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[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcType.lhs
index 72d4eb7..4b6e7b8 100644 (file)
-%
+
 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
 %
 \section[TcType]{Types used in the typechecker}
 
-\begin{code}
-module TcType (
-  
-  TcTyVar,
-  TcTyVarSet,
-  newTyVar,
-  newTyVarTy,          -- Kind -> NF_TcM s TcType
-  newTyVarTys,         -- Int -> Kind -> NF_TcM s [TcType]
-
-  newTyVarTy_OpenKind, -- NF_TcM s TcType
-  newOpenTypeKind,     -- NF_TcM s TcKind
-
-  -----------------------------------------
-  TcType, TcTauType, TcThetaType, TcRhoType,
+This module provides the Type interface for front-end parts of the 
+compiler.  These parts 
 
-       -- Find the type to which a type variable is bound
-  tcPutTyVar,          -- :: TcTyVar -> TcType -> NF_TcM TcType
-  tcGetTyVar,          -- :: TcTyVar -> NF_TcM (Maybe TcType)  does shorting out
+       * treat "source types" as opaque: 
+               newtypes, and predicates are meaningful. 
+       * look through usage types
 
+The "tc" prefix is for "typechechecker", because the type checker
+is the principal client.
 
-  tcSplitRhoTy,
+\begin{code}
+module TcType (
+  --------------------------------
+  -- Types 
+  TcType, TcSigmaType, TcRhoType, TcTauType, TcPredType, TcThetaType, 
+  TcTyVar, TcTyVarSet, TcKind, 
 
-  tcInstTyVars,
-  tcInstSigVar,
-  tcInstTcType,
+  BoxyTyVar, BoxySigmaType, BoxyRhoType, BoxyThetaType, BoxyType,
 
-  typeToTcType,
+  --------------------------------
+  -- MetaDetails
+  UserTypeCtxt(..), pprUserTypeCtxt,
+  TcTyVarDetails(..), BoxInfo(..), pprTcTyVarDetails,
+  MetaDetails(Flexi, Indirect), SkolemInfo(..), pprSkolTvBinding, pprSkolInfo,
+  isImmutableTyVar, isSkolemTyVar, isMetaTyVar, isBoxyTyVar, isSigTyVar, isExistentialTyVar, 
+  metaTvRef, 
+  isFlexi, isIndirect, 
 
-  tcTypeKind,          -- :: TcType -> NF_TcM s TcKind
   --------------------------------
-  TcKind,
-  newKindVar, newKindVars,
-  kindToTcKind,
-  zonkTcKind,
+  -- Builders
+  mkPhiTy, mkSigmaTy, 
 
   --------------------------------
-  zonkTcTyVar, zonkTcTyVars, zonkTcTyVarBndr,
-  zonkTcType, zonkTcTypes, zonkTcThetaType,
+  -- Splitters  
+  -- These are important because they do not look through newtypes
+  tcView,
+  tcSplitForAllTys, tcSplitPhiTy, 
+  tcSplitFunTy_maybe, tcSplitFunTys, tcFunArgTy, tcFunResultTy, tcSplitFunTysN,
+  tcSplitTyConApp, tcSplitTyConApp_maybe, tcTyConAppTyCon, tcTyConAppArgs,
+  tcSplitAppTy_maybe, tcSplitAppTy, tcSplitAppTys, 
+  tcValidInstHeadTy, tcGetTyVar_maybe, tcGetTyVar,
+  tcSplitSigmaTy, tcMultiSplitSigmaTy, 
+
+  ---------------------------------
+  -- Predicates. 
+  -- Again, newtypes are opaque
+  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
+  deNoteType, classesOfTheta,
+  tyClsNamesOfType, tyClsNamesOfDFunHead, 
+  getDFunTyKey,
+
+  ---------------------------------
+  -- Predicate types  
+  getClassPredTys_maybe, getClassPredTys, 
+  isClassPred, isTyVarClassPred, 
+  mkDictTy, tcSplitPredTy_maybe, 
+  isPredTy, isDictTy, tcSplitDFunTy, tcSplitDFunHead, predTyUnique, 
+  mkClassPred, isInheritablePred, isLinearPred, isIPPred, mkPredName, 
+  dataConsStupidTheta, isRefineableTy,
+
+  ---------------------------------
+  -- Foreign import and export
+  isFFIArgumentTy,     -- :: DynFlags -> Safety -> Type -> Bool
+  isFFIImportResultTy, -- :: DynFlags -> Type -> Bool
+  isFFIExportResultTy, -- :: Type -> Bool
+  isFFIExternalTy,     -- :: Type -> Bool
+  isFFIDynArgumentTy,  -- :: Type -> Bool
+  isFFIDynResultTy,    -- :: Type -> Bool
+  isFFILabelTy,        -- :: Type -> Bool
+  isFFIDotnetTy,       -- :: DynFlags -> Type -> Bool
+  isFFIDotnetObjTy,    -- :: Type -> Bool
+  isFFITy,            -- :: Type -> Bool
+  
+  toDNType,            -- :: Type -> DNType
 
-  zonkTcTypeToType, zonkTcTyVarToTyVar,
-  zonkTcKindToKind
+  --------------------------------
+  -- Rexported from Type
+  Kind,        -- Stuff to do with kinds is insensitive to pre/post Tc
+  unliftedTypeKind, liftedTypeKind, openTypeKind, mkArrowKind, mkArrowKinds, 
+  isLiftedTypeKind, isUnliftedTypeKind, isOpenTypeKind, 
+  isArgTypeKind, isSubKind, defaultKind, 
+
+  Type, PredType(..), ThetaType, 
+  mkForAllTy, mkForAllTys, 
+  mkFunTy, mkFunTys, zipFunTys, 
+  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, 
+
+  tidyTopType, tidyType, tidyPred, tidyTypes, tidyFreeTyVars, tidyOpenType, tidyOpenTypes,
+  tidyTyVarBndr, tidyOpenTyVar, tidyOpenTyVars, tidySkolemTyVar,
+  typeKind, tidyKind,
+
+  tyVarsOfType, tyVarsOfTypes, tyVarsOfPred, tyVarsOfTheta,
+  tcTyVarsOfType, tcTyVarsOfTypes, exactTyVarsOfType, exactTyVarsOfTypes,
+
+  pprKind, pprParendKind,
+  pprType, pprParendType, pprTyThingCategory,
+  pprPred, pprTheta, pprThetaArrow, pprClassPred
 
   ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
-
 -- friends:
-import PprType         ( pprType )
-import Type            ( Type(..), Kind, ThetaType, TyNote(..), 
-                         mkAppTy, mkTyConApp,
-                         splitDictTy_maybe, splitForAllTys, isNotUsgTy,
-                         isTyVarTy, mkTyVarTy, mkTyVarTys, 
-                         typeCon, openTypeKind, boxedTypeKind, boxedKind, superKind, superBoxity
+import TypeRep         ( Type(..), funTyCon )  -- friend
+
+import Type            (       -- Re-exports
+                         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, 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 Subst           ( Subst, mkTopTyVarSubst, substTy )
-import TyCon           ( tyConKind, mkPrimTyCon )
-import PrimRep         ( PrimRep(VoidRep) )
-import VarEnv
-import VarSet          ( emptyVarSet )
-import Var             ( TyVar, tyVarKind, tyVarName, isTyVar, isMutTyVar, mkTyVar )
+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 TcMonad
-import TysWiredIn      ( voidTy )
-
-import Name            ( NamedThing(..), setNameUnique, mkSysLocalName,
-                         mkDerivedName, mkDerivedTyConOcc
-                       )
-import Unique          ( Unique, Uniquable(..) )
-import Util            ( nOfThem )
+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      ( 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{Types}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
-Coercions
-~~~~~~~~~~
-Type definitions are in TcMonad.lhs
+The type checker divides the generic Type world into the 
+following more structured beasts:
 
-\begin{code}
-typeToTcType :: Type -> TcType
-typeToTcType ty =  ty
+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
 
-kindToTcKind :: Kind -> TcKind
-kindToTcKind kind = kind
-\end{code}
+       -- 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
 
-Utility functions
-~~~~~~~~~~~~~~~~~
-These tcSplit functions are like their non-Tc analogues, but they
-follow through bound type variables.
+phi :: theta => rho
 
-No need for tcSplitForAllTy because a type variable can't be instantiated
-to a for-all type.
+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}
-tcSplitRhoTy :: TcType -> NF_TcM s (TcThetaType, TcType)
-tcSplitRhoTy t
-  = go t t []
- where
-       -- A type variable is never instantiated to a dictionary type,
-       -- so we don't need to do a tcReadVar on the "arg".
-    go syn_t (FunTy arg res) ts = case splitDictTy_maybe arg of
-                                       Just pair -> go res res (pair:ts)
-                                       Nothing   -> returnNF_Tc (reverse ts, syn_t)
-    go syn_t (NoteTy _ t)    ts = go syn_t t ts
-    go syn_t (TyVarTy tv)    ts = tcGetTyVar tv                `thenNF_Tc` \ maybe_ty ->
-                                 case maybe_ty of
-                                   Just ty | not (isTyVarTy ty) -> go syn_t ty ts
-                                   other                        -> returnNF_Tc (reverse ts, syn_t)
-    go syn_t t              ts = returnNF_Tc (reverse ts, syn_t)
+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{New type variables}
+\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.
+
+
+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}
-newTyVar :: Kind -> NF_TcM s TcTyVar
-newTyVar kind
-  = tcGetUnique        `thenNF_Tc` \ uniq ->
-    tcNewMutTyVar (mkSysLocalName uniq SLIT("t")) kind
-
-newTyVarTy  :: Kind -> NF_TcM s TcType
-newTyVarTy kind
-  = newTyVar kind      `thenNF_Tc` \ tc_tyvar ->
-    returnNF_Tc (TyVarTy tc_tyvar)
-
-newTyVarTys :: Int -> Kind -> NF_TcM s [TcType]
-newTyVarTys n kind = mapNF_Tc newTyVarTy (nOfThem n kind)
-
-newKindVar :: NF_TcM s TcKind
-newKindVar
-  = tcGetUnique                                                `thenNF_Tc` \ uniq ->
-    tcNewMutTyVar (mkSysLocalName uniq SLIT("k")) superKind    `thenNF_Tc` \ kv ->
-    returnNF_Tc (TyVarTy kv)
-
-newKindVars :: Int -> NF_TcM s [TcKind]
-newKindVars n = mapNF_Tc (\ _ -> newKindVar) (nOfThem n ())
-
--- Returns a type variable of kind (Type bv) where bv is a new boxity var
--- Used when you need a type variable that's definitely a , but you don't know
--- what kind of type (boxed or unboxed).
-newTyVarTy_OpenKind :: NF_TcM s TcType
-newTyVarTy_OpenKind = newOpenTypeKind  `thenNF_Tc` \ kind -> 
-                     newTyVarTy kind
-
-newOpenTypeKind :: NF_TcM s TcKind
-newOpenTypeKind = newTyVarTy superBoxity       `thenNF_Tc` \ bv ->
-                 returnNF_Tc (mkTyConApp typeCon [bv])
+-- 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}
 
-
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{Type instantiation}
+               Pretty-printing
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-Instantiating a bunch of type variables
-
 \begin{code}
-tcInstTyVars :: [TyVar] 
-            -> NF_TcM s ([TcTyVar], [TcType], Subst)
-
-tcInstTyVars tyvars
-  = mapNF_Tc tcInstTyVar tyvars        `thenNF_Tc` \ tc_tyvars ->
-    let
-       tys = mkTyVarTys tc_tyvars
-    in
-    returnNF_Tc (tc_tyvars, tys, mkTopTyVarSubst tyvars tys)
-               -- Since the tyvars are freshly made,
-               -- they cannot possibly be captured by
-               -- any existing for-alls.  Hence mkTopTyVarSubst
-
-tcInstTyVar tyvar
-  = tcGetUnique                `thenNF_Tc` \ uniq ->
-    let
-       name = setNameUnique (tyVarName tyvar) uniq
-       -- Note that we don't change the print-name
-       -- This won't confuse the type checker but there's a chance
-       -- that two different tyvars will print the same way 
-       -- in an error message.  -dppr-debug will show up the difference
-       -- Better watch out for this.  If worst comes to worst, just
-       -- use mkSysLocalName.
-
-       kind = tyVarKind tyvar
-    in
-
-       -- Hack alert!  Certain system functions (like error) are quantified
-       -- over type variables with an 'open' kind (a :: ?).  When we instantiate
-       -- these tyvars we want to make a type variable whose kind is (Type bv)
-       -- where bv is a boxity variable.  This makes sure it's a type, but 
-       -- is open about its boxity.  We *don't* want to give the thing the
-       -- kind '?' (= Type AnyBox).  
-       --
-       -- This is all a hack to avoid giving error it's "proper" type:
-       --       error :: forall bv. forall a::Type bv. String -> a
-
-    (if kind == openTypeKind then
-       newOpenTypeKind 
-     else
-       returnNF_Tc kind)       `thenNF_Tc` \ kind' ->
-
-    tcNewMutTyVar name kind'
-
-tcInstSigVar tyvar     -- Very similar to tcInstTyVar
-  = tcGetUnique        `thenNF_Tc` \ uniq ->
-    let 
-       name = setNameUnique (tyVarName tyvar) uniq
-       kind = tyVarKind tyvar
-    in
-    ASSERT( not (kind == openTypeKind) )       -- Shouldn't happen
-    tcNewSigTyVar name kind
+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}
 
-@tcInstTcType@ instantiates the outer-level for-alls of a TcType with
-fresh type variables, returning them and the instantiated body of the for-all.
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+               Predicates
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcInstTcType :: TcType -> NF_TcM s ([TcTyVar], TcType)
-tcInstTcType ty
-  = case splitForAllTys ty of
-       ([], _)       -> returnNF_Tc ([], ty)   -- Nothing to do
-       (tyvars, rho) -> tcInstTyVars tyvars            `thenNF_Tc` \ (tyvars', _, tenv)  ->
-                        returnNF_Tc (tyvars', substTy tenv rho)
+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{Putting and getting  mutable type variables}
+\subsection{Tau, sigma and rho}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcPutTyVar :: TcTyVar -> TcType -> NF_TcM s TcType
-tcGetTyVar :: TcTyVar -> NF_TcM s (Maybe TcType)
+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}
 
-Putting is easy:
+@isTauTy@ tests for nested for-alls.  It should not be called on a boxy type.
 
 \begin{code}
-tcPutTyVar tyvar ty = tcWriteMutTyVar tyvar (Just ty)  `thenNF_Tc_`
-                     returnNF_Tc ty
+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 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}
 
-Getting is more interesting.  The easy thing to do is just to read, thus:
 
-\begin{verbatim}
-tcGetTyVar tyvar = tcReadMutTyVar tyvar
-\end{verbatim}
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Expanding and splitting}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
-But it's more fun to short out indirections on the way: If this
-version returns a TyVar, then that TyVar is unbound.  If it returns
-any other type, then there might be bound TyVars embedded inside it.
+These tcSplit functions are like their non-Tc analogues, but
+       a) they do not look through newtypes
+       b) they do not look through PredTys
+       c) [future] they ignore usage-type annotations
 
-We return Nothing iff the original box was unbound.
+However, they are non-monadic and do not follow through mutable type
+variables.  It's up to you to make sure this doesn't matter.
 
 \begin{code}
-tcGetTyVar tyvar
-  = ASSERT2( isMutTyVar tyvar, ppr tyvar )
-    tcReadMutTyVar tyvar                               `thenNF_Tc` \ maybe_ty ->
-    case maybe_ty of
-       Just ty -> short_out ty                         `thenNF_Tc` \ ty' ->
-                  tcWriteMutTyVar tyvar (Just ty')     `thenNF_Tc_`
-                  returnNF_Tc (Just ty')
+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 t               tvs = (reverse tvs, orig_ty)
+
+tcIsForAllTy ty | Just ty' <- tcView ty = tcIsForAllTy ty'
+tcIsForAllTy (ForAllTy tv ty) = True
+tcIsForAllTy t               = False
+
+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 ty             ts = (reverse ts, orig_ty)
+
+tcSplitSigmaTy ty = case tcSplitForAllTys ty 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)
+
+tcTyConAppArgs :: Type -> [Type]
+tcTyConAppArgs ty = snd (tcSplitTyConApp ty)
+
+tcSplitTyConApp :: Type -> (TyCon, [Type])
+tcSplitTyConApp ty = case tcSplitTyConApp_maybe ty of
+                       Just stuff -> stuff
+                       Nothing    -> pprPanic "tcSplitTyConApp" (pprType ty)
+
+tcSplitTyConApp_maybe :: Type -> Maybe (TyCon, [Type])
+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
+
+-----------------------
+tcSplitFunTys :: Type -> ([Type], Type)
+tcSplitFunTys ty = case tcSplitFunTy_maybe ty of
+                       Nothing        -> ([], ty)
+                       Just (arg,res) -> (arg:args, res')
+                                      where
+                                         (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 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)
 
-       Nothing    -> returnNF_Tc Nothing
+tcFunArgTy    ty = case tcSplitFunTy_maybe ty of { Just (arg,res) -> arg }
+tcFunResultTy ty = case tcSplitFunTy_maybe ty of { Just (arg,res) -> res }
 
-short_out :: TcType -> NF_TcM s TcType
-short_out ty@(TyVarTy tyvar)
-  | not (isMutTyVar tyvar)
-  = returnNF_Tc ty
 
-  | otherwise
-  = tcReadMutTyVar tyvar       `thenNF_Tc` \ maybe_ty ->
-    case maybe_ty of
-       Just ty' -> short_out ty'                       `thenNF_Tc` \ ty' ->
-                   tcWriteMutTyVar tyvar (Just ty')    `thenNF_Tc_`
-                   returnNF_Tc ty'
+-----------------------
+tcSplitAppTy_maybe :: Type -> Maybe (Type, Type)
+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
 
-       other    -> returnNF_Tc ty
+tcSplitAppTy ty = case tcSplitAppTy_maybe ty of
+                   Just stuff -> stuff
+                   Nothing    -> pprPanic "tcSplitAppTy" (pprType ty)
 
-short_out other_ty = returnNF_Tc other_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 other         = Nothing
+
+tcGetTyVar :: String -> Type -> TyVar
+tcGetTyVar msg ty = expectJust msg (tcGetTyVar_maybe ty)
+
+tcIsTyVarTy :: Type -> Bool
+tcIsTyVarTy ty = maybeToBool (tcGetTyVar_maybe ty)
+
+-----------------------
+tcSplitDFunTy :: Type -> ([TyVar], [PredType], Class, [Type])
+-- Split the type of a dictionary function
+tcSplitDFunTy ty 
+  = 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   -- Again, do not look
+    get_tv (TyVarTy tv)  = Just tv     -- through synonyms
+    get_tv other        = Nothing
 \end{code}
 
 
+
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{Zonking -- the exernal interfaces}
+\subsection{Predicate types}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
------------------  Type variables
-
 \begin{code}
-zonkTcTyVars :: [TcTyVar] -> NF_TcM s [TcType]
-zonkTcTyVars tyvars = mapNF_Tc zonkTcTyVar tyvars
-
-zonkTcTyVarBndr :: TcTyVar -> NF_TcM s TcTyVar
-zonkTcTyVarBndr tyvar
-  = zonkTcTyVar tyvar  `thenNF_Tc` \ (TyVarTy tyvar') ->
-    returnNF_Tc tyvar'
+tcSplitPredTy_maybe :: Type -> Maybe PredType
+   -- Returns Just for predicates only
+tcSplitPredTy_maybe ty | Just ty' <- tcView ty = tcSplitPredTy_maybe ty'
+tcSplitPredTy_maybe (PredTy p)    = Just p
+tcSplitPredTy_maybe other        = Nothing
        
-zonkTcTyVar :: TcTyVar -> NF_TcM s TcType
-zonkTcTyVar tyvar = zonkTyVar (\ tv -> returnNF_Tc (TyVarTy tv)) tyvar
+predTyUnique :: PredType -> Unique
+predTyUnique (IParam n _)      = getUnique (ipNameName n)
+predTyUnique (ClassP clas tys) = getUnique clas
+
+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}
 
------------------  Types
+
+--------------------- Dictionary types ---------------------------------
 
 \begin{code}
-zonkTcType :: TcType -> NF_TcM s TcType
-zonkTcType ty = zonkType (\ tv -> returnNF_Tc (TyVarTy tv)) ty
+mkClassPred clas tys = ClassP clas tys
 
-zonkTcTypes :: [TcType] -> NF_TcM s [TcType]
-zonkTcTypes tys = mapNF_Tc zonkTcType tys
+isClassPred :: PredType -> Bool
+isClassPred (ClassP clas tys) = True
+isClassPred other            = False
 
-zonkTcThetaType :: TcThetaType -> NF_TcM s TcThetaType
-zonkTcThetaType theta = mapNF_Tc zonk theta
-                   where
-                       zonk (c,ts) = zonkTcTypes ts    `thenNF_Tc` \ new_ts ->
-                                     returnNF_Tc (c, new_ts)
+isTyVarClassPred (ClassP clas tys) = all tcIsTyVarTy tys
+isTyVarClassPred other            = False
 
-zonkTcKind :: TcKind -> NF_TcM s TcKind
-zonkTcKind = zonkTcType
+getClassPredTys_maybe :: PredType -> Maybe (Class, [Type])
+getClassPredTys_maybe (ClassP clas tys) = Just (clas, tys)
+getClassPredTys_maybe _                        = Nothing
+
+getClassPredTys :: PredType -> (Class, [Type])
+getClassPredTys (ClassP clas tys) = (clas, tys)
+
+mkDictTy :: Class -> [Type] -> Type
+mkDictTy clas tys = mkPredTy (ClassP clas tys)
+
+isDictTy :: Type -> Bool
+isDictTy ty | Just ty' <- tcView ty = isDictTy ty'
+isDictTy (PredTy p)   = isClassPred p
+isDictTy other         = False
 \end{code}
 
--------------------  These ...ToType, ...ToKind versions
-                    are used at the end of type checking
+--------------------- Implicit parameters ---------------------------------
 
 \begin{code}
-zonkTcKindToKind :: TcKind -> NF_TcM s Kind
-zonkTcKindToKind kind = zonkType zonk_unbound_kind_var kind
-  where
-       -- Zonk a mutable but unbound kind variable to
-       --      (Type Boxed)    if it has kind superKind
-       --      Boxed           if it has kind superBoxity
-    zonk_unbound_kind_var kv
-       | super_kind == superKind = tcPutTyVar kv boxedTypeKind
-       | otherwise               = ASSERT( super_kind == superBoxity )
-                                   tcPutTyVar kv boxedKind
-       where
-         super_kind = tyVarKind kv
-                       
-
-zonkTcTypeToType :: TcType -> NF_TcM s Type
-zonkTcTypeToType ty = zonkType zonk_unbound_tyvar ty
+isIPPred :: PredType -> Bool
+isIPPred (IParam _ _) = True
+isIPPred other       = False
+
+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, 
+--               g 4 with ?v = 9)
+-- The point is that g's type must be quantifed over ?v:
+--     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
+isInheritablePred (ClassP _ _) = True
+isInheritablePred other             = False
+
+isLinearPred :: TcPredType -> Bool
+isLinearPred (IParam (Linear n) _) = True
+isLinearPred other                = False
+\end{code}
+
+--------------------- The stupid theta (sigh) ---------------------------------
+
+\begin{code}
+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
-       -- Zonk a mutable but unbound type variable to
-       --      Void            if it has kind (Type Boxed)
-       --      Voidxxx         otherwise
-    zonk_unbound_tyvar tv
-       = zonkTcKindToKind (tyVarKind tv)       `thenNF_Tc` \ kind ->
-         if kind == boxedTypeKind then
-               tcPutTyVar tv voidTy    -- Just to avoid creating a new tycon in
-                                       -- this vastly common case
-         else
-               tcPutTyVar tv (TyConApp (mk_void_tycon tv kind) [])
-
-    mk_void_tycon tv kind      -- Make a new TyCon with the same kind as the 
-                               -- type variable tv.  Same name too, apart from
-                               -- making it start with a colon (sigh)
-       = mkPrimTyCon tc_name kind 0 [] VoidRep
-       where
-         tc_name = mkDerivedName mkDerivedTyConOcc (getName tv) (getUnique tv)
-
--- zonkTcTyVarToTyVar is applied to the *binding* occurrence 
--- of a type variable, at the *end* of type checking.
--- It zonks the type variable, to get a mutable, but unbound, tyvar, tv;
--- zonks its kind, and then makes an immutable version of tv and binds tv to it.
--- Now any bound occurences of the original type variable will get 
--- zonked to the immutable version.
-
-zonkTcTyVarToTyVar :: TcTyVar -> NF_TcM s TyVar
-zonkTcTyVarToTyVar tv
-  = zonkTcKindToKind (tyVarKind tv)    `thenNF_Tc` \ kind ->
-    let
-               -- Make an immutable version
-       immut_tv    = mkTyVar (tyVarName tv) kind
-       immut_tv_ty = mkTyVarTy immut_tv
-
-        zap tv = tcPutTyVar tv immut_tv_ty
-               -- Bind the mutable version to the immutable one
-    in 
-       -- If the type variable is mutable, then bind it to immut_tv_ty
-       -- so that all other occurrences of the tyvar will get zapped too
-    zonkTyVar zap tv           `thenNF_Tc` \ ty2 ->
-    ASSERT2( immut_tv_ty == ty2, ppr tv $$ ppr immut_tv $$ ppr ty2 )
-
-    returnNF_Tc immut_tv
+    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}
 
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{Zonking -- the main work-horses: zonkType, zonkTyVar}
-%*                                                                     *
-%*             For internal use only!                                  *
+\subsection{Predicates}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-\begin{code}
--- zonkType is used for Kinds as well
-
--- For unbound, mutable tyvars, zonkType uses the function given to it
--- For tyvars bound at a for-all, zonkType zonks them to an immutable
---     type variable and zonks the kind too
+isSigmaTy returns true of any qualified type.  It doesn't *necessarily* have 
+any foralls.  E.g.
+       f :: (?x::Int) => Int -> Int
 
-zonkType :: (TcTyVar -> NF_TcM s Type)         -- What to do with unbound mutable type variables
-                                       -- see zonkTcType, and zonkTcTypeToType
-        -> TcType
-        -> NF_TcM s Type
-zonkType unbound_var_fn ty
-  = go ty
-  where
-    go (TyConApp tycon tys)      = mapNF_Tc go tys     `thenNF_Tc` \ tys' ->
-                                   returnNF_Tc (TyConApp tycon tys')
+\begin{code}
+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 _                  = 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}
 
-    go (NoteTy (SynNote ty1) ty2) = go ty1             `thenNF_Tc` \ ty1' ->
-                                   go ty2              `thenNF_Tc` \ ty2' ->
-                                   returnNF_Tc (NoteTy (SynNote ty1') ty2')
+\begin{code}
+isFloatTy      = is_tc floatTyConKey
+isDoubleTy     = is_tc doubleTyConKey
+isIntegerTy    = is_tc integerTyConKey
+isIntTy        = is_tc intTyConKey
+isAddrTy       = is_tc addrTyConKey
+isBoolTy       = is_tc boolTyConKey
+isUnitTy       = is_tc unitTyConKey
+
+is_tc :: Unique -> Type -> Bool
+-- Newtypes are opaque to this
+is_tc uniq ty = case tcSplitTyConApp_maybe ty of
+                       Just (tc, _) -> uniq == getUnique tc
+                       Nothing      -> False
+\end{code}
 
-    go (NoteTy (FTVNote _) ty2)   = go ty2     -- Discard free-tyvar annotations
 
-    go (NoteTy (UsgNote usg) ty2) = go ty2             `thenNF_Tc` \ ty2' ->
-                                   returnNF_Tc (NoteTy (UsgNote usg) ty2')
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Misc}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
-    go (FunTy arg res)           = go arg              `thenNF_Tc` \ arg' ->
-                                   go res              `thenNF_Tc` \ res' ->
-                                   returnNF_Tc (FunTy arg' res')
-    go (AppTy fun arg)           = go fun              `thenNF_Tc` \ fun' ->
-                                   go arg              `thenNF_Tc` \ arg' ->
-                                   returnNF_Tc (mkAppTy fun' arg')
+\begin{code}
+deNoteType :: Type -> Type
+-- Remove all *outermost* type synonyms and other notes
+deNoteType ty | Just ty' <- tcView ty = deNoteType ty'
+deNoteType ty = ty
+\end{code}
 
-       -- The two interesting cases!
-    go (TyVarTy tyvar)           = zonkTyVar unbound_var_fn tyvar
+\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}
 
-    go (ForAllTy tyvar ty)
-       = zonkTcTyVarToTyVar tyvar      `thenNF_Tc` \ tyvar' ->
-         go ty                         `thenNF_Tc` \ ty' ->
-         returnNF_Tc (ForAllTy tyvar' ty')
+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}
+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}
 
-zonkTyVar :: (TcTyVar -> NF_TcM s Type)                -- What to do for an unbound mutable variable
-         -> TcTyVar -> NF_TcM s TcType
-zonkTyVar unbound_var_fn tyvar 
-  | not (isMutTyVar tyvar)     -- Not a mutable tyvar.  This can happen when
-                               -- zonking a forall type, when the bound type variable
-                               -- needn't be mutable
-  = ASSERT( isTyVar tyvar )            -- Should not be any immutable kind vars
-    returnNF_Tc (TyVarTy tyvar)
+Find the free tycons and classes of a type.  This is used in the front
+end of the compiler.
 
-  | otherwise
-  =  tcGetTyVar tyvar  `thenNF_Tc` \ maybe_ty ->
-     case maybe_ty of
-         Nothing       -> unbound_var_fn tyvar                 -- Mutable and unbound
-         Just other_ty -> ASSERT( isNotUsgTy other_ty )
-                           zonkType unbound_var_fn other_ty    -- Bound
+\begin{code}
+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
+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}
 
+
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{tcTypeKind}
+\subsection[TysWiredIn-ext-type]{External types}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-Sadly, we need a Tc version of typeKind, that looks though mutable
-kind variables.  See the notes with Type.typeKind for the typeKindF nonsense
+The compiler's foreign function interface supports the passing of a
+restricted set of types as arguments and results (the restricting factor
+being the )
 
-This is pretty gruesome.
+\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 
+   = checkRepTyCon (legalOutgoingTyCon dflags safety) ty
+
+isFFIExternalTy :: Type -> Bool
+-- Types that are allowed as arguments of a 'foreign export'
+isFFIExternalTy ty = checkRepTyCon legalFEArgTyCon ty
+
+isFFIImportResultTy :: DynFlags -> Type -> Bool
+isFFIImportResultTy dflags ty 
+  = checkRepTyCon (legalFIResultTyCon dflags) ty
+
+isFFIExportResultTy :: Type -> Bool
+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 = 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 = checkRepTyConKey [ptrTyConKey, funPtrTyConKey, addrTyConKey]
+
+isFFILabelTy :: Type -> Bool
+-- The type of a foreign label must be Ptr, FunPtr, Addr,
+-- or a newtype of either.
+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.  Manuel had:
+       --      newtype T = MkT (Ptr T)
+       -- and wanted it to work...
+checkRepTyCon check_tc ty 
+  | 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}
+
+----------------------------------------------
+These chaps do the work; they are not exported
+----------------------------------------------
 
 \begin{code}
-tcTypeKind :: TcType -> NF_TcM s TcKind
-
-tcTypeKind (TyVarTy tyvar)     = returnNF_Tc (tyVarKind tyvar)
-tcTypeKind (TyConApp tycon tys)        = foldlTc (\k _ -> tcFunResultTy k) (tyConKind tycon) tys
-tcTypeKind (NoteTy _ ty)       = tcTypeKind ty
-tcTypeKind (AppTy fun arg)     = tcTypeKind fun        `thenNF_Tc` \ fun_kind ->
-                                 tcFunResultTy fun_kind
-tcTypeKind (FunTy fun arg)     = tcTypeKindF arg
-tcTypeKind (ForAllTy _ ty)     = tcTypeKindF ty
-
-tcTypeKindF :: TcType -> NF_TcM s TcKind
-tcTypeKindF (NoteTy _ ty)   = tcTypeKindF ty
-tcTypeKindF (FunTy _ ty)    = tcTypeKindF ty
-tcTypeKindF (ForAllTy _ ty) = tcTypeKindF ty
-tcTypeKindF other          = tcTypeKind other  `thenNF_Tc` \ kind ->
-                             fix_up kind
-  where
-    fix_up (TyConApp kc _) | kc == typeCon = returnNF_Tc boxedTypeKind
-               -- Functions at the type level are always boxed
-    fix_up (NoteTy _ kind)   = fix_up kind
-    fix_up kind@(TyVarTy tv) = tcGetTyVar tv   `thenNF_Tc` \ maybe_ty ->
-                              case maybe_ty of
-                                 Just kind' -> fix_up kind'
-                                 Nothing  -> returnNF_Tc kind
-    fix_up kind              = returnNF_Tc kind
-
-tcFunResultTy (NoteTy _ ty)   = tcFunResultTy ty
-tcFunResultTy (FunTy arg res) = returnNF_Tc res
-tcFunResultTy (TyVarTy tv)    = tcGetTyVar tv  `thenNF_Tc` \ maybe_ty ->
-                               case maybe_ty of
-                                 Just ty' -> tcFunResultTy ty'
-       -- The Nothing case, and the other cases for tcFunResultTy
-       -- should never happen... pattern match failure
+legalFEArgTyCon :: TyCon -> Bool
+-- It's illegal to return foreign objects and (mutable)
+-- bytearrays from a _ccall_ / foreign declaration
+-- (or be passed them as arguments in foreign exported functions).
+legalFEArgTyCon tc
+  | 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
+  | otherwise
+  = boxedMarshalableTyCon tc
+
+legalFIResultTyCon :: DynFlags -> TyCon -> Bool
+legalFIResultTyCon dflags tc
+  | isByteArrayLikeTyCon tc = False
+  | tc == unitTyCon         = True
+  | otherwise              = marshalableTyCon dflags tc
+
+legalFEResultTyCon :: TyCon -> Bool
+legalFEResultTyCon 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 && 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
+
+boxedMarshalableTyCon tc
+   = getUnique tc `elem` [ intTyConKey, int8TyConKey, int16TyConKey
+                        , int32TyConKey, int64TyConKey
+                        , wordTyConKey, word8TyConKey, word16TyConKey
+                        , word32TyConKey, word64TyConKey
+                        , floatTyConKey, doubleTyConKey
+                        , addrTyConKey, ptrTyConKey, funPtrTyConKey
+                        , charTyConKey
+                        , stablePtrTyConKey
+                        , byteArrayTyConKey, mutableByteArrayTyConKey
+                        , boolTyConKey
+                        ]
+
+isByteArrayLikeTyCon :: TyCon -> Bool
+isByteArrayLikeTyCon tc = 
+  getUnique tc `elem` [byteArrayTyConKey, mutableByteArrayTyConKey]
 \end{code}