[project @ 1998-12-02 13:17:09 by simonm]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / types / Type.lhs
index 7b77b99..56decc5 100644 (file)
 \begin{code}
-#include "HsVersions.h"
-
 module Type (
-       GenType(..), SYN_IE(Type), SYN_IE(TauType),
-       mkTyVarTy, mkTyVarTys,
-       getTyVar, getTyVar_maybe, isTyVarTy,
-       mkAppTy, mkAppTys, splitAppTy,
-       mkFunTy, mkFunTys,
-       splitFunTy, splitFunTyExpandingDicts, splitFunTyExpandingDictsAndPeeking,
-       getFunTy_maybe, getFunTyExpandingDicts_maybe,
-       mkTyConTy, getTyCon_maybe, applyTyCon,
-       mkSynTy,
-       mkForAllTy, mkForAllTys, getForAllTy_maybe, getForAllTyExpandingDicts_maybe, splitForAllTy,
-       mkForAllUsageTy, getForAllUsageTy,
-       applyTy,
-#ifdef DEBUG
-       expandTy, -- only let out for debugging (ToDo: rm?)
-#endif
-       isPrimType, isUnboxedType, typePrimRep,
-
-       SYN_IE(RhoType), SYN_IE(SigmaType), SYN_IE(ThetaType),
-       mkDictTy,
-       mkRhoTy, splitRhoTy, mkTheta, isDictTy,
-       mkSigmaTy, splitSigmaTy,
+       GenType(..), TyNote(..),                -- Representation visible to friends
+       Type, GenKind, Kind,
+       TyVarSubst, GenTyVarSubst,
+
+       funTyCon, boxedKindCon, unboxedKindCon, openKindCon,
+
+       boxedTypeKind, unboxedTypeKind, openTypeKind, mkArrowKind, mkArrowKinds,
+       hasMoreBoxityInfo, superKind,
+
+       mkTyVarTy, mkTyVarTys, getTyVar, getTyVar_maybe, isTyVarTy,
 
-       maybeAppTyCon, getAppTyCon,
-       maybeAppDataTyCon, getAppDataTyCon, getAppSpecDataTyCon,
-       maybeAppDataTyConExpandingDicts, maybeAppSpecDataTyConExpandingDicts,
-       getAppDataTyConExpandingDicts,  getAppSpecDataTyConExpandingDicts,
-       maybeBoxedPrimType,
+       mkAppTy, mkAppTys, splitAppTy, splitAppTys, splitAppTy_maybe,
 
-       matchTy, matchTys, eqTy, eqSimpleTy, eqSimpleTheta,
+       mkFunTy, mkFunTys, splitFunTy_maybe, splitFunTys, funResultTy,
 
-       instantiateTy, instantiateTauTy, instantiateUsage,
-       applyTypeEnvToTy,
+       mkTyConApp, mkTyConTy, splitTyConApp_maybe,
+       splitAlgTyConApp_maybe, splitAlgTyConApp,
+       mkDictTy, splitDictTy_maybe, isDictTy,
 
+       mkSynTy, isSynTy,
+
+       mkForAllTy, mkForAllTys, splitForAllTy_maybe, splitForAllTys, 
+       applyTy, applyTys, isForAllTy,
+       mkPiType,
+
+       TauType, RhoType, SigmaType, ThetaType,
        isTauTy,
+       mkRhoTy, splitRhoTy,
+       mkSigmaTy, splitSigmaTy,
+
+       isUnLiftedType, isUnboxedType, isUnboxedTupleType, isAlgType,
+       typePrimRep,
+
+       tyVarsOfType, tyVarsOfTypes, namesOfType, typeKind,
+       addFreeTyVars,
+
+       substTy, fullSubstTy, substTyVar,
+       substFlexiTy, substFlexiTheta,
 
-       tyVarsOfType, tyVarsOfTypes, typeKind
+       showTypeCategory
     ) where
 
-IMP_Ubiq()
---IMPORT_DELOOPER(IdLoop)       -- for paranoia checking
-IMPORT_DELOOPER(TyLoop)
---IMPORT_DELOOPER(PrelLoop)  -- for paranoia checking
+#include "HsVersions.h"
+
+import {-# SOURCE #-}  DataCon( DataCon )
 
 -- friends:
-import Class   ( classSig, classOpLocalType, GenClass{-instances-} )
-import Kind    ( mkBoxedTypeKind, resultKind, notArrowKind, Kind )
-import TyCon   ( mkFunTyCon, mkTupleTyCon, isFunTyCon,
-                 isPrimTyCon, isDataTyCon, isSynTyCon, maybeNewTyCon, isNewTyCon,
-                 tyConKind, tyConDataCons, getSynTyConDefn, TyCon )
-import TyVar   ( tyVarKind, GenTyVar{-instances-}, SYN_IE(GenTyVarSet),
-                 emptyTyVarSet, unionTyVarSets, minusTyVarSet,
-                 unitTyVarSet, nullTyVarEnv, lookupTyVarEnv, delFromTyVarEnv,
-                 addOneToTyVarEnv, SYN_IE(TyVarEnv), SYN_IE(TyVar) )
-import Usage   ( usageOmega, GenUsage, SYN_IE(Usage), SYN_IE(UVar), SYN_IE(UVarEnv),
-                 nullUVarEnv, addOneToUVarEnv, lookupUVarEnv, eqUVar,
-                 eqUsage )
+import Var     ( Id, TyVar, GenTyVar, IdOrTyVar,
+                 removeTyVarFlexi, 
+                 tyVarKind, isId, idType
+               )
+import VarEnv
+import VarSet
 
--- others
-import Maybes  ( maybeToBool, assocMaybe )
-import PrimRep ( PrimRep(..) )
-import Unique  -- quite a few *Keys
-import Util    ( thenCmp, zipEqual, assoc,
-                 panic, panic#, assertPanic,
-                 Ord3(..){-instances-}
+import Name    ( NamedThing(..), Provenance(..), ExportFlag(..),
+                 mkWiredInTyConName, mkGlobalName, varOcc
+               )
+import NameSet
+import Class   ( classTyCon, Class )
+import TyCon   ( TyCon, Boxity(..),
+                 mkFunTyCon, mkKindCon, superKindCon,
+                 matchesTyCon, isUnboxedTupleTyCon, isUnLiftedTyCon,
+                 isFunTyCon, isEnumerationTyCon, 
+                 isTupleTyCon, maybeTyConSingleCon,
+                 isPrimTyCon, isAlgTyCon, isSynTyCon, tyConArity,
+                 tyConKind, tyConDataCons, getSynTyConDefn, 
+                 tyConPrimRep, tyConClass_maybe
                )
--- ToDo:rm all these
---import       {-mumble-}
---     Pretty
---import  {-mumble-}
---     PprStyle
---import       {-mumble-}
---     PprType --(pprType )
---import  {-mumble-}
---     UniqFM (ufmToList )
---import {-mumble-}
---     Outputable
+
+-- others
+import BasicTypes      ( Unused )
+import SrcLoc          ( mkBuiltinSrcLoc )
+import PrelMods                ( pREL_GHC )
+import Maybes          ( maybeToBool )
+import PrimRep         ( PrimRep(..), isFollowableRep )
+import Unique          -- quite a few *Keys
+import Util            ( thenCmp )
+import Outputable
+
 \end{code}
 
-Data types
-~~~~~~~~~~
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Type Classifications}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+A type is
+
+       *unboxed*       iff its representation is other than a pointer
+                       Unboxed types cannot instantiate a type variable
+                       Unboxed types are always unlifted.
+
+       *lifted*        A type is lifted iff it has bottom as an element.
+                       Closures always have lifted types:  i.e. any
+                       let-bound identifier in Core must have a lifted
+                       type.  Operationally, a lifted object is one that
+                       can be entered.
+                       (NOTE: previously "pointed").                   
+
+       *algebraic*     A type with one or more constructors.  An algebraic
+                       type is one that can be deconstructed with a case
+                       expression.  *NOT* the same as lifted types, 
+                       because we also include unboxed tuples in this
+                       classification.
+
+       *primitive*     iff it is a built-in type that can't be expressed
+                       in Haskell.
+
+Currently, all primitive types are unlifted, but that's not necessarily
+the case.  (E.g. Int could be primitive.)
+
+Some primitive types are unboxed, such as Int#, whereas some are boxed
+but unlifted (such as ByteArray#).  The only primitive types that we
+classify as algebraic are the unboxed tuples.
+
+examples of type classifications:
+
+Type           primitive       boxed           lifted          algebraic    
+-----------------------------------------------------------------------------
+Int#,          Yes             No              No              No
+ByteArray#     Yes             Yes             No              No
+(# a, b #)     Yes             No              No              Yes
+(  a, b  )     No              Yes             Yes             Yes
+[a]            No              Yes             Yes             Yes
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{The data type}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
 
 \begin{code}
-type Type  = GenType TyVar UVar        -- Used after typechecker
+type Type  = GenType Unused    -- Used after typechecker
+
+type GenKind flexi = GenType flexi
+type Kind  = Type
 
-data GenType tyvar uvar        -- Parameterised over type and usage variables
-  = TyVarTy tyvar
+type TyVarSubst         = TyVarEnv Type
+type GenTyVarSubst flexi = TyVarEnv (GenType flexi) 
+
+data GenType flexi                     -- Parameterised over the "flexi" part of a type variable
+  = TyVarTy (GenTyVar flexi)
 
   | AppTy
-       (GenType tyvar uvar)
-       (GenType tyvar uvar)
+       (GenType flexi)         -- Function is *not* a TyConApp
+       (GenType flexi)
+
+  | TyConApp                   -- Application of a TyCon
+       TyCon                   -- *Invariant* saturated appliations of FunTyCon and
+                               --      synonyms have their own constructors, below.
+       [GenType flexi]         -- Might not be saturated.
 
-  | TyConTy    -- Constants of a specified kind
-       TyCon   -- Must *not* be a SynTyCon
-       (GenUsage uvar) -- Usage gives uvar of the full application,
-                       -- iff the full application is of kind Type
-                       -- c.f. the Usage field in TyVars
+  | FunTy                      -- Special case of TyConApp: TyConApp FunTyCon [t1,t2]
+       (GenType flexi)
+       (GenType flexi)
 
-  | SynTy      -- Synonyms must be saturated, and contain their expansion
-       TyCon   -- Must be a SynTyCon
-       [GenType tyvar uvar]
-       (GenType tyvar uvar)    -- Expansion!
+  | NoteTy                     -- Saturated application of a type synonym
+       (TyNote flexi)
+       (GenType flexi)         -- The expanded version
 
   | ForAllTy
-       tyvar
-       (GenType tyvar uvar)    -- TypeKind
-
-  | ForAllUsageTy
-       uvar                    -- Quantify over this
-       [uvar]                  -- Bounds; the quantified var must be
-                               -- less than or equal to all these
-       (GenType tyvar uvar)
-
-       -- Two special cases that save a *lot* of administrative
-       -- overhead:
-
-  | FunTy                      -- BoxedTypeKind
-       (GenType tyvar uvar)    -- Both args are of TypeKind
-       (GenType tyvar uvar)
-       (GenUsage uvar)
-
-  | DictTy                     -- TypeKind
-       Class                   -- Class
-       (GenType tyvar uvar)    -- Arg has kind TypeKind
-       (GenUsage uvar)
+       (GenTyVar flexi)
+       (GenType flexi)         -- TypeKind
+
+data TyNote flexi
+  = SynNote (GenType flexi)    -- The unexpanded version of the type synonym; always a TyConApp
+  | FTVNote (GenTyVarSet flexi)        -- The free type variables of the noted expression
+\end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Wired-in type constructors
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+We define a few wired-in type constructors here to avoid module knots
+
+\begin{code}
+funTyConName = mkWiredInTyConName funTyConKey pREL_GHC SLIT("->") funTyCon
+funTyCon = mkFunTyCon funTyConName (mkArrowKinds [boxedTypeKind, boxedTypeKind] boxedTypeKind)
 \end{code}
 
 \begin{code}
-type RhoType   = Type
-type TauType   = Type
-type ThetaType = [(Class, Type)]
-type SigmaType = Type
+mk_kind_name key str = mkGlobalName key pREL_GHC (varOcc str)
+                                 (LocalDef mkBuiltinSrcLoc NotExported)
+       -- mk_kind_name is a bit of a hack
+       -- The LocalDef means that we print the name without
+       -- a qualifier, which is what we want for these kinds.
+
+boxedKindConName = mk_kind_name boxedKindConKey SLIT("*")
+boxedKindCon     = mkKindCon boxedKindConName superKind Boxed
+
+unboxedKindConName = mk_kind_name unboxedKindConKey SLIT("*#")
+unboxedKindCon     = mkKindCon unboxedKindConName superKind Unboxed
+
+openKindConName = mk_kind_name openKindConKey SLIT("*?")
+openKindCon     = mkKindCon openKindConName superKind Open
 \end{code}
 
 
-Expand abbreviations
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-Removes just the top level of any abbreviations.
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Kinds}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
 \begin{code}
-expandTy :: Type -> Type       -- Restricted to Type due to Dict expansion
+superKind :: GenKind flexi     -- Box, the type of all kinds
+superKind = TyConApp superKindCon []
 
-expandTy (FunTy t1 t2 u) = AppTy (AppTy (TyConTy mkFunTyCon u) t1) t2
-expandTy (SynTy _  _  t) = expandTy t
-expandTy (DictTy clas ty u)
-  = case all_arg_tys of
+boxedTypeKind, unboxedTypeKind, openTypeKind :: GenKind flexi
+boxedTypeKind   = TyConApp boxedKindCon   []
+unboxedTypeKind = TyConApp unboxedKindCon []
+openTypeKind   = TyConApp openKindCon    []
 
-       []       -> voidTy              -- Empty dictionary represented by Void
+mkArrowKind :: GenKind flexi -> GenKind flexi -> GenKind flexi
+mkArrowKind = FunTy
 
-       [arg_ty] -> expandTy arg_ty     -- just the <whatever> itself
+mkArrowKinds :: [GenKind flexi] -> GenKind flexi -> GenKind flexi
+mkArrowKinds arg_kinds result_kind = foldr FunTy result_kind arg_kinds
+\end{code}
 
-               -- The extra expandTy is to make sure that
-               -- the result isn't still a dict, which it might be
-               -- if the original guy was a dict with one superdict and
-               -- no methods!
+\begin{code}
+hasMoreBoxityInfo :: GenKind flexi -> GenKind flexi -> Bool
 
-       other -> ASSERT(not (null all_arg_tys))
-               foldl AppTy (TyConTy (mkTupleTyCon (length all_arg_tys)) u) all_arg_tys
+(NoteTy _ k1) `hasMoreBoxityInfo` k2 = k1 `hasMoreBoxityInfo` k2
+k1 `hasMoreBoxityInfo` (NoteTy _ k2) = k1 `hasMoreBoxityInfo` k2
 
-               -- A tuple of 'em
-               -- Note: length of all_arg_tys can be 0 if the class is
-               --       CCallable, CReturnable (and anything else
-               --       *really weird* that the user writes).
-  where
-    (tyvar, super_classes, ops) = classSig clas
-    super_dict_tys = map mk_super_ty super_classes
-    class_op_tys   = map mk_op_ty ops
-    all_arg_tys    = super_dict_tys ++ class_op_tys
-    mk_super_ty sc = DictTy sc ty usageOmega
-    mk_op_ty   op = instantiateTy [(tyvar,ty)] (classOpLocalType op)
-
-expandTy ty = ty
+(TyConApp kc1 ts1) `hasMoreBoxityInfo` (TyConApp kc2 ts2) 
+  = ASSERT( null ts1 && null ts2 )
+    kc2 `matchesTyCon` kc1     -- NB the reversal of arguments
+
+kind1@(FunTy _ _) `hasMoreBoxityInfo` kind2@(FunTy _ _)
+  = ASSERT( kind1 == kind2 )
+    True
+       -- The two kinds can be arrow kinds; for example when unifying
+       -- (m1 Int) and (m2 Int) we end up unifying m1 and m2, which should
+       -- have the same kind.
+
+-- Other cases are impossible
 \end{code}
 
-Simple construction and analysis functions
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Constructor-specific functions}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+
+---------------------------------------------------------------------
+                               TyVarTy
+                               ~~~~~~~
 \begin{code}
-mkTyVarTy  :: t   -> GenType t u
-mkTyVarTys :: [t] -> [GenType t y]
+mkTyVarTy  :: GenTyVar flexi   -> GenType flexi
 mkTyVarTy  = TyVarTy
+
+mkTyVarTys :: [GenTyVar flexi] -> [GenType flexi]
 mkTyVarTys = map mkTyVarTy -- a common use of mkTyVarTy
 
-getTyVar :: String -> GenType t u -> t
-getTyVar msg (TyVarTy tv)   = tv
-getTyVar msg (SynTy _ _ t)  = getTyVar msg t
-getTyVar msg other         = panic ("getTyVar: " ++ msg)
+getTyVar :: String -> GenType flexi -> GenTyVar flexi
+getTyVar msg (TyVarTy tv) = tv
+getTyVar msg (NoteTy _ t) = getTyVar msg t
+getTyVar msg other       = panic ("getTyVar: " ++ msg)
 
-getTyVar_maybe :: GenType t u -> Maybe t
-getTyVar_maybe (TyVarTy tv)  = Just tv
-getTyVar_maybe (SynTy _ _ t) = getTyVar_maybe t
-getTyVar_maybe other        = Nothing
+getTyVar_maybe :: GenType flexi -> Maybe (GenTyVar flexi)
+getTyVar_maybe (TyVarTy tv) = Just tv
+getTyVar_maybe (NoteTy _ t) = getTyVar_maybe t
+getTyVar_maybe other       = Nothing
 
-isTyVarTy :: GenType t u -> Bool
+isTyVarTy :: GenType flexi -> Bool
 isTyVarTy (TyVarTy tv)  = True
-isTyVarTy (SynTy _ _ t) = isTyVarTy t
-isTyVarTy other = False
+isTyVarTy (NoteTy _ ty) = isTyVarTy ty
+isTyVarTy other         = False
 \end{code}
 
-\begin{code}
-mkAppTy = AppTy
 
-mkAppTys :: GenType t u -> [GenType t u] -> GenType t u
-mkAppTys t ts = foldl AppTy t ts
+---------------------------------------------------------------------
+                               AppTy
+                               ~~~~~
+We need to be pretty careful with AppTy to make sure we obey the 
+invariant that a TyConApp is always visibly so.  mkAppTy maintains the
+invariant: use it.
 
-splitAppTy :: GenType t u -> (GenType t u, [GenType t u])
-splitAppTy t = go t []
+\begin{code}
+mkAppTy orig_ty1 orig_ty2 = mk_app orig_ty1
+  where
+    mk_app (NoteTy _ ty1)    = mk_app ty1
+    mk_app (TyConApp tc tys) = mkTyConApp tc (tys ++ [orig_ty2])
+    mk_app ty1              = AppTy orig_ty1 orig_ty2
+
+mkAppTys :: GenType flexi -> [GenType flexi] -> GenType flexi
+mkAppTys orig_ty1 []       = orig_ty1
+       -- This check for an empty list of type arguments
+       -- avoids the needless of a type synonym constructor.
+       -- For example: mkAppTys Rational []
+       --   returns to (Ratio Integer), which has needlessly lost
+       --   the Rational part.
+mkAppTys orig_ty1 orig_tys2 = mk_app orig_ty1
   where
-    go (AppTy t arg)     ts = go t (arg:ts)
-    go (FunTy fun arg u) ts = (TyConTy mkFunTyCon u, fun:arg:ts)
-    go (SynTy _ _ t)     ts = go t ts
-    go t                ts = (t,ts)
+    mk_app (NoteTy _ ty1)    = mk_app ty1
+    mk_app (TyConApp tc tys) = mkTyConApp tc (tys ++ orig_tys2)
+    mk_app ty1              = foldl AppTy orig_ty1 orig_tys2
+
+splitAppTy_maybe :: GenType flexi -> Maybe (GenType flexi, GenType flexi)
+splitAppTy_maybe (FunTy ty1 ty2)   = Just (TyConApp funTyCon [ty1], ty2)
+splitAppTy_maybe (AppTy ty1 ty2)   = Just (ty1, ty2)
+splitAppTy_maybe (NoteTy _ ty)     = splitAppTy_maybe ty
+splitAppTy_maybe (TyConApp tc [])  = Nothing
+splitAppTy_maybe (TyConApp tc tys) = split tys []
+                           where
+                              split [ty2]    acc = Just (TyConApp tc (reverse acc), ty2)
+                              split (ty:tys) acc = split tys (ty:acc)
+
+splitAppTy_maybe other           = Nothing
+
+splitAppTy :: GenType flexi -> (GenType flexi, GenType flexi)
+splitAppTy ty = case splitAppTy_maybe ty of
+                       Just pr -> pr
+                       Nothing -> panic "splitAppTy"
+
+splitAppTys :: GenType flexi -> (GenType flexi, [GenType flexi])
+splitAppTys ty = split ty ty []
+  where
+    split orig_ty (AppTy ty arg)        args = split ty ty (arg:args)
+    split orig_ty (NoteTy _ ty)         args = split orig_ty ty args
+    split orig_ty (FunTy ty1 ty2)       args = ASSERT( null args )
+                                              (TyConApp funTyCon [], [ty1,ty2])
+    split orig_ty (TyConApp tc tc_args) args = (TyConApp tc [], tc_args ++ args)
+    split orig_ty ty                   args = (orig_ty, args)
 \end{code}
 
+
+---------------------------------------------------------------------
+                               FunTy
+                               ~~~~~
+
 \begin{code}
--- NB mkFunTy, mkFunTys puts in Omega usages, for now at least
-mkFunTy arg res = FunTy arg res usageOmega
-
-mkFunTys :: [GenType t u] -> GenType t u -> GenType t u
-mkFunTys ts t = foldr (\ f a -> FunTy f a usageOmega) t ts
-
-  -- getFunTy_maybe and splitFunTy *must* have the general type given, which
-  -- means they *can't* do the DictTy jiggery-pokery that
-  -- *is* sometimes required.  Hence we also have the ExpandingDicts variants
-  -- The relationship between these
-  -- two functions is like that between eqTy and eqSimpleTy.
-  -- ToDo: NUKE when we do dicts via newtype
-
-getFunTy_maybe :: GenType t u -> Maybe (GenType t u, GenType t u)
-getFunTy_maybe (FunTy arg result _) = Just (arg,result)
-getFunTy_maybe (AppTy (AppTy (TyConTy tycon _) arg) res)
-                | isFunTyCon tycon = Just (arg, res)
-getFunTy_maybe (SynTy _ _ t)        = getFunTy_maybe t
-getFunTy_maybe other               = Nothing
-
-getFunTyExpandingDicts_maybe :: Bool -- True <=> peek inside newtype applicatons
-                            -> Type
-                            -> Maybe (Type, Type)
-
-getFunTyExpandingDicts_maybe peek (FunTy arg result _) = Just (arg,result)
-getFunTyExpandingDicts_maybe peek
-       (AppTy (AppTy (TyConTy tycon _) arg) res) | isFunTyCon tycon = Just (arg, res)
-getFunTyExpandingDicts_maybe peek (SynTy _ _ t)            = getFunTyExpandingDicts_maybe peek t
-getFunTyExpandingDicts_maybe peek ty@(DictTy _ _ _) = getFunTyExpandingDicts_maybe peek (expandTy ty)
-getFunTyExpandingDicts_maybe peek other
-  | not peek = Nothing -- that was easy
-  | otherwise
-  = case (maybeAppTyCon other) of
-      Nothing -> Nothing
-      Just (tc, arg_tys)
-        | not (isNewTyCon tc) -> Nothing
-       | otherwise ->
-         let
-            [newtype_con] = tyConDataCons tc -- there must be exactly one...
-            [inside_ty]   = dataConArgTys newtype_con arg_tys
-         in
-         getFunTyExpandingDicts_maybe peek inside_ty
-
-splitFunTy                        :: GenType t u -> ([GenType t u], GenType t u)
-splitFunTyExpandingDicts          :: Type        -> ([Type], Type)
-splitFunTyExpandingDictsAndPeeking :: Type       -> ([Type], Type)
-
-splitFunTy                        t = split_fun_ty getFunTy_maybe                       t
-splitFunTyExpandingDicts           t = split_fun_ty (getFunTyExpandingDicts_maybe False) t
-splitFunTyExpandingDictsAndPeeking t = split_fun_ty (getFunTyExpandingDicts_maybe True)  t
-
-split_fun_ty get t = go t []
+mkFunTy :: GenType flexi -> GenType flexi -> GenType flexi
+mkFunTy arg res = FunTy arg res
+
+mkFunTys :: [GenType flexi] -> GenType flexi -> GenType flexi
+mkFunTys tys ty = foldr FunTy ty tys
+
+splitFunTy_maybe :: GenType flexi -> Maybe (GenType flexi, GenType flexi)
+splitFunTy_maybe (FunTy arg res) = Just (arg, res)
+splitFunTy_maybe (NoteTy _ ty)   = splitFunTy_maybe ty
+splitFunTy_maybe other          = Nothing
+
+
+splitFunTys :: GenType flexi -> ([GenType flexi], GenType flexi)
+splitFunTys ty = split [] ty ty
   where
-    go t ts = case (get t) of
-               Just (arg,res) -> go res (arg:ts)
-               Nothing        -> (reverse ts, t)
+    split args orig_ty (FunTy arg res) = split (arg:args) res res
+    split args orig_ty (NoteTy _ ty)   = split args orig_ty ty
+    split args orig_ty ty              = (reverse args, orig_ty)
+
+funResultTy :: GenType flexi -> GenType flexi
+funResultTy (FunTy arg res) = res
+funResultTy (NoteTy _ ty)   = funResultTy ty
+funResultTy ty             = ty
 \end{code}
 
+
+
+---------------------------------------------------------------------
+                               TyConApp
+                               ~~~~~~~~
+
 \begin{code}
--- NB applyTyCon puts in usageOmega, for now at least
-mkTyConTy tycon
-  = ASSERT(not (isSynTyCon tycon))
-    TyConTy tycon usageOmega
+mkTyConApp :: TyCon -> [GenType flexi] -> GenType flexi
+mkTyConApp tycon tys
+  | isFunTyCon tycon && length tys == 2
+  = case tys of 
+       (ty1:ty2:_) -> FunTy ty1 ty2
 
-applyTyCon :: TyCon -> [GenType t u] -> GenType t u
-applyTyCon tycon tys
-  = ASSERT (not (isSynTyCon tycon))
-    --(if (not (isSynTyCon tycon)) then \x->x else pprTrace "applyTyCon:" (pprTyCon PprDebug tycon)) $
-    foldl AppTy (TyConTy tycon usageOmega) tys
+  | otherwise
+  = ASSERT(not (isSynTyCon tycon))
+    TyConApp tycon tys
+
+mkTyConTy :: TyCon -> GenType flexi
+mkTyConTy tycon = ASSERT( not (isSynTyCon tycon) ) 
+                 TyConApp tycon []
+
+-- splitTyConApp "looks through" synonyms, because they don't
+-- mean a distinct type, but all other type-constructor applications
+-- including functions are returned as Just ..
+
+splitTyConApp_maybe :: GenType flexi -> Maybe (TyCon, [GenType flexi])
+splitTyConApp_maybe (TyConApp tc tys) = Just (tc, tys)
+splitTyConApp_maybe (FunTy arg res)   = Just (funTyCon, [arg,res])
+splitTyConApp_maybe (NoteTy _ ty)     = splitTyConApp_maybe ty
+splitTyConApp_maybe other            = Nothing
+
+-- splitAlgTyConApp_maybe looks for 
+--     *saturated* applications of *algebraic* data types
+-- "Algebraic" => newtype, data type, or dictionary (not function types)
+-- We return the constructors too.
+
+splitAlgTyConApp_maybe :: GenType flexi -> Maybe (TyCon, [GenType flexi], [DataCon])
+splitAlgTyConApp_maybe (TyConApp tc tys) 
+  | isAlgTyCon tc &&
+    tyConArity tc == length tys      = Just (tc, tys, tyConDataCons tc)
+splitAlgTyConApp_maybe (NoteTy _ ty) = splitAlgTyConApp_maybe ty
+splitAlgTyConApp_maybe other        = Nothing
+
+splitAlgTyConApp :: GenType flexi -> (TyCon, [GenType flexi], [DataCon])
+       -- Here the "algebraic" property is an *assertion*
+splitAlgTyConApp (TyConApp tc tys) = ASSERT( isAlgTyCon tc && tyConArity tc == length tys )
+                                    (tc, tys, tyConDataCons tc)
+splitAlgTyConApp (NoteTy _ ty)     = splitAlgTyConApp ty
+\end{code}
 
-getTyCon_maybe              :: GenType t u -> Maybe TyCon
---getTyConExpandingDicts_maybe :: Type        -> Maybe TyCon
+"Dictionary" types are just ordinary data types, but you can
+tell from the type constructor whether it's a dictionary or not.
 
-getTyCon_maybe (TyConTy tycon _) = Just tycon
-getTyCon_maybe (SynTy _ _ t)     = getTyCon_maybe t
-getTyCon_maybe other_ty                 = Nothing
+\begin{code}
+mkDictTy :: Class -> [GenType flexi] -> GenType flexi
+mkDictTy clas tys = TyConApp (classTyCon clas) tys
 
---getTyConExpandingDicts_maybe (TyConTy tycon _) = Just tycon
---getTyConExpandingDicts_maybe (SynTy _ _ t)     = getTyConExpandingDicts_maybe t
---getTyConExpandingDicts_maybe ty@(DictTy _ _ _) = getTyConExpandingDicts_maybe (expandTy ty)
---getTyConExpandingDicts_maybe other_ty               = Nothing
+splitDictTy_maybe :: GenType flexi -> Maybe (Class, [GenType flexi])
+splitDictTy_maybe (TyConApp tc tys) 
+  |  maybeToBool maybe_class
+  && tyConArity tc == length tys = Just (clas, tys)
+  where
+     maybe_class = tyConClass_maybe tc
+     Just clas   = maybe_class
+
+splitDictTy_maybe (NoteTy _ ty)        = splitDictTy_maybe ty
+splitDictTy_maybe other                = Nothing
+
+isDictTy :: GenType flexi -> Bool
+       -- This version is slightly more efficient than (maybeToBool . splitDictTy)
+isDictTy (TyConApp tc tys) 
+  |  maybeToBool (tyConClass_maybe tc)
+  && tyConArity tc == length tys
+  = True
+isDictTy (NoteTy _ ty) = isDictTy ty
+isDictTy other         = False
 \end{code}
 
+
+---------------------------------------------------------------------
+                               SynTy
+                               ~~~~~
+
 \begin{code}
 mkSynTy syn_tycon tys
   = ASSERT(isSynTyCon syn_tycon)
-    SynTy syn_tycon tys (instantiateTauTy (zipEqual "mkSynTy" tyvars tys) body)
+    NoteTy (SynNote (TyConApp syn_tycon tys))
+          (substFlexiTy (zipVarEnv tyvars tys) body)
+               -- The "flexi" is needed so we can get a TcType from a synonym
   where
     (tyvars, body) = getSynTyConDefn syn_tycon
-\end{code}
 
-Tau stuff
-~~~~~~~~~
-\begin{code}
-isTauTy :: GenType t u -> Bool
-isTauTy (TyVarTy v)        = True
-isTauTy (TyConTy _ _)      = True
-isTauTy (AppTy a b)        = isTauTy a && isTauTy b
-isTauTy (FunTy a b _)      = isTauTy a && isTauTy b
-isTauTy (SynTy _ _ ty)     = isTauTy ty
-isTauTy other             = False
+isSynTy (NoteTy (SynNote _) _) = True
+isSynTy other                  = False
 \end{code}
 
-Rho stuff
-~~~~~~~~~
-NB mkRhoTy and mkDictTy put in usageOmega, for now at least
+Notes on type synonyms
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+The various "split" functions (splitFunTy, splitRhoTy, splitForAllTy) try
+to return type synonyms whereever possible. Thus
 
-\begin{code}
-mkDictTy :: Class -> GenType t u -> GenType t u
-mkDictTy clas ty = DictTy clas ty usageOmega
+       type Foo a = a -> a
 
-mkRhoTy :: [(Class, GenType t u)] -> GenType t u -> GenType t u
-mkRhoTy theta ty =
-  foldr (\(c,t) r -> FunTy (DictTy c t usageOmega) r usageOmega) ty theta
+we want 
+       splitFunTys (a -> Foo a) = ([a], Foo a)
+not                               ([a], a -> a)
+
+The reason is that we then get better (shorter) type signatures in 
+interfaces.  Notably this plays a role in tcTySigs in TcBinds.lhs.
 
-splitRhoTy :: GenType t u -> ([(Class,GenType t u)], GenType t u)
-splitRhoTy t =
-  go t []
- where
-  go (FunTy (DictTy c t _) r _) ts = go r ((c,t):ts)
-  go (AppTy (AppTy (TyConTy tycon _) (DictTy c t _)) r) ts
-       | isFunTyCon tycon
-       = go r ((c,t):ts)
-  go (SynTy _ _ t) ts = go t ts
-  go t ts = (reverse ts, t)
-
-
-mkTheta :: [Type] -> ThetaType
-    -- recover a ThetaType from the types of some dictionaries
-mkTheta dict_tys
-  = map cvt dict_tys
-  where
-    cvt (DictTy clas ty _) = (clas, ty)
-    cvt other             = panic "Type.mkTheta" -- pprPanic "mkTheta:" (pprType PprDebug other)
 
-isDictTy (DictTy _ _ _) = True
-isDictTy (SynTy  _ _ t) = isDictTy t
-isDictTy _             = False
-\end{code}
 
 
-Forall stuff
-~~~~~~~~~~~~
+---------------------------------------------------------------------
+                               ForAllTy
+                               ~~~~~~~~
+
 \begin{code}
 mkForAllTy = ForAllTy
 
-mkForAllTys :: [t] -> GenType t u -> GenType t u
+mkForAllTys :: [GenTyVar flexi] -> GenType flexi -> GenType flexi
 mkForAllTys tyvars ty = foldr ForAllTy ty tyvars
 
-getForAllTy_maybe :: GenType t u -> Maybe (t,GenType t u)
-getForAllTy_maybe (SynTy _ _ t)             = getForAllTy_maybe t
-getForAllTy_maybe (ForAllTy tyvar t) = Just(tyvar,t)
-getForAllTy_maybe _                 = Nothing
-
-getForAllTyExpandingDicts_maybe :: Type -> Maybe (TyVar, Type)
-getForAllTyExpandingDicts_maybe (SynTy _ _ t)     = getForAllTyExpandingDicts_maybe t
-getForAllTyExpandingDicts_maybe (ForAllTy tyvar t) = Just(tyvar,t)
-getForAllTyExpandingDicts_maybe ty@(DictTy _ _ _)  = getForAllTyExpandingDicts_maybe (expandTy ty)
-getForAllTyExpandingDicts_maybe _                 = Nothing
-
-splitForAllTy :: GenType t u-> ([t], GenType t u)
-splitForAllTy t = go t []
-              where
-                   go (ForAllTy tv t) tvs = go t (tv:tvs)
-                   go (SynTy _ _ t)   tvs = go t tvs
-                   go t               tvs = (reverse tvs, t)
+splitForAllTy_maybe :: GenType flexi -> Maybe (GenTyVar flexi, GenType flexi)
+splitForAllTy_maybe (NoteTy _ ty)       = splitForAllTy_maybe ty
+splitForAllTy_maybe (ForAllTy tyvar ty) = Just(tyvar, ty)
+splitForAllTy_maybe _                  = Nothing
+
+isForAllTy :: GenType flexi -> Bool
+isForAllTy (NoteTy _ ty)       = isForAllTy ty
+isForAllTy (ForAllTy tyvar ty) = True
+isForAllTy _                = False
+
+splitForAllTys :: GenType flexi -> ([GenTyVar flexi], GenType flexi)
+splitForAllTys ty = split ty ty []
+   where
+     split orig_ty (ForAllTy tv ty) tvs = split ty ty (tv:tvs)
+     split orig_ty (NoteTy _ ty)    tvs = split orig_ty ty tvs
+     split orig_ty t               tvs = (reverse tvs, orig_ty)
 \end{code}
 
-\begin{code}
-mkForAllUsageTy :: u -> [u] -> GenType t u -> GenType t u
-mkForAllUsageTy = ForAllUsageTy
+@mkPiType@ makes a (->) type or a forall type, depending on whether
+it is given a type variable or a term variable.
 
-getForAllUsageTy :: GenType t u -> Maybe (u,[u],GenType t u)
-getForAllUsageTy (ForAllUsageTy uvar bounds t) = Just(uvar,bounds,t)
-getForAllUsageTy (SynTy _ _ t) = getForAllUsageTy t
-getForAllUsageTy _ = Nothing
+\begin{code}
+mkPiType :: IdOrTyVar -> Type -> Type  -- The more polymorphic version doesn't work...
+mkPiType v ty | isId v    = mkFunTy (idType v) ty
+             | otherwise = ForAllTy v ty
 \end{code}
 
-Applied tycons (includes FunTyCons)
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 \begin{code}
-maybeAppTyCon
-       :: GenType tyvar uvar
-       -> Maybe (TyCon,                -- the type constructor
-                 [GenType tyvar uvar]) -- types to which it is applied
-
-maybeAppTyCon ty
-  = case (getTyCon_maybe app_ty) of
-       Nothing    -> Nothing
-       Just tycon -> Just (tycon, arg_tys)
-  where
-    (app_ty, arg_tys) = splitAppTy ty
+applyTy :: GenType flexi -> GenType flexi -> GenType flexi
+applyTy (NoteTy _ fun)   arg = applyTy fun arg
+applyTy (ForAllTy tv ty) arg = substTy (mkVarEnv [(tv,arg)]) ty
+applyTy other           arg = panic "applyTy"
 
+applyTys :: GenType flexi -> [GenType flexi] -> GenType flexi
+applyTys fun_ty arg_tys
+ = go [] fun_ty arg_tys
+ where
+   go env ty               []         = substTy (mkVarEnv env) ty
+   go env (NoteTy _ fun)   args       = go env fun args
+   go env (ForAllTy tv ty) (arg:args) = go ((tv,arg):env) ty args
+   go env other            args       = panic "applyTys"
+\end{code}
 
-getAppTyCon
-       :: GenType tyvar uvar
-       -> (TyCon,                      -- the type constructor
-           [GenType tyvar uvar])       -- types to which it is applied
 
-getAppTyCon ty
-  = case maybeAppTyCon ty of
-      Just stuff -> stuff
-#ifdef DEBUG
-      Nothing    -> panic "Type.getAppTyCon" -- (ppr PprShowAll ty)
-#endif
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Stuff to do with the source-language types}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+type RhoType   = Type
+type TauType   = Type
+type ThetaType = [(Class, [Type])]
+type SigmaType = Type
+\end{code}
+
+@isTauTy@ tests for nested for-alls.
+
+\begin{code}
+isTauTy :: GenType flexi -> 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 (NoteTy _ ty)           = isTauTy ty
+isTauTy other           = False
 \end{code}
 
-Applied data tycons (give back constrs)
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 \begin{code}
-maybeAppDataTyCon
-       :: GenType (GenTyVar any) uvar
-       -> Maybe (TyCon,                -- the type constructor
-                 [GenType (GenTyVar any) uvar],        -- types to which it is applied
-                 [Id])                 -- its family of data-constructors
-maybeAppDataTyConExpandingDicts, maybeAppSpecDataTyConExpandingDicts
-       :: Type -> Maybe (TyCon, [Type], [Id])
-
-maybeAppDataTyCon                  ty = maybe_app_data_tycon (\x->x) ty
-maybeAppDataTyConExpandingDicts     ty = maybe_app_data_tycon expandTy ty
-maybeAppSpecDataTyConExpandingDicts ty = maybe_app_data_tycon expandTy ty
-
-
-maybe_app_data_tycon expand ty
-  = let
-       expanded_ty       = expand ty
-       (app_ty, arg_tys) = splitAppTy expanded_ty
-    in
-    case (getTyCon_maybe app_ty) of
-       Just tycon |  --pprTrace "maybe_app:" (ppCat [ppr PprDebug (isDataTyCon tycon), ppr PprDebug (notArrowKind (typeKind expanded_ty))]) $
-                     isDataTyCon tycon && 
-                     notArrowKind (typeKind expanded_ty)
-                       -- Must be saturated for ty to be a data type
-                  -> Just (tycon, arg_tys, tyConDataCons tycon)
-
-       other      -> Nothing
-
-getAppDataTyCon, getAppSpecDataTyCon
-       :: GenType (GenTyVar any) uvar
-       -> (TyCon,                      -- the type constructor
-           [GenType (GenTyVar any) uvar],      -- types to which it is applied
-           [Id])                       -- its family of data-constructors
-getAppDataTyConExpandingDicts, getAppSpecDataTyConExpandingDicts
-       :: Type -> (TyCon, [Type], [Id])
-
-getAppDataTyCon               ty = get_app_data_tycon maybeAppDataTyCon ty
-getAppDataTyConExpandingDicts ty = --pprTrace "getAppDataTyConEx...:" (pprType PprDebug ty) $
-                                  get_app_data_tycon maybeAppDataTyConExpandingDicts ty
-
--- these should work like the UniTyFuns.getUniDataSpecTyCon* things of old (ToDo)
-getAppSpecDataTyCon               = getAppDataTyCon
-getAppSpecDataTyConExpandingDicts = getAppDataTyConExpandingDicts
-
-get_app_data_tycon maybe ty
-  = case maybe ty of
-      Just stuff -> stuff
-#ifdef DEBUG
-      Nothing    -> panic "Type.getAppDataTyCon" -- (pprGenType PprShowAll ty)
-#endif
-
-
-maybeBoxedPrimType :: Type -> Maybe (Id, Type)
-
-maybeBoxedPrimType ty
-  = case (maybeAppDataTyCon ty) of             -- Data type,
-      Just (tycon, tys_applied, [data_con])    -- with exactly one constructor
-        -> case (dataConArgTys data_con tys_applied) of
-            [data_con_arg_ty]                  -- Applied to exactly one type,
-               | isPrimType data_con_arg_ty    -- which is primitive
-               -> Just (data_con, data_con_arg_ty)
-            other_cases -> Nothing
-      other_cases -> Nothing
+mkRhoTy :: [(Class, [GenType flexi])] -> GenType flexi -> GenType flexi
+mkRhoTy theta ty = foldr (\(c,t) r -> FunTy (mkDictTy c t) r) ty theta
+
+splitRhoTy :: GenType flexi -> ([(Class, [GenType flexi])], GenType flexi)
+splitRhoTy ty = split ty ty []
+ where
+  split orig_ty (FunTy arg res) ts = case splitDictTy_maybe arg of
+                                       Just pair -> split res res (pair:ts)
+                                       Nothing   -> (reverse ts, orig_ty)
+  split orig_ty (NoteTy _ ty) ts   = split orig_ty ty ts
+  split orig_ty ty ts             = (reverse ts, orig_ty)
 \end{code}
 
+
+
 \begin{code}
-splitSigmaTy :: GenType t u -> ([t], [(Class,GenType t u)], GenType t u)
+mkSigmaTy tyvars theta tau = mkForAllTys tyvars (mkRhoTy theta tau)
+
+splitSigmaTy :: GenType flexi -> ([GenTyVar flexi], [(Class, [GenType flexi])], GenType flexi)
 splitSigmaTy ty =
   (tyvars, theta, tau)
  where
-  (tyvars,rho) = splitForAllTy ty
+  (tyvars,rho) = splitForAllTys ty
   (theta,tau)  = splitRhoTy rho
-
-mkSigmaTy tyvars theta tau = mkForAllTys tyvars (mkRhoTy theta tau)
 \end{code}
 
 
-Finding the kind of a type
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Kinds and free variables}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+---------------------------------------------------------------------
+               Finding the kind of a type
+               ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 \begin{code}
-typeKind :: GenType (GenTyVar any) u -> Kind
+-- typeKind is only ever used on Types, never Kinds
+-- If it were used on Kinds, the typeKind of FunTy would not be boxedTypeKind;
+-- yet at the type level functions are boxed even if neither argument nor
+-- result are boxed.   This seems pretty fishy to me.
+
+typeKind :: GenType flexi -> Kind
 
 typeKind (TyVarTy tyvar)       = tyVarKind tyvar
-typeKind (TyConTy tycon usage) = tyConKind tycon
-typeKind (SynTy _ _ ty)                = typeKind ty
-typeKind (FunTy fun arg _)     = mkBoxedTypeKind
-typeKind (DictTy clas arg _)   = mkBoxedTypeKind
-typeKind (AppTy fun arg)       = resultKind (typeKind fun)
-typeKind (ForAllTy _ _)                = mkBoxedTypeKind
-typeKind (ForAllUsageTy _ _ _) = mkBoxedTypeKind
+typeKind (TyConApp tycon tys)  = foldr (\_ k -> funResultTy k) (tyConKind tycon) tys
+typeKind (NoteTy _ ty)         = typeKind ty
+typeKind (FunTy fun arg)       = boxedTypeKind
+typeKind (AppTy fun arg)       = funResultTy (typeKind fun)
+typeKind (ForAllTy _ _)                = boxedTypeKind
 \end{code}
 
 
-Free variables of a type
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+---------------------------------------------------------------------
+               Free variables of a type
+               ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 \begin{code}
-tyVarsOfType :: GenType (GenTyVar flexi) uvar -> GenTyVarSet flexi
-
-tyVarsOfType (TyVarTy tv)              = unitTyVarSet tv
-tyVarsOfType (TyConTy tycon usage)     = emptyTyVarSet
-tyVarsOfType (SynTy _ tys ty)          = tyVarsOfTypes tys
-tyVarsOfType (FunTy arg res _)         = tyVarsOfType arg `unionTyVarSets` tyVarsOfType res
-tyVarsOfType (AppTy fun arg)           = tyVarsOfType fun `unionTyVarSets` tyVarsOfType arg
-tyVarsOfType (DictTy clas ty _)                = tyVarsOfType ty
-tyVarsOfType (ForAllTy tyvar ty)       = tyVarsOfType ty `minusTyVarSet` unitTyVarSet tyvar
-tyVarsOfType (ForAllUsageTy _ _ ty)    = tyVarsOfType ty
-
-tyVarsOfTypes :: [GenType (GenTyVar flexi) uvar] -> GenTyVarSet flexi
-tyVarsOfTypes tys = foldr (unionTyVarSets.tyVarsOfType) emptyTyVarSet tys
+tyVarsOfType :: GenType flexi -> GenTyVarSet flexi
+
+tyVarsOfType (TyVarTy tv)              = unitVarSet tv
+tyVarsOfType (TyConApp tycon tys)      = tyVarsOfTypes tys
+tyVarsOfType (NoteTy (FTVNote tvs) ty2) = tvs
+tyVarsOfType (NoteTy (SynNote ty1) ty2)        = tyVarsOfType ty1
+tyVarsOfType (FunTy arg res)           = tyVarsOfType arg `unionVarSet` tyVarsOfType res
+tyVarsOfType (AppTy fun arg)           = tyVarsOfType fun `unionVarSet` tyVarsOfType arg
+tyVarsOfType (ForAllTy tyvar ty)       = tyVarsOfType ty `minusVarSet` unitVarSet tyvar
+
+tyVarsOfTypes :: [GenType flexi] -> GenTyVarSet flexi
+tyVarsOfTypes tys = foldr (unionVarSet.tyVarsOfType) emptyVarSet tys
+
+-- Add a Note with the free tyvars to the top of the type
+addFreeTyVars :: GenType flexi -> GenType flexi
+addFreeTyVars ty@(NoteTy (FTVNote _) _) = ty
+addFreeTyVars ty                       = NoteTy (FTVNote (tyVarsOfType ty)) ty
+
+-- Find the free names of a type, including the type constructors and classes it mentions
+namesOfType :: GenType flexi -> 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 (FunTy arg res)            = namesOfType arg `unionNameSets` namesOfType res
+namesOfType (AppTy fun arg)            = namesOfType fun `unionNameSets` namesOfType arg
+namesOfType (ForAllTy tyvar ty)                = namesOfType ty `minusNameSet` unitNameSet (getName tyvar)
+
+namesOfTypes tys = foldr (unionNameSets . namesOfType) emptyNameSet tys
 \end{code}
 
 
-Instantiating a type
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-\begin{code}
-applyTy :: GenType (GenTyVar flexi) uvar 
-       -> GenType (GenTyVar flexi) uvar 
-       -> GenType (GenTyVar flexi) uvar
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Instantiating a type}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
-applyTy (SynTy _ _ fun)  arg = applyTy fun arg
-applyTy (ForAllTy tv ty) arg = instantiateTy [(tv,arg)] ty
-applyTy other           arg = panic "applyTy"
-\end{code}
+@substTy@ applies a substitution to a type.  It deals correctly with name capture.
 
 \begin{code}
-instantiateTy  :: [(GenTyVar flexi, GenType (GenTyVar flexi) uvar)] 
-               -> GenType (GenTyVar flexi) uvar 
-               -> GenType (GenTyVar flexi) uvar
-
-instantiateTauTy :: Eq tv =>
-                  [(tv, GenType tv' u)]
-               -> GenType tv u
-               -> GenType tv' u
-
-applyTypeEnvToTy :: TyVarEnv Type -> SigmaType -> SigmaType
+substTy :: GenTyVarSubst flexi -> GenType flexi -> GenType flexi
+substTy tenv ty = subst_ty tenv tset ty
+                where
+                   tset = foldVarEnv (unionVarSet . tyVarsOfType) emptyVarSet tenv
+                               -- If ty doesn't have any for-alls, then this thunk
+                               -- will never be evaluated
+\end{code}
 
--- instantiateTauTy works only (a) on types with no ForAlls,
---     and when               (b) all the type variables are being instantiated
--- In return it is more polymorphic than instantiateTy
+@fullSubstTy@ is like @substTy@ except that it needs to be given a set
+of in-scope type variables.  In exchange it's a bit more efficient, at least
+if you happen to have that set lying around.
 
-instant_help ty lookup_tv deflt_tv choose_tycon
-               if_usage if_forall bound_forall_tv_BAD deflt_forall_tv
-  = go ty
-  where
-    go (TyVarTy tv)               = case (lookup_tv tv) of
-                                      Nothing -> deflt_tv tv
-                                      Just ty -> ty
-    go ty@(TyConTy tycon usage)           = choose_tycon ty tycon usage
-    go (SynTy tycon tys ty)       = SynTy tycon (map go tys) (go ty)
-    go (FunTy arg res usage)      = FunTy (go arg) (go res) usage
-    go (AppTy fun arg)            = AppTy (go fun) (go arg)
-    go (DictTy clas ty usage)     = DictTy clas (go ty) usage
-    go (ForAllUsageTy uvar bds ty) = if_usage $
-                                    ForAllUsageTy uvar bds (go ty)
-    go (ForAllTy tv ty)                   = if_forall $
-                                    (if (bound_forall_tv_BAD && maybeToBool (lookup_tv tv)) then
-                                       trace "instantiateTy: unexpected forall hit"
-                                    else
-                                       \x->x) ForAllTy (deflt_forall_tv tv) (go ty)
-
-instantiateTy tenv ty
-  = instant_help ty lookup_tv deflt_tv choose_tycon
-                   if_usage if_forall bound_forall_tv_BAD deflt_forall_tv
-  where
-    lookup_tv tv = case [ty | (tv',ty) <- tenv, tv == tv'] of
-                    []   -> Nothing
-                    [ty] -> Just ty
-                    _    -> panic "instantiateTy:lookup_tv"
-
-    deflt_tv tv = TyVarTy tv
-    choose_tycon ty _ _ = ty
-    if_usage ty = ty
-    if_forall ty = ty
-    bound_forall_tv_BAD = True
-    deflt_forall_tv tv  = tv
-
-instantiateTauTy tenv ty
-  = instant_help ty lookup_tv deflt_tv choose_tycon
-                   if_usage if_forall bound_forall_tv_BAD deflt_forall_tv
+\begin{code}
+fullSubstTy :: GenTyVarSubst flexi             -- Substitution to apply
+            -> GenTyVarSet flexi               -- Superset of the free tyvars of
+                                               -- the range of the tyvar env
+            -> GenType flexi  -> GenType flexi
+-- ASSUMPTION: The substitution is idempotent.
+-- Equivalently: No tyvar is both in scope, and in the domain of the substitution.
+fullSubstTy tenv tset ty | isEmptyVarEnv tenv = ty
+                        | otherwise          = subst_ty tenv tset ty
+
+-- subst_ty does the business
+subst_ty tenv tset ty
+   = go ty
   where
-    lookup_tv tv = case [ty | (tv',ty) <- tenv, tv == tv'] of
-                    []   -> Nothing
-                    [ty] -> Just ty
-                    _    -> panic "instantiateTauTy:lookup_tv"
-
-    deflt_tv tv = panic "instantiateTauTy"
-    choose_tycon _ tycon usage = TyConTy tycon usage
-    if_usage ty = panic "instantiateTauTy:ForAllUsageTy"
-    if_forall ty = panic "instantiateTauTy:ForAllTy"
-    bound_forall_tv_BAD = panic "instantiateTauTy:bound_forall_tv"
-    deflt_forall_tv tv  = panic "instantiateTauTy:deflt_forall_tv"
-
-
--- applyTypeEnv applies a type environment to a type.
--- It can handle shadowing; for example:
---     f = /\ t1 t2 -> \ d ->
---        letrec f' = /\ t1 -> \x -> ...(f' t1 x')...
---         in f' t1
--- Here, when we clone t1 to t1', say, we'll come across shadowing
--- when applying the clone environment to the type of f'.
---
--- As a sanity check, we should also check that name capture 
--- doesn't occur, but that means keeping track of the free variables of the
--- range of the TyVarEnv, which I don't do just yet.
---
--- We don't use instant_help because we need to carry in the environment
-
-applyTypeEnvToTy tenv ty
-  = go tenv ty
+    go (TyConApp tc tys)          = TyConApp tc (map go tys)
+    go (NoteTy (SynNote ty1) ty2)  = NoteTy (SynNote (go ty1)) (go ty2)
+    go (NoteTy (FTVNote _) ty2)    = go ty2            -- Discard the free tyvar note
+    go (FunTy arg res)            = FunTy (go arg) (go res)
+    go (AppTy fun arg)            = mkAppTy (go fun) (go arg)
+    go ty@(TyVarTy tv)            = case (lookupVarEnv tenv tv) of
+                                     Nothing  -> ty
+                                             Just ty' -> ty'
+    go (ForAllTy tv ty)                   = case substTyVar tenv tset tv of
+                                       (tenv', tset', tv') -> ForAllTy tv' (subst_ty tenv' tset' ty)
+
+substTyVar ::  GenTyVarSubst flexi -> GenTyVarSet flexi -> GenTyVar flexi
+          -> (GenTyVarSubst flexi,   GenTyVarSet flexi,   GenTyVar flexi)
+
+substTyVar tenv tset tv
+  | not (tv `elemVarSet` tset) -- No need to clone
+                               -- But must delete from substitution
+  = (tenv `delVarEnv` tv, tset `extendVarSet` tv, tv)
+
+  | otherwise  -- The forall's variable is in scope so
+               -- we'd better rename it away from the in-scope variables
+               -- Extending the substitution to do this renaming also
+               -- has the (correct) effect of discarding any existing
+               -- substitution for that variable
+  = (extendVarEnv tenv tv (TyVarTy tv'), tset `extendVarSet` tv', tv')
   where
-    go tenv ty@(TyVarTy tv)            = case (lookupTyVarEnv tenv tv) of
-                                            Nothing -> ty
-                                            Just ty -> ty
-    go tenv ty@(TyConTy tycon usage)   = ty
-    go tenv (SynTy tycon tys ty)       = SynTy tycon (map (go tenv) tys) (go tenv ty)
-    go tenv (FunTy arg res usage)      = FunTy (go tenv arg) (go tenv res) usage
-    go tenv (AppTy fun arg)            = AppTy (go tenv fun) (go tenv arg)
-    go tenv (DictTy clas ty usage)     = DictTy clas (go tenv ty) usage
-    go tenv (ForAllUsageTy uvar bds ty) = ForAllUsageTy uvar bds (go tenv ty)
-    go tenv (ForAllTy tv ty)           = ForAllTy tv (go tenv' ty)
-                                       where
-                                         tenv' = case lookupTyVarEnv tenv tv of
-                                                   Nothing -> tenv
-                                                   Just _  -> delFromTyVarEnv tenv tv
+     tv' = uniqAway tset tv
 \end{code}
 
-\begin{code}
-instantiateUsage
-       :: Ord3 u => [(u, GenType t u')] -> GenType t u -> GenType t u'
-
-instantiateUsage = panic "instantiateUsage: not implemented"
-\end{code}
 
+@substFlexiTy@ applies a substitution to a (GenType flexi1) returning
+a (GenType flexi2).  Note that we convert from one flexi status to another.
 
-At present there are no unboxed non-primitive types, so
-isUnboxedType is the same as isPrimType.
+Two assumptions, for (substFlexiTy env ty)
+       (a) the substitution, env, must cover all free tyvars of the type, ty
+       (b) the free vars of the range of the substitution must be
+               different than any of the forall'd variables in the type, ty
 
-We're a bit cavalier about finding out whether something is
-primitive/unboxed or not.  Rather than deal with the type
-arguemnts we just zoom into the function part of the type.
-That is, given (T a) we just recurse into the "T" part,
-ignoring "a".
+The latter assumption is reasonable because, after all, ty has a different
+type to the range of the substitution.
 
 \begin{code}
-isPrimType, isUnboxedType :: Type -> Bool
-
-isPrimType (AppTy ty _)      = isPrimType ty
-isPrimType (SynTy _ _ ty)    = isPrimType ty
-isPrimType (TyConTy tycon _) = case maybeNewTyCon tycon of
-                                 Just (tyvars, ty) -> isPrimType ty
-                                 Nothing           -> isPrimTyCon tycon
-
-isPrimType _                = False
-
-isUnboxedType = isPrimType
+substFlexiTy :: GenTyVarSubst flexi2 -> GenType flexi1 -> GenType flexi2
+substFlexiTy env ty = go ty
+  where
+    go (TyVarTy tv)              = case lookupVarEnv env tv of
+                                       Just ty -> ty
+                                        Nothing -> pprPanic "substFlexiTy" (ppr tv)
+    go (TyConApp tc tys)         = TyConApp tc (map go tys)
+    go (NoteTy (SynNote ty1) ty2) = NoteTy (SynNote (go ty1)) (go ty2)
+    go (NoteTy (FTVNote _)   ty2) = go ty2     -- Discard free tyvar note
+    go (FunTy arg res)           = FunTy (go arg) (go res)
+    go (AppTy fun arg)           = mkAppTy (go fun) (go arg)
+    go (ForAllTy tv ty)          = ForAllTy tv' (substFlexiTy env' ty)
+                                 where
+                                   tv' = removeTyVarFlexi tv
+                                   env' = extendVarEnv env tv (TyVarTy tv')
+
+substFlexiTheta :: GenTyVarSubst flexi2 -> [(Class, [GenType flexi1])]
+                                       -> [(Class, [GenType flexi2])]
+substFlexiTheta env theta = [(clas, map (substFlexiTy env) tys) | (clas,tys) <- theta]
 \end{code}
 
-This is *not* right: it is a placeholder (ToDo 96/03 WDP):
-\begin{code}
-typePrimRep :: Type -> PrimRep
-
-typePrimRep (SynTy _ _ ty)  = typePrimRep ty
-typePrimRep (AppTy ty _)    = typePrimRep ty
-typePrimRep (TyConTy tc _)  
-  | isPrimTyCon tc         = case (assocMaybe tc_primrep_list (uniqueOf tc)) of
-                                  Just xx -> xx
-                                  Nothing -> panic "Type.typePrimRep" -- pprPanic "typePrimRep:" (pprTyCon PprDebug tc)
-
-  | otherwise              = case maybeNewTyCon tc of
-                                 Just (tyvars, ty) | isPrimType ty -> typePrimRep ty
-                                 _ -> PtrRep   -- Default
-
-typePrimRep _              = PtrRep -- the "default"
-
-tc_primrep_list
-  = [(addrPrimTyConKey,                    AddrRep)
-    ,(arrayPrimTyConKey,           ArrayRep)
-    ,(byteArrayPrimTyConKey,       ByteArrayRep)
-    ,(charPrimTyConKey,                    CharRep)
-    ,(doublePrimTyConKey,          DoubleRep)
-    ,(floatPrimTyConKey,           FloatRep)
-    ,(foreignObjPrimTyConKey,      ForeignObjRep)
-    ,(intPrimTyConKey,             IntRep)
-    ,(mutableArrayPrimTyConKey,     ArrayRep)
-    ,(mutableByteArrayPrimTyConKey, ByteArrayRep)
-    ,(stablePtrPrimTyConKey,       StablePtrRep)
-    ,(statePrimTyConKey,           VoidRep)
-    ,(synchVarPrimTyConKey,        PtrRep)
-    ,(voidTyConKey,                VoidRep)
-    ,(wordPrimTyConKey,                    WordRep)
-    ]
-\end{code}
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{Matching on types}
+\subsection{Boxedness and liftedness}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-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.
-
 \begin{code}
-matchTy :: GenType t1 u1               -- Template
-       -> GenType t2 u2                -- Proposed instance of template
-       -> Maybe [(t1,GenType t2 u2)]   -- Matching substitution
-                                       
-
-matchTys :: [GenType t1 u1]            -- Templates
-        -> [GenType t2 u2]             -- Proposed instance of template
-        -> Maybe ([(t1,GenType t2 u2)],-- Matching substitution
-                  [GenType t2 u2])     -- Left over instance types
-
-matchTy  ty1  ty2  = match  ty1 ty2 (\s -> Just s) []
-matchTys tys1 tys2 = go [] tys1 tys2
-                  where
-                    go s []        tys2        = Just (s,tys2)
-                    go s (ty1:tys1) []         = trace "matchTys" Nothing
-                    go s (ty1:tys1) (ty2:tys2) = match ty1 ty2 (\s' -> go s' tys1 tys2) s
-\end{code}
-
-@match@ is the main function.
-
-\begin{code}
-match :: GenType t1 u1 -> GenType t2 u2                        -- Current match pair
-      -> ([(t1, GenType t2 u2)] -> Maybe result)       -- Continuation
-      -> [(t1, GenType t2 u2)]                         -- Current substitution
-      -> Maybe result
-
-match (TyVarTy v)         ty                   k = \s -> k ((v,ty) : s)
-match (FunTy fun1 arg1 _)  (FunTy fun2 arg2 _)  k = match fun1 fun2 (match arg1 arg2 k)
-match (AppTy fun1 arg1)    (AppTy fun2 arg2)    k = match fun1 fun2 (match arg1 arg2 k)
-match (TyConTy con1 _)     (TyConTy con2 _)     k | con1  == con2  = k
-match (DictTy clas1 ty1 _) (DictTy clas2 ty2 _) k | clas1 == clas2 = match ty1 ty2 k
-match (SynTy _ _ ty1)      ty2                 k = match ty1 ty2 k
-match ty1                     (SynTy _ _ ty2)  k = match ty1 ty2 k
-
-       -- 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)
-
--- Catch-all fails
-match _ _ _ = \s -> Nothing
+isUnboxedType :: GenType flexi -> Bool
+isUnboxedType ty = not (isFollowableRep (typePrimRep ty))
+
+isUnLiftedType :: GenType flexi -> Bool
+isUnLiftedType ty = case splitTyConApp_maybe ty of
+                          Just (tc, ty_args) -> isUnLiftedTyCon tc
+                          other              -> False
+
+isUnboxedTupleType :: GenType flexi -> Bool
+isUnboxedTupleType ty = case splitTyConApp_maybe ty of
+                          Just (tc, ty_args) -> isUnboxedTupleTyCon tc
+                          other              -> False
+
+isAlgType :: GenType flexi -> Bool
+isAlgType ty = case splitTyConApp_maybe ty of
+                       Just (tc, ty_args) -> isAlgTyCon tc
+                       other              -> False
+
+typePrimRep :: GenType flexi -> PrimRep
+typePrimRep ty = case splitTyConApp_maybe ty of
+                  Just (tc, ty_args) -> tyConPrimRep tc
+                  other              -> PtrRep
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -782,120 +785,114 @@ match _ _ _ = \s -> Nothing
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-The functions eqSimpleTy and eqSimpleTheta are polymorphic in the types t
-and u, but ONLY WORK FOR SIMPLE TYPES (ie. they panic if they see
-dictionaries or polymorphic types).  The function eqTy has a more
-specific type, but does the `right thing' for all types.
+For the moment at least, type comparisons don't work if 
+there are embedded for-alls.
 
 \begin{code}
-eqSimpleTheta :: (Eq t,Eq u) =>
-    [(Class,GenType t u)] -> [(Class,GenType t u)] -> Bool
+instance Eq (GenType flexi) where
+  ty1 == ty2 = case ty1 `cmpTy` ty2 of { EQ -> True; other -> False }
 
-eqSimpleTheta [] [] = True
-eqSimpleTheta ((c1,t1):th1) ((c2,t2):th2) =
-  c1==c2 && t1 `eqSimpleTy` t2 && th1 `eqSimpleTheta` th2
-eqSimpleTheta other1 other2 = False
-\end{code}
+instance Ord (GenType flexi) where
+  compare ty1 ty2 = cmpTy ty1 ty2
 
-\begin{code}
-eqSimpleTy :: (Eq t,Eq u) => GenType t u -> GenType t u -> Bool
-
-(TyVarTy tv1) `eqSimpleTy` (TyVarTy tv2) =
-  tv1 == tv2
-(AppTy f1 a1)  `eqSimpleTy` (AppTy f2 a2) =
-  f1 `eqSimpleTy` f2 && a1 `eqSimpleTy` a2
-(TyConTy tc1 u1) `eqSimpleTy` (TyConTy tc2 u2) =
-  tc1 == tc2 --ToDo: later: && u1 == u2
-
-(FunTy f1 a1 u1) `eqSimpleTy` (FunTy f2 a2 u2) =
-  f1 `eqSimpleTy` f2 && a1 `eqSimpleTy` a2 && u1 == u2
-(FunTy f1 a1 u1) `eqSimpleTy` t2 =
-  -- Expand t1 just in case t2 matches that version
-  (AppTy (AppTy (TyConTy mkFunTyCon u1) f1) a1) `eqSimpleTy` t2
-t1 `eqSimpleTy` (FunTy f2 a2 u2) =
-  -- Expand t2 just in case t1 matches that version
-  t1 `eqSimpleTy` (AppTy (AppTy (TyConTy mkFunTyCon u2) f2) a2)
-
-(SynTy tc1 ts1 t1) `eqSimpleTy` (SynTy tc2 ts2 t2) =
-  (tc1 == tc2 && and (zipWith eqSimpleTy ts1 ts2) && length ts1 == length ts2)
-  || t1 `eqSimpleTy` t2
-(SynTy _ _ t1) `eqSimpleTy` t2 =
-  t1 `eqSimpleTy` t2  -- Expand the abbrevation and try again
-t1 `eqSimpleTy` (SynTy _ _ t2) =
-  t1 `eqSimpleTy` t2  -- Expand the abbrevation and try again
-
-(DictTy _ _ _) `eqSimpleTy` _ = panic "eqSimpleTy: got DictTy"
-_ `eqSimpleTy` (DictTy _ _ _) = panic "eqSimpleTy: got DictTy"
-
-(ForAllTy _ _) `eqSimpleTy` _ = panic "eqSimpleTy: got ForAllTy"
-_ `eqSimpleTy` (ForAllTy _ _) = panic "eqSimpleTy: got ForAllTy"
-
-(ForAllUsageTy _ _ _) `eqSimpleTy` _ = panic "eqSimpleTy: got ForAllUsageTy"
-_ `eqSimpleTy` (ForAllUsageTy _ _ _) = panic "eqSimpleTy: got ForAllUsageTy"
-
-_ `eqSimpleTy` _ = False
+cmpTy :: GenType flexi -> GenType flexi -> Ordering
+cmpTy ty1 ty2
+  = cmp emptyVarEnv ty1 ty2
+  where
+  -- 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
+    lookup env tv1 = case lookupVarEnv env tv1 of
+                         Just tv2 -> tv2
+                         Nothing  -> tv1
+
+    -- Get rid of NoteTy
+    cmp env (NoteTy _ ty1) ty2 = cmp env ty1 ty2
+    cmp env ty1 (NoteTy _ ty2) = cmp env ty1 ty2
+    
+    -- Deal with equal constructors
+    cmp env (TyVarTy tv1) (TyVarTy tv2) = lookup env tv1 `compare` tv2
+    cmp env (AppTy f1 a1) (AppTy f2 a2) = cmp env f1 f2 `thenCmp` cmp env a1 a2
+    cmp env (FunTy f1 a1) (FunTy f2 a2) = cmp env f1 f2 `thenCmp` cmp env a1 a2
+    cmp env (TyConApp tc1 tys1) (TyConApp tc2 tys2) = (tc1 `compare` tc2) `thenCmp` (cmps env tys1 tys2)
+    cmp env (ForAllTy tv1 t1)   (ForAllTy tv2 t2)   = cmp (extendVarEnv env tv1 tv2) t1 t2
+    
+    -- Deal with the rest: TyVarTy < AppTy < FunTy < TyConApp < ForAllTy
+    cmp env (AppTy _ _) (TyVarTy _) = GT
+    
+    cmp env (FunTy _ _) (TyVarTy _) = GT
+    cmp env (FunTy _ _) (AppTy _ _) = GT
+    
+    cmp env (TyConApp _ _) (TyVarTy _) = GT
+    cmp env (TyConApp _ _) (AppTy _ _) = GT
+    cmp env (TyConApp _ _) (FunTy _ _) = GT
+    
+    cmp env (ForAllTy _ _) other       = GT
+    
+    cmp env _ _                               = LT
+
+    cmps env []     [] = EQ
+    cmps env (t:ts) [] = GT
+    cmps env [] (t:ts) = LT
+    cmps env (t1:t1s) (t2:t2s) = cmp env t1 t2 `thenCmp` cmps env t1s t2s
 \end{code}
 
-Types are ordered so we can sort on types in the renamer etc.  DNT: Since
-this class is also used in CoreLint and other such places, we DO expand out
-Fun/Syn/Dict types (if necessary).
 
-\begin{code}
-eqTy :: Type -> Type -> Bool
 
-eqTy t1 t2 =
-  eq nullTyVarEnv nullUVarEnv t1 t2
- where
-  eq tve uve (TyVarTy tv1) (TyVarTy tv2) =
-    tv1 == tv2 ||
-    case (lookupTyVarEnv tve tv1) of
-      Just tv -> tv == tv2
-      Nothing -> False
-  eq tve uve (AppTy f1 a1) (AppTy f2 a2) =
-    eq tve uve f1 f2 && eq tve uve a1 a2
-  eq tve uve (TyConTy tc1 u1) (TyConTy tc2 u2) =
-    tc1 == tc2 -- ToDo: LATER: && eqUsage uve u1 u2
-
-  eq tve uve (FunTy f1 a1 u1) (FunTy f2 a2 u2) =
-    eq tve uve f1 f2 && eq tve uve a1 a2 && eqUsage uve u1 u2
-  eq tve uve (FunTy f1 a1 u1) t2 =
-    -- Expand t1 just in case t2 matches that version
-    eq tve uve (AppTy (AppTy (TyConTy mkFunTyCon u1) f1) a1) t2
-  eq tve uve t1 (FunTy f2 a2 u2) =
-    -- Expand t2 just in case t1 matches that version
-    eq tve uve t1 (AppTy (AppTy (TyConTy mkFunTyCon u2) f2) a2)
-
-  eq tve uve (DictTy c1 t1 u1) (DictTy c2 t2 u2) 
-    | c1 == c2 
-    = eq tve uve t1 t2 && eqUsage uve u1 u2
-       -- NB we use a guard for c1==c2 so that if they aren't equal we
-       -- fall through into expanding the type.  Why?  Because brain-dead
-       -- people might write
-       --      class Foo a => Baz a where {}
-       -- and that means that a Foo dictionary and a Baz dictionary are identical
-       -- Sigh.  Let's hope we don't spend too much time in here!
-
-  eq tve uve t1@(DictTy _ _ _) t2 =
-    eq tve uve (expandTy t1) t2  -- Expand the dictionary and try again
-  eq tve uve t1 t2@(DictTy _ _ _) =
-    eq tve uve t1 (expandTy t2)  -- Expand the dictionary and try again
-
-  eq tve uve (SynTy tc1 ts1 t1) (SynTy tc2 ts2 t2) =
-    (tc1 == tc2 && and (zipWith (eq tve uve) ts1 ts2) && length ts1 == length ts2)
-    || eq tve uve t1 t2
-  eq tve uve (SynTy _ _ t1) t2 =
-    eq tve uve t1 t2  -- Expand the abbrevation and try again
-  eq tve uve t1 (SynTy _ _ t2) =
-    eq tve uve t1 t2  -- Expand the abbrevation and try again
-
-  eq tve uve (ForAllTy tv1 t1) (ForAllTy tv2 t2) =
-    eq (addOneToTyVarEnv tve tv1 tv2) uve t1 t2
-  eq tve uve (ForAllUsageTy u1 b1 t1) (ForAllUsageTy u2 b2 t2) =
-    eqBounds uve b1 b2 && eq tve (addOneToUVarEnv uve u1 u2) t1 t2
-
-  eq _ _ _ _ = False
-
-  eqBounds uve [] [] = True
-  eqBounds uve (u1:b1) (u2:b2) = eqUVar uve u1 u2 && eqBounds uve b1 b2
-  eqBounds uve _ _ = False
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Grime}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+
+
+\begin{code}
+showTypeCategory :: Type -> Char
+  {-
+       {C,I,F,D}   char, int, float, double
+       T           tuple
+       S           other single-constructor type
+       {c,i,f,d}   unboxed ditto
+       t           *unpacked* tuple
+       s           *unpacked" single-cons...
+
+       v           void#
+       a           primitive array
+
+       E           enumeration type
+       +           dictionary, unless it's a ...
+       L           List
+       >           function
+       M           other (multi-constructor) data-con type
+       .           other type
+       -           reserved for others to mark as "uninteresting"
+    -}
+showTypeCategory ty
+  = if isDictTy ty
+    then '+'
+    else
+      case splitTyConApp_maybe ty of
+       Nothing -> if maybeToBool (splitFunTy_maybe ty)
+                  then '>'
+                  else '.'
+
+       Just (tycon, _) ->
+          let utc = getUnique tycon in
+         if      utc == charDataConKey    then 'C'
+         else if utc == intDataConKey     then 'I'
+         else if utc == floatDataConKey   then 'F'
+         else if utc == doubleDataConKey  then 'D'
+         else if utc == integerDataConKey then 'J'
+         else if utc == charPrimTyConKey  then 'c'
+         else if (utc == intPrimTyConKey || utc == wordPrimTyConKey
+               || utc == addrPrimTyConKey)                then 'i'
+         else if utc  == floatPrimTyConKey                then 'f'
+         else if utc  == doublePrimTyConKey               then 'd'
+         else if isPrimTyCon tycon {- array, we hope -}   then 'A'
+         else if isEnumerationTyCon tycon                 then 'E'
+         else if isTupleTyCon tycon                       then 'T'
+         else if maybeToBool (maybeTyConSingleCon tycon)  then 'S'
+         else if utc == listTyConKey                      then 'L'
+         else 'M' -- oh, well...
 \end{code}