ambig_tvs,
-             nest 4 (text "in the constraint" <+> quotes (pprInst tidy_dict))])
-  where
-    ambig_tvs = varSetElems (tyVarsOfInst tidy_dict)
+    tvs_of :: Inst -> [TcTyVar]
+    tvs_of d = varSetElems (tyVarsOfInst d)
+    cmp (_,tvs1) (_,tvs2) = tvs1 `compare` tvs2
+    
+    report :: [(Inst,[TcTyVar])] -> TcM ()
+    report pairs@((inst,tvs) : _)      -- The pairs share a common set of ambiguous tyvars
+       = mkMonomorphismMsg tidy_env dicts      `thenM` \ (tidy_env, mono_msg) ->
+         addSrcSpan (instLocSrcSpan (instLoc inst)) $
+               -- the location of the first one will do for the err message
+         addErrTcM (tidy_env, msg $$ mono_msg)
+       where
+         dicts = map fst pairs
+         msg = sep [text "Ambiguous type variable" <> plural tvs <+> 
+                            pprQuotedList tvs <+> in_msg,
+                    nest 2 (pprInstsInFull dicts)]
+         in_msg | isSingleton dicts = text "in the top-level constraint:"
+                | otherwise         = text "in these top-level constraints:"
+
+
+mkMonomorphismMsg :: TidyEnv -> [Inst] -> TcM (TidyEnv, Message)
+-- There's an error with these Insts; if they have free type variables
+-- it's probably caused by the monomorphism restriction. 
+-- Try to identify the offending variable
+-- ASSUMPTION: the Insts are fully zonked
+mkMonomorphismMsg tidy_env insts
+  | isEmptyVarSet inst_tvs
+  = returnM (tidy_env, empty)
+  | otherwise
+  = findGlobals inst_tvs tidy_env      `thenM` \ (tidy_env, docs) ->
+    returnM (tidy_env, mk_msg docs)
 
+  where
+    inst_tvs = tyVarsOfInsts insts
+
+    mk_msg []   = empty                -- This happens in things like
+                               --      f x = show (read "foo")
+                               -- whre monomorphism doesn't play any role
+    mk_msg docs = vcat [ptext SLIT("Possible cause: the monomorphism restriction applied to the following:"),
+                       nest 2 (vcat docs),
+                       ptext SLIT("Probable fix: give these definition(s) an explicit type signature")]
+    
 warnDefault dicts default_ty
-  = doptsTc Opt_WarnTypeDefaults  `thenTc` \ warn_flag ->
-    tcAddSrcLoc (get_loc (head dicts)) (warnTc warn_flag warn_msg)
+  = doptM Opt_WarnTypeDefaults  `thenM` \ warn_flag ->
+    addInstCtxt (instLoc (head dicts)) (warnTc warn_flag warn_msg)
   where
        -- Tidy them first
     (_, tidy_dicts) = tidyInsts dicts
-    get_loc i = case instLoc i of { (_,loc,_) -> loc }
     warn_msg  = vcat [ptext SLIT("Defaulting the following constraint(s) to type") <+>
                                quotes (ppr default_ty),
                      pprInstsInFull tidy_dicts]
 
-complainCheck doc givens irreds
-  = mapNF_Tc zonkInst given_dicts_and_ips                        `thenNF_Tc` \ givens' ->
-    mapNF_Tc (addNoInstanceErrs doc givens') (groupInsts irreds)  `thenNF_Tc_`
-    returnNF_Tc ()
-  where
-    given_dicts_and_ips = filter (not . isMethod) givens
-       -- Filter out methods, which are only added to
-       -- the given set as an optimisation
-
-addNoInstanceErrs what_doc givens dicts
-  = getDOptsTc         `thenNF_Tc` \ dflags ->
-    tcGetInstEnv       `thenNF_Tc` \ inst_env ->
-    let
-       (tidy_env1, tidy_givens) = tidyInsts givens
-       (tidy_env2, tidy_dicts)  = tidyMoreInsts tidy_env1 dicts
-
-       doc = vcat [sep [herald <+> pprInsts tidy_dicts,
-                        nest 4 $ ptext SLIT("from the context") <+> pprInsts tidy_givens],
-                   ambig_doc,
-                   ptext SLIT("Probable fix:"),
-                   nest 4 fix1,
-                   nest 4 fix2]
-
-       herald = ptext SLIT("Could not") <+> unambig_doc <+> ptext SLIT("deduce")
-       unambig_doc | ambig_overlap = ptext SLIT("unambiguously")
-                   | otherwise     = empty
-
-               -- The error message when we don't find a suitable instance
-               -- is complicated by the fact that sometimes this is because
-               -- there is no instance, and sometimes it's because there are
-               -- too many instances (overlap).  See the comments in TcEnv.lhs
-               -- with the InstEnv stuff.
-
-       ambig_doc
-           | not ambig_overlap = empty
-           | otherwise
-           = vcat [ptext SLIT("The choice of (overlapping) instance declaration"),
-                   nest 4 (ptext SLIT("depends on the instantiation of") <+>
-                           quotes (pprWithCommas ppr (varSetElems (tyVarsOfInsts tidy_dicts))))]
-
-       fix1 = sep [ptext SLIT("Add") <+> pprInsts tidy_dicts,
-                   ptext SLIT("to the") <+> what_doc]
-
-       fix2 | null instance_dicts 
-            = empty
-            | otherwise
-            = ptext SLIT("Or add an instance declaration for") <+> pprInsts instance_dicts
-
-       instance_dicts = [d | d <- tidy_dicts, isClassDict d, not (isTyVarDict d)]
-               -- Insts for which it is worth suggesting an adding an instance declaration
-               -- Exclude implicit parameters, and tyvar dicts
-
-           -- Checks for the ambiguous case when we have overlapping instances
-       ambig_overlap = any ambig_overlap1 dicts
-       ambig_overlap1 dict 
-               | isClassDict dict
-               = case lookupInstEnv dflags inst_env clas tys of
-                           NoMatch ambig -> ambig
-                           other         -> False
-               | otherwise = False
-               where
-                 (clas,tys) = getDictClassTys dict
-    in
-    addInstErrTcM (instLoc (head dicts)) (tidy_env2, doc)
-
 -- Used for the ...Thetas variants; all top level
 noInstErr pred = ptext SLIT("No instance for") <+> quotes (ppr pred)
 
@@ -2012,9 +2266,4 @@ reduceDepthErr n stack
          nest 4 (pprInstsInFull stack)]
 
 reduceDepthMsg n stack = nest 4 (pprInstsInFull stack)
-
------------------------------------------------
-addCantGenErr inst
-  = addErrTc (sep [ptext SLIT("Cannot generalise these overloadings (in a _ccall_):"),
-                  nest 4 (ppr inst <+> pprInstLoc (instLoc inst))])
 \end{code}