Simon's big boxy-type commit
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcType.lhs
index 7f4e0df..448f10a 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-%
+
 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
 %
 \section[TcType]{Types used in the typechecker}
@@ -17,43 +17,58 @@ is the principal client.
 module TcType (
   --------------------------------
   -- Types 
-  TauType, RhoType, SigmaType, 
+  TcType, TcSigmaType, TcRhoType, TcTauType, TcPredType, TcThetaType, 
+  TcTyVar, TcTyVarSet, TcKind, 
+
+  BoxyTyVar, BoxySigmaType, BoxyRhoType, BoxyThetaType, BoxyType,
+
+  --------------------------------
+  -- MetaDetails
+  UserTypeCtxt(..), pprUserTypeCtxt,
+  TcTyVarDetails(..), BoxInfo(..), pprTcTyVarDetails,
+  MetaDetails(Flexi, Indirect), SkolemInfo(..), pprSkolTvBinding, pprSkolInfo,
+  isImmutableTyVar, isSkolemTyVar, isMetaTyVar, isBoxyTyVar, isSigTyVar, isExistentialTyVar, 
+  metaTvRef, 
+  isFlexi, isIndirect, 
 
   --------------------------------
   -- Builders
-  mkRhoTy, mkSigmaTy, 
+  mkPhiTy, mkSigmaTy, 
 
   --------------------------------
   -- Splitters  
   -- These are important because they do not look through newtypes
-  tcSplitForAllTys, tcSplitRhoTy, 
-  tcSplitFunTy_maybe, tcSplitFunTys, tcFunArgTy, tcFunResultTy,
+  tcView,
+  tcSplitForAllTys, tcSplitPhiTy, 
+  tcSplitFunTy_maybe, tcSplitFunTys, tcFunArgTy, tcFunResultTy, tcSplitFunTysN,
   tcSplitTyConApp, tcSplitTyConApp_maybe, tcTyConAppTyCon, tcTyConAppArgs,
-  tcSplitAppTy_maybe, tcSplitAppTy, tcSplitSigmaTy,
-  tcSplitMethodTy, tcGetTyVar_maybe, tcGetTyVar,
+  tcSplitAppTy_maybe, tcSplitAppTy, tcSplitAppTys, 
+  tcValidInstHeadTy, tcGetTyVar_maybe, tcGetTyVar,
+  tcSplitSigmaTy, tcMultiSplitSigmaTy, 
 
   ---------------------------------
   -- Predicates. 
   -- Again, newtypes are opaque
-  tcEqType, tcEqPred, tcCmpType, tcCmpTypes, tcCmpPred,
-  isQualifiedTy, isOverloadedTy, 
-  isDoubleTy, isFloatTy, isIntTy,
-  isIntegerTy, isAddrTy, isBoolTy, isUnitTy, isForeignPtrTy, 
-  isTauTy, tcIsTyVarTy, tcIsForAllTy,
+  tcEqType, tcEqTypes, tcEqPred, tcCmpType, tcCmpTypes, tcCmpPred, tcEqTypeX,
+  isSigmaTy, isOverloadedTy, isRigidTy, isBoxyTy,
+  isDoubleTy, isFloatTy, isIntTy, isStringTy,
+  isIntegerTy, isAddrTy, isBoolTy, isUnitTy,
+  isTauTy, isTauTyCon, tcIsTyVarTy, tcIsForAllTy, 
 
   ---------------------------------
   -- Misc type manipulators
-  hoistForAllTys, deNoteType,
-  namesOfType, namesOfDFunHead,
+  deNoteType, classesOfTheta,
+  tyClsNamesOfType, tyClsNamesOfDFunHead, 
   getDFunTyKey,
 
   ---------------------------------
   -- Predicate types  
-  PredType, getClassPredTys_maybe, getClassPredTys, 
-  isPredTy, isClassPred, isTyVarClassPred, predHasFDs,
-  mkDictTy, tcSplitPredTy_maybe, predTyUnique,
-  isDictTy, tcSplitDFunTy, predTyUnique, 
-  mkClassPred, predMentionsIPs, inheritablePred, isIPPred, mkPredName,
+  getClassPredTys_maybe, getClassPredTys, 
+  isClassPred, isTyVarClassPred, 
+  mkDictTy, tcSplitPredTy_maybe, 
+  isPredTy, isDictTy, tcSplitDFunTy, tcSplitDFunHead, predTyUnique, 
+  mkClassPred, isInheritablePred, isLinearPred, isIPPred, mkPredName, 
+  dataConsStupidTheta, isRefineableTy,
 
   ---------------------------------
   -- Foreign import and export
@@ -64,128 +79,509 @@ module TcType (
   isFFIDynArgumentTy,  -- :: Type -> Bool
   isFFIDynResultTy,    -- :: Type -> Bool
   isFFILabelTy,        -- :: Type -> Bool
-
-  ---------------------------------
-  -- Unifier and matcher  
-  unifyTysX, unifyTyListsX, unifyExtendTysX,
-  allDistinctTyVars,
-  matchTy, matchTys, match,
+  isFFIDotnetTy,       -- :: DynFlags -> Type -> Bool
+  isFFIDotnetObjTy,    -- :: Type -> Bool
+  isFFITy,            -- :: Type -> Bool
+  
+  toDNType,            -- :: Type -> DNType
 
   --------------------------------
   -- Rexported from Type
   Kind,        -- Stuff to do with kinds is insensitive to pre/post Tc
   unliftedTypeKind, liftedTypeKind, openTypeKind, mkArrowKind, mkArrowKinds, 
-  superBoxity, liftedBoxity, hasMoreBoxityInfo, defaultKind, superKind,
-  isTypeKind,
+  isLiftedTypeKind, isUnliftedTypeKind, isOpenTypeKind, 
+  isArgTypeKind, isSubKind, defaultKind, 
 
-  Type, SourceType(..), PredType, ThetaType, 
+  Type, PredType(..), ThetaType, 
   mkForAllTy, mkForAllTys, 
   mkFunTy, mkFunTys, zipFunTys, 
-  mkTyConApp, mkAppTy, mkAppTys, mkSynTy, applyTy, applyTys,
+  mkTyConApp, mkAppTy, mkAppTys, applyTy, applyTys,
   mkTyVarTy, mkTyVarTys, mkTyConTy, mkPredTy, mkPredTys, 
 
+  -- Type substitutions
+  TvSubst(..),         -- Representation visible to a few friends
+  TvSubstEnv, emptyTvSubst,
+  mkOpenTvSubst, zipOpenTvSubst, zipTopTvSubst, mkTopTvSubst, notElemTvSubst,
+  getTvSubstEnv, setTvSubstEnv, getTvInScope, extendTvInScope, lookupTyVar,
+  extendTvSubst, extendTvSubstList, isInScope, mkTvSubst, zipTyEnv,
+  substTy, substTys, substTyWith, substTheta, substTyVar, substTyVarBndr,
+
   isUnLiftedType,      -- Source types are always lifted
   isUnboxedTupleType,  -- Ditto
-  isPrimitiveType,
+  isPrimitiveType, 
 
   tidyTopType, tidyType, tidyPred, tidyTypes, tidyFreeTyVars, tidyOpenType, tidyOpenTypes,
-  tidyTyVarBndr, tidyOpenTyVar, tidyOpenTyVars,
-  typeKind, eqKind, eqUsage,
+  tidyTyVarBndr, tidyOpenTyVar, tidyOpenTyVars, tidySkolemTyVar,
+  typeKind, tidyKind,
 
-  tyVarsOfType, tyVarsOfTypes, tyVarsOfPred, tyVarsOfTheta
-  ) where
+  tyVarsOfType, tyVarsOfTypes, tyVarsOfPred, tyVarsOfTheta,
+  tcTyVarsOfType, tcTyVarsOfTypes, exactTyVarsOfType, exactTyVarsOfTypes,
 
-#include "HsVersions.h"
+  pprKind, pprParendKind,
+  pprType, pprParendType, pprTyThingCategory,
+  pprPred, pprTheta, pprThetaArrow, pprClassPred
 
+  ) where
 
-import {-# SOURCE #-} PprType( pprType )
+#include "HsVersions.h"
 
 -- friends:
-import TypeRep         ( Type(..), TyNote(..), funTyCon )  -- friend
-import Type            ( mkUTyM, unUTy )       -- Used locally
+import TypeRep         ( Type(..), funTyCon )  -- friend
 
 import Type            (       -- Re-exports
-                         tyVarsOfType, tyVarsOfTypes, tyVarsOfPred, tyVarsOfTheta,
-                         Kind, Type, TauType, SourceType(..), PredType, ThetaType, 
-                         unliftedTypeKind, liftedTypeKind, openTypeKind, mkArrowKind, mkArrowKinds,
-                         mkForAllTy, mkForAllTys, defaultKind, isTypeKind,
+                         tyVarsOfType, tyVarsOfTypes, tyVarsOfPred,
+                         tyVarsOfTheta, Kind, PredType(..),
+                         ThetaType, unliftedTypeKind, 
+                         liftedTypeKind, openTypeKind, mkArrowKind,
+                         isLiftedTypeKind, isUnliftedTypeKind, 
+                         mkArrowKinds, mkForAllTy, mkForAllTys,
+                         defaultKind, isArgTypeKind, isOpenTypeKind,
                          mkFunTy, mkFunTys, zipFunTys, 
-                         mkTyConApp, mkAppTy, mkAppTys, mkSynTy, applyTy, applyTys,
-                         mkTyVarTy, mkTyVarTys, mkTyConTy, mkPredTy, mkPredTys,
-                         isUnLiftedType, isUnboxedTupleType, isPrimitiveType,
-                         splitNewType_maybe, splitTyConApp_maybe,
-                         tidyTopType, tidyType, tidyPred, tidyTypes, tidyFreeTyVars, tidyOpenType, tidyOpenTypes,
-                         tidyTyVarBndr, tidyOpenTyVar, tidyOpenTyVars, eqKind, eqUsage,
-                         hasMoreBoxityInfo, liftedBoxity, superBoxity, typeKind, superKind
+                         mkTyConApp, mkAppTy,
+                         mkAppTys, applyTy, applyTys,
+                         mkTyVarTy, mkTyVarTys, mkTyConTy, mkPredTy,
+                         mkPredTys, isUnLiftedType, 
+                         isUnboxedTupleType, isPrimitiveType,
+                         splitTyConApp_maybe,
+                         tidyTopType, tidyType, tidyPred, tidyTypes,
+                         tidyFreeTyVars, tidyOpenType, tidyOpenTypes,
+                         tidyTyVarBndr, tidyOpenTyVar,
+                         tidyOpenTyVars, tidyKind,
+                         isSubKind, tcView,
+
+                         tcEqType, tcEqTypes, tcCmpType, tcCmpTypes, 
+                         tcEqPred, tcCmpPred, tcEqTypeX, 
+
+                         TvSubst(..),
+                         TvSubstEnv, emptyTvSubst, mkTvSubst, zipTyEnv,
+                         mkOpenTvSubst, zipOpenTvSubst, zipTopTvSubst, mkTopTvSubst,
+                         getTvSubstEnv, setTvSubstEnv, getTvInScope, extendTvInScope,
+                         extendTvSubst, extendTvSubstList, isInScope, notElemTvSubst,
+                         substTy, substTys, substTyWith, substTheta, 
+                         substTyVar, substTyVarBndr, substPred, lookupTyVar,
+
+                         typeKind, repType,
+                         pprKind, pprParendKind,
+                         pprType, pprParendType, pprTyThingCategory,
+                         pprPred, pprTheta, pprThetaArrow, pprClassPred
                        )
-import TyCon           ( TyCon, isUnLiftedTyCon )
-import Class           ( classHasFDs, Class )
-import Var             ( TyVar, tyVarKind )
-import ForeignCall     ( Safety, playSafe )
-import VarEnv
+import TyCon           ( TyCon, isUnLiftedTyCon, isSynTyCon, synTyConDefn, tyConUnique )
+import DataCon         ( DataCon, dataConStupidTheta, dataConResTys )
+import Class           ( Class )
+import Var             ( TyVar, Id, isTcTyVar, mkTcTyVar, tyVarName, tyVarKind, tcTyVarDetails )
+import ForeignCall     ( Safety, playSafe, DNType(..) )
+import Unify           ( tcMatchTys )
 import VarSet
 
 -- others:
-import CmdLineOpts     ( DynFlags, DynFlag( Opt_GlasgowExts ), dopt )
-import Name            ( Name, NamedThing(..), mkLocalName )
-import OccName         ( OccName, mkDictOcc )
+import DynFlags                ( DynFlags, DynFlag( Opt_GlasgowExts ), dopt )
+import Name            ( Name, NamedThing(..), mkInternalName, getSrcLoc )
 import NameSet
+import VarEnv          ( TidyEnv )
+import OccName         ( OccName, mkDictOcc )
 import PrelNames       -- Lots (e.g. in isFFIArgumentTy)
-import TysWiredIn      ( ptrTyCon, funPtrTyCon, addrTyCon, unitTyCon )
-import Unique          ( Unique, Uniquable(..) )
-import SrcLoc          ( SrcLoc )
-import Util            ( cmpList, thenCmp, equalLength )
-import Maybes          ( maybeToBool, expectJust )
+import TysWiredIn      ( unitTyCon, charTyCon, listTyCon )
+import BasicTypes      ( IPName(..), Arity, ipNameName )
+import SrcLoc          ( SrcLoc, SrcSpan )
+import Util            ( snocView, equalLength )
+import Maybes          ( maybeToBool, expectJust, mapCatMaybes )
+import ListSetOps      ( hasNoDups )
+import List            ( nubBy )
 import Outputable
+import DATA_IOREF
 \end{code}
 
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{Tau, sigma and rho}
+\subsection{Types}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
+The type checker divides the generic Type world into the 
+following more structured beasts:
+
+sigma ::= forall tyvars. phi
+       -- A sigma type is a qualified type
+       --
+       -- Note that even if 'tyvars' is empty, theta
+       -- may not be: e.g.   (?x::Int) => Int
+
+       -- Note that 'sigma' is in prenex form:
+       -- all the foralls are at the front.
+       -- A 'phi' type has no foralls to the right of
+       -- an arrow
+
+phi :: theta => rho
+
+rho ::= sigma -> rho
+     |  tau
+
+-- A 'tau' type has no quantification anywhere
+-- Note that the args of a type constructor must be taus
+tau ::= tyvar
+     |  tycon tau_1 .. tau_n
+     |  tau_1 tau_2
+     |  tau_1 -> tau_2
+
+-- In all cases, a (saturated) type synonym application is legal,
+-- provided it expands to the required form.
+
 \begin{code}
-type SigmaType    = Type
-type RhoType             = Type
+type TcTyVar = TyVar   -- Used only during type inference
+type TcType = Type     -- A TcType can have mutable type variables
+       -- Invariant on ForAllTy in TcTypes:
+       --      forall a. T
+       -- a cannot occur inside a MutTyVar in T; that is,
+       -- T is "flattened" before quantifying over a
+
+-- These types do not have boxy type variables in them
+type TcPredType     = PredType
+type TcThetaType    = ThetaType
+type TcSigmaType    = TcType
+type TcRhoType      = TcType
+type TcTauType      = TcType
+type TcKind         = Kind
+type TcTyVarSet     = TyVarSet
+
+-- These types may have boxy type variables in them
+type BoxyTyVar     = TcTyVar
+type BoxyRhoType    = TcType   
+type BoxyThetaType  = TcThetaType      
+type BoxySigmaType  = TcType           
+type BoxyType       = TcType           
+\end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{TyVarDetails}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+TyVarDetails gives extra info about type variables, used during type
+checking.  It's attached to mutable type variables only.
+It's knot-tied back to Var.lhs.  There is no reason in principle
+why Var.lhs shouldn't actually have the definition, but it "belongs" here.
 
-mkSigmaTy tyvars theta tau = mkForAllTys tyvars (mkRhoTy theta tau)
 
-mkRhoTy :: [SourceType] -> Type -> Type
-mkRhoTy theta ty = UASSERT2( not (isUTy ty), pprType ty )
-                   foldr (\p r -> FunTy (mkUTyM (mkPredTy p)) (mkUTyM r)) ty theta
+Note [Signature skolems]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Consider this
 
+  x :: [a]
+  y :: b
+  (x,y,z) = ([y,z], z, head x)
+
+Here, x and y have type sigs, which go into the environment.  We used to
+instantiate their types with skolem constants, and push those types into
+the RHS, so we'd typecheck the RHS with type
+       ( [a*], b*, c )
+where a*, b* are skolem constants, and c is an ordinary meta type varible.
+
+The trouble is that the occurrences of z in the RHS force a* and b* to 
+be the *same*, so we can't make them into skolem constants that don't unify
+with each other.  Alas.
+
+On the other hand, we *must* use skolems for signature type variables, 
+becuase GADT type refinement refines skolems only.  
+
+One solution would be insist that in the above defn the programmer uses
+the same type variable in both type signatures.  But that takes explanation.
+
+The alternative (currently implemented) is to have a special kind of skolem
+constant, SigSkokTv, which can unify with other SigSkolTvs.  
+
+
+\begin{code}
+-- A TyVarDetails is inside a TyVar
+data TcTyVarDetails
+  = SkolemTv SkolemInfo                        -- A skolem constant
+
+  | MetaTv BoxInfo (IORef MetaDetails)
+
+data BoxInfo 
+   = BoxTv     -- The contents is a (non-boxy) sigma-type
+               -- That is, this MetaTv is a "box"
+
+   | TauTv     -- The contents is a (non-boxy) tau-type
+               -- That is, this MetaTv is an ordinary unification variable
+
+   | SigTv SkolemInfo  -- A variant of TauTv, except that it should not be
+                       -- unified with a type, only with a type variable
+                       -- SigTvs are only distinguished to improve error messages
+                       --      see Note [Signature skolems]        
+                       --      The MetaDetails, if filled in, will 
+                       --      always be another SigTv or a SkolemTv
+
+-- INVARIANTS:
+--     A TauTv is always filled in with a tau-type, which
+--     never contains any BoxTvs, nor any ForAlls 
+--
+--     However, a BoxTv can contain a type that contains further BoxTvs
+--     Notably, when typechecking an explicit list, say [e1,e2], with
+--     expected type being a box b1, we fill in b1 with (List b2), where
+--     b2 is another (currently empty) box.
+
+data MetaDetails
+  = Flexi          -- Flexi type variables unify to become 
+                   -- Indirects.  
+
+  | Indirect TcType  -- INVARIANT:
+                    --   For a BoxTv, this type must be non-boxy
+                     --   For a TauTv, this type must be a tau-type
+
+data SkolemInfo
+  = SigSkol UserTypeCtxt       -- A skolem that is created by instantiating
+                               -- a programmer-supplied type signature
+                               -- Location of the binding site is on the TyVar
+
+       -- The rest are for non-scoped skolems
+  | ClsSkol Class      -- Bound at a class decl
+  | InstSkol Id                -- Bound at an instance decl
+  | PatSkol DataCon    -- An existential type variable bound by a pattern for
+           SrcSpan     -- a data constructor with an existential type. E.g.
+                       --      data T = forall a. Eq a => MkT a
+                       --      f (MkT x) = ...
+                       -- The pattern MkT x will allocate an existential type
+                       -- variable for 'a'.  
+  | ArrowSkol SrcSpan  -- An arrow form (see TcArrows)
+
+  | GenSkol [TcTyVar]  -- Bound when doing a subsumption check for 
+           TcType      --      (forall tvs. ty)
+           SrcSpan
+
+  | UnkSkol            -- Unhelpful info (until I improve it)
+
+-------------------------------------
+-- UserTypeCtxt describes the places where a 
+-- programmer-written type signature can occur
+data UserTypeCtxt 
+  = FunSigCtxt Name    -- Function type signature
+                       -- Also used for types in SPECIALISE pragmas
+  | ExprSigCtxt                -- Expression type signature
+  | ConArgCtxt Name    -- Data constructor argument
+  | TySynCtxt Name     -- RHS of a type synonym decl
+  | GenPatCtxt         -- Pattern in generic decl
+                       --      f{| a+b |} (Inl x) = ...
+  | LamPatSigCtxt              -- Type sig in lambda pattern
+                       --      f (x::t) = ...
+  | BindPatSigCtxt     -- Type sig in pattern binding pattern
+                       --      (x::t, y) = e
+  | ResSigCtxt         -- Result type sig
+                       --      f x :: t = ....
+  | ForSigCtxt Name    -- Foreign inport or export signature
+  | RuleSigCtxt Name   -- Signature on a forall'd variable in a RULE
+  | DefaultDeclCtxt    -- Types in a default declaration
+  | SpecInstCtxt       -- SPECIALISE instance pragma
+
+-- Notes re TySynCtxt
+-- We allow type synonyms that aren't types; e.g.  type List = []
+--
+-- If the RHS mentions tyvars that aren't in scope, we'll 
+-- quantify over them:
+--     e.g.    type T = a->a
+-- will become type T = forall a. a->a
+--
+-- With gla-exts that's right, but for H98 we should complain. 
 \end{code}
 
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+               Pretty-printing
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+pprTcTyVarDetails :: TcTyVarDetails -> SDoc
+-- For debugging
+pprTcTyVarDetails (SkolemTv _)         = ptext SLIT("sk")
+pprTcTyVarDetails (MetaTv BoxTv _)     = ptext SLIT("box")
+pprTcTyVarDetails (MetaTv TauTv _)     = ptext SLIT("tau")
+pprTcTyVarDetails (MetaTv (SigTv _) _) = ptext SLIT("sig")
+
+pprUserTypeCtxt :: UserTypeCtxt -> SDoc
+pprUserTypeCtxt (FunSigCtxt n)  = ptext SLIT("the type signature for") <+> quotes (ppr n)
+pprUserTypeCtxt ExprSigCtxt     = ptext SLIT("an expression type signature")
+pprUserTypeCtxt (ConArgCtxt c)  = ptext SLIT("the type of the constructor") <+> quotes (ppr c)
+pprUserTypeCtxt (TySynCtxt c)   = ptext SLIT("the RHS of the type synonym") <+> quotes (ppr c)
+pprUserTypeCtxt GenPatCtxt      = ptext SLIT("the type pattern of a generic definition")
+pprUserTypeCtxt LamPatSigCtxt   = ptext SLIT("a pattern type signature")
+pprUserTypeCtxt BindPatSigCtxt  = ptext SLIT("a pattern type signature")
+pprUserTypeCtxt ResSigCtxt      = ptext SLIT("a result type signature")
+pprUserTypeCtxt (ForSigCtxt n)  = ptext SLIT("the foreign declaration for") <+> quotes (ppr n)
+pprUserTypeCtxt (RuleSigCtxt n) = ptext SLIT("the type signature for") <+> quotes (ppr n)
+pprUserTypeCtxt DefaultDeclCtxt = ptext SLIT("a type in a `default' declaration")
+pprUserTypeCtxt SpecInstCtxt    = ptext SLIT("a SPECIALISE instance pragma")
+
+
+--------------------------------
+tidySkolemTyVar :: TidyEnv -> TcTyVar -> (TidyEnv, TcTyVar)
+-- Tidy the type inside a GenSkol, preparatory to printing it
+tidySkolemTyVar env tv
+  = ASSERT( isSkolemTyVar tv )
+    (env1, mkTcTyVar (tyVarName tv) (tyVarKind tv) info1)
+  where
+    (env1, info1) = case tcTyVarDetails tv of
+                     SkolemTv (GenSkol tvs ty loc) -> (env2, SkolemTv (GenSkol tvs1 ty1 loc))
+                           where
+                             (env1, tvs1) = tidyOpenTyVars env tvs
+                             (env2, ty1)  = tidyOpenType env1 ty
+                     info -> (env, info)
+                    
+pprSkolTvBinding :: TcTyVar -> SDoc
+-- Print info about the binding of a skolem tyvar, 
+-- or nothing if we don't have anything useful to say
+pprSkolTvBinding tv
+  = ppr_details (tcTyVarDetails tv)
+  where
+    ppr_details (MetaTv TauTv _)   = quotes (ppr tv) <+> ptext SLIT("is a meta type variable")
+    ppr_details (MetaTv BoxTv _)   = quotes (ppr tv) <+> ptext SLIT("is a boxy type variable")
+    ppr_details (MetaTv (SigTv info) _) = ppr_skol info
+    ppr_details (SkolemTv info)                = ppr_skol info
+
+    ppr_skol UnkSkol        = empty    -- Unhelpful; omit
+    ppr_skol (SigSkol ctxt)  = sep [quotes (ppr tv) <+> ptext SLIT("is bound by") <+> pprUserTypeCtxt ctxt,
+                                   nest 2 (ptext SLIT("at") <+> ppr (getSrcLoc tv))]
+    ppr_skol info            = quotes (ppr tv) <+> pprSkolInfo info
+pprSkolInfo :: SkolemInfo -> SDoc
+pprSkolInfo (SigSkol ctxt)   = ptext SLIT("is bound by") <+> pprUserTypeCtxt ctxt
+pprSkolInfo (ClsSkol cls)    = ptext SLIT("is bound by the class declaration for") <+> quotes (ppr cls)
+pprSkolInfo (InstSkol df)    = ptext SLIT("is bound by the instance declaration at") <+> ppr (getSrcLoc df)
+pprSkolInfo (ArrowSkol loc)  = ptext SLIT("is bound by the arrow form at") <+> ppr loc
+pprSkolInfo (PatSkol dc loc) = sep [ptext SLIT("is bound by the pattern for") <+> quotes (ppr dc),
+                                   nest 2 (ptext SLIT("at") <+> ppr loc)]
+pprSkolInfo (GenSkol tvs ty loc) = sep [sep [ptext SLIT("is bound by the polymorphic type"), 
+                                            nest 2 (quotes (ppr (mkForAllTys tvs ty)))],
+                                       nest 2 (ptext SLIT("at") <+> ppr loc)]
+-- UnkSkol, SigSkol
+-- For type variables the others are dealt with by pprSkolTvBinding.  
+-- For Insts, these cases should not happen
+pprSkolInfo UnkSkol = panic "UnkSkol"
+
+instance Outputable MetaDetails where
+  ppr Flexi        = ptext SLIT("Flexi")
+  ppr (Indirect ty) = ptext SLIT("Indirect") <+> ppr ty
+\end{code}
 
-@isTauTy@ tests for nested for-alls.
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+               Predicates
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
 \begin{code}
-isTauTy :: Type -> Bool
-isTauTy (TyVarTy v)     = True
-isTauTy (TyConApp _ tys) = all isTauTy tys
-isTauTy (AppTy a b)     = isTauTy a && isTauTy b
-isTauTy (FunTy a b)     = isTauTy a && isTauTy b
-isTauTy (SourceTy p)    = True         -- Don't look through source types
-isTauTy (NoteTy _ ty)   = isTauTy ty
-isTauTy (UsageTy _ ty)   = isTauTy ty
-isTauTy other           = False
+isImmutableTyVar, isSkolemTyVar, isExistentialTyVar, isBoxyTyVar, isMetaTyVar :: TyVar -> Bool
+isImmutableTyVar tv
+  | isTcTyVar tv = isSkolemTyVar tv
+  | otherwise    = True
+
+isSkolemTyVar tv 
+  = ASSERT( isTcTyVar tv )
+    case tcTyVarDetails tv of
+       SkolemTv _         -> True
+       MetaTv _ _         -> False
+
+isExistentialTyVar tv  -- Existential type variable, bound by a pattern
+  = ASSERT( isTcTyVar tv )
+    case tcTyVarDetails tv of
+       SkolemTv (PatSkol _ _) -> True
+       other                  -> False
+
+isMetaTyVar tv 
+  = ASSERT2( isTcTyVar tv, ppr tv )
+    case tcTyVarDetails tv of
+       MetaTv _ _ -> True
+       other      -> False
+
+isBoxyTyVar tv 
+  = ASSERT( isTcTyVar tv )
+    case tcTyVarDetails tv of
+       MetaTv BoxTv _ -> True
+       other          -> False
+
+isSigTyVar tv 
+  = ASSERT( isTcTyVar tv )
+    case tcTyVarDetails tv of
+       MetaTv (SigTv _) _ -> True
+       other              -> False
+
+metaTvRef :: TyVar -> IORef MetaDetails
+metaTvRef tv 
+  = ASSERT( isTcTyVar tv )
+    case tcTyVarDetails tv of
+       MetaTv _ ref -> ref
+       other      -> pprPanic "metaTvRef" (ppr tv)
+
+isFlexi, isIndirect :: MetaDetails -> Bool
+isFlexi Flexi = True
+isFlexi other = False
+
+isIndirect (Indirect _) = True
+isIndirect other        = False
+\end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Tau, sigma and rho}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+mkSigmaTy tyvars theta tau = mkForAllTys tyvars (mkPhiTy theta tau)
+
+mkPhiTy :: [PredType] -> Type -> Type
+mkPhiTy theta ty = foldr (\p r -> FunTy (mkPredTy p) r) ty theta
 \end{code}
 
+@isTauTy@ tests for nested for-alls.  It should not be called on a boxy type.
+
 \begin{code}
+isTauTy :: Type -> Bool
+isTauTy ty | Just ty' <- tcView ty = isTauTy ty'
+isTauTy (TyVarTy tv)    = ASSERT( not (isTcTyVar tv && isBoxyTyVar tv) )
+                          True
+isTauTy (TyConApp tc tys) = all isTauTy tys && isTauTyCon tc
+isTauTy (AppTy a b)      = isTauTy a && isTauTy b
+isTauTy (FunTy a b)      = isTauTy a && isTauTy b
+isTauTy (PredTy p)       = True                -- Don't look through source types
+isTauTy other            = False
+
+
+isTauTyCon :: TyCon -> Bool
+-- Returns False for type synonyms whose expansion is a polytype
+isTauTyCon tc | isSynTyCon tc = isTauTy (snd (synTyConDefn tc))
+             | otherwise     = True
+
+---------------
+isBoxyTy :: TcType -> Bool
+isBoxyTy ty = any isBoxyTyVar (varSetElems (tcTyVarsOfType ty))
+
+isRigidTy :: TcType -> Bool
+-- A type is rigid if it has no meta type variables in it
+isRigidTy ty = all isSkolemTyVar (varSetElems (tcTyVarsOfType ty))
+
+isRefineableTy :: TcType -> Bool
+-- A type should have type refinements applied to it if it has
+-- free type variables, and they are all rigid
+isRefineableTy ty = not (null tc_tvs) && all isSkolemTyVar tc_tvs
+                   where
+                     tc_tvs = varSetElems (tcTyVarsOfType ty)
+
+---------------
 getDFunTyKey :: Type -> OccName        -- Get some string from a type, to be used to 
                                -- construct a dictionary function name
-getDFunTyKey (TyVarTy tv)           = getOccName tv
-getDFunTyKey (TyConApp tc _)        = getOccName tc
-getDFunTyKey (AppTy fun _)          = getDFunTyKey fun
-getDFunTyKey (NoteTy _ t)           = getDFunTyKey t
-getDFunTyKey (FunTy arg _)          = getOccName funTyCon
-getDFunTyKey (ForAllTy _ t)         = getDFunTyKey t
-getDFunTyKey (UsageTy _ t)          = getDFunTyKey t
-getDFunTyKey (SourceTy (NType tc _)) = getOccName tc   -- Newtypes are quite reasonable
-getDFunTyKey ty                             = pprPanic "getDFunTyKey" (pprType ty)
--- SourceTy shouldn't happen
+getDFunTyKey ty | Just ty' <- tcView ty = getDFunTyKey ty'
+getDFunTyKey (TyVarTy tv)    = getOccName tv
+getDFunTyKey (TyConApp tc _) = getOccName tc
+getDFunTyKey (AppTy fun _)   = getDFunTyKey fun
+getDFunTyKey (FunTy arg _)   = getOccName funTyCon
+getDFunTyKey (ForAllTy _ t)  = getDFunTyKey t
+getDFunTyKey ty                     = pprPanic "getDFunTyKey" (pprType ty)
+-- PredTy shouldn't happen
 \end{code}
 
 
@@ -207,30 +603,46 @@ variables.  It's up to you to make sure this doesn't matter.
 tcSplitForAllTys :: Type -> ([TyVar], Type)
 tcSplitForAllTys ty = split ty ty []
    where
+     split orig_ty ty tvs | Just ty' <- tcView ty = split orig_ty ty' tvs
      split orig_ty (ForAllTy tv ty) tvs = split ty ty (tv:tvs)
-     split orig_ty (NoteTy n  ty)   tvs = split orig_ty ty tvs
-     split orig_ty (UsageTy _ ty)   tvs = split orig_ty ty tvs
      split orig_ty t               tvs = (reverse tvs, orig_ty)
 
+tcIsForAllTy ty | Just ty' <- tcView ty = tcIsForAllTy ty'
 tcIsForAllTy (ForAllTy tv ty) = True
-tcIsForAllTy (NoteTy n ty)    = tcIsForAllTy ty
-tcIsForAllTy (UsageTy n ty)   = tcIsForAllTy ty
 tcIsForAllTy t               = False
 
-tcSplitRhoTy :: Type -> ([PredType], Type)
-tcSplitRhoTy ty = split ty ty []
+tcSplitPhiTy :: Type -> ([PredType], Type)
+tcSplitPhiTy ty = split ty ty []
  where
+  split orig_ty ty tvs | Just ty' <- tcView ty = split orig_ty ty' tvs
   split orig_ty (FunTy arg res) ts = case tcSplitPredTy_maybe arg of
                                        Just p  -> split res res (p:ts)
                                        Nothing -> (reverse ts, orig_ty)
-  split orig_ty (NoteTy n ty)  ts = split orig_ty ty ts
-  split orig_ty (UsageTy _ ty)  ts = split orig_ty ty ts
   split orig_ty ty             ts = (reverse ts, orig_ty)
 
 tcSplitSigmaTy ty = case tcSplitForAllTys ty of
-                       (tvs, rho) -> case tcSplitRhoTy rho of
+                       (tvs, rho) -> case tcSplitPhiTy rho of
                                        (theta, tau) -> (tvs, theta, tau)
 
+-----------------------
+tcMultiSplitSigmaTy
+       :: TcSigmaType
+       -> ( [([TyVar], ThetaType)],    -- forall as.C => forall bs.D
+            TcSigmaType)               -- The rest of the type
+
+-- We need a loop here because we are now prepared to entertain
+-- types like
+--     f:: forall a. Eq a => forall b. Baz b => tau
+-- We want to instantiate this to
+--     f2::tau         {f2 = f1 b (Baz b), f1 = f a (Eq a)}
+
+tcMultiSplitSigmaTy sigma
+  = case (tcSplitSigmaTy sigma) of
+       ([],[],ty) -> ([], sigma)
+       (tvs, theta, ty) -> case tcMultiSplitSigmaTy ty of
+                               (pairs, rest) -> ((tvs,theta):pairs, rest)
+
+-----------------------
 tcTyConAppTyCon :: Type -> TyCon
 tcTyConAppTyCon ty = fst (tcSplitTyConApp ty)
 
@@ -243,16 +655,15 @@ tcSplitTyConApp ty = case tcSplitTyConApp_maybe ty of
                        Nothing    -> pprPanic "tcSplitTyConApp" (pprType ty)
 
 tcSplitTyConApp_maybe :: Type -> Maybe (TyCon, [Type])
--- Newtypes are opaque, so they may be split
-tcSplitTyConApp_maybe (TyConApp tc tys)        = Just (tc, tys)
-tcSplitTyConApp_maybe (FunTy arg res)          = Just (funTyCon, [unUTy arg,unUTy res])
-tcSplitTyConApp_maybe (NoteTy n ty)            = tcSplitTyConApp_maybe ty
-tcSplitTyConApp_maybe (UsageTy _ ty)           = tcSplitTyConApp_maybe ty
-tcSplitTyConApp_maybe (SourceTy (NType tc tys)) = Just (tc,tys)
+tcSplitTyConApp_maybe ty | Just ty' <- tcView ty = tcSplitTyConApp_maybe ty'
+tcSplitTyConApp_maybe (TyConApp tc tys) = Just (tc, tys)
+tcSplitTyConApp_maybe (FunTy arg res)   = Just (funTyCon, [arg,res])
+       -- Newtypes are opaque, so they may be split
        -- However, predicates are not treated
        -- as tycon applications by the type checker
-tcSplitTyConApp_maybe other                    = Nothing
+tcSplitTyConApp_maybe other            = Nothing
 
+-----------------------
 tcSplitFunTys :: Type -> ([Type], Type)
 tcSplitFunTys ty = case tcSplitFunTy_maybe ty of
                        Nothing        -> ([], ty)
@@ -261,39 +672,55 @@ tcSplitFunTys ty = case tcSplitFunTy_maybe ty of
                                          (args,res') = tcSplitFunTys res
 
 tcSplitFunTy_maybe :: Type -> Maybe (Type, Type)
+tcSplitFunTy_maybe ty | Just ty' <- tcView ty = tcSplitFunTy_maybe ty'
 tcSplitFunTy_maybe (FunTy arg res)  = Just (arg, res)
-tcSplitFunTy_maybe (NoteTy n ty)    = tcSplitFunTy_maybe ty
-tcSplitFunTy_maybe (UsageTy _ ty)   = tcSplitFunTy_maybe ty
 tcSplitFunTy_maybe other           = Nothing
 
+tcSplitFunTysN
+       :: TcRhoType 
+       -> Arity                -- N: Number of desired args
+       -> ([TcSigmaType],      -- Arg types (N or fewer)
+           TcSigmaType)        -- The rest of the type
+
+tcSplitFunTysN ty n_args
+  | n_args == 0
+  = ([], ty)
+  | Just (arg,res) <- tcSplitFunTy_maybe ty
+  = case tcSplitFunTysN res (n_args - 1) of
+       (args, res) -> (arg:args, res)
+  | otherwise
+  = ([], ty)
+
 tcFunArgTy    ty = case tcSplitFunTy_maybe ty of { Just (arg,res) -> arg }
 tcFunResultTy ty = case tcSplitFunTy_maybe ty of { Just (arg,res) -> res }
 
 
+-----------------------
 tcSplitAppTy_maybe :: Type -> Maybe (Type, Type)
-tcSplitAppTy_maybe (FunTy ty1 ty2)          = Just (TyConApp funTyCon [unUTy ty1], unUTy ty2)
-tcSplitAppTy_maybe (AppTy ty1 ty2)          = Just (ty1, ty2)
-tcSplitAppTy_maybe (NoteTy n ty)            = tcSplitAppTy_maybe ty
-tcSplitAppTy_maybe (UsageTy _ ty)           = tcSplitAppTy_maybe ty
-tcSplitAppTy_maybe (SourceTy (NType tc tys)) = tc_split_app tc tys
-       --- Don't forget that newtype!
-tcSplitAppTy_maybe (TyConApp tc tys)        = tc_split_app tc tys
-tcSplitAppTy_maybe other                    = Nothing
-
-tc_split_app tc []  = Nothing
-tc_split_app tc tys = split tys []
-                   where
-                     split [ty2]    acc = Just (TyConApp tc (reverse acc), ty2)
-                     split (ty:tys) acc = split tys (ty:acc)
+tcSplitAppTy_maybe ty | Just ty' <- tcView ty = tcSplitAppTy_maybe ty'
+tcSplitAppTy_maybe (FunTy ty1 ty2)   = Just (TyConApp funTyCon [ty1], ty2)
+tcSplitAppTy_maybe (AppTy ty1 ty2)   = Just (ty1, ty2)
+tcSplitAppTy_maybe (TyConApp tc tys) = case snocView tys of
+                                       Just (tys', ty') -> Just (TyConApp tc tys', ty')
+                                       Nothing          -> Nothing
+tcSplitAppTy_maybe other            = Nothing
 
 tcSplitAppTy ty = case tcSplitAppTy_maybe ty of
                    Just stuff -> stuff
                    Nothing    -> pprPanic "tcSplitAppTy" (pprType ty)
 
+tcSplitAppTys :: Type -> (Type, [Type])
+tcSplitAppTys ty
+  = go ty []
+  where
+    go ty args = case tcSplitAppTy_maybe ty of
+                  Just (ty', arg) -> go ty' (arg:args)
+                  Nothing         -> (ty,args)
+
+-----------------------
 tcGetTyVar_maybe :: Type -> Maybe TyVar
+tcGetTyVar_maybe ty | Just ty' <- tcView ty = tcGetTyVar_maybe ty'
 tcGetTyVar_maybe (TyVarTy tv)  = Just tv
-tcGetTyVar_maybe (NoteTy _ t)  = tcGetTyVar_maybe t
-tcGetTyVar_maybe ty@(UsageTy _ _) = pprPanic "tcGetTyVar_maybe: UTy:" (pprType ty)
 tcGetTyVar_maybe other         = Nothing
 
 tcGetTyVar :: String -> Type -> TyVar
@@ -301,93 +728,80 @@ tcGetTyVar msg ty = expectJust msg (tcGetTyVar_maybe ty)
 
 tcIsTyVarTy :: Type -> Bool
 tcIsTyVarTy ty = maybeToBool (tcGetTyVar_maybe ty)
-\end{code}
-
-The type of a method for class C is always of the form:
-       Forall a1..an. C a1..an => sig_ty
-where sig_ty is the type given by the method's signature, and thus in general
-is a ForallTy.  At the point that splitMethodTy is called, it is expected
-that the outer Forall has already been stripped off.  splitMethodTy then
-returns (C a1..an, sig_ty') where sig_ty' is sig_ty with any Notes or
-Usages stripped off.
 
-\begin{code}
-tcSplitMethodTy :: Type -> (PredType, Type)
-tcSplitMethodTy ty = split ty
- where
-  split (FunTy arg res) = case tcSplitPredTy_maybe arg of
-                           Just p  -> (p, res)
-                           Nothing -> panic "splitMethodTy"
-  split (NoteTy n ty)  = split ty
-  split (UsageTy _ ty)  = split ty
-  split _               = panic "splitMethodTy"
-
-tcSplitDFunTy :: Type -> ([TyVar], [SourceType], Class, [Type])
+-----------------------
+tcSplitDFunTy :: Type -> ([TyVar], [PredType], Class, [Type])
 -- Split the type of a dictionary function
 tcSplitDFunTy ty 
-  = case tcSplitSigmaTy ty       of { (tvs, theta, tau) ->
-    case tcSplitPredTy_maybe tau of { Just (ClassP clas tys) -> 
+  = case tcSplitSigmaTy ty   of { (tvs, theta, tau) ->
+    case tcSplitDFunHead tau of { (clas, tys) -> 
     (tvs, theta, clas, tys) }}
+
+tcSplitDFunHead :: Type -> (Class, [Type])
+tcSplitDFunHead tau  
+  = case tcSplitPredTy_maybe tau of 
+       Just (ClassP clas tys) -> (clas, tys)
+
+tcValidInstHeadTy :: Type -> Bool
+-- Used in Haskell-98 mode, for the argument types of an instance head
+-- These must not be type synonyms, but everywhere else type synonyms
+-- are transparent, so we need a special function here
+tcValidInstHeadTy ty
+  = case ty of
+       NoteTy _ ty     -> tcValidInstHeadTy ty
+       TyConApp tc tys -> not (isSynTyCon tc) && ok tys
+       FunTy arg res   -> ok [arg, res]
+       other           -> False
+  where
+       -- Check that all the types are type variables,
+       -- and that each is distinct
+    ok tys = equalLength tvs tys && hasNoDups tvs
+          where
+            tvs = mapCatMaybes get_tv tys
+
+    get_tv (NoteTy _ ty) = get_tv ty   -- through synonyms
+    get_tv (TyVarTy tv)  = Just tv     -- Again, do not look
+    get_tv other        = Nothing
 \end{code}
 
 
+
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
 \subsection{Predicate types}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-"Predicates" are particular source types, namelyClassP or IParams
-
 \begin{code}
-isPred :: SourceType -> Bool
-isPred (ClassP _ _) = True
-isPred (IParam _ _) = True
-isPred (NType _ __) = False
-
-isPredTy :: Type -> Bool
-isPredTy (NoteTy _ ty)  = isPredTy ty
-isPredTy (UsageTy _ ty) = isPredTy ty
-isPredTy (SourceTy sty) = isPred sty
-isPredTy _             = False
-
 tcSplitPredTy_maybe :: Type -> Maybe PredType
    -- Returns Just for predicates only
-tcSplitPredTy_maybe (NoteTy _ ty)          = tcSplitPredTy_maybe ty
-tcSplitPredTy_maybe (UsageTy _ ty)         = tcSplitPredTy_maybe ty
-tcSplitPredTy_maybe (SourceTy p) | isPred p = Just p
-tcSplitPredTy_maybe other                  = Nothing
+tcSplitPredTy_maybe ty | Just ty' <- tcView ty = tcSplitPredTy_maybe ty'
+tcSplitPredTy_maybe (PredTy p)    = Just p
+tcSplitPredTy_maybe other        = Nothing
        
 predTyUnique :: PredType -> Unique
-predTyUnique (IParam n _)      = getUnique n
+predTyUnique (IParam n _)      = getUnique (ipNameName n)
 predTyUnique (ClassP clas tys) = getUnique clas
 
-predHasFDs :: PredType -> Bool
--- True if the predicate has functional depenencies; 
--- I.e. should participate in improvement
-predHasFDs (IParam _ _)   = True
-predHasFDs (ClassP cls _) = classHasFDs cls
-
-mkPredName :: Unique -> SrcLoc -> SourceType -> Name
-mkPredName uniq loc (ClassP cls tys) = mkLocalName uniq (mkDictOcc (getOccName cls)) loc
-mkPredName uniq loc (IParam name ty) = name
+mkPredName :: Unique -> SrcLoc -> PredType -> Name
+mkPredName uniq loc (ClassP cls tys) = mkInternalName uniq (mkDictOcc (getOccName cls)) loc
+mkPredName uniq loc (IParam ip ty)   = mkInternalName uniq (getOccName (ipNameName ip)) loc
 \end{code}
 
 
 --------------------- Dictionary types ---------------------------------
 
 \begin{code}
-mkClassPred clas tys = UASSERT2( not (any isUTy tys), ppr clas <+> fsep (map pprType tys) )
-                       ClassP clas tys
+mkClassPred clas tys = ClassP clas tys
 
-isClassPred :: SourceType -> Bool
+isClassPred :: PredType -> Bool
 isClassPred (ClassP clas tys) = True
 isClassPred other            = False
 
 isTyVarClassPred (ClassP clas tys) = all tcIsTyVarTy tys
 isTyVarClassPred other            = False
 
-getClassPredTys_maybe :: SourceType -> Maybe (Class, [Type])
+getClassPredTys_maybe :: PredType -> Maybe (Class, [Type])
 getClassPredTys_maybe (ClassP clas tys) = Just (clas, tys)
 getClassPredTys_maybe _                        = Nothing
 
@@ -395,24 +809,22 @@ getClassPredTys :: PredType -> (Class, [Type])
 getClassPredTys (ClassP clas tys) = (clas, tys)
 
 mkDictTy :: Class -> [Type] -> Type
-mkDictTy clas tys = UASSERT2( not (any isUTy tys), ppr clas <+> fsep (map pprType tys) )
-                    mkPredTy (ClassP clas tys)
+mkDictTy clas tys = mkPredTy (ClassP clas tys)
 
 isDictTy :: Type -> Bool
-isDictTy (SourceTy p)   = isClassPred p
-isDictTy (NoteTy _ ty) = isDictTy ty
-isDictTy (UsageTy _ ty) = isDictTy ty
+isDictTy ty | Just ty' <- tcView ty = isDictTy ty'
+isDictTy (PredTy p)   = isClassPred p
 isDictTy other         = False
 \end{code}
 
 --------------------- Implicit parameters ---------------------------------
 
 \begin{code}
-isIPPred :: SourceType -> Bool
+isIPPred :: PredType -> Bool
 isIPPred (IParam _ _) = True
 isIPPred other       = False
 
-inheritablePred :: PredType -> Bool
+isInheritablePred :: PredType -> Bool
 -- Can be inherited by a context.  For example, consider
 --     f x = let g y = (?v, y+x)
 --           in (g 3 with ?v = 8, 
@@ -421,106 +833,33 @@ inheritablePred :: PredType -> Bool
 --     g :: (?v :: a) => a -> a
 -- but it doesn't need to be quantified over the Num a dictionary
 -- which can be free in g's rhs, and shared by both calls to g
-inheritablePred (ClassP _ _) = True
-inheritablePred other       = False
-
-predMentionsIPs :: SourceType -> NameSet -> Bool
-predMentionsIPs (IParam n _) ns = n `elemNameSet` ns
-predMentionsIPs other       ns = False
-\end{code}
-
+isInheritablePred (ClassP _ _) = True
+isInheritablePred other             = False
 
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection{Comparison}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-Comparison, taking note of newtypes, predicates, etc,
-But ignoring usage types
-
-\begin{code}
-tcEqType :: Type -> Type -> Bool
-tcEqType ty1 ty2 = case ty1 `tcCmpType` ty2 of { EQ -> True; other -> False }
-
-tcEqPred :: PredType -> PredType -> Bool
-tcEqPred p1 p2 = case p1 `tcCmpPred` p2 of { EQ -> True; other -> False }
-
--------------
-tcCmpType :: Type -> Type -> Ordering
-tcCmpType ty1 ty2 = cmpTy emptyVarEnv ty1 ty2
-
-tcCmpTypes tys1 tys2 = cmpTys emptyVarEnv tys1 tys2
-
-tcCmpPred p1 p2 = cmpSourceTy emptyVarEnv p1 p2
--------------
-cmpTys env tys1 tys2 = cmpList (cmpTy env) tys1 tys2
-
--------------
-cmpTy :: TyVarEnv TyVar -> Type -> Type -> Ordering
-  -- The "env" maps type variables in ty1 to type variables in ty2
-  -- So when comparing for-alls.. (forall tv1 . t1) (forall tv2 . t2)
-  -- we in effect substitute tv2 for tv1 in t1 before continuing
-
-    -- Look through NoteTy and UsageTy
-cmpTy env (NoteTy _ ty1) ty2 = cmpTy env ty1 ty2
-cmpTy env ty1 (NoteTy _ ty2) = cmpTy env ty1 ty2
-cmpTy env (UsageTy _ ty1) ty2 = cmpTy env ty1 ty2
-cmpTy env ty1 (UsageTy _ ty2) = cmpTy env ty1 ty2
-
-    -- Deal with equal constructors
-cmpTy env (TyVarTy tv1) (TyVarTy tv2) = case lookupVarEnv env tv1 of
-                                         Just tv1a -> tv1a `compare` tv2
-                                         Nothing   -> tv1  `compare` tv2
-
-cmpTy env (SourceTy p1) (SourceTy p2) = cmpSourceTy env p1 p2
-cmpTy env (AppTy f1 a1) (AppTy f2 a2) = cmpTy env f1 f2 `thenCmp` cmpTy env a1 a2
-cmpTy env (FunTy f1 a1) (FunTy f2 a2) = cmpTy env f1 f2 `thenCmp` cmpTy env a1 a2
-cmpTy env (TyConApp tc1 tys1) (TyConApp tc2 tys2) = (tc1 `compare` tc2) `thenCmp` (cmpTys env tys1 tys2)
-cmpTy env (ForAllTy tv1 t1)   (ForAllTy tv2 t2)   = cmpTy (extendVarEnv env tv1 tv2) t1 t2
-    
-    -- Deal with the rest: TyVarTy < AppTy < FunTy < TyConApp < ForAllTy < SourceTy
-cmpTy env (AppTy _ _) (TyVarTy _) = GT
-    
-cmpTy env (FunTy _ _) (TyVarTy _) = GT
-cmpTy env (FunTy _ _) (AppTy _ _) = GT
-    
-cmpTy env (TyConApp _ _) (TyVarTy _) = GT
-cmpTy env (TyConApp _ _) (AppTy _ _) = GT
-cmpTy env (TyConApp _ _) (FunTy _ _) = GT
-    
-cmpTy env (ForAllTy _ _) (TyVarTy _)    = GT
-cmpTy env (ForAllTy _ _) (AppTy _ _)    = GT
-cmpTy env (ForAllTy _ _) (FunTy _ _)    = GT
-cmpTy env (ForAllTy _ _) (TyConApp _ _) = GT
-
-cmpTy env (SourceTy _)   t2            = GT
-
-cmpTy env _ _ = LT
-\end{code}
-
-\begin{code}
-cmpSourceTy :: TyVarEnv TyVar -> SourceType -> SourceType -> Ordering
-cmpSourceTy env (IParam n1 ty1)   (IParam n2 ty2) = (n1 `compare` n2) `thenCmp` (cmpTy env ty1 ty2)
-       -- Compare types as well as names for implicit parameters
-       -- This comparison is used exclusively (I think) for the
-       -- finite map built in TcSimplify
-cmpSourceTy env (IParam _ _)     sty             = LT
-
-cmpSourceTy env (ClassP _ _)     (IParam _ _)     = GT
-cmpSourceTy env (ClassP c1 tys1) (ClassP c2 tys2) = (c1 `compare` c2) `thenCmp` (cmpTys env tys1 tys2)
-cmpSourceTy env (ClassP _ _)     (NType _ _)      = LT
-
-cmpSourceTy env (NType tc1 tys1) (NType tc2 tys2) = (tc1 `compare` tc2) `thenCmp` (cmpTys env tys1 tys2)
-cmpSourceTy env (NType _ _)     sty              = GT
+isLinearPred :: TcPredType -> Bool
+isLinearPred (IParam (Linear n) _) = True
+isLinearPred other                = False
 \end{code}
 
-PredTypes are used as a FM key in TcSimplify, 
-so we take the easy path and make them an instance of Ord
+--------------------- The stupid theta (sigh) ---------------------------------
 
 \begin{code}
-instance Eq  SourceType where { (==)    = tcEqPred }
-instance Ord SourceType where { compare = tcCmpPred }
+dataConsStupidTheta :: [DataCon] -> ThetaType
+-- Union the stupid thetas from all the specified constructors (non-empty)
+-- All the constructors should have the same result type, modulo alpha conversion
+-- The resulting ThetaType uses type variables from the *first* constructor in the list
+--
+-- It's here because it's used in MkId.mkRecordSelId, and in TcExpr
+dataConsStupidTheta (con1:cons)
+  = nubBy tcEqPred all_preds
+  where
+    all_preds    = dataConStupidTheta con1 ++ other_stupids
+    res_tys1     = dataConResTys con1
+    tvs1         = tyVarsOfTypes res_tys1
+    other_stupids = [ substPred subst pred
+                   | con <- cons
+                   , let Just subst = tcMatchTys tvs1 res_tys1 (dataConResTys con)
+                   , pred <- dataConStupidTheta con ]
 \end{code}
 
 
@@ -530,30 +869,33 @@ instance Ord SourceType where { compare = tcCmpPred }
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-isQualifiedTy returns true of any qualified type.  It doesn't *necessarily* have 
+isSigmaTy returns true of any qualified type.  It doesn't *necessarily* have 
 any foralls.  E.g.
        f :: (?x::Int) => Int -> Int
 
 \begin{code}
-isQualifiedTy :: Type -> Bool
-isQualifiedTy (ForAllTy tyvar ty) = True
-isQualifiedTy (FunTy a b)        = isPredTy a
-isQualifiedTy (NoteTy n ty)      = isQualifiedTy ty
-isQualifiedTy (UsageTy _ ty)     = isQualifiedTy ty
-isQualifiedTy _                          = False
+isSigmaTy :: Type -> Bool
+isSigmaTy ty | Just ty' <- tcView ty = isSigmaTy ty'
+isSigmaTy (ForAllTy tyvar ty) = True
+isSigmaTy (FunTy a b)        = isPredTy a
+isSigmaTy _                  = False
 
 isOverloadedTy :: Type -> Bool
+isOverloadedTy ty | Just ty' <- tcView ty = isOverloadedTy ty'
 isOverloadedTy (ForAllTy tyvar ty) = isOverloadedTy ty
 isOverloadedTy (FunTy a b)        = isPredTy a
-isOverloadedTy (NoteTy n ty)      = isOverloadedTy ty
-isOverloadedTy (UsageTy _ ty)     = isOverloadedTy ty
 isOverloadedTy _                  = False
+
+isPredTy :: Type -> Bool       -- Belongs in TcType because it does 
+                               -- not look through newtypes, or predtypes (of course)
+isPredTy ty | Just ty' <- tcView ty = isPredTy ty'
+isPredTy (PredTy sty)  = True
+isPredTy _            = False
 \end{code}
 
 \begin{code}
 isFloatTy      = is_tc floatTyConKey
 isDoubleTy     = is_tc doubleTyConKey
-isForeignPtrTy = is_tc foreignPtrTyConKey
 isIntegerTy    = is_tc integerTyConKey
 isIntTy        = is_tc intTyConKey
 isAddrTy       = is_tc addrTyConKey
@@ -575,70 +917,104 @@ is_tc uniq ty = case tcSplitTyConApp_maybe ty of
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-hoistForAllTys :: Type -> Type
-       -- Move all the foralls to the top
-       -- e.g.  T -> forall a. a  ==>   forall a. T -> a
-        -- Careful: LOSES USAGE ANNOTATIONS!
-hoistForAllTys ty
-  = case hoist ty of { (tvs, body) -> mkForAllTys tvs body }
-  where
-    hoist :: Type -> ([TyVar], Type)
-    hoist ty = case tcSplitFunTys    ty  of { (args, res) -> 
-              case tcSplitForAllTys res of {
-                 ([], body)  -> ([], ty) ;
-                 (tvs1, body1) -> case hoist body1 of { (tvs2,body2) ->
-                                  (tvs1 ++ tvs2, mkFunTys args body2)
-              }}}
+deNoteType :: Type -> Type
+-- Remove all *outermost* type synonyms and other notes
+deNoteType ty | Just ty' <- tcView ty = deNoteType ty'
+deNoteType ty = ty
+\end{code}
+
+\begin{code}
+tcTyVarsOfType :: Type -> TcTyVarSet
+-- Just the tc type variables free in the type
+tcTyVarsOfType (TyVarTy tv)        = if isTcTyVar tv then unitVarSet tv
+                                                     else emptyVarSet
+tcTyVarsOfType (TyConApp tycon tys) = tcTyVarsOfTypes tys
+tcTyVarsOfType (NoteTy _ ty)       = tcTyVarsOfType ty
+tcTyVarsOfType (PredTy sty)        = tcTyVarsOfPred sty
+tcTyVarsOfType (FunTy arg res)     = tcTyVarsOfType arg `unionVarSet` tcTyVarsOfType res
+tcTyVarsOfType (AppTy fun arg)     = tcTyVarsOfType fun `unionVarSet` tcTyVarsOfType arg
+tcTyVarsOfType (ForAllTy tyvar ty)  = tcTyVarsOfType ty `delVarSet` tyvar
+       -- We do sometimes quantify over skolem TcTyVars
+
+tcTyVarsOfTypes :: [Type] -> TyVarSet
+tcTyVarsOfTypes tys = foldr (unionVarSet.tcTyVarsOfType) emptyVarSet tys
+
+tcTyVarsOfPred :: PredType -> TyVarSet
+tcTyVarsOfPred (IParam _ ty)  = tcTyVarsOfType ty
+tcTyVarsOfPred (ClassP _ tys) = tcTyVarsOfTypes tys
 \end{code}
 
+Note [Silly type synonym]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Consider
+       type T a = Int
+What are the free tyvars of (T x)?  Empty, of course!  
+Here's the example that Ralf Laemmel showed me:
+       foo :: (forall a. C u a -> C u a) -> u
+       mappend :: Monoid u => u -> u -> u
+
+       bar :: Monoid u => u
+       bar = foo (\t -> t `mappend` t)
+We have to generalise at the arg to f, and we don't
+want to capture the constraint (Monad (C u a)) because
+it appears to mention a.  Pretty silly, but it was useful to him.
+
+exactTyVarsOfType is used by the type checker to figure out exactly
+which type variables are mentioned in a type.  It's also used in the
+smart-app checking code --- see TcExpr.tcIdApp
 
 \begin{code}
-deNoteType :: Type -> Type
-       -- Remove synonyms, but not source types
-deNoteType ty@(TyVarTy tyvar)  = ty
-deNoteType (TyConApp tycon tys) = TyConApp tycon (map deNoteType tys)
-deNoteType (SourceTy p)                = SourceTy (deNoteSourceType p)
-deNoteType (NoteTy _ ty)       = deNoteType ty
-deNoteType (AppTy fun arg)     = AppTy (deNoteType fun) (deNoteType arg)
-deNoteType (FunTy fun arg)     = FunTy (deNoteType fun) (deNoteType arg)
-deNoteType (ForAllTy tv ty)    = ForAllTy tv (deNoteType ty)
-deNoteType (UsageTy u ty)      = UsageTy u (deNoteType ty)
-
-deNoteSourceType :: SourceType -> SourceType
-deNoteSourceType (ClassP c tys) = ClassP c (map deNoteType tys)
-deNoteSourceType (IParam n ty)  = IParam n (deNoteType ty)
-deNoteSourceType (NType tc tys) = NType tc (map deNoteType tys)
+exactTyVarsOfType :: TcType -> TyVarSet
+-- Find the free type variables (of any kind)
+-- but *expand* type synonyms.  See Note [Silly type synonym] belos.
+exactTyVarsOfType ty
+  = go ty
+  where
+    go ty | Just ty' <- tcView ty = go ty'     -- This is the key line
+    go (TyVarTy tv)              = unitVarSet tv
+    go (TyConApp tycon tys)      = exactTyVarsOfTypes tys
+    go (PredTy ty)               = go_pred ty
+    go (FunTy arg res)           = go arg `unionVarSet` go res
+    go (AppTy fun arg)           = go fun `unionVarSet` go arg
+    go (ForAllTy tyvar ty)       = delVarSet (go ty) tyvar
+
+    go_pred (IParam _ ty)  = go ty
+    go_pred (ClassP _ tys) = exactTyVarsOfTypes tys
+
+exactTyVarsOfTypes :: [TcType] -> TyVarSet
+exactTyVarsOfTypes tys = foldr (unionVarSet . exactTyVarsOfType) emptyVarSet tys
 \end{code}
 
-Find the free names of a type, including the type constructors and classes it mentions
-This is used in the front end of the compiler
+Find the free tycons and classes of a type.  This is used in the front
+end of the compiler.
 
 \begin{code}
-namesOfType :: Type -> NameSet
-namesOfType (TyVarTy tv)               = unitNameSet (getName tv)
-namesOfType (TyConApp tycon tys)       = unitNameSet (getName tycon) `unionNameSets` namesOfTypes tys
-namesOfType (NoteTy (SynNote ty1) ty2) = namesOfType ty1
-namesOfType (NoteTy other_note    ty2) = namesOfType ty2
-namesOfType (SourceTy (IParam n ty))   = namesOfType ty
-namesOfType (SourceTy (ClassP cl tys)) = unitNameSet (getName cl) `unionNameSets` namesOfTypes tys
-namesOfType (SourceTy (NType tc tys))  = unitNameSet (getName tc) `unionNameSets` namesOfTypes tys
-namesOfType (FunTy arg res)            = namesOfType arg `unionNameSets` namesOfType res
-namesOfType (AppTy fun arg)            = namesOfType fun `unionNameSets` namesOfType arg
-namesOfType (ForAllTy tyvar ty)                = namesOfType ty `delFromNameSet` getName tyvar
-namesOfType (UsageTy u ty)             = namesOfType u `unionNameSets` namesOfType ty
-
-namesOfTypes tys = foldr (unionNameSets . namesOfType) emptyNameSet tys
-
-namesOfDFunHead :: Type -> NameSet
+tyClsNamesOfType :: Type -> NameSet
+tyClsNamesOfType (TyVarTy tv)              = emptyNameSet
+tyClsNamesOfType (TyConApp tycon tys)      = unitNameSet (getName tycon) `unionNameSets` tyClsNamesOfTypes tys
+tyClsNamesOfType (NoteTy _ ty2)            = tyClsNamesOfType ty2
+tyClsNamesOfType (PredTy (IParam n ty))     = tyClsNamesOfType ty
+tyClsNamesOfType (PredTy (ClassP cl tys))   = unitNameSet (getName cl) `unionNameSets` tyClsNamesOfTypes tys
+tyClsNamesOfType (FunTy arg res)           = tyClsNamesOfType arg `unionNameSets` tyClsNamesOfType res
+tyClsNamesOfType (AppTy fun arg)           = tyClsNamesOfType fun `unionNameSets` tyClsNamesOfType arg
+tyClsNamesOfType (ForAllTy tyvar ty)       = tyClsNamesOfType ty
+
+tyClsNamesOfTypes tys = foldr (unionNameSets . tyClsNamesOfType) emptyNameSet tys
+
+tyClsNamesOfDFunHead :: Type -> NameSet
 -- Find the free type constructors and classes 
 -- of the head of the dfun instance type
 -- The 'dfun_head_type' is because of
 --     instance Foo a => Baz T where ...
 -- The decl is an orphan if Baz and T are both not locally defined,
 --     even if Foo *is* locally defined
-namesOfDFunHead dfun_ty = case tcSplitSigmaTy dfun_ty of
-                               (tvs,_,head_ty) -> delListFromNameSet (namesOfType head_ty)
-                                                                     (map getName tvs)
+tyClsNamesOfDFunHead dfun_ty 
+  = case tcSplitSigmaTy dfun_ty of
+       (tvs,_,head_ty) -> tyClsNamesOfType head_ty
+
+classesOfTheta :: ThetaType -> [Class]
+-- Looks just for ClassP things; maybe it should check
+classesOfTheta preds = [ c | ClassP c _ <- preds ]
 \end{code}
 
 
@@ -653,6 +1029,10 @@ restricted set of types as arguments and results (the restricting factor
 being the )
 
 \begin{code}
+isFFITy :: Type -> Bool
+-- True for any TyCon that can possibly be an arg or result of an FFI call
+isFFITy ty = checkRepTyCon legalFFITyCon ty
+
 isFFIArgumentTy :: DynFlags -> Safety -> Type -> Bool
 -- Checks for valid argument type for a 'foreign import'
 isFFIArgumentTy dflags safety ty 
@@ -672,26 +1052,89 @@ isFFIExportResultTy ty = checkRepTyCon legalFEResultTyCon ty
 isFFIDynArgumentTy :: Type -> Bool
 -- The argument type of a foreign import dynamic must be Ptr, FunPtr, Addr,
 -- or a newtype of either.
-isFFIDynArgumentTy = checkRepTyCon (\tc -> tc == ptrTyCon || tc == funPtrTyCon || tc == addrTyCon)
+isFFIDynArgumentTy = checkRepTyConKey [ptrTyConKey, funPtrTyConKey, addrTyConKey]
 
 isFFIDynResultTy :: Type -> Bool
 -- The result type of a foreign export dynamic must be Ptr, FunPtr, Addr,
 -- or a newtype of either.
-isFFIDynResultTy = checkRepTyCon (\tc -> tc == ptrTyCon || tc == funPtrTyCon || tc == addrTyCon)
+isFFIDynResultTy = checkRepTyConKey [ptrTyConKey, funPtrTyConKey, addrTyConKey]
 
 isFFILabelTy :: Type -> Bool
 -- The type of a foreign label must be Ptr, FunPtr, Addr,
 -- or a newtype of either.
-isFFILabelTy = checkRepTyCon (\tc -> tc == ptrTyCon || tc == funPtrTyCon || tc == addrTyCon)
+isFFILabelTy = checkRepTyConKey [ptrTyConKey, funPtrTyConKey, addrTyConKey]
+
+isFFIDotnetTy :: DynFlags -> Type -> Bool
+isFFIDotnetTy dflags ty
+  = checkRepTyCon (\ tc -> not (isByteArrayLikeTyCon tc) &&
+                          (legalFIResultTyCon dflags tc || 
+                          isFFIDotnetObjTy ty || isStringTy ty)) ty
+
+-- Support String as an argument or result from a .NET FFI call.
+isStringTy ty = 
+  case tcSplitTyConApp_maybe (repType ty) of
+    Just (tc, [arg_ty])
+      | tc == listTyCon ->
+        case tcSplitTyConApp_maybe (repType arg_ty) of
+         Just (cc,[]) -> cc == charTyCon
+         _ -> False
+    _ -> False
+
+-- Support String as an argument or result from a .NET FFI call.
+isFFIDotnetObjTy ty = 
+  let
+   (_, t_ty) = tcSplitForAllTys ty
+  in
+  case tcSplitTyConApp_maybe (repType t_ty) of
+    Just (tc, [arg_ty]) | getName tc == objectTyConName -> True
+    _ -> False
+
+toDNType :: Type -> DNType
+toDNType ty
+  | isStringTy ty = DNString
+  | isFFIDotnetObjTy ty = DNObject
+  | Just (tc,argTys) <- tcSplitTyConApp_maybe ty = 
+     case lookup (getUnique tc) dn_assoc of
+       Just x  -> x
+       Nothing 
+         | tc `hasKey` ioTyConKey -> toDNType (head argTys)
+        | otherwise -> pprPanic ("toDNType: unsupported .NET type") (pprType ty <+> parens (hcat (map pprType argTys)) <+> ppr tc)
+    where
+      dn_assoc :: [ (Unique, DNType) ]
+      dn_assoc = [ (unitTyConKey,   DNUnit)
+                , (intTyConKey,    DNInt)
+                , (int8TyConKey,   DNInt8)
+                , (int16TyConKey,  DNInt16)
+                , (int32TyConKey,  DNInt32)
+                , (int64TyConKey,  DNInt64)
+                , (wordTyConKey,   DNInt)
+                , (word8TyConKey,  DNWord8)
+                , (word16TyConKey, DNWord16)
+                , (word32TyConKey, DNWord32)
+                , (word64TyConKey, DNWord64)
+                , (floatTyConKey,  DNFloat)
+                , (doubleTyConKey, DNDouble)
+                , (addrTyConKey,   DNPtr)
+                , (ptrTyConKey,    DNPtr)
+                , (funPtrTyConKey, DNPtr)
+                , (charTyConKey,   DNChar)
+                , (boolTyConKey,   DNBool)
+                ]
 
 checkRepTyCon :: (TyCon -> Bool) -> Type -> Bool
        -- Look through newtypes
        -- Non-recursive ones are transparent to splitTyConApp,
-       -- but recursive ones aren't; hence the splitNewType_maybe
+       -- but recursive ones aren't.  Manuel had:
+       --      newtype T = MkT (Ptr T)
+       -- and wanted it to work...
 checkRepTyCon check_tc ty 
-  | Just ty'    <- splitNewType_maybe ty  = checkRepTyCon check_tc ty'
-  | Just (tc,_) <- splitTyConApp_maybe ty = check_tc tc
-  | otherwise                            = False
+  | Just (tc,_) <- splitTyConApp_maybe (repType ty) = check_tc tc
+  | otherwise                                      = False
+
+checkRepTyConKey :: [Unique] -> Type -> Bool
+-- Like checkRepTyCon, but just looks at the TyCon key
+checkRepTyConKey keys
+  = checkRepTyCon (\tc -> tyConUnique tc `elem` keys)
 \end{code}
 
 ----------------------------------------------
@@ -704,8 +1147,7 @@ legalFEArgTyCon :: TyCon -> Bool
 -- bytearrays from a _ccall_ / foreign declaration
 -- (or be passed them as arguments in foreign exported functions).
 legalFEArgTyCon tc
-  | getUnique tc `elem` [ foreignObjTyConKey, foreignPtrTyConKey,
-                         byteArrayTyConKey, mutableByteArrayTyConKey ] 
+  | isByteArrayLikeTyCon tc
   = False
   -- It's also illegal to make foreign exports that take unboxed
   -- arguments.  The RTS API currently can't invoke such things.  --SDM 7/2000
@@ -714,28 +1156,29 @@ legalFEArgTyCon tc
 
 legalFIResultTyCon :: DynFlags -> TyCon -> Bool
 legalFIResultTyCon dflags tc
-  | getUnique tc `elem`
-       [ foreignObjTyConKey, foreignPtrTyConKey,
-         byteArrayTyConKey, mutableByteArrayTyConKey ]  = False
-  | tc == unitTyCon = True
-  | otherwise      = marshalableTyCon dflags tc
+  | isByteArrayLikeTyCon tc = False
+  | tc == unitTyCon         = True
+  | otherwise              = marshalableTyCon dflags tc
 
 legalFEResultTyCon :: TyCon -> Bool
 legalFEResultTyCon tc
-  | getUnique tc `elem` 
-       [ foreignObjTyConKey, foreignPtrTyConKey,
-         byteArrayTyConKey, mutableByteArrayTyConKey ]  = False
-  | tc == unitTyCon = True
-  | otherwise       = boxedMarshalableTyCon tc
+  | isByteArrayLikeTyCon tc = False
+  | tc == unitTyCon         = True
+  | otherwise               = boxedMarshalableTyCon tc
 
 legalOutgoingTyCon :: DynFlags -> Safety -> TyCon -> Bool
 -- Checks validity of types going from Haskell -> external world
 legalOutgoingTyCon dflags safety tc
-  | playSafe safety && getUnique tc `elem` [byteArrayTyConKey, mutableByteArrayTyConKey]
+  | playSafe safety && isByteArrayLikeTyCon tc
   = False
   | otherwise
   = marshalableTyCon dflags tc
 
+legalFFITyCon :: TyCon -> Bool
+-- True for any TyCon that can possibly be an arg or result of an FFI call
+legalFFITyCon tc
+  = isUnLiftedTyCon tc || boxedMarshalableTyCon tc || tc == unitTyCon
+
 marshalableTyCon dflags tc
   =  (dopt Opt_GlasgowExts dflags && isUnLiftedTyCon tc)
   || boxedMarshalableTyCon tc
@@ -747,294 +1190,13 @@ boxedMarshalableTyCon tc
                         , word32TyConKey, word64TyConKey
                         , floatTyConKey, doubleTyConKey
                         , addrTyConKey, ptrTyConKey, funPtrTyConKey
-                        , charTyConKey, foreignObjTyConKey
-                        , foreignPtrTyConKey
+                        , charTyConKey
                         , stablePtrTyConKey
                         , byteArrayTyConKey, mutableByteArrayTyConKey
                         , boolTyConKey
                         ]
-\end{code}
-
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection{Unification with an explicit substitution}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-(allDistinctTyVars tys tvs) = True 
-       iff 
-all the types tys are type variables, 
-distinct from each other and from tvs.
-
-This is useful when checking that unification hasn't unified signature
-type variables.  For example, if the type sig is
-       f :: forall a b. a -> b -> b
-we want to check that 'a' and 'b' havn't 
-       (a) been unified with a non-tyvar type
-       (b) been unified with each other (all distinct)
-       (c) been unified with a variable free in the environment
-
-\begin{code}
-allDistinctTyVars :: [Type] -> TyVarSet -> Bool
-
-allDistinctTyVars []       acc
-  = True
-allDistinctTyVars (ty:tys) acc 
-  = case tcGetTyVar_maybe ty of
-       Nothing                       -> False  -- (a)
-       Just tv | tv `elemVarSet` acc -> False  -- (b) or (c)
-               | otherwise           -> allDistinctTyVars tys (acc `extendVarSet` tv)
-\end{code}    
-
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection{Unification with an explicit substitution}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-Unify types with an explicit substitution and no monad.
-Ignore usage annotations.
-
-\begin{code}
-type MySubst
-   = (TyVarSet,                -- Set of template tyvars
-      TyVarSubstEnv)   -- Not necessarily idempotent
-
-unifyTysX :: TyVarSet          -- Template tyvars
-         -> Type
-          -> Type
-          -> Maybe TyVarSubstEnv
-unifyTysX tmpl_tyvars ty1 ty2
-  = uTysX ty1 ty2 (\(_,s) -> Just s) (tmpl_tyvars, emptySubstEnv)
-
-unifyExtendTysX :: TyVarSet            -- Template tyvars
-               -> TyVarSubstEnv        -- Substitution to start with
-               -> Type
-               -> Type
-               -> Maybe TyVarSubstEnv  -- Extended substitution
-unifyExtendTysX tmpl_tyvars subst ty1 ty2
-  = uTysX ty1 ty2 (\(_,s) -> Just s) (tmpl_tyvars, subst)
-
-unifyTyListsX :: TyVarSet -> [Type] -> [Type]
-              -> Maybe TyVarSubstEnv
-unifyTyListsX tmpl_tyvars tys1 tys2
-  = uTyListsX tys1 tys2 (\(_,s) -> Just s) (tmpl_tyvars, emptySubstEnv)
-
-
-uTysX :: Type
-      -> Type
-      -> (MySubst -> Maybe result)
-      -> MySubst
-      -> Maybe result
-
-uTysX (NoteTy _ ty1) ty2 k subst = uTysX ty1 ty2 k subst
-uTysX ty1 (NoteTy _ ty2) k subst = uTysX ty1 ty2 k subst
-
-       -- Variables; go for uVar
-uTysX (TyVarTy tyvar1) (TyVarTy tyvar2) k subst 
-  | tyvar1 == tyvar2
-  = k subst
-uTysX (TyVarTy tyvar1) ty2 k subst@(tmpls,_)
-  | tyvar1 `elemVarSet` tmpls
-  = uVarX tyvar1 ty2 k subst
-uTysX ty1 (TyVarTy tyvar2) k subst@(tmpls,_)
-  | tyvar2 `elemVarSet` tmpls
-  = uVarX tyvar2 ty1 k subst
-
-       -- Predicates
-uTysX (SourceTy (IParam n1 t1)) (SourceTy (IParam n2 t2)) k subst
-  | n1 == n2 = uTysX t1 t2 k subst
-uTysX (SourceTy (ClassP c1 tys1)) (SourceTy (ClassP c2 tys2)) k subst
-  | c1 == c2 = uTyListsX tys1 tys2 k subst
-uTysX (SourceTy (NType tc1 tys1)) (SourceTy (NType tc2 tys2)) k subst
-  | tc1 == tc2 = uTyListsX tys1 tys2 k subst
-
-       -- Functions; just check the two parts
-uTysX (FunTy fun1 arg1) (FunTy fun2 arg2) k subst
-  = uTysX fun1 fun2 (uTysX arg1 arg2 k) subst
-
-       -- Type constructors must match
-uTysX (TyConApp con1 tys1) (TyConApp con2 tys2) k subst
-  | (con1 == con2 && equalLength tys1 tys2)
-  = uTyListsX tys1 tys2 k subst
-
-       -- Applications need a bit of care!
-       -- They can match FunTy and TyConApp, so use splitAppTy_maybe
-       -- NB: we've already dealt with type variables and Notes,
-       -- so if one type is an App the other one jolly well better be too
-uTysX (AppTy s1 t1) ty2 k subst
-  = case tcSplitAppTy_maybe ty2 of
-      Just (s2, t2) -> uTysX s1 s2 (uTysX t1 t2 k) subst
-      Nothing       -> Nothing    -- Fail
-
-uTysX ty1 (AppTy s2 t2) k subst
-  = case tcSplitAppTy_maybe ty1 of
-      Just (s1, t1) -> uTysX s1 s2 (uTysX t1 t2 k) subst
-      Nothing       -> Nothing    -- Fail
-
-       -- Not expecting for-alls in unification
-#ifdef DEBUG
-uTysX (ForAllTy _ _) ty2 k subst = panic "Unify.uTysX subst:ForAllTy (1st arg)"
-uTysX ty1 (ForAllTy _ _) k subst = panic "Unify.uTysX subst:ForAllTy (2nd arg)"
-#endif
-
-       -- Ignore usages
-uTysX (UsageTy _ t1) t2 k subst = uTysX t1 t2 k subst
-uTysX t1 (UsageTy _ t2) k subst = uTysX t1 t2 k subst
-
-       -- Anything else fails
-uTysX ty1 ty2 k subst = Nothing
-
-
-uTyListsX []         []         k subst = k subst
-uTyListsX (ty1:tys1) (ty2:tys2) k subst = uTysX ty1 ty2 (uTyListsX tys1 tys2 k) subst
-uTyListsX tys1      tys2       k subst = Nothing   -- Fail if the lists are different lengths
-\end{code}
-
-\begin{code}
--- Invariant: tv1 is a unifiable variable
-uVarX tv1 ty2 k subst@(tmpls, env)
-  = case lookupSubstEnv env tv1 of
-      Just (DoneTy ty1) ->    -- Already bound
-                    uTysX ty1 ty2 k subst
-
-      Nothing       -- Not already bound
-              |  typeKind ty2 `eqKind` tyVarKind tv1
-              && occur_check_ok ty2
-              ->     -- No kind mismatch nor occur check
-                 UASSERT( not (isUTy ty2) )
-                  k (tmpls, extendSubstEnv env tv1 (DoneTy ty2))
-
-              | otherwise -> Nothing   -- Fail if kind mis-match or occur check
-  where
-    occur_check_ok ty = all occur_check_ok_tv (varSetElems (tyVarsOfType ty))
-    occur_check_ok_tv tv | tv1 == tv = False
-                        | otherwise = case lookupSubstEnv env tv of
-                                        Nothing           -> True
-                                        Just (DoneTy ty)  -> occur_check_ok ty
-\end{code}
-
-
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection{Matching on types}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-Matching is a {\em unidirectional} process, matching a type against a
-template (which is just a type with type variables in it).  The
-matcher assumes that there are no repeated type variables in the
-template, so that it simply returns a mapping of type variables to
-types.  It also fails on nested foralls.
-
-@matchTys@ matches corresponding elements of a list of templates and
-types.  It and @matchTy@ both ignore usage annotations, unlike the
-main function @match@.
-
-\begin{code}
-matchTy :: TyVarSet                    -- Template tyvars
-       -> Type                         -- Template
-       -> Type                         -- Proposed instance of template
-       -> Maybe TyVarSubstEnv          -- Matching substitution
-                                       
-
-matchTys :: TyVarSet                   -- Template tyvars
-        -> [Type]                      -- Templates
-        -> [Type]                      -- Proposed instance of template
-        -> Maybe (TyVarSubstEnv,               -- Matching substitution
-                  [Type])              -- Left over instance types
-
-matchTy tmpls ty1 ty2 = match ty1 ty2 tmpls (\ senv -> Just senv) emptySubstEnv
-
-matchTys tmpls tys1 tys2 = match_list tys1 tys2 tmpls 
-                                     (\ (senv,tys) -> Just (senv,tys))
-                                     emptySubstEnv
-\end{code}
-
-@match@ is the main function.  It takes a flag indicating whether
-usage annotations are to be respected.
-
-\begin{code}
-match :: Type -> Type                          -- Current match pair
-      -> TyVarSet                              -- Template vars
-      -> (TyVarSubstEnv -> Maybe result)       -- Continuation
-      -> TyVarSubstEnv                         -- Current subst
-      -> Maybe result
-
--- When matching against a type variable, see if the variable
--- has already been bound.  If so, check that what it's bound to
--- is the same as ty; if not, bind it and carry on.
-
-match (TyVarTy v) ty tmpls k senv
-  | v `elemVarSet` tmpls
-  =     -- v is a template variable
-    case lookupSubstEnv senv v of
-       Nothing -> UASSERT( not (isUTy ty) )
-                   k (extendSubstEnv senv v (DoneTy ty))
-       Just (DoneTy ty')  | ty' `tcEqType` ty   -> k senv   -- Succeeds
-                          | otherwise           -> Nothing  -- Fails
-
-  | otherwise
-  =     -- v is not a template variable; ty had better match
-        -- Can't use (==) because types differ
-    case tcGetTyVar_maybe ty of
-        Just v' | v == v' -> k senv    -- Success
-        other            -> Nothing   -- Failure
-    -- This tcGetTyVar_maybe is *required* because it must strip Notes.
-    -- I guess the reason the Note-stripping case is *last* rather than first
-    -- is to preserve type synonyms etc., so I'm not moving it to the
-    -- top; but this means that (without the deNotetype) a type
-    -- variable may not match the pattern (TyVarTy v') as one would
-    -- expect, due to an intervening Note.  KSW 2000-06.
-
-       -- Predicates
-match (SourceTy (IParam n1 t1)) (SourceTy (IParam n2 t2)) tmpls k senv
-  | n1 == n2 = match t1 t2 tmpls k senv
-match (SourceTy (ClassP c1 tys1)) (SourceTy (ClassP c2 tys2)) tmpls k senv
-  | c1 == c2 = match_list_exactly tys1 tys2 tmpls k senv
-match (SourceTy (NType tc1 tys1)) (SourceTy (NType tc2 tys2)) tmpls k senv
-  | tc1 == tc2 = match_list_exactly tys1 tys2 tmpls k senv
-
-       -- Functions; just check the two parts
-match (FunTy arg1 res1) (FunTy arg2 res2) tmpls k senv
-  = match arg1 arg2 tmpls (match res1 res2 tmpls k) senv
-
-match (AppTy fun1 arg1) ty2 tmpls k senv 
-  = case tcSplitAppTy_maybe ty2 of
-       Just (fun2,arg2) -> match fun1 fun2 tmpls (match arg1 arg2 tmpls k) senv
-       Nothing          -> Nothing     -- Fail
-
-match (TyConApp tc1 tys1) (TyConApp tc2 tys2) tmpls k senv
-  | tc1 == tc2 = match_list_exactly tys1 tys2 tmpls k senv
-
--- Newtypes are opaque; other source types should not happen
-match (SourceTy (NType tc1 tys1)) (SourceTy (NType tc2 tys2)) tmpls k senv
-  | tc1 == tc2 = match_list_exactly tys1 tys2 tmpls k senv
-
-match (UsageTy _ ty1) ty2 tmpls k senv = match ty1 ty2 tmpls k senv
-match ty1 (UsageTy _ ty2) tmpls k senv = match ty1 ty2 tmpls k senv
-
-       -- With type synonyms, we have to be careful for the exact
-       -- same reasons as in the unifier.  Please see the
-       -- considerable commentary there before changing anything
-       -- here! (WDP 95/05)
-match (NoteTy n1 ty1) ty2      tmpls k senv = match ty1 ty2 tmpls k senv
-match ty1      (NoteTy n2 ty2) tmpls k senv = match ty1 ty2 tmpls k senv
-
--- Catch-all fails
-match _ _ _ _ _ = Nothing
-
-match_list_exactly tys1 tys2 tmpls k senv
-  = match_list tys1 tys2 tmpls k' senv
-  where
-    k' (senv', tys2') | null tys2' = k senv'   -- Succeed
-                     | otherwise  = Nothing    -- Fail 
 
-match_list []         tys2       tmpls k senv = k (senv, tys2)
-match_list (ty1:tys1) []         tmpls k senv = Nothing        -- Not enough arg tys => failure
-match_list (ty1:tys1) (ty2:tys2) tmpls k senv
-  = match ty1 ty2 tmpls (match_list tys1 tys2 tmpls k) senv
+isByteArrayLikeTyCon :: TyCon -> Bool
+isByteArrayLikeTyCon tc = 
+  getUnique tc `elem` [byteArrayTyConKey, mutableByteArrayTyConKey]
 \end{code}