Improve the desugaring of -XStrict
[ghc.git] / compiler / typecheck / TcBinds.hs
index 96aec1e..0995f6b 100644 (file)
@@ -6,23 +6,26 @@
 -}
 
 {-# LANGUAGE CPP, RankNTypes, ScopedTypeVariables #-}
+{-# LANGUAGE FlexibleContexts #-}
+{-# LANGUAGE TypeFamilies #-}
 
 module TcBinds ( tcLocalBinds, tcTopBinds, tcRecSelBinds,
-                 tcValBinds, tcHsBootSigs, tcPolyCheck,
-                 tcSpecPrags, tcSpecWrapper,
+                 tcHsBootSigs, tcPolyCheck,
                  tcVectDecls, addTypecheckedBinds,
-                 TcSigInfo(..), TcSigFun,
-                 TcPragEnv, mkPragEnv,
-                 tcUserTypeSig, instTcTySig, chooseInferredQuantifiers,
-                 instTcTySigFromId, tcExtendTyVarEnvFromSig,
-                 badBootDeclErr, mkExport ) where
+                 chooseInferredQuantifiers,
+                 badBootDeclErr ) where
 
 import {-# SOURCE #-} TcMatches ( tcGRHSsPat, tcMatchesFun )
 import {-# SOURCE #-} TcExpr  ( tcMonoExpr )
-import {-# SOURCE #-} TcPatSyn ( tcInferPatSynDecl, tcCheckPatSynDecl, tcPatSynBuilderBind )
+import {-# SOURCE #-} TcPatSyn ( tcInferPatSynDecl, tcCheckPatSynDecl
+                               , tcPatSynBuilderBind )
+import CoreSyn (Tickish (..))
+import CostCentre (mkUserCC)
 import DynFlags
+import FastString
 import HsSyn
 import HscTypes( isHsBootOrSig )
+import TcSigs
 import TcRnMonad
 import TcEnv
 import TcUnify
@@ -31,14 +34,13 @@ import TcEvidence
 import TcHsType
 import TcPat
 import TcMType
-import ConLike
-import Inst( deeplyInstantiate )
 import FamInstEnv( normaliseType )
 import FamInst( tcGetFamInstEnvs )
 import TyCon
 import TcType
+import Type( mkStrLitTy, tidyOpenType, splitTyConApp_maybe)
 import TysPrim
-import TysWiredIn
+import TysWiredIn( cTupleTyConName )
 import Id
 import Var
 import VarSet
@@ -49,7 +51,6 @@ import NameSet
 import NameEnv
 import SrcLoc
 import Bag
-import PatSyn
 import ListSetOps
 import ErrUtils
 import Digraph
@@ -57,13 +58,15 @@ import Maybes
 import Util
 import BasicTypes
 import Outputable
-import FastString
-import Type(mkStrLitTy, tidyOpenType)
-import PrelNames( mkUnboundName, gHC_PRIM )
+import PrelNames( ipClassName )
 import TcValidity (checkValidType)
+import Unique (getUnique)
+import UniqFM
+import UniqSet
+import qualified GHC.LanguageExtensions as LangExt
+import ConLike
 
 import Control.Monad
-import Data.List (partition)
 
 #include "HsVersions.h"
 
@@ -73,7 +76,7 @@ import Data.List (partition)
 *                                                                      *
 ********************************************************************* -}
 
-addTypecheckedBinds :: TcGblEnv -> [LHsBinds Id] -> TcGblEnv
+addTypecheckedBinds :: TcGblEnv -> [LHsBinds GhcTc] -> TcGblEnv
 addTypecheckedBinds tcg_env binds
   | isHsBootOrSig (tcg_src tcg_env) = tcg_env
     -- Do not add the code for record-selector bindings
@@ -174,10 +177,11 @@ Then we get
                                fm
 -}
 
-tcTopBinds :: HsValBinds Name -> TcM (TcGblEnv, TcLclEnv)
+tcTopBinds :: [(RecFlag, LHsBinds GhcRn)] -> [LSig GhcRn]
+           -> TcM (TcGblEnv, TcLclEnv)
 -- The TcGblEnv contains the new tcg_binds and tcg_spects
 -- The TcLclEnv has an extended type envt for the new bindings
-tcTopBinds (ValBindsOut binds sigs)
+tcTopBinds binds sigs
   = do  { -- Pattern synonym bindings populate the global environment
           (binds', (tcg_env, tcl_env)) <- tcValBinds TopLevel binds sigs $
             do { gbl <- getGblEnv
@@ -185,16 +189,122 @@ tcTopBinds (ValBindsOut binds sigs)
                ; return (gbl, lcl) }
         ; specs <- tcImpPrags sigs   -- SPECIALISE prags for imported Ids
 
-        ; let { tcg_env' = tcg_env { tcg_imp_specs = specs ++ tcg_imp_specs tcg_env }
+        ; complete_matches <- setEnvs (tcg_env, tcl_env) $ tcCompleteSigs sigs
+        ; traceTc "complete_matches" (ppr binds $$ ppr sigs)
+        ; traceTc "complete_matches" (ppr complete_matches)
+
+        ; let { tcg_env' = tcg_env { tcg_imp_specs
+                                      = specs ++ tcg_imp_specs tcg_env
+                                   , tcg_complete_matches
+                                      = complete_matches
+                                          ++ tcg_complete_matches tcg_env }
                            `addTypecheckedBinds` map snd binds' }
 
         ; return (tcg_env', tcl_env) }
         -- The top level bindings are flattened into a giant
         -- implicitly-mutually-recursive LHsBinds
 
-tcTopBinds (ValBindsIn {}) = panic "tcTopBinds"
 
-tcRecSelBinds :: HsValBinds Name -> TcM TcGblEnv
+-- Note [Typechecking Complete Matches]
+-- Much like when a user bundled a pattern synonym, the result types of
+-- all the constructors in the match pragma must be consistent.
+--
+-- If we allowed pragmas with inconsistent types then it would be
+-- impossible to ever match every constructor in the list and so
+-- the pragma would be useless.
+
+
+
+
+
+-- This is only used in `tcCompleteSig`. We fold over all the conlikes,
+-- this accumulator keeps track of the first `ConLike` with a concrete
+-- return type. After fixing the return type, all other constructors with
+-- a fixed return type must agree with this.
+--
+-- The fields of `Fixed` cache the first conlike and its return type so
+-- that that we can compare all the other conlikes to it. The conlike is
+-- stored for error messages.
+--
+-- `Nothing` in the case that the type is fixed by a type signature
+data CompleteSigType = AcceptAny | Fixed (Maybe ConLike) TyCon
+
+tcCompleteSigs  :: [LSig GhcRn] -> TcM [CompleteMatch]
+tcCompleteSigs sigs =
+  let
+      doOne :: Sig GhcRn -> TcM (Maybe CompleteMatch)
+      doOne c@(CompleteMatchSig _ lns mtc)
+        = fmap Just $ do
+           addErrCtxt (text "In" <+> ppr c) $
+            case mtc of
+              Nothing -> infer_complete_match
+              Just tc -> check_complete_match tc
+        where
+
+          checkCLTypes acc = foldM checkCLType (acc, []) (unLoc lns)
+
+          infer_complete_match = do
+            (res, cls) <- checkCLTypes AcceptAny
+            case res of
+              AcceptAny -> failWithTc ambiguousError
+              Fixed _ tc  -> return $ mkMatch cls tc
+
+          check_complete_match tc_name = do
+            ty_con <- tcLookupLocatedTyCon tc_name
+            (_, cls) <- checkCLTypes (Fixed Nothing ty_con)
+            return $ mkMatch cls ty_con
+
+          mkMatch :: [ConLike] -> TyCon -> CompleteMatch
+          mkMatch cls ty_con = CompleteMatch {
+            completeMatchConLikes = map conLikeName cls,
+            completeMatchTyCon = tyConName ty_con
+            }
+      doOne _ = return Nothing
+
+      ambiguousError :: SDoc
+      ambiguousError =
+        text "A type signature must be provided for a set of polymorphic"
+          <+> text "pattern synonyms."
+
+
+      -- See note [Typechecking Complete Matches]
+      checkCLType :: (CompleteSigType, [ConLike]) -> Located Name
+                  -> TcM (CompleteSigType, [ConLike])
+      checkCLType (cst, cs) n = do
+        cl <- addLocM tcLookupConLike n
+        let   (_,_,_,_,_,_, res_ty) = conLikeFullSig cl
+              res_ty_con = fst <$> splitTyConApp_maybe res_ty
+        case (cst, res_ty_con) of
+          (AcceptAny, Nothing) -> return (AcceptAny, cl:cs)
+          (AcceptAny, Just tc) -> return (Fixed (Just cl) tc, cl:cs)
+          (Fixed mfcl tc, Nothing)  -> return (Fixed mfcl tc, cl:cs)
+          (Fixed mfcl tc, Just tc') ->
+            if tc == tc'
+              then return (Fixed mfcl tc, cl:cs)
+              else case mfcl of
+                     Nothing ->
+                      addErrCtxt (text "In" <+> ppr cl) $
+                        failWithTc typeSigErrMsg
+                     Just cl -> failWithTc (errMsg cl)
+             where
+              typeSigErrMsg :: SDoc
+              typeSigErrMsg =
+                text "Couldn't match expected type"
+                      <+> quotes (ppr tc)
+                      <+> text "with"
+                      <+> quotes (ppr tc')
+
+              errMsg :: ConLike -> SDoc
+              errMsg fcl =
+                text "Cannot form a group of complete patterns from patterns"
+                  <+> quotes (ppr fcl) <+> text "and" <+> quotes (ppr cl)
+                  <+> text "as they match different type constructors"
+                  <+> parens (quotes (ppr tc)
+                               <+> text "resp."
+                               <+> quotes (ppr tc'))
+  in  mapMaybeM (addLocM doOne) sigs
+
+tcRecSelBinds :: HsValBinds GhcRn -> TcM TcGblEnv
 tcRecSelBinds (ValBindsOut binds sigs)
   = tcExtendGlobalValEnv [sel_id | L _ (IdSig sel_id) <- sigs] $
     do { (rec_sel_binds, tcg_env) <- discardWarnings $
@@ -203,10 +313,10 @@ tcRecSelBinds (ValBindsOut binds sigs)
        ; return tcg_env' }
 tcRecSelBinds (ValBindsIn {}) = panic "tcRecSelBinds"
 
-tcHsBootSigs :: HsValBinds Name -> TcM [Id]
+tcHsBootSigs :: [(RecFlag, LHsBinds GhcRn)] -> [LSig GhcRn] -> TcM [Id]
 -- A hs-boot file has only one BindGroup, and it only has type
 -- signatures in it.  The renamer checked all this
-tcHsBootSigs (ValBindsOut binds sigs)
+tcHsBootSigs binds sigs
   = do  { checkTc (null binds) badBootDeclErr
         ; concat <$> mapM (addLocM tc_boot_sig) (filter isTypeLSig sigs) }
   where
@@ -217,14 +327,13 @@ tcHsBootSigs (ValBindsOut binds sigs)
                ; return (mkVanillaGlobal name sigma_ty) }
         -- Notice that we make GlobalIds, not LocalIds
     tc_boot_sig s = pprPanic "tcHsBootSigs/tc_boot_sig" (ppr s)
-tcHsBootSigs groups = pprPanic "tcHsBootSigs" (ppr groups)
 
 badBootDeclErr :: MsgDoc
-badBootDeclErr = ptext (sLit "Illegal declarations in an hs-boot file")
+badBootDeclErr = text "Illegal declarations in an hs-boot file"
 
 ------------------------
-tcLocalBinds :: HsLocalBinds Name -> TcM thing
-             -> TcM (HsLocalBinds TcId, thing)
+tcLocalBinds :: HsLocalBinds GhcRn -> TcM thing
+             -> TcM (HsLocalBinds GhcTcId, thing)
 
 tcLocalBinds EmptyLocalBinds thing_inside
   = do  { thing <- thing_inside
@@ -236,7 +345,8 @@ tcLocalBinds (HsValBinds (ValBindsOut binds sigs)) thing_inside
 tcLocalBinds (HsValBinds (ValBindsIn {})) _ = panic "tcLocalBinds"
 
 tcLocalBinds (HsIPBinds (IPBinds ip_binds _)) thing_inside
-  = do  { (given_ips, ip_binds') <-
+  = do  { ipClass <- tcLookupClass ipClassName
+        ; (given_ips, ip_binds') <-
             mapAndUnzipM (wrapLocSndM (tc_ip_bind ipClass)) ip_binds
 
         -- If the binding binds ?x = E, we  must now
@@ -253,22 +363,21 @@ tcLocalBinds (HsIPBinds (IPBinds ip_binds _)) thing_inside
         -- Consider     ?x = 4
         --              ?y = ?x + 1
     tc_ip_bind ipClass (IPBind (Left (L _ ip)) expr)
-       = do { ty <- newFlexiTyVarTy openTypeKind
+       = do { ty <- newOpenFlexiTyVarTy
             ; let p = mkStrLitTy $ hsIPNameFS ip
             ; ip_id <- newDict ipClass [ p, ty ]
-            ; expr' <- tcMonoExpr expr ty
+            ; expr' <- tcMonoExpr expr (mkCheckExpType ty)
             ; let d = toDict ipClass p ty `fmap` expr'
             ; return (ip_id, (IPBind (Right ip_id) d)) }
     tc_ip_bind _ (IPBind (Right {}) _) = panic "tc_ip_bind"
 
     -- Coerces a `t` into a dictionry for `IP "x" t`.
     -- co : t -> IP "x" t
-    toDict ipClass x ty = HsWrap $ mkWpCastR $ TcCoercion $
+    toDict ipClass x ty = mkHsWrap $ mkWpCastR $
                           wrapIP $ mkClassPred ipClass [x,ty]
 
-{-
-Note [Implicit parameter untouchables]
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+{- Note [Implicit parameter untouchables]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 We add the type variables in the types of the implicit parameters
 as untouchables, not so much because we really must not unify them,
 but rather because we otherwise end up with constraints like this
@@ -280,126 +389,40 @@ time by defaulting.  No no no.
 
 However [Oct 10] this is all handled automatically by the
 untouchable-range idea.
-
-Note [Placeholder PatSyn kinds]
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-Consider this (Trac #9161)
-
-  {-# LANGUAGE PatternSynonyms, DataKinds #-}
-  pattern A = ()
-  b :: A
-  b = undefined
-
-Here, the type signature for b mentions A.  But A is a pattern
-synonym, which is typechecked (for very good reasons; a view pattern
-in the RHS may mention a value binding) as part of a group of
-bindings.  It is entirely resonable to reject this, but to do so
-we need A to be in the kind environment when kind-checking the signature for B.
-
-Hence the tcExtendKindEnv2 patsyn_placeholder_kinds, which adds a binding
-    A -> AGlobal (AConLike (PatSynCon _|_))
-to the environment. Then TcHsType.tcTyVar will find A in the kind environment,
-and will give a 'wrongThingErr' as a result.  But the lookup of A won't fail.
-
-The _|_ (= panic "fakePatSynCon") works because the wrongThingErr call, in
-tcTyVar, doesn't look inside the TcTyThing.
-
-Note [Inlining and hs-boot files]
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-Consider this example (Trac #10083):
-
-    ---------- RSR.hs-boot ------------
-    module RSR where
-      data RSR
-      eqRSR :: RSR -> RSR -> Bool
-
-    ---------- SR.hs ------------
-    module SR where
-      import {-# SOURCE #-} RSR
-      data SR = MkSR RSR
-      eqSR (MkSR r1) (MkSR r2) = eqRSR r1 r2
-
-    ---------- RSR.hs ------------
-    module RSR where
-      import SR
-      data RSR = MkRSR SR -- deriving( Eq )
-      eqRSR (MkRSR s1) (MkRSR s2) = (eqSR s1 s2)
-      foo x y = not (eqRSR x y)
-
-When compiling RSR we get this code
-
-    RSR.eqRSR :: RSR -> RSR -> Bool
-    RSR.eqRSR = \ (ds1 :: RSR.RSR) (ds2 :: RSR.RSR) ->
-                case ds1 of _ { RSR.MkRSR s1 ->
-                case ds2 of _ { RSR.MkRSR s2 ->
-                SR.eqSR s1 s2 }}
-
-    RSR.foo :: RSR -> RSR -> Bool
-    RSR.foo = \ (x :: RSR) (y :: RSR) -> not (RSR.eqRSR x y)
-
-Now, when optimising foo:
-    Inline eqRSR (small, non-rec)
-    Inline eqSR  (small, non-rec)
-but the result of inlining eqSR from SR is another call to eqRSR, so
-everything repeats.  Neither eqSR nor eqRSR are (apparently) loop
-breakers.
-
-Solution: when compiling RSR, add a NOINLINE pragma to every function
-exported by the boot-file for RSR (if it exists).
-
-ALAS: doing so makes the boostrappted GHC itself slower by 8% overall
-      (on Trac #9872a-d, and T1969.  So I un-did this change, and
-      parked it for now.  Sigh.
 -}
 
 tcValBinds :: TopLevelFlag
-           -> [(RecFlag, LHsBinds Name)] -> [LSig Name]
+           -> [(RecFlag, LHsBinds GhcRn)] -> [LSig GhcRn]
            -> TcM thing
-           -> TcM ([(RecFlag, LHsBinds TcId)], thing)
+           -> TcM ([(RecFlag, LHsBinds GhcTcId)], thing)
 
 tcValBinds top_lvl binds sigs thing_inside
-  = do  {  -- Typecheck the signature
-        ; (poly_ids, sig_fn) <- tcExtendKindEnv2 patsyn_placeholder_kinds $
-                                         -- See Note [Placeholder PatSyn kinds]
+  = do  { let patsyns = getPatSynBinds binds
+
+            -- Typecheck the signature
+        ; (poly_ids, sig_fn) <- tcAddPatSynPlaceholders patsyns $
                                 tcTySigs sigs
 
-        ; _self_boot <- tcSelfBootInfo
         ; let prag_fn = mkPragEnv sigs (foldr (unionBags . snd) emptyBag binds)
 
--- -------  See Note [Inlining and hs-boot files] (change parked) --------
---              prag_fn | isTopLevel top_lvl   -- See Note [Inlining and hs-boot files]
---                      , SelfBoot { sb_ids = boot_id_names } <- self_boot
---                      = foldNameSet add_no_inl prag_fn1 boot_id_names
---                      | otherwise
---                      = prag_fn1
---              add_no_inl boot_id_name prag_fn
---                = extendPragEnv prag_fn (boot_id_name, no_inl_sig boot_id_name)
---              no_inl_sig name = L boot_loc (InlineSig (L boot_loc name) neverInlinePragma)
---              boot_loc = mkGeneralSrcSpan (fsLit "The hs-boot file for this module")
-
                 -- Extend the envt right away with all the Ids
                 -- declared with complete type signatures
                 -- Do not extend the TcIdBinderStack; instead
                 -- we extend it on a per-rhs basis in tcExtendForRhs
-        ; tcExtendLetEnvIds top_lvl [(idName id, id) | id <- poly_ids] $ do
+        ; tcExtendSigIds top_lvl poly_ids $ do
             { (binds', (extra_binds', thing)) <- tcBindGroups top_lvl sig_fn prag_fn binds $ do
                    { thing <- thing_inside
                      -- See Note [Pattern synonym builders don't yield dependencies]
+                     --     in RnBinds
                    ; patsyn_builders <- mapM tcPatSynBuilderBind patsyns
                    ; let extra_binds = [ (NonRecursive, builder) | builder <- patsyn_builders ]
                    ; return (extra_binds, thing) }
-             ; return (binds' ++ extra_binds', thing) }}
-  where
-    patsyns = [psb | (_, lbinds) <- binds, L _ (PatSynBind psb) <- bagToList lbinds]
-    patsyn_placeholder_kinds -- See Note [Placeholder PatSyn kinds]
-      = [(name, placeholder_patsyn_tything)| PSB{ psb_id = L _ name } <- patsyns ]
-    placeholder_patsyn_tything
-      = AGlobal $ AConLike $ PatSynCon $ panic "fakePatSynCon"
+            ; return (binds' ++ extra_binds', thing) }}
 
 ------------------------
 tcBindGroups :: TopLevelFlag -> TcSigFun -> TcPragEnv
-             -> [(RecFlag, LHsBinds Name)] -> TcM thing
-             -> TcM ([(RecFlag, LHsBinds TcId)], thing)
+             -> [(RecFlag, LHsBinds GhcRn)] -> TcM thing
+             -> TcM ([(RecFlag, LHsBinds GhcTcId)], thing)
 -- Typecheck a whole lot of value bindings,
 -- one strongly-connected component at a time
 -- Here a "strongly connected component" has the strightforward
@@ -411,22 +434,42 @@ tcBindGroups _ _ _ [] thing_inside
         ; return ([], thing) }
 
 tcBindGroups top_lvl sig_fn prag_fn (group : groups) thing_inside
-  = do  { (group', (groups', thing))
-                <- tc_group top_lvl sig_fn prag_fn group $
+  = do  { -- See Note [Closed binder groups]
+          type_env <- getLclTypeEnv
+        ; let closed = isClosedBndrGroup type_env (snd group)
+        ; (group', (groups', thing))
+                <- tc_group top_lvl sig_fn prag_fn group closed $
                    tcBindGroups top_lvl sig_fn prag_fn groups thing_inside
         ; return (group' ++ groups', thing) }
 
+-- Note [Closed binder groups]
+-- ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+--
+--  A mutually recursive group is "closed" if all of the free variables of
+--  the bindings are closed. For example
+--
+-- >  h = \x -> let f = ...g...
+-- >                g = ....f...x...
+-- >             in ...
+--
+-- Here @g@ is not closed because it mentions @x@; and hence neither is @f@
+-- closed.
+--
+-- So we need to compute closed-ness on each strongly connected components,
+-- before we sub-divide it based on what type signatures it has.
+--
+
 ------------------------
 tc_group :: forall thing.
             TopLevelFlag -> TcSigFun -> TcPragEnv
-         -> (RecFlag, LHsBinds Name) -> TcM thing
-         -> TcM ([(RecFlag, LHsBinds TcId)], thing)
+         -> (RecFlag, LHsBinds GhcRn) -> IsGroupClosed -> TcM thing
+         -> TcM ([(RecFlag, LHsBinds GhcTcId)], thing)
 
 -- Typecheck one strongly-connected component of the original program.
 -- We get a list of groups back, because there may
 -- be specialisations etc as well
 
-tc_group top_lvl sig_fn prag_fn (NonRecursive, binds) thing_inside
+tc_group top_lvl sig_fn prag_fn (NonRecursive, binds) closed thing_inside
         -- A single non-recursive binding
         -- We want to keep non-recursive things non-recursive
         -- so that we desugar unlifted bindings correctly
@@ -434,10 +477,11 @@ tc_group top_lvl sig_fn prag_fn (NonRecursive, binds) thing_inside
                  [bind] -> bind
                  []     -> panic "tc_group: empty list of binds"
                  _      -> panic "tc_group: NonRecursive binds is not a singleton bag"
-       ; (bind', thing) <- tc_single top_lvl sig_fn prag_fn bind thing_inside
+       ; (bind', thing) <- tc_single top_lvl sig_fn prag_fn bind closed
+                                     thing_inside
        ; return ( [(NonRecursive, bind')], thing) }
 
-tc_group top_lvl sig_fn prag_fn (Recursive, binds) thing_inside
+tc_group top_lvl sig_fn prag_fn (Recursive, binds) closed thing_inside
   =     -- To maximise polymorphism, we do a new
         -- strongly-connected-component analysis, this time omitting
         -- any references to variables with type signatures.
@@ -453,12 +497,13 @@ tc_group top_lvl sig_fn prag_fn (Recursive, binds) thing_inside
     isPatSyn PatSynBind{} = True
     isPatSyn _ = False
 
-    sccs :: [SCC (LHsBind Name)]
-    sccs = stronglyConnCompFromEdgedVertices (mkEdges sig_fn binds)
+    sccs :: [SCC (LHsBind GhcRn)]
+    sccs = stronglyConnCompFromEdgedVerticesUniq (mkEdges sig_fn binds)
 
-    go :: [SCC (LHsBind Name)] -> TcM (LHsBinds TcId, thing)
+    go :: [SCC (LHsBind GhcRn)] -> TcM (LHsBinds GhcTcId, thing)
     go (scc:sccs) = do  { (binds1, ids1) <- tc_scc scc
-                        ; (binds2, thing) <- tcExtendLetEnv top_lvl ids1 $
+                        ; (binds2, thing) <- tcExtendLetEnv top_lvl sig_fn
+                                                            closed ids1 $
                                              go sccs
                         ; return (binds1 `unionBags` binds2, thing) }
     go []         = do  { thing <- thing_inside; return (emptyBag, thing) }
@@ -466,55 +511,61 @@ tc_group top_lvl sig_fn prag_fn (Recursive, binds) thing_inside
     tc_scc (AcyclicSCC bind) = tc_sub_group NonRecursive [bind]
     tc_scc (CyclicSCC binds) = tc_sub_group Recursive    binds
 
-    tc_sub_group = tcPolyBinds top_lvl sig_fn prag_fn Recursive
+    tc_sub_group rec_tc binds =
+      tcPolyBinds sig_fn prag_fn Recursive rec_tc closed binds
 
-recursivePatSynErr :: OutputableBndr name => LHsBinds name -> TcM a
+recursivePatSynErr :: OutputableBndrId name => LHsBinds name -> TcM a
 recursivePatSynErr binds
   = failWithTc $
-    hang (ptext (sLit "Recursive pattern synonym definition with following bindings:"))
+    hang (text "Recursive pattern synonym definition with following bindings:")
        2 (vcat $ map pprLBind . bagToList $ binds)
   where
-    pprLoc loc  = parens (ptext (sLit "defined at") <+> ppr loc)
+    pprLoc loc  = parens (text "defined at" <+> ppr loc)
     pprLBind (L loc bind) = pprWithCommas ppr (collectHsBindBinders bind) <+>
                             pprLoc loc
 
 tc_single :: forall thing.
             TopLevelFlag -> TcSigFun -> TcPragEnv
-          -> LHsBind Name -> TcM thing
-          -> TcM (LHsBinds TcId, thing)
-tc_single _top_lvl sig_fn _prag_fn (L _ (PatSynBind psb@PSB{ psb_id = L _ name })) thing_inside
-  = do { (pat_syn, aux_binds, tcg_env) <- tc_pat_syn_decl
-       ; let tything = AConLike (PatSynCon pat_syn)
-       ; thing <- setGblEnv tcg_env  $ tcExtendGlobalEnv [tything] thing_inside
+          -> LHsBind GhcRn -> IsGroupClosed -> TcM thing
+          -> TcM (LHsBinds GhcTcId, thing)
+tc_single _top_lvl sig_fn _prag_fn
+          (L _ (PatSynBind psb@PSB{ psb_id = L _ name }))
+          _ thing_inside
+  = do { (aux_binds, tcg_env) <- tc_pat_syn_decl
+       ; thing <- setGblEnv tcg_env thing_inside
        ; return (aux_binds, thing)
        }
   where
-    tc_pat_syn_decl :: TcM (PatSyn, LHsBinds TcId, TcGblEnv)
+    tc_pat_syn_decl :: TcM (LHsBinds GhcTcId, TcGblEnv)
     tc_pat_syn_decl = case sig_fn name of
         Nothing                 -> tcInferPatSynDecl psb
         Just (TcPatSynSig tpsi) -> tcCheckPatSynDecl psb tpsi
         Just                 _  -> panic "tc_single"
 
-tc_single top_lvl sig_fn prag_fn lbind thing_inside
-  = do { (binds1, ids) <- tcPolyBinds top_lvl sig_fn prag_fn
+tc_single top_lvl sig_fn prag_fn lbind closed thing_inside
+  = do { (binds1, ids) <- tcPolyBinds sig_fn prag_fn
                                       NonRecursive NonRecursive
+                                      closed
                                       [lbind]
-       ; thing <- tcExtendLetEnv top_lvl ids thing_inside
+       ; thing <- tcExtendLetEnv top_lvl sig_fn closed ids thing_inside
        ; return (binds1, thing) }
 
 ------------------------
 type BKey = Int -- Just number off the bindings
 
-mkEdges :: TcSigFun -> LHsBinds Name -> [Node BKey (LHsBind Name)]
+mkEdges :: TcSigFun -> LHsBinds GhcRn -> [Node BKey (LHsBind GhcRn)]
 -- See Note [Polymorphic recursion] in HsBinds.
 mkEdges sig_fn binds
-  = [ (bind, key, [key | n <- nameSetElems (bind_fvs (unLoc bind)),
-                         Just key <- [lookupNameEnv key_map n], no_sig n ])
+  = [ DigraphNode bind key [key | n <- nonDetEltsUniqSet (bind_fvs (unLoc bind)),
+                         Just key <- [lookupNameEnv key_map n], no_sig n ]
     | (bind, key) <- keyd_binds
     ]
+    -- It's OK to use nonDetEltsUFM here as stronglyConnCompFromEdgedVertices
+    -- is still deterministic even if the edges are in nondeterministic order
+    -- as explained in Note [Deterministic SCC] in Digraph.
   where
     no_sig :: Name -> Bool
-    no_sig n = noCompleteSig (sig_fn n)
+    no_sig n = not (hasCompleteSig sig_fn n)
 
     keyd_binds = bagToList binds `zip` [0::BKey ..]
 
@@ -523,12 +574,13 @@ mkEdges sig_fn binds
                                      , bndr <- collectHsBindBinders bind ]
 
 ------------------------
-tcPolyBinds :: TopLevelFlag -> TcSigFun -> TcPragEnv
+tcPolyBinds :: TcSigFun -> TcPragEnv
             -> RecFlag         -- Whether the group is really recursive
             -> RecFlag         -- Whether it's recursive after breaking
                                -- dependencies based on type signatures
-            -> [LHsBind Name]  -- None are PatSynBind
-            -> TcM (LHsBinds TcId, [TcId])
+            -> IsGroupClosed   -- Whether the group is closed
+            -> [LHsBind GhcRn]  -- None are PatSynBind
+            -> TcM (LHsBinds GhcTcId, [TcId])
 
 -- Typechecks a single bunch of values bindings all together,
 -- and generalises them.  The bunch may be only part of a recursive
@@ -541,7 +593,7 @@ tcPolyBinds :: TopLevelFlag -> TcSigFun -> TcPragEnv
 -- Knows nothing about the scope of the bindings
 -- None of the bindings are pattern synonyms
 
-tcPolyBinds top_lvl sig_fn prag_fn rec_group rec_tc bind_list
+tcPolyBinds sig_fn prag_fn rec_group rec_tc closed bind_list
   = setSrcSpan loc                              $
     recoverM (recoveryCode binder_names sig_fn) $ do
         -- Set up main recover; take advantage of any type sigs
@@ -549,19 +601,13 @@ tcPolyBinds top_lvl sig_fn prag_fn rec_group rec_tc bind_list
     { traceTc "------------------------------------------------" Outputable.empty
     ; traceTc "Bindings for {" (ppr binder_names)
     ; dflags   <- getDynFlags
-    ; type_env <- getLclTypeEnv
-    ; let plan = decideGeneralisationPlan dflags type_env
-                         binder_names bind_list sig_fn
+    ; let plan = decideGeneralisationPlan dflags bind_list closed sig_fn
     ; traceTc "Generalisation plan" (ppr plan)
-    ; result@(tc_binds, poly_ids) <- case plan of
+    ; result@(_, poly_ids) <- case plan of
          NoGen              -> tcPolyNoGen rec_tc prag_fn sig_fn bind_list
          InferGen mn        -> tcPolyInfer rec_tc prag_fn sig_fn mn bind_list
-         CheckGen lbind sig -> tcPolyCheck rec_tc prag_fn sig lbind
+         CheckGen lbind sig -> tcPolyCheck prag_fn sig lbind
 
-        -- Check whether strict bindings are ok
-        -- These must be non-recursive etc, and are not generalised
-        -- They desugar to a case expression in the end
-    ; checkStrictBinds top_lvl rec_group bind_list tc_binds poly_ids
     ; traceTc "} End of bindings for" (vcat [ ppr binder_names, ppr rec_group
                                             , vcat [ppr id <+> ppr (idType id) | id <- poly_ids]
                                           ])
@@ -574,13 +620,38 @@ tcPolyBinds top_lvl sig_fn prag_fn rec_group rec_tc bind_list
          -- may no longer be adjacent; so find the narrowest
          -- span that includes them all
 
-------------------
+--------------
+-- If typechecking the binds fails, then return with each
+-- signature-less binder given type (forall a.a), to minimise
+-- subsequent error messages
+recoveryCode :: [Name] -> TcSigFun -> TcM (LHsBinds GhcTcId, [Id])
+recoveryCode binder_names sig_fn
+  = do  { traceTc "tcBindsWithSigs: error recovery" (ppr binder_names)
+        ; let poly_ids = map mk_dummy binder_names
+        ; return (emptyBag, poly_ids) }
+  where
+    mk_dummy name
+      | Just sig <- sig_fn name
+      , Just poly_id <- completeSigPolyId_maybe sig
+      = poly_id
+      | otherwise
+      = mkLocalId name forall_a_a
+
+forall_a_a :: TcType
+forall_a_a = mkSpecForAllTys [runtimeRep1TyVar, openAlphaTyVar] openAlphaTy
+
+{- *********************************************************************
+*                                                                      *
+                         tcPolyNoGen
+*                                                                      *
+********************************************************************* -}
+
 tcPolyNoGen     -- No generalisation whatsoever
   :: RecFlag       -- Whether it's recursive after breaking
                    -- dependencies based on type signatures
   -> TcPragEnv -> TcSigFun
-  -> [LHsBind Name]
-  -> TcM (LHsBinds TcId, [TcId])
+  -> [LHsBind GhcRn]
+  -> TcM (LHsBinds GhcTcId, [TcId])
 
 tcPolyNoGen rec_tc prag_fn tc_sig_fn bind_list
   = do { (binds', mono_infos) <- tcMonoBinds rec_tc tc_sig_fn
@@ -589,94 +660,152 @@ tcPolyNoGen rec_tc prag_fn tc_sig_fn bind_list
        ; mono_ids' <- mapM tc_mono_info mono_infos
        ; return (binds', mono_ids') }
   where
-    tc_mono_info (name, _, mono_id)
-      = do { mono_ty' <- zonkTcType (idType mono_id)
-             -- Zonk, mainly to expose unboxed types to checkStrictBinds
-           ; let mono_id' = setIdType mono_id mono_ty'
-           ; _specs <- tcSpecPrags mono_id' (lookupPragEnv prag_fn name)
-           ; return mono_id' }
+    tc_mono_info (MBI { mbi_poly_name = name, mbi_mono_id = mono_id })
+      = do { _specs <- tcSpecPrags mono_id (lookupPragEnv prag_fn name)
+           ; return mono_id }
            -- NB: tcPrags generates error messages for
            --     specialisation pragmas for non-overloaded sigs
            -- Indeed that is why we call it here!
            -- So we can safely ignore _specs
 
-------------------
-tcPolyCheck :: RecFlag       -- Whether it's recursive after breaking
-                             -- dependencies based on type signatures
-            -> TcPragEnv
-            -> TcIdSigInfo
-            -> LHsBind Name
-            -> TcM (LHsBinds TcId, [TcId])
+
+{- *********************************************************************
+*                                                                      *
+                         tcPolyCheck
+*                                                                      *
+********************************************************************* -}
+
+tcPolyCheck :: TcPragEnv
+            -> TcIdSigInfo     -- Must be a complete signature
+            -> LHsBind GhcRn   -- Must be a FunBind
+            -> TcM (LHsBinds GhcTcId, [TcId])
 -- There is just one binding,
---   it binds a single variable,
+--   it is a Funbind
 --   it has a complete type signature,
-tcPolyCheck rec_tc prag_fn
-            sig@(TISI { sig_bndr  = CompleteSig poly_id
-                      , sig_skols = skol_prs
-                      , sig_theta = theta
-                      , sig_tau   = tau
-                      , sig_ctxt  = ctxt
-                      , sig_loc   = loc })
-            bind
-  = do { ev_vars <- newEvVars theta
-       ; let skol_info = SigSkol ctxt (mkPhiTy theta tau)
-             prag_sigs = lookupPragEnv prag_fn name
-             skol_tvs  = map snd skol_prs
-                 -- Find the location of the original source type sig, if
-                 -- there is was one.  This will appear in messages like
-                 -- "type variable x is bound by .. at <loc>"
-             name = idName poly_id
-       ; (ev_binds, (binds', [mono_info]))
-            <- setSrcSpan loc $
-               checkConstraints skol_info skol_tvs ev_vars $
-               tcMonoBinds rec_tc (\_ -> Just (TcIdSig sig)) LetLclBndr [bind]
-
+tcPolyCheck prag_fn
+            (CompleteSig { sig_bndr  = poly_id
+                         , sig_ctxt  = ctxt
+                         , sig_loc   = sig_loc })
+            (L loc (FunBind { fun_id = L nm_loc name
+                            , fun_matches = matches }))
+  = setSrcSpan sig_loc $
+    do { traceTc "tcPolyCheck" (ppr poly_id $$ ppr sig_loc)
+       ; (tv_prs, theta, tau) <- tcInstType tcInstSkolTyVars poly_id
+                -- See Note [Instantiate sig with fresh variables]
+
+       ; mono_name <- newNameAt (nameOccName name) nm_loc
+       ; ev_vars   <- newEvVars theta
+       ; let mono_id   = mkLocalId mono_name tau
+             skol_info = SigSkol ctxt (idType poly_id) tv_prs
+             skol_tvs  = map snd tv_prs
+
+       ; (ev_binds, (co_fn, matches'))
+            <- checkConstraints skol_info skol_tvs ev_vars $
+               tcExtendIdBndrs [TcIdBndr mono_id NotTopLevel]  $
+               tcExtendTyVarEnv2 tv_prs $
+               setSrcSpan loc           $
+               tcMatchesFun (L nm_loc mono_name) matches (mkCheckExpType tau)
+
+       ; let prag_sigs = lookupPragEnv prag_fn name
        ; spec_prags <- tcSpecPrags poly_id prag_sigs
        ; poly_id    <- addInlinePrags poly_id prag_sigs
 
-       ; let (_, _, mono_id) = mono_info
+       ; mod <- getModule
+       ; let bind' = FunBind { fun_id      = L nm_loc mono_id
+                             , fun_matches = matches'
+                             , fun_co_fn   = co_fn
+                             , bind_fvs    = placeHolderNamesTc
+                             , fun_tick    = funBindTicks nm_loc mono_id mod prag_sigs }
+
              export = ABE { abe_wrap = idHsWrapper
-                          , abe_poly = poly_id
-                          , abe_mono = mono_id
+                          , abe_poly  = poly_id
+                          , abe_mono  = mono_id
                           , abe_prags = SpecPrags spec_prags }
-             abs_bind = L loc $ AbsBinds
-                        { abs_tvs = skol_tvs
-                        , abs_ev_vars = ev_vars, abs_ev_binds = [ev_binds]
-                        , abs_exports = [export], abs_binds = binds' }
+
+             abs_bind = L loc $
+                        AbsBinds { abs_tvs      = skol_tvs
+                                 , abs_ev_vars  = ev_vars
+                                 , abs_ev_binds = [ev_binds]
+                                 , abs_exports  = [export]
+                                 , abs_binds    = unitBag (L loc bind')
+                                 , abs_sig      = True }
+
        ; return (unitBag abs_bind, [poly_id]) }
 
-tcPolyCheck _rec_tc _prag_fn sig _bind
-  = pprPanic "tcPolyCheck" (ppr sig)
+tcPolyCheck _prag_fn sig bind
+  = pprPanic "tcPolyCheck" (ppr sig $$ ppr bind)
+
+funBindTicks :: SrcSpan -> TcId -> Module -> [LSig GhcRn]
+             -> [Tickish TcId]
+funBindTicks loc fun_id mod sigs
+  | (mb_cc_str : _) <- [ cc_name | L _ (SCCFunSig _ _ cc_name) <- sigs ]
+      -- this can only be a singleton list, as duplicate pragmas are rejected
+      -- by the renamer
+  , let cc_str
+          | Just cc_str <- mb_cc_str
+          = sl_fs $ unLoc cc_str
+          | otherwise
+          = getOccFS (Var.varName fun_id)
+        cc_name = moduleNameFS (moduleName mod) `appendFS` consFS '.' cc_str
+        cc = mkUserCC cc_name mod loc (getUnique fun_id)
+  = [ProfNote cc True True]
+  | otherwise
+  = []
+
+{- Note [Instantiate sig with fresh variables]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+It's vital to instantiate a type signature with fresh variables.
+For example:
+      type T = forall a. [a] -> [a]
+      f :: T;
+      f = g where { g :: T; g = <rhs> }
+
+ We must not use the same 'a' from the defn of T at both places!!
+(Instantiation is only necessary because of type synonyms.  Otherwise,
+it's all cool; each signature has distinct type variables from the renamer.)
+-}
+
+
+{- *********************************************************************
+*                                                                      *
+                         tcPolyInfer
+*                                                                      *
+********************************************************************* -}
 
-------------------
 tcPolyInfer
   :: RecFlag       -- Whether it's recursive after breaking
                    -- dependencies based on type signatures
   -> TcPragEnv -> TcSigFun
   -> Bool         -- True <=> apply the monomorphism restriction
-  -> [LHsBind Name]
-  -> TcM (LHsBinds TcId, [TcId])
+  -> [LHsBind GhcRn]
+  -> TcM (LHsBinds GhcTcId, [TcId])
 tcPolyInfer rec_tc prag_fn tc_sig_fn mono bind_list
   = do { (tclvl, wanted, (binds', mono_infos))
              <- pushLevelAndCaptureConstraints  $
                 tcMonoBinds rec_tc tc_sig_fn LetLclBndr bind_list
 
-       ; let name_taus = [(name, idType mono_id) | (name, _, mono_id) <- mono_infos]
-             sigs      = [ sig | (_, Just sig, _) <- mono_infos ]
+       ; let name_taus  = [ (mbi_poly_name info, idType (mbi_mono_id info))
+                          | info <- mono_infos ]
+             sigs       = [ sig | MBI { mbi_sig = Just sig } <- mono_infos ]
+             infer_mode = if mono then ApplyMR else NoRestrictions
+
+       ; mapM_ (checkOverloadedSig mono) sigs
+
        ; traceTc "simplifyInfer call" (ppr tclvl $$ ppr name_taus $$ ppr wanted)
-       ; (qtvs, givens, ev_binds)
-                 <- simplifyInfer tclvl mono sigs name_taus wanted
+       ; (qtvs, givens, ev_binds, insoluble)
+                 <- simplifyInfer tclvl infer_mode sigs name_taus wanted
 
        ; let inferred_theta = map evVarPred givens
        ; exports <- checkNoErrs $
-                    mapM (mkExport prag_fn qtvs inferred_theta) mono_infos
+                    mapM (mkExport prag_fn insoluble qtvs inferred_theta) mono_infos
 
        ; loc <- getSrcSpanM
        ; let poly_ids = map abe_poly exports
              abs_bind = L loc $
                         AbsBinds { abs_tvs = qtvs
                                  , abs_ev_vars = givens, abs_ev_binds = [ev_binds]
-                                 , abs_exports = exports, abs_binds = binds' }
+                                 , abs_exports = exports, abs_binds = binds'
+                                 , abs_sig = False }
 
        ; traceTc "Binding:" (ppr (poly_ids `zip` map idType poly_ids))
        ; return (unitBag abs_bind, poly_ids) }
@@ -684,10 +813,12 @@ tcPolyInfer rec_tc prag_fn tc_sig_fn mono bind_list
 
 --------------
 mkExport :: TcPragEnv
+         -> Bool                        -- True <=> there was an insoluble type error
+                                        --          when typechecking the bindings
          -> [TyVar] -> TcThetaType      -- Both already zonked
          -> MonoBindInfo
-         -> TcM (ABExport Id)
--- Only called for generalisation plan IferGen, not by CheckGen or NoGen
+         -> TcM (ABExport GhcTc)
+-- Only called for generalisation plan InferGen, not by CheckGen or NoGen
 --
 -- mkExport generates exports with
 --      zonked type variables,
@@ -700,53 +831,62 @@ mkExport :: TcPragEnv
 
 -- Pre-condition: the qtvs and theta are already zonked
 
-mkExport prag_fn qtvs theta mono_info@(poly_name, mb_sig, mono_id)
-  = do  { mono_ty  <- zonkTcType (idType mono_id)
-        ; poly_id <- case mb_sig of
-              Just sig | Just poly_id <- completeIdSigPolyId_maybe sig
-                       -> return poly_id
-              _other   -> checkNoErrs $
-                          mkInferredPolyId qtvs theta
-                                           poly_name mb_sig mono_ty
-              -- The checkNoErrs ensures that if the type is ambiguous
-              -- we don't carry on to the impedence matching, and generate
-              -- a duplicate ambiguity error.  There is a similar
-              -- checkNoErrs for complete type signatures too.
+mkExport prag_fn insoluble qtvs theta
+         mono_info@(MBI { mbi_poly_name = poly_name
+                        , mbi_sig       = mb_sig
+                        , mbi_mono_id   = mono_id })
+  = do  { mono_ty <- zonkTcType (idType mono_id)
+        ; poly_id <- mkInferredPolyId insoluble qtvs theta poly_name mb_sig mono_ty
 
         -- NB: poly_id has a zonked type
         ; poly_id <- addInlinePrags poly_id prag_sigs
         ; spec_prags <- tcSpecPrags poly_id prag_sigs
                 -- tcPrags requires a zonked poly_id
 
-        -- See Note [Impedence matching]
+        -- See Note [Impedance matching]
         -- NB: we have already done checkValidType, including an ambiguity check,
         --     on the type; either when we checked the sig or in mkInferredPolyId
-        ; let sel_poly_ty = mkSigmaTy qtvs theta mono_ty
-              poly_ty     = idType poly_id
-        ; wrap <- if sel_poly_ty `eqType` poly_ty
+        ; let poly_ty     = idType poly_id
+              sel_poly_ty = mkInfSigmaTy qtvs theta mono_ty
+                -- This type is just going into tcSubType,
+                -- so Inferred vs. Specified doesn't matter
+
+        ; wrap <- if sel_poly_ty `eqType` poly_ty  -- NB: eqType ignores visibility
                   then return idHsWrapper  -- Fast path; also avoids complaint when we infer
-                                           -- an ambiguouse type and have AllowAmbiguousType
+                                           -- an ambiguous type and have AllowAmbiguousType
                                            -- e..g infer  x :: forall a. F a -> Int
-                  else addErrCtxtM (mk_impedence_match_msg mono_info sel_poly_ty poly_ty) $
+                  else addErrCtxtM (mk_impedance_match_msg mono_info sel_poly_ty poly_ty) $
                        tcSubType_NC sig_ctxt sel_poly_ty poly_ty
 
-        ; warn_missing_sigs <- woptM Opt_WarnMissingLocalSigs
-        ; when warn_missing_sigs $ localSigWarn poly_id mb_sig
+        ; warn_missing_sigs <- woptM Opt_WarnMissingLocalSignatures
+        ; when warn_missing_sigs $
+              localSigWarn Opt_WarnMissingLocalSignatures poly_id mb_sig
 
         ; return (ABE { abe_wrap = wrap
                         -- abe_wrap :: idType poly_id ~ (forall qtvs. theta => mono_ty)
-                      , abe_poly = poly_id
-                      , abe_mono = mono_id
-                      , abe_prags = SpecPrags spec_prags}) }
+                      , abe_poly  = poly_id
+                      , abe_mono  = mono_id
+                      , abe_prags = SpecPrags spec_prags }) }
   where
     prag_sigs = lookupPragEnv prag_fn poly_name
     sig_ctxt  = InfSigCtxt poly_name
 
-mkInferredPolyId :: [TyVar] -> TcThetaType
-                 -> Name -> Maybe TcIdSigInfo -> TcType
+mkInferredPolyId :: Bool  -- True <=> there was an insoluble error when
+                          --          checking the binding group for this Id
+                 -> [TyVar] -> TcThetaType
+                 -> Name -> Maybe TcIdSigInst -> TcType
                  -> TcM TcId
-mkInferredPolyId qtvs inferred_theta poly_name mb_sig mono_ty
-  = do { fam_envs <- tcGetFamInstEnvs
+mkInferredPolyId insoluble qtvs inferred_theta poly_name mb_sig_inst mono_ty
+  | Just (TISI { sig_inst_sig = sig })  <- mb_sig_inst
+  , CompleteSig { sig_bndr = poly_id } <- sig
+  = return poly_id
+
+  | otherwise  -- Either no type sig or partial type sig
+  = checkNoErrs $  -- The checkNoErrs ensures that if the type is ambiguous
+                   -- we don't carry on to the impedance matching, and generate
+                   -- a duplicate ambiguity error.  There is a similar
+                   -- checkNoErrs for complete type signatures too.
+    do { fam_envs <- tcGetFamInstEnvs
        ; let (_co, mono_ty') = normaliseType fam_envs Nominal mono_ty
                -- Unification may not have normalised the type,
                -- (see Note [Lazy flattening] in TcFlatten) so do it
@@ -754,134 +894,177 @@ mkInferredPolyId qtvs inferred_theta poly_name mb_sig mono_ty
                -- Example: f :: [F Int] -> Bool
                -- should be rewritten to f :: [Char] -> Bool, if possible
                --
-               -- We can discard the coercion _co, becuase we'll reconstruct
+               -- We can discard the coercion _co, because we'll reconstruct
                -- it in the call to tcSubType below
 
-       ; (my_tvs, theta') <- chooseInferredQuantifiers
-                                inferred_theta (tyVarsOfType mono_ty') mb_sig
+       ; (binders, theta') <- chooseInferredQuantifiers inferred_theta
+                                (tyCoVarsOfType mono_ty') qtvs mb_sig_inst
 
-       ; let qtvs' = filter (`elemVarSet` my_tvs) qtvs   -- Maintain original order
-             inferred_poly_ty = mkSigmaTy qtvs' theta' mono_ty'
+       ; let inferred_poly_ty = mkForAllTys binders (mkPhiTy theta' mono_ty')
 
-       ; traceTc "mkInferredPolyId" (vcat [ppr poly_name, ppr qtvs, ppr my_tvs, ppr theta'
+       ; traceTc "mkInferredPolyId" (vcat [ppr poly_name, ppr qtvs, ppr theta'
                                           , ppr inferred_poly_ty])
-       ; addErrCtxtM (mk_inf_msg poly_name inferred_poly_ty) $
+       ; unless insoluble $
+         addErrCtxtM (mk_inf_msg poly_name inferred_poly_ty) $
          checkValidType (InfSigCtxt poly_name) inferred_poly_ty
          -- See Note [Validity of inferred types]
+         -- If we found an insoluble error in the function definition, don't
+         -- do this check; otherwise (Trac #14000) we may report an ambiguity
+         -- error for a rather bogus type.
 
-       ; return (mkLocalId poly_name inferred_poly_ty) }
+       ; return (mkLocalIdOrCoVar poly_name inferred_poly_ty) }
 
 
-chooseInferredQuantifiers :: TcThetaType -> TcTyVarSet -> Maybe TcIdSigInfo
-                          -> TcM (TcTyVarSet, TcThetaType)
-chooseInferredQuantifiers inferred_theta tau_tvs Nothing
-  = do { let free_tvs = closeOverKinds (growThetaTyVars inferred_theta tau_tvs)
+chooseInferredQuantifiers :: TcThetaType   -- inferred
+                          -> TcTyVarSet    -- tvs free in tau type
+                          -> [TcTyVar]     -- inferred quantified tvs
+                          -> Maybe TcIdSigInst
+                          -> TcM ([TyVarBinder], TcThetaType)
+chooseInferredQuantifiers inferred_theta tau_tvs qtvs Nothing
+  = -- No type signature (partial or complete) for this binder,
+    do { let free_tvs = closeOverKinds (growThetaTyVars inferred_theta tau_tvs)
                         -- Include kind variables!  Trac #7916
-
-       ; my_theta <- pickQuantifiablePreds free_tvs inferred_theta
-       ; return (free_tvs, my_theta) }
-
-chooseInferredQuantifiers inferred_theta tau_tvs
-                          (Just (TISI { sig_bndr = bndr_info
-                                      , sig_ctxt = ctxt
-                                      , sig_theta = annotated_theta }))
-  | PartialSig { sig_cts = extra } <- bndr_info
-  , Nothing <- extra
-  = do { annotated_theta <- zonkTcThetaType annotated_theta
-       ; let free_tvs = closeOverKinds (tyVarsOfTypes annotated_theta
-                                        `unionVarSet` tau_tvs)
-       ; traceTc "ciq" (vcat [ ppr bndr_info, ppr annotated_theta, ppr free_tvs])
-       ; return (free_tvs, annotated_theta) }
-
-  | PartialSig { sig_cts = extra } <- bndr_info
-  , Just loc <- extra
-  = do { annotated_theta <- zonkTcThetaType annotated_theta
-       ; let free_tvs = closeOverKinds (tyVarsOfTypes annotated_theta
+             my_theta = pickCapturedPreds free_tvs inferred_theta
+             binders  = [ mkTyVarBinder Inferred tv
+                        | tv <- qtvs
+                        , tv `elemVarSet` free_tvs ]
+       ; return (binders, my_theta) }
+
+chooseInferredQuantifiers inferred_theta tau_tvs qtvs
+                          (Just (TISI { sig_inst_sig   = sig  -- Always PartialSig
+                                      , sig_inst_wcx   = wcx
+                                      , sig_inst_theta = annotated_theta
+                                      , sig_inst_skols = annotated_tvs }))
+  | Nothing <- wcx
+  = do { annotated_theta <- zonkTcTypes annotated_theta
+       ; let free_tvs = closeOverKinds (tyCoVarsOfTypes annotated_theta
                                         `unionVarSet` tau_tvs)
-       ; my_theta <- pickQuantifiablePreds free_tvs inferred_theta
+       ; traceTc "ciq" (vcat [ ppr sig, ppr annotated_theta, ppr free_tvs])
+       ; psig_qtvs <- mk_psig_qtvs annotated_tvs
+       ; return (mk_final_qtvs psig_qtvs free_tvs, annotated_theta) }
+
+  | Just wc_var <- wcx
+  = do { annotated_theta <- zonkTcTypes annotated_theta
+       ; let free_tvs = closeOverKinds (growThetaTyVars inferred_theta seed_tvs)
+                          -- growThetaVars just like the no-type-sig case
+                          -- Omitting this caused #12844
+             seed_tvs = tyCoVarsOfTypes annotated_theta  -- These are put there
+                        `unionVarSet` tau_tvs            --       by the user
+
+       ; psig_qtvs <- mk_psig_qtvs annotated_tvs
+       ; let my_qtvs  = mk_final_qtvs psig_qtvs free_tvs
+             keep_me  = psig_qtvs `unionVarSet` free_tvs
+             my_theta = pickCapturedPreds keep_me inferred_theta
 
        -- Report the inferred constraints for an extra-constraints wildcard/hole as
        -- an error message, unless the PartialTypeSignatures flag is enabled. In this
        -- case, the extra inferred constraints are accepted without complaining.
-       -- Returns the annotated constraints combined with the inferred constraints.
-       ; let inferred_diff = minusList my_theta annotated_theta
-             final_theta   = annotated_theta ++ inferred_diff
-       ; partial_sigs      <- xoptM Opt_PartialTypeSignatures
-       ; warn_partial_sigs <- woptM Opt_WarnPartialTypeSignatures
-       ; msg <- mkLongErrAt loc (mk_msg inferred_diff partial_sigs) empty
+       -- NB: inferred_theta already includes all the annotated constraints
+             inferred_diff = [ pred
+                             | pred <- my_theta
+                             , all (not . (`eqType` pred)) annotated_theta ]
+       ; ctuple <- mk_ctuple inferred_diff
+       ; writeMetaTyVar wc_var ctuple
        ; traceTc "completeTheta" $
-            vcat [ ppr bndr_info
+            vcat [ ppr sig
                  , ppr annotated_theta, ppr inferred_theta
                  , ppr inferred_diff ]
-       ; case partial_sigs of
-           True | warn_partial_sigs -> reportWarning msg
-                | otherwise         -> return ()
-           False                    -> reportError msg
 
-       ; return (free_tvs, final_theta) }
+       ; return (my_qtvs, my_theta) }
 
-  | otherwise = pprPanic "chooseInferredQuantifiers" (ppr bndr_info)
+  | otherwise  -- A complete type signature is dealt with in mkInferredPolyId
+  = pprPanic "chooseInferredQuantifiers" (ppr sig)
 
   where
-    pts_hint = text "To use the inferred type, enable PartialTypeSignatures"
-    mk_msg inferred_diff suppress_hint
-       = vcat [ hang ((text "Found constraint wildcard") <+> quotes (char '_'))
-                   2 (text "standing for") <+> quotes (pprTheta inferred_diff)
-              , if suppress_hint then empty else pts_hint
-              , typeSigCtxt ctxt bndr_info ]
+    mk_final_qtvs psig_qtvs free_tvs
+      = [ mkTyVarBinder vis tv
+        | tv <- qtvs -- Pulling from qtvs maintains original order
+        , tv `elemVarSet` keep_me
+        , let vis | tv `elemVarSet` psig_qtvs = Specified
+                  | otherwise                 = Inferred ]
+      where
+        keep_me = free_tvs `unionVarSet` psig_qtvs
+
+    mk_ctuple [pred] = return pred
+    mk_ctuple preds  = do { tc <- tcLookupTyCon (cTupleTyConName (length preds))
+                          ; return (mkTyConApp tc preds) }
 
+    mk_psig_qtvs :: [(Name,TcTyVar)] -> TcM TcTyVarSet
+    mk_psig_qtvs annotated_tvs
+       = do { psig_qtvs <- mapM (zonkTcTyVarToTyVar . snd) annotated_tvs
+            ; return (mkVarSet psig_qtvs) }
 
-mk_impedence_match_msg :: MonoBindInfo
+mk_impedance_match_msg :: MonoBindInfo
                        -> TcType -> TcType
                        -> TidyEnv -> TcM (TidyEnv, SDoc)
 -- This is a rare but rather awkward error messages
-mk_impedence_match_msg (name, mb_sig, _) inf_ty sig_ty tidy_env
+mk_impedance_match_msg (MBI { mbi_poly_name = name, mbi_sig = mb_sig })
+                       inf_ty sig_ty tidy_env
  = do { (tidy_env1, inf_ty) <- zonkTidyTcType tidy_env  inf_ty
       ; (tidy_env2, sig_ty) <- zonkTidyTcType tidy_env1 sig_ty
-      ; let msg = vcat [ ptext (sLit "When checking that the inferred type")
+      ; let msg = vcat [ text "When checking that the inferred type"
                        , nest 2 $ ppr name <+> dcolon <+> ppr inf_ty
-                       , ptext (sLit "is as general as its") <+> what <+> ptext (sLit "signature")
+                       , text "is as general as its" <+> what <+> text "signature"
                        , nest 2 $ ppr name <+> dcolon <+> ppr sig_ty ]
       ; return (tidy_env2, msg) }
   where
     what = case mb_sig of
-             Nothing                     -> ptext (sLit "inferred")
-             Just sig | isPartialSig sig -> ptext (sLit "(partial)")
+             Nothing                     -> text "inferred"
+             Just sig | isPartialSig sig -> text "(partial)"
                       | otherwise        -> empty
 
 
 mk_inf_msg :: Name -> TcType -> TidyEnv -> TcM (TidyEnv, SDoc)
 mk_inf_msg poly_name poly_ty tidy_env
  = do { (tidy_env1, poly_ty) <- zonkTidyTcType tidy_env poly_ty
-      ; let msg = vcat [ ptext (sLit "When checking the inferred type")
+      ; let msg = vcat [ text "When checking the inferred type"
                        , nest 2 $ ppr poly_name <+> dcolon <+> ppr poly_ty ]
       ; return (tidy_env1, msg) }
 
 
 -- | Warn the user about polymorphic local binders that lack type signatures.
-localSigWarn :: Id -> Maybe TcIdSigInfo -> TcM ()
-localSigWarn id mb_sig
+localSigWarn :: WarningFlag -> Id -> Maybe TcIdSigInst -> TcM ()
+localSigWarn flag id mb_sig
   | Just _ <- mb_sig               = return ()
   | not (isSigmaTy (idType id))    = return ()
-  | otherwise                      = warnMissingSig msg id
+  | otherwise                      = warnMissingSignatures flag msg id
   where
-    msg = ptext (sLit "Polymorphic local binding with no type signature:")
+    msg = text "Polymorphic local binding with no type signature:"
 
-warnMissingSig :: SDoc -> Id -> TcM ()
-warnMissingSig msg id
+warnMissingSignatures :: WarningFlag -> SDoc -> Id -> TcM ()
+warnMissingSignatures flag msg id
   = do  { env0 <- tcInitTidyEnv
         ; let (env1, tidy_ty) = tidyOpenType env0 (idType id)
-        ; addWarnTcM (env1, mk_msg tidy_ty) }
+        ; addWarnTcM (Reason flag) (env1, mk_msg tidy_ty) }
   where
     mk_msg ty = sep [ msg, nest 2 $ pprPrefixName (idName id) <+> dcolon <+> ppr ty ]
 
-{-
-Note [Partial type signatures and generalisation]
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-When we have a partial type signature, like
+checkOverloadedSig :: Bool -> TcIdSigInst -> TcM ()
+-- Example:
+--   f :: Eq a => a -> a
+--   K f = e
+-- The MR applies, but the signature is overloaded, and it's
+-- best to complain about this directly
+-- c.f Trac #11339
+checkOverloadedSig monomorphism_restriction_applies sig
+  | not (null (sig_inst_theta sig))
+  , monomorphism_restriction_applies
+  , let orig_sig = sig_inst_sig sig
+  = setSrcSpan (sig_loc orig_sig) $
+    failWith $
+    hang (text "Overloaded signature conflicts with monomorphism restriction")
+       2 (ppr orig_sig)
+  | otherwise
+  = return ()
+
+{- Note [Partial type signatures and generalisation]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+If /any/ of the signatures in the gropu is a partial type signature
    f :: _ -> Int
 then we *always* use the InferGen plan, and hence tcPolyInfer.
-We do this even for a local binding with -XMonoLocalBinds.
+We do this even for a local binding with -XMonoLocalBinds, when
+we normally use NoGen.
+
 Reasons:
   * The TcSigInfo for 'f' has a unification variable for the '_',
     whose TcLevel is one level deeper than the current level.
@@ -899,6 +1082,14 @@ It might be possible to fix these difficulties somehow, but there
 doesn't seem much point.  Indeed, adding a partial type signature is a
 way to get per-binding inferred generalisation.
 
+We apply the MR if /all/ of the partial signatures lack a context.
+In particular (Trac #11016):
+   f2 :: (?loc :: Int) => _
+   f2 = ?loc
+It's stupid to apply the MR here.  This test includes an extra-constraints
+wildcard; that is, we don't apply the MR if you write
+   f3 :: _ => blah
+
 Note [Validity of inferred types]
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 We need to check inferred type for validity, in case it uses language
@@ -914,7 +1105,7 @@ Examples that might fail:
  - an inferred type that includes unboxed tuples
 
 
-Note [Impedence matching]
+Note [Impedance matching]
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 Consider
    f 0 x = x
@@ -943,300 +1134,23 @@ We can get these by "impedance matching":
 
 Suppose the shared quantified tyvars are qtvs and constraints theta.
 Then we want to check that
-   f's final inferred polytype is more polymorphic than
-      forall qtvs. theta => f_mono_ty
+     forall qtvs. theta => f_mono_ty   is more polymorphic than   f's polytype
 and the proof is the impedance matcher.
 
 Notice that the impedance matcher may do defaulting.  See Trac #7173.
 
 It also cleverly does an ambiguity check; for example, rejecting
-   f :: F a -> a
+   f :: F a -> a
 where F is a non-injective type function.
 -}
 
---------------
--- If typechecking the binds fails, then return with each
--- signature-less binder given type (forall a.a), to minimise
--- subsequent error messages
-recoveryCode :: [Name] -> TcSigFun -> TcM (LHsBinds TcId, [Id])
-recoveryCode binder_names sig_fn
-  = do  { traceTc "tcBindsWithSigs: error recovery" (ppr binder_names)
-        ; let poly_ids = map mk_dummy binder_names
-        ; return (emptyBag, poly_ids) }
-  where
-    mk_dummy name
-      | Just sig <- sig_fn name
-      , Just poly_id <- completeSigPolyId_maybe sig
-      = poly_id
-      | otherwise
-      = mkLocalId name forall_a_a
-
-forall_a_a :: TcType
-forall_a_a = mkForAllTy openAlphaTyVar (mkTyVarTy openAlphaTyVar)
-
-
-{- *********************************************************************
-*                                                                      *
-                   Pragmas, including SPECIALISE
-*                                                                      *
-************************************************************************
-
-Note [Handling SPECIALISE pragmas]
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-The basic idea is this:
-
-   f:: Num a => a -> b -> a
-   {-# SPECIALISE foo :: Int -> b -> Int #-}
-
-We check that
-   (forall a. Num a => a -> a)
-      is more polymorphic than
-   Int -> Int
-(for which we could use tcSubType, but see below), generating a HsWrapper
-to connect the two, something like
-      wrap = /\b. <hole> Int b dNumInt
-This wrapper is put in the TcSpecPrag, in the ABExport record of
-the AbsBinds.
-
-
-        f :: (Eq a, Ix b) => a -> b -> Bool
-        {-# SPECIALISE f :: (Ix p, Ix q) => Int -> (p,q) -> Bool #-}
-        f = <poly_rhs>
-
-From this the typechecker generates
-
-    AbsBinds [ab] [d1,d2] [([ab], f, f_mono, prags)] binds
-
-    SpecPrag (wrap_fn :: forall a b. (Eq a, Ix b) => XXX
-                      -> forall p q. (Ix p, Ix q) => XXX[ Int/a, (p,q)/b ])
-
-From these we generate:
-
-    Rule:       forall p, q, (dp:Ix p), (dq:Ix q).
-                    f Int (p,q) dInt ($dfInPair dp dq) = f_spec p q dp dq
-
-    Spec bind:  f_spec = wrap_fn <poly_rhs>
-
-Note that
-
-  * The LHS of the rule may mention dictionary *expressions* (eg
-    $dfIxPair dp dq), and that is essential because the dp, dq are
-    needed on the RHS.
-
-  * The RHS of f_spec, <poly_rhs> has a *copy* of 'binds', so that it
-    can fully specialise it.
-
-
-
-From the TcSpecPrag, in DsBinds we generate a binding for f_spec and a RULE:
-
-   f_spec :: Int -> b -> Int
-   f_spec = wrap<f rhs>
-
-   RULE: forall b (d:Num b). f b d = f_spec b
-
-The RULE is generated by taking apart the HsWrapper, which is a little
-delicate, but works.
-
-Some wrinkles
-
-1. We don't use full-on tcSubType, because that does co and contra
-   variance and that in turn will generate too complex a LHS for the
-   RULE.  So we use a single invocation of deeplySkolemise /
-   deeplyInstantiate in tcSpecWrapper.  (Actually I think that even
-   the "deeply" stuff may be too much, because it introduces lambdas,
-   though I think it can be made to work without too much trouble.)
-
-2. We need to take care with type families (Trac #5821).  Consider
-      type instance F Int = Bool
-      f :: Num a => a -> F a
-      {-# SPECIALISE foo :: Int -> Bool #-}
-
-  We *could* try to generate an f_spec with precisely the declared type:
-      f_spec :: Int -> Bool
-      f_spec = <f rhs> Int dNumInt |> co
-
-      RULE: forall d. f Int d = f_spec |> sym co
-
-  but the 'co' and 'sym co' are (a) playing no useful role, and (b) are
-  hard to generate.  At all costs we must avoid this:
-      RULE: forall d. f Int d |> co = f_spec
-  because the LHS will never match (indeed it's rejected in
-  decomposeRuleLhs).
-
-  So we simply do this:
-    - Generate a constraint to check that the specialised type (after
-      skolemiseation) is equal to the instantiated function type.
-    - But *discard* the evidence (coercion) for that constraint,
-      so that we ultimately generate the simpler code
-          f_spec :: Int -> F Int
-          f_spec = <f rhs> Int dNumInt
-
-          RULE: forall d. f Int d = f_spec
-      You can see this discarding happening in
-
-3. Note that the HsWrapper can transform *any* function with the right
-   type prefix
-       forall ab. (Eq a, Ix b) => XXX
-   regardless of XXX.  It's sort of polymorphic in XXX.  This is
-   useful: we use the same wrapper to transform each of the class ops, as
-   well as the dict.  That's what goes on in TcInstDcls.mk_meth_spec_prags
--}
-
-mkPragEnv :: [LSig Name] -> LHsBinds Name -> TcPragEnv
-mkPragEnv sigs binds
-  = foldl extendPragEnv emptyNameEnv prs
-  where
-    prs = mapMaybe get_sig sigs
-
-    get_sig :: LSig Name -> Maybe (Name, LSig Name)
-    get_sig (L l (SpecSig lnm@(L _ nm) ty inl)) = Just (nm, L l $ SpecSig   lnm ty (add_arity nm inl))
-    get_sig (L l (InlineSig lnm@(L _ nm) inl))  = Just (nm, L l $ InlineSig lnm    (add_arity nm inl))
-    get_sig _                                   = Nothing
-
-    add_arity n inl_prag   -- Adjust inl_sat field to match visible arity of function
-      | Inline <- inl_inline inl_prag
-        -- add arity only for real INLINE pragmas, not INLINABLE
-      = case lookupNameEnv ar_env n of
-          Just ar -> inl_prag { inl_sat = Just ar }
-          Nothing -> WARN( True, ptext (sLit "mkPragEnv no arity") <+> ppr n )
-                     -- There really should be a binding for every INLINE pragma
-                     inl_prag
-      | otherwise
-      = inl_prag
-
-    -- ar_env maps a local to the arity of its definition
-    ar_env :: NameEnv Arity
-    ar_env = foldrBag lhsBindArity emptyNameEnv binds
-
-extendPragEnv :: TcPragEnv -> (Name, LSig Name) -> TcPragEnv
-extendPragEnv prag_fn (n, sig) = extendNameEnv_Acc (:) singleton prag_fn n sig
-
-lhsBindArity :: LHsBind Name -> NameEnv Arity -> NameEnv Arity
-lhsBindArity (L _ (FunBind { fun_id = id, fun_matches = ms })) env
-  = extendNameEnv env (unLoc id) (matchGroupArity ms)
-lhsBindArity _ env = env        -- PatBind/VarBind
-
-------------------
-tcSpecPrags :: Id -> [LSig Name]
-            -> TcM [LTcSpecPrag]
--- Add INLINE and SPECIALSE pragmas
---    INLINE prags are added to the (polymorphic) Id directly
---    SPECIALISE prags are passed to the desugarer via TcSpecPrags
--- Pre-condition: the poly_id is zonked
--- Reason: required by tcSubExp
-tcSpecPrags poly_id prag_sigs
-  = do { traceTc "tcSpecPrags" (ppr poly_id <+> ppr spec_sigs)
-       ; unless (null bad_sigs) warn_discarded_sigs
-       ; pss <- mapAndRecoverM (wrapLocM (tcSpecPrag poly_id)) spec_sigs
-       ; return $ concatMap (\(L l ps) -> map (L l) ps) pss }
-  where
-    spec_sigs = filter isSpecLSig prag_sigs
-    bad_sigs  = filter is_bad_sig prag_sigs
-    is_bad_sig s = not (isSpecLSig s || isInlineLSig s)
-
-    warn_discarded_sigs
-      = addWarnTc (hang (ptext (sLit "Discarding unexpected pragmas for") <+> ppr poly_id)
-                      2 (vcat (map (ppr . getLoc) bad_sigs)))
-
---------------
-tcSpecPrag :: TcId -> Sig Name -> TcM [TcSpecPrag]
-tcSpecPrag poly_id prag@(SpecSig fun_name hs_tys inl)
--- See Note [Handling SPECIALISE pragmas]
---
--- The Name fun_name in the SpecSig may not be the same as that of the poly_id
--- Example: SPECIALISE for a class method: the Name in the SpecSig is
---          for the selector Id, but the poly_id is something like $cop
--- However we want to use fun_name in the error message, since that is
--- what the user wrote (Trac #8537)
-  = addErrCtxt (spec_ctxt prag) $
-    do  { warnIf (not (isOverloadedTy poly_ty || isInlinePragma inl))
-                 (ptext (sLit "SPECIALISE pragma for non-overloaded function")
-                  <+> quotes (ppr fun_name))
-                  -- Note [SPECIALISE pragmas]
-        ; spec_prags <- mapM tc_one hs_tys
-        ; traceTc "tcSpecPrag" (ppr poly_id $$ nest 2 (vcat (map ppr spec_prags)))
-        ; return spec_prags }
-  where
-    name      = idName poly_id
-    poly_ty   = idType poly_id
-    spec_ctxt prag = hang (ptext (sLit "In the SPECIALISE pragma")) 2 (ppr prag)
-
-    tc_one hs_ty
-      = do { spec_ty <- tcHsSigType   (FunSigCtxt name False) hs_ty
-           ; wrap    <- tcSpecWrapper (FunSigCtxt name True)  poly_ty spec_ty
-           ; return (SpecPrag poly_id wrap inl) }
-
-tcSpecPrag _ prag = pprPanic "tcSpecPrag" (ppr prag)
-
---------------
-tcSpecWrapper :: UserTypeCtxt -> TcType -> TcType -> TcM HsWrapper
--- A simpler variant of tcSubType, used for SPECIALISE pragmas
--- See Note [Handling SPECIALISE pragmas], wrinkle 1
-tcSpecWrapper ctxt poly_ty spec_ty
-  = do { (sk_wrap, inst_wrap)
-               <- tcGen ctxt spec_ty $ \ _ spec_tau ->
-                  do { (inst_wrap, tau) <- deeplyInstantiate orig poly_ty
-                     ; _ <- unifyType spec_tau tau
-                            -- Deliberately ignore the evidence
-                            -- See Note [Handling SPECIALISE pragmas],
-                            --   wrinkle (2)
-                     ; return inst_wrap }
-       ; return (sk_wrap <.> inst_wrap) }
-  where
-    orig = SpecPragOrigin ctxt
-
---------------
-tcImpPrags :: [LSig Name] -> TcM [LTcSpecPrag]
--- SPECIALISE pragmas for imported things
-tcImpPrags prags
-  = do { this_mod <- getModule
-       ; dflags <- getDynFlags
-       ; if (not_specialising dflags) then
-            return []
-         else do
-            { pss <- mapAndRecoverM (wrapLocM tcImpSpec)
-                     [L loc (name,prag)
-                               | (L loc prag@(SpecSig (L _ name) _ _)) <- prags
-                               , not (nameIsLocalOrFrom this_mod name) ]
-            ; return $ concatMap (\(L l ps) -> map (L l) ps) pss } }
-  where
-    -- Ignore SPECIALISE pragmas for imported things
-    -- when we aren't specialising, or when we aren't generating
-    -- code.  The latter happens when Haddocking the base library;
-    -- we don't wnat complaints about lack of INLINABLE pragmas
-    not_specialising dflags
-      | not (gopt Opt_Specialise dflags) = True
-      | otherwise = case hscTarget dflags of
-                      HscNothing -> True
-                      HscInterpreted -> True
-                      _other         -> False
-
-tcImpSpec :: (Name, Sig Name) -> TcM [TcSpecPrag]
-tcImpSpec (name, prag)
- = do { id <- tcLookupId name
-      ; unless (isAnyInlinePragma (idInlinePragma id))
-               (addWarnTc (impSpecErr name))
-      ; tcSpecPrag id prag }
-
-impSpecErr :: Name -> SDoc
-impSpecErr name
-  = hang (ptext (sLit "You cannot SPECIALISE") <+> quotes (ppr name))
-       2 (vcat [ ptext (sLit "because its definition has no INLINE/INLINABLE pragma")
-               , parens $ sep
-                   [ ptext (sLit "or its defining module") <+> quotes (ppr mod)
-                   , ptext (sLit "was compiled without -O")]])
-  where
-    mod = nameModule name
-
-
 {- *********************************************************************
 *                                                                      *
                          Vectorisation
 *                                                                      *
 ********************************************************************* -}
 
-tcVectDecls :: [LVectDecl Name] -> TcM ([LVectDecl TcId])
+tcVectDecls :: [LVectDecl GhcRn] -> TcM ([LVectDecl GhcTcId])
 tcVectDecls decls
   = do { decls' <- mapM (wrapLocM tcVect) decls
        ; let ids  = [lvectDeclName decl | decl <- decls', not $ lvectInstDecl decl]
@@ -1248,11 +1162,11 @@ tcVectDecls decls
   where
     reportVectDups (first:_second:_more)
       = addErrAt (getSrcSpan first) $
-          ptext (sLit "Duplicate vectorisation declarations for") <+> ppr first
+          text "Duplicate vectorisation declarations for" <+> ppr first
     reportVectDups _ = return ()
 
 --------------
-tcVect :: VectDecl Name -> TcM (VectDecl TcId)
+tcVect :: VectDecl GhcRn -> TcM (VectDecl GhcTcId)
 -- FIXME: We can't typecheck the expression of a vectorisation declaration against the vectorised
 --   type of the original definition as this requires internals of the vectoriser not available
 --   during type checking.  Instead, constrain the rhs of a vectorisation declaration to be a single
@@ -1266,32 +1180,6 @@ tcVect (HsVect s name rhs)
        ; return $ HsVect s var (L rhs_loc (HsVar (L lv rhs_id)))
        }
 
-{- OLD CODE:
-         -- turn the vectorisation declaration into a single non-recursive binding
-       ; let bind    = L loc $ mkTopFunBind name [mkSimpleMatch [] rhs]
-             sigFun  = const Nothing
-             pragFun = emptyPragEnv
-
-         -- perform type inference (including generalisation)
-       ; (binds, [id'], _) <- tcPolyInfer False True sigFun pragFun NonRecursive [bind]
-
-       ; traceTc "tcVect inferred type" $ ppr (varType id')
-       ; traceTc "tcVect bindings"      $ ppr binds
-
-         -- add all bindings, including the type variable and dictionary bindings produced by type
-         -- generalisation to the right-hand side of the vectorisation declaration
-       ; let [AbsBinds tvs evs _ evBinds actualBinds] = (map unLoc . bagToList) binds
-       ; let [bind']                                  = bagToList actualBinds
-             MatchGroup
-               [L _ (Match _ _ (GRHSs [L _ (GRHS _ rhs')] _))]
-               _                                      = (fun_matches . unLoc) bind'
-             rhsWrapped                               = mkHsLams tvs evs (mkHsDictLet evBinds rhs')
-
-        -- We return the type-checked 'Id', to propagate the inferred signature
-        -- to the vectoriser - see "Note [Typechecked vectorisation pragmas]" in HsDecls
-       ; return $ HsVect (L loc id') (Just rhsWrapped)
-       }
- -}
 tcVect (HsNoVect s name)
   = addErrCtxt (vectCtxt name) $
     do { var <- wrapLocM tcLookupId name
@@ -1328,10 +1216,10 @@ tcVect (HsVectInstOut _)
   = panic "TcBinds.tcVect: Unexpected 'HsVectInstOut'"
 
 vectCtxt :: Outputable thing => thing -> SDoc
-vectCtxt thing = ptext (sLit "When checking the vectorisation declaration for") <+> ppr thing
+vectCtxt thing = text "When checking the vectorisation declaration for" <+> ppr thing
 
 scalarTyConMustBeNullary :: MsgDoc
-scalarTyConMustBeNullary = ptext (sLit "VECTORISE SCALAR type constructor must be nullary")
+scalarTyConMustBeNullary = text "VECTORISE SCALAR type constructor must be nullary"
 
 {-
 Note [SPECIALISE pragmas]
@@ -1363,80 +1251,73 @@ for a non-overloaded function.
 
 @tcMonoBinds@ deals with a perhaps-recursive group of HsBinds.
 The signatures have been dealt with already.
-
-Note [Pattern bindings]
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-The rule for typing pattern bindings is this:
-
-    ..sigs..
-    p = e
-
-where 'p' binds v1..vn, and 'e' may mention v1..vn,
-typechecks exactly like
-
-    ..sigs..
-    x = e       -- Inferred type
-    v1 = case x of p -> v1
-    ..
-    vn = case x of p -> vn
-
-Note that
-    (f :: forall a. a -> a) = id
-should not typecheck because
-       case id of { (f :: forall a. a->a) -> f }
-will not typecheck.
 -}
 
+data MonoBindInfo = MBI { mbi_poly_name :: Name
+                        , mbi_sig       :: Maybe TcIdSigInst
+                        , mbi_mono_id   :: TcId }
+
 tcMonoBinds :: RecFlag  -- Whether the binding is recursive for typechecking purposes
                         -- i.e. the binders are mentioned in their RHSs, and
                         --      we are not rescued by a type signature
             -> TcSigFun -> LetBndrSpec
-            -> [LHsBind Name]
-            -> TcM (LHsBinds TcId, [MonoBindInfo])
-
+            -> [LHsBind GhcRn]
+            -> TcM (LHsBinds GhcTcId, [MonoBindInfo])
 tcMonoBinds is_rec sig_fn no_gen
            [ L b_loc (FunBind { fun_id = L nm_loc name,
                                 fun_matches = matches, bind_fvs = fvs })]
                              -- Single function binding,
   | NonRecursive <- is_rec   -- ...binder isn't mentioned in RHS
   , Nothing <- sig_fn name   -- ...with no type signature
-  =     -- In this very special case we infer the type of the
+  =     -- Note [Single function non-recursive binding special-case]
+        -- ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+        -- In this very special case we infer the type of the
         -- right hand side first (it may have a higher-rank type)
         -- and *then* make the monomorphic Id for the LHS
         -- e.g.         f = \(x::forall a. a->a) -> <body>
         --      We want to infer a higher-rank type for f
     setSrcSpan b_loc    $
-    do  { rhs_ty  <- newFlexiTyVarTy openTypeKind
-        ; mono_id <- newNoSigLetBndr no_gen name rhs_ty
-        ; (co_fn, matches') <- tcExtendIdBndrs [TcIdBndr mono_id NotTopLevel] $
-                                 -- We extend the error context even for a non-recursive
-                                 -- function so that in type error messages we show the
-                                 -- type of the thing whose rhs we are type checking
-                               tcMatchesFun name matches rhs_ty
-
+    do  { ((co_fn, matches'), rhs_ty)
+            <- tcInferInst $ \ exp_ty ->
+                  -- tcInferInst: see TcUnify,
+                  -- Note [Deep instantiation of InferResult]
+               tcExtendIdBndrs [TcIdBndr_ExpType name exp_ty NotTopLevel] $
+                  -- We extend the error context even for a non-recursive
+                  -- function so that in type error messages we show the
+                  -- type of the thing whose rhs we are type checking
+               tcMatchesFun (L nm_loc name) matches exp_ty
+
+        ; mono_id <- newLetBndr no_gen name rhs_ty
         ; return (unitBag $ L b_loc $
                      FunBind { fun_id = L nm_loc mono_id,
                                fun_matches = matches', bind_fvs = fvs,
                                fun_co_fn = co_fn, fun_tick = [] },
-                  [(name, Nothing, mono_id)]) }
+                  [MBI { mbi_poly_name = name
+                       , mbi_sig       = Nothing
+                       , mbi_mono_id   = mono_id }]) }
 
 tcMonoBinds _ sig_fn no_gen binds
   = do  { tc_binds <- mapM (wrapLocM (tcLhs sig_fn no_gen)) binds
 
         -- Bring the monomorphic Ids, into scope for the RHSs
-        ; let mono_info  = getMonoBindInfo tc_binds
-              rhs_id_env = [(name, mono_id) | (name, mb_sig, mono_id) <- mono_info
-                                            , case mb_sig of
-                                                Just sig -> isPartialSig sig
-                                                Nothing  -> True ]
-                    -- A monomorphic binding for each term variable that lacks
-                    -- a type sig.  (Ones with a sig are already in scope.)
+        ; let mono_infos = getMonoBindInfo tc_binds
+              rhs_id_env = [ (name, mono_id)
+                           | MBI { mbi_poly_name = name
+                                 , mbi_sig       = mb_sig
+                                 , mbi_mono_id   = mono_id } <- mono_infos
+                           , case mb_sig of
+                               Just sig -> isPartialSig sig
+                               Nothing  -> True ]
+                -- A monomorphic binding for each term variable that lacks
+                -- a complete type sig.  (Ones with a sig are already in scope.)
 
         ; traceTc "tcMonoBinds" $ vcat [ ppr n <+> ppr id <+> ppr (idType id)
                                        | (n,id) <- rhs_id_env]
-        ; binds' <- tcExtendLetEnvIds NotTopLevel rhs_id_env $
+        ; binds' <- tcExtendRecIds rhs_id_env $
                     mapM (wrapLocM tcRhs) tc_binds
-        ; return (listToBag binds', mono_info) }
+
+        ; return (listToBag binds', mono_infos) }
+
 
 ------------------------
 -- tcLhs typechecks the LHS of the bindings, to construct the environment in which
@@ -1455,69 +1336,111 @@ tcMonoBinds _ sig_fn no_gen binds
 -- it; hence the TcMonoBind data type in which the LHS is done but the RHS isn't
 
 data TcMonoBind         -- Half completed; LHS done, RHS not done
-  = TcFunBind  MonoBindInfo  SrcSpan (MatchGroup Name (LHsExpr Name))
-  | TcPatBind [MonoBindInfo] (LPat TcId) (GRHSs Name (LHsExpr Name)) TcSigmaType
+  = TcFunBind  MonoBindInfo  SrcSpan (MatchGroup GhcRn (LHsExpr GhcRn))
+  | TcPatBind [MonoBindInfo] (LPat GhcTcId) (GRHSs GhcRn (LHsExpr GhcRn))
+              TcSigmaType
 
-type MonoBindInfo = (Name, Maybe TcIdSigInfo, TcId)
-        -- Type signature (if any), and
-        -- the monomorphic bound things
+tcLhs :: TcSigFun -> LetBndrSpec -> HsBind GhcRn -> TcM TcMonoBind
+-- Only called with plan InferGen (LetBndrSpec = LetLclBndr)
+--                    or NoGen    (LetBndrSpec = LetGblBndr)
+-- CheckGen is used only for functions with a complete type signature,
+--          and tcPolyCheck doesn't use tcMonoBinds at all
 
-tcLhs :: TcSigFun -> LetBndrSpec -> HsBind Name -> TcM TcMonoBind
 tcLhs sig_fn no_gen (FunBind { fun_id = L nm_loc name, fun_matches = matches })
   | Just (TcIdSig sig) <- sig_fn name
-  , TISI { sig_tau = tau } <- sig
-  = ASSERT2( case no_gen of { LetLclBndr -> True; LetGblBndr {} -> False }
-           , ppr name )
-       -- { f :: ty; f x = e } is always done via CheckGen (full signature)
-       --                                      or InferGen (partial signature)
-       --               see Note [Partial type signatures and generalisation]
-       -- Both InferGen and CheckGen gives rise to LetLclBndr
-    do  { mono_name <- newLocalName name
-        ; let mono_id = mkLocalId mono_name tau
-        ; return (TcFunBind (name, Just sig, mono_id) nm_loc matches) }
-
-  | otherwise
-  = do  { mono_ty <- newFlexiTyVarTy openTypeKind
-        ; mono_id <- newNoSigLetBndr no_gen name mono_ty
-        ; return (TcFunBind (name, Nothing, mono_id) nm_loc matches) }
+  = -- There is a type signature.
+    -- It must be partial; if complete we'd be in tcPolyCheck!
+    --    e.g.   f :: _ -> _
+    --           f x = ...g...
+    --           Just g = ...f...
+    -- Hence always typechecked with InferGen
+    do { mono_info <- tcLhsSigId no_gen (name, sig)
+       ; return (TcFunBind mono_info nm_loc matches) }
+
+  | otherwise  -- No type signature
+  = do { mono_ty <- newOpenFlexiTyVarTy
+       ; mono_id <- newLetBndr no_gen name mono_ty
+       ; let mono_info = MBI { mbi_poly_name = name
+                             , mbi_sig       = Nothing
+                             , mbi_mono_id   = mono_id }
+       ; return (TcFunBind mono_info nm_loc matches) }
 
 tcLhs sig_fn no_gen (PatBind { pat_lhs = pat, pat_rhs = grhss })
-  = do  { let tc_pat exp_ty = tcLetPat sig_fn no_gen pat exp_ty $
-                              mapM lookup_info (collectPatBinders pat)
+  = -- See Note [Typechecking pattern bindings]
+    do  { sig_mbis <- mapM (tcLhsSigId no_gen) sig_names
 
-                -- After typechecking the pattern, look up the binder
-                -- names, which the pattern has brought into scope.
-              lookup_info :: Name -> TcM MonoBindInfo
-              lookup_info name
-                 = do { mono_id <- tcLookupId name
-                      ; let mb_sig = case sig_fn name of
-                                       Just (TcIdSig sig) -> Just sig
-                                       _                  -> Nothing
-                     ; return (name, mb_sig, mono_id) }
+        ; let inst_sig_fun = lookupNameEnv $ mkNameEnv $
+                             [ (mbi_poly_name mbi, mbi_mono_id mbi)
+                             | mbi <- sig_mbis ]
 
-        ; ((pat', infos), pat_ty) <- addErrCtxt (patMonoBindsCtxt pat grhss) $
-                                     tcInfer tc_pat
+            -- See Note [Existentials in pattern bindings]
+        ; ((pat', nosig_mbis), pat_ty)
+            <- addErrCtxt (patMonoBindsCtxt pat grhss) $
+               tcInferNoInst $ \ exp_ty ->
+               tcLetPat inst_sig_fun no_gen pat exp_ty $
+               mapM lookup_info nosig_names
 
-        ; return (TcPatBind infos pat' grhss pat_ty) }
+        ; let mbis = sig_mbis ++ nosig_mbis
+
+        ; traceTc "tcLhs" (vcat [ ppr id <+> dcolon <+> ppr (idType id)
+                                | mbi <- mbis, let id = mbi_mono_id mbi ]
+                           $$ ppr no_gen)
+
+        ; return (TcPatBind mbis pat' grhss pat_ty) }
+  where
+    bndr_names = collectPatBinders pat
+    (nosig_names, sig_names) = partitionWith find_sig bndr_names
+
+    find_sig :: Name -> Either Name (Name, TcIdSigInfo)
+    find_sig name = case sig_fn name of
+                      Just (TcIdSig sig) -> Right (name, sig)
+                      _                  -> Left name
+
+      -- After typechecking the pattern, look up the binder
+      -- names that lack a signature, which the pattern has brought
+      -- into scope.
+    lookup_info :: Name -> TcM MonoBindInfo
+    lookup_info name
+      = do { mono_id <- tcLookupId name
+           ; return (MBI { mbi_poly_name = name
+                         , mbi_sig       = Nothing
+                         , mbi_mono_id   = mono_id }) }
 
 tcLhs _ _ other_bind = pprPanic "tcLhs" (ppr other_bind)
         -- AbsBind, VarBind impossible
 
 -------------------
-tcRhs :: TcMonoBind -> TcM (HsBind TcId)
-tcRhs (TcFunBind info@(_, mb_sig, mono_id) loc matches)
+tcLhsSigId :: LetBndrSpec -> (Name, TcIdSigInfo) -> TcM MonoBindInfo
+tcLhsSigId no_gen (name, sig)
+  = do { inst_sig <- tcInstSig sig
+       ; mono_id <- newSigLetBndr no_gen name inst_sig
+       ; return (MBI { mbi_poly_name = name
+                     , mbi_sig       = Just inst_sig
+                     , mbi_mono_id   = mono_id }) }
+
+------------
+newSigLetBndr :: LetBndrSpec -> Name -> TcIdSigInst -> TcM TcId
+newSigLetBndr (LetGblBndr prags) name (TISI { sig_inst_sig = id_sig })
+  | CompleteSig { sig_bndr = poly_id } <- id_sig
+  = addInlinePrags poly_id (lookupPragEnv prags name)
+newSigLetBndr no_gen name (TISI { sig_inst_tau = tau })
+  = newLetBndr no_gen name tau
+
+-------------------
+tcRhs :: TcMonoBind -> TcM (HsBind GhcTcId)
+tcRhs (TcFunBind info@(MBI { mbi_sig = mb_sig, mbi_mono_id = mono_id })
+                 loc matches)
   = tcExtendIdBinderStackForRhs [info]  $
     tcExtendTyVarEnvForRhs mb_sig       $
     do  { traceTc "tcRhs: fun bind" (ppr mono_id $$ ppr (idType mono_id))
-        ; (co_fn, matches') <- tcMatchesFun (idName mono_id)
-                                            matches (idType mono_id)
-        ; return (FunBind { fun_id = L loc mono_id
-                          , fun_matches = matches'
-                          , fun_co_fn = co_fn
-                          , bind_fvs = placeHolderNamesTc
-                          , fun_tick = [] }) }
-
--- TODO: emit Hole Constraints for wildcards
+        ; (co_fn, matches') <- tcMatchesFun (L loc (idName mono_id))
+                                 matches (mkCheckExpType $ idType mono_id)
+        ; return ( FunBind { fun_id = L loc mono_id
+                           , fun_matches = matches'
+                           , fun_co_fn = co_fn
+                           , bind_fvs = placeHolderNamesTc
+                           , fun_tick = [] } ) }
+
 tcRhs (TcPatBind infos pat' grhss pat_ty)
   = -- When we are doing pattern bindings we *don't* bring any scoped
     -- type variables into scope unlike function bindings
@@ -1527,27 +1450,23 @@ tcRhs (TcPatBind infos pat' grhss pat_ty)
     do  { traceTc "tcRhs: pat bind" (ppr pat' $$ ppr pat_ty)
         ; grhss' <- addErrCtxt (patMonoBindsCtxt pat' grhss) $
                     tcGRHSsPat grhss pat_ty
-        ; return (PatBind { pat_lhs = pat', pat_rhs = grhss', pat_rhs_ty = pat_ty
-                          , bind_fvs = placeHolderNamesTc
-                          , pat_ticks = ([],[]) }) }
+        ; return ( PatBind { pat_lhs = pat', pat_rhs = grhss'
+                           , pat_rhs_ty = pat_ty
+                           , bind_fvs = placeHolderNamesTc
+                           , pat_ticks = ([],[]) } )}
 
-tcExtendTyVarEnvForRhs :: Maybe TcIdSigInfo -> TcM a -> TcM a
+tcExtendTyVarEnvForRhs :: Maybe TcIdSigInst -> TcM a -> TcM a
 tcExtendTyVarEnvForRhs Nothing thing_inside
   = thing_inside
 tcExtendTyVarEnvForRhs (Just sig) thing_inside
   = tcExtendTyVarEnvFromSig sig thing_inside
 
-tcExtendTyVarEnvFromSig :: TcIdSigInfo -> TcM a -> TcM a
-tcExtendTyVarEnvFromSig sig thing_inside
-  | TISI { sig_bndr = s_bndr, sig_skols = skol_prs, sig_ctxt = ctxt } <- sig
-  = tcExtendTyVarEnv2 skol_prs $
-    case s_bndr of
-      CompleteSig {}  -> thing_inside
-      PartialSig { sig_wcs = wc_prs }  -- Extend the env ad emit the holes
-                      -> tcExtendTyVarEnv2 wc_prs $
-                         do { addErrCtxt (typeSigCtxt ctxt s_bndr) $
-                              emitWildCardHoleConstraints wc_prs
-                            ; thing_inside }
+tcExtendTyVarEnvFromSig :: TcIdSigInst -> TcM a -> TcM a
+tcExtendTyVarEnvFromSig sig_inst thing_inside
+  | TISI { sig_inst_skols = skol_prs, sig_inst_wcs = wcs } <- sig_inst
+  = tcExtendTyVarEnv2 wcs $
+    tcExtendTyVarEnv2 skol_prs $
+    thing_inside
 
 tcExtendIdBinderStackForRhs :: [MonoBindInfo] -> TcM a -> TcM a
 -- Extend the TcIdBinderStack for the RHS of the binding, with
@@ -1562,7 +1481,9 @@ tcExtendIdBinderStackForRhs :: [MonoBindInfo] -> TcM a -> TcM a
 -- If we had the *polymorphic* version of f in the TcIdBinderStack, it
 -- would not be reported as relevant, because its type is closed
 tcExtendIdBinderStackForRhs infos thing_inside
-  = tcExtendIdBndrs [TcIdBndr mono_id NotTopLevel | (_, _, mono_id) <- infos] thing_inside
+  = tcExtendIdBndrs [ TcIdBndr mono_id NotTopLevel
+                    | MBI { mbi_mono_id = mono_id } <- infos ]
+                    thing_inside
     -- NotTopLevel: it's a monomorphic binding
 
 ---------------------
@@ -1570,344 +1491,174 @@ getMonoBindInfo :: [Located TcMonoBind] -> [MonoBindInfo]
 getMonoBindInfo tc_binds
   = foldr (get_info . unLoc) [] tc_binds
   where
-    get_info (TcFunBind info _ _)  rest = info : rest
+    get_info (TcFunBind info _ _)    rest = info : rest
     get_info (TcPatBind infos _ _ _) rest = infos ++ rest
 
-{-
-************************************************************************
-*                                                                      *
-                Signatures
-*                                                                      *
-************************************************************************
 
-Type signatures are tricky.  See Note [Signature skolems] in TcType
-
-@tcSigs@ checks the signatures for validity, and returns a list of
-{\em freshly-instantiated} signatures.  That is, the types are already
-split up, and have fresh type variables installed.  All non-type-signature
-"RenamedSigs" are ignored.
-
-The @TcSigInfo@ contains @TcTypes@ because they are unified with
-the variable's type, and after that checked to see whether they've
-been instantiated.
-
-Note [Scoped tyvars]
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-The -XScopedTypeVariables flag brings lexically-scoped type variables
-into scope for any explicitly forall-quantified type variables:
-        f :: forall a. a -> a
-        f x = e
-Then 'a' is in scope inside 'e'.
-
-However, we do *not* support this
-  - For pattern bindings e.g
-        f :: forall a. a->a
-        (f,g) = e
-
-Note [Signature skolems]
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-When instantiating a type signature, we do so with either skolems or
-SigTv meta-type variables depending on the use_skols boolean.  This
-variable is set True when we are typechecking a single function
-binding; and False for pattern bindings and a group of several
-function bindings.
-
-Reason: in the latter cases, the "skolems" can be unified together,
-        so they aren't properly rigid in the type-refinement sense.
-NB: unless we are doing H98, each function with a sig will be done
-    separately, even if it's mutually recursive, so use_skols will be True
-
-
-Note [Only scoped tyvars are in the TyVarEnv]
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-We are careful to keep only the *lexically scoped* type variables in
-the type environment.  Why?  After all, the renamer has ensured
-that only legal occurrences occur, so we could put all type variables
-into the type env.
-
-But we want to check that two distinct lexically scoped type variables
-do not map to the same internal type variable.  So we need to know which
-the lexically-scoped ones are... and at the moment we do that by putting
-only the lexically scoped ones into the environment.
-
-Note [Instantiate sig with fresh variables]
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-It's vital to instantiate a type signature with fresh variables.
-For example:
-      type T = forall a. [a] -> [a]
-      f :: T;
-      f = g where { g :: T; g = <rhs> }
+{- Note [Typechecking pattern bindings]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Look at:
+   - typecheck/should_compile/ExPat
+   - Trac #12427, typecheck/should_compile/T12427{a,b}
 
- We must not use the same 'a' from the defn of T at both places!!
-(Instantiation is only necessary because of type synonyms.  Otherwise,
-it's all cool; each signature has distinct type variables from the renamer.)
+  data T where
+    MkT :: Integral a => a -> Int -> T
 
-Note [Fail eagerly on bad signatures]
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-If a type signaure is wrong, fail immediately:
+and suppose t :: T.  Which of these pattern bindings are ok?
 
- * the type sigs may bind type variables, so proceeding without them
-   can lead to a cascade of errors
+  E1. let { MkT p _ = t } in <body>
 
- * the type signature might be ambiguous, in which case checking
-   the code against the signature will give a very similar error
-   to the ambiguity error.
+  E2. let { MkT _ q = t } in <body>
 
-ToDo: this means we fall over if any type sig
-is wrong (eg at the top level of the module),
-which is over-conservative
--}
+  E3. let { MkT (toInteger -> r) _ = t } in <body>
 
-tcTySigs :: [LSig Name] -> TcM ([TcId], TcSigFun)
-tcTySigs hs_sigs
-  = checkNoErrs $   -- See Note [Fail eagerly on bad signatures]
-    do { ty_sigs_s <- mapAndRecoverM tcTySig hs_sigs
-       ; let ty_sigs  = concat ty_sigs_s
-             poly_ids = mapMaybe completeSigPolyId_maybe ty_sigs
-                        -- The returned [TcId] are the ones for which we have
-                        -- a complete type signature.
-                        -- See Note [Complete and partial type signatures]
-             env = mkNameEnv [(tcSigInfoName sig, sig) | sig <- ty_sigs]
-       ; return (poly_ids, lookupNameEnv env) }
-
-tcTySig :: LSig Name -> TcM [TcSigInfo]
-tcTySig (L _ (IdSig id))
-  = do { sig <- instTcTySigFromId id
-       ; return [TcIdSig sig] }
-
-tcTySig (L loc (TypeSig names sig_ty))
-  = setSrcSpan loc $
-    do { sigs <- sequence [ tcUserTypeSig sig_ty (Just name)
-                          | L _ name <- names ]
-       ; return (map TcIdSig sigs) }
-
-tcTySig (L loc (PatSynSig (L _ name) sig_ty))
-  | HsIB { hsib_kvs = sig_kvs
-         , hsib_tvs = sig_tvs
-         , hsib_body = hs_ty }  <- sig_ty
-  , (tv_bndrs, req, prov, body_ty) <- splitLHsPatSynTy hs_ty
-  = setSrcSpan loc $
-    tcImplicitTKBndrs sig_kvs sig_tvs $ \ _ tvs1 ->
-    tcHsTyVarBndrs tv_bndrs           $ \ tvs2 ->
-    do { req' <- tcHsContext req
-       ; prov' <- tcHsContext prov
-       ; ty'   <- tcHsLiftedType body_ty
-
-       -- These are /signatures/ so we zonk to squeeze out any kind
-       -- unification variables.  ToDo: checkValidType?
-       ; qtvs' <- mapM zonkQuantifiedTyVar (tvs1 ++ tvs2)
-       ; req'  <- zonkTcThetaType req'
-       ; prov' <- zonkTcThetaType prov'
-       ; ty'   <- zonkTcType      ty'
-
-       ; let (_, pat_ty) = tcSplitFunTys ty'
-             univ_set = tyVarsOfType pat_ty
-             (univ_tvs, ex_tvs) = partition (`elemVarSet` univ_set) qtvs'
-             bad_tvs = varSetElems (tyVarsOfTypes req' `minusVarSet` univ_set)
-
-       ; unless (null bad_tvs) $ addErr $
-         hang (ptext (sLit "The 'required' context") <+> quotes (pprTheta req'))
-            2 (ptext (sLit "mentions existential type variable") <> plural bad_tvs
-               <+> pprQuotedList bad_tvs)
-
-       ; traceTc "tcTySig }" $ ppr (ex_tvs, prov') $$ ppr (univ_tvs, req') $$ ppr ty'
-       ; let tpsi = TPSI{ patsig_name = name,
-                          patsig_tau  = ty',
-                          patsig_ex   = ex_tvs,
-                          patsig_univ = univ_tvs,
-                          patsig_prov = prov',
-                          patsig_req  = req' }
-       ; return [TcPatSynSig tpsi] }
-
-tcTySig _ = return []
-
-isCompleteHsSig :: LHsSigWcType Name -> Bool
--- ^ If there are no wildcards, return a LHsSigType
-isCompleteHsSig sig_ty
-  | HsWC { hswc_wcs = wcs, hswc_ctx = extra } <- hsib_body sig_ty
-  , null wcs
-  , Nothing <- extra
-  = True
-  | otherwise
-  = False
-
-tcUserTypeSig :: LHsSigWcType Name -> Maybe Name -> TcM TcIdSigInfo
--- Just n  => Function type signatre        name :: type
--- Nothing => Expression type signature   <expr> :: type
-tcUserTypeSig hs_sig_ty mb_name
-  | isCompleteHsSig hs_sig_ty
-  = pushTcLevelM_  $  -- When instantiating the signature, do so "one level in"
-                      -- so that they can be unified under the forall
-    do { sigma_ty <- tcHsSigWcType ctxt_F hs_sig_ty
-       ; (inst_tvs, theta, tau) <- tcInstType tcInstSigTyVars sigma_ty
-       ; loc <- getSrcSpanM
-       ; return $
-         TISI { sig_bndr  = CompleteSig (mkLocalId name sigma_ty)
-              , sig_skols = findScopedTyVars sigma_ty inst_tvs
-              , sig_theta = theta
-              , sig_tau   = tau
-              , sig_ctxt  = ctxt_T
-              , sig_loc   = loc } }
-
-  -- Partial sig with wildcards
-  | HsIB { hsib_kvs = kvs, hsib_tvs = tvs, hsib_body = wc_ty }   <- hs_sig_ty
-  , HsWC { hswc_wcs = wcs, hswc_ctx = extra, hswc_body = hs_ty } <- wc_ty
-  , (hs_tvs, L _ hs_ctxt, hs_tau) <- splitLHsSigmaTy hs_ty
-  = pushTcLevelM_  $  -- When instantiating the signature, do so "one level in"
-                      -- so that they can be unified under the forall
-    tcImplicitTKBndrs kvs tvs $ \ kvs1 tvs1 ->
-    tcWildCardBinders wcs     $ \ wcs ->
-    tcHsTyVarBndrs hs_tvs     $ \ tvs2 ->
-    do { -- Instantiate the type-class context; but if there
-         -- is an extra-constraints wildcard, just discard it here
-         traceTc "tcPartial" (ppr name $$ ppr tvs $$ ppr tvs1 $$ ppr wcs)
-       ; theta <- mapM tcLHsPredType $
-                  case extra of
-                    Nothing -> hs_ctxt
-                    Just _  -> dropTail 1 hs_ctxt
-
-       ; tau <- tcHsOpenType hs_tau
-
-         -- Check for validity (eg rankN etc)
-         -- The ambiguity check will happen (from checkValidType),
-         -- but unnecessarily; it will always succeed becuase there
-         -- is no quantification
-       ; _ <- zonkAndCheckValidity ctxt_F (mkPhiTy theta tau)
+* (E1) is clearly wrong because the existential 'a' escapes.
+  What type could 'p' possibly have?
+
+* (E2) is fine, despite the existential pattern, because
+  q::Int, and nothing escapes.
+
+* Even (E3) is fine.  The existential pattern binds a dictionary
+  for (Integral a) which the view pattern can use to convert the
+  a-valued field to an Integer, so r :: Integer.
+
+An easy way to see all three is to imagine the desugaring.
+For (E2) it would look like
+    let q = case t of MkT _ q' -> q'
+    in <body>
+
+
+We typecheck pattern bindings as follows.  First tcLhs does this:
+
+  1. Take each type signature q :: ty, partial or complete, and
+     instantiate it (with tcLhsSigId) to get a MonoBindInfo.  This
+     gives us a fresh "mono_id" qm :: instantiate(ty), where qm has
+     a fresh name.
+
+     Any fresh unification variables in instantiate(ty) born here, not
+     deep under implications as would happen if we allocated them when
+     we encountered q during tcPat.
+
+  2. Build a little environment mapping "q" -> "qm" for those Ids
+     with signatures (inst_sig_fun)
+
+  3. Invoke tcLetPat to typecheck the pattern.
+
+     - We pass in the current TcLevel.  This is captured by
+       TcPat.tcLetPat, and put into the pc_lvl field of PatCtxt, in
+       PatEnv.
+
+     - When tcPat finds an existential constructor, it binds fresh
+       type variables and dictionaries as usual, increments the TcLevel,
+       and emits an implication constraint.
+
+     - When we come to a binder (TcPat.tcPatBndr), it looks it up
+       in the little environment (the pc_sig_fn field of PatCtxt).
+
+         Success => There was a type signature, so just use it,
+                    checking compatibility with the expected type.
+
+         Failure => No type sigature.
+             Infer case: (happens only outside any constructor pattern)
+                         use a unification variable
+                         at the outer level pc_lvl
+
+             Check case: use promoteTcType to promote the type
+                         to the outer level pc_lvl.  This is the
+                         place where we emit a constraint that'll blow
+                         up if existential capture takes place
+
+       Result: the type of the binder is always at pc_lvl. This is
+       crucial.
+
+  4. Throughout, when we are making up an Id for the pattern-bound variables
+     (newLetBndr), we have two cases:
+
+     - If we are generalising (generalisation plan is InferGen or
+       CheckGen), then the let_bndr_spec will be LetLclBndr.  In that case
+       we want to bind a cloned, local version of the variable, with the
+       type given by the pattern context, *not* by the signature (even if
+       there is one; see Trac #7268). The mkExport part of the
+       generalisation step will do the checking and impedance matching
+       against the signature.
+
+     - If for some some reason we are not generalising (plan = NoGen), the
+       LetBndrSpec will be LetGblBndr.  In that case we must bind the
+       global version of the Id, and do so with precisely the type given
+       in the signature.  (Then we unify with the type from the pattern
+       context type.)
+
+
+And that's it!  The implication constraints check for the skolem
+escape.  It's quite simple and neat, and more expressive than before
+e.g. GHC 8.0 rejects (E2) and (E3).
+
+Example for (E1), starting at level 1.  We generate
+     p :: beta:1, with constraints (forall:3 a. Integral a => a ~ beta)
+The (a~beta) can't float (because of the 'a'), nor be solved (because
+beta is untouchable.)
+
+Example for (E2), we generate
+     q :: beta:1, with constraint (forall:3 a. Integral a => Int ~ beta)
+The beta is untoucable, but floats out of the constraint and can
+be solved absolutely fine.
+
+************************************************************************
+*                                                                      *
+                Generalisation
+*                                                                      *
+********************************************************************* -}
 
-       ; loc <- getSrcSpanM
-       ; return $
-         TISI { sig_bndr  = PartialSig { sig_name = name, sig_hs_ty = hs_ty
-                                       , sig_cts = extra, sig_wcs = wcs }
-              , sig_skols = [ (tyVarName tv, tv) | tv <- kvs1 ++ tvs1 ++ tvs2 ]
-              , sig_theta = theta
-              , sig_tau   = tau
-              , sig_ctxt  = ctxt_F
-              , sig_loc   = loc } }
-  where
-    name   = case mb_name of
-               Just n  -> n
-               Nothing -> mkUnboundName (mkVarOcc "<expression>")
-    ctxt_F = case mb_name of
-               Just n  -> FunSigCtxt n False
-               Nothing -> ExprSigCtxt
-    ctxt_T = case mb_name of
-               Just n  -> FunSigCtxt n True
-               Nothing -> ExprSigCtxt
-
-instTcTySigFromId :: Id -> TcM TcIdSigInfo
--- Used for instance methods and record selectors
-instTcTySigFromId id
-  = do { let name = idName id
-             loc  = getSrcSpan name
-       ; (tvs, theta, tau) <- tcInstType (tcInstSigTyVarsLoc loc)
-                                         (idType id)
-       ; return $ TISI { sig_bndr  = CompleteSig id
-                          -- False: do not report redundant constraints
-                          -- The user has no control over the signature!
-                       , sig_skols = [(tyVarName tv, tv) | tv <- tvs]
-                       , sig_theta = theta
-                       , sig_tau   = tau
-                       , sig_ctxt  = FunSigCtxt name False
-                       , sig_loc   = loc } }
-
-instTcTySig :: UserTypeCtxt
-            -> LHsSigType Name         -- Used to get the scoped type variables
-            -> TcType
-            -> Name                      -- Name of the function
-            -> TcM TcIdSigInfo
-instTcTySig ctxt hs_ty sigma_ty name
-  = do { (inst_tvs, theta, tau) <- tcInstType tcInstSigTyVars sigma_ty
-       ; return (TISI { sig_bndr  = CompleteSig (mkLocalId name sigma_ty)
-                      , sig_skols = findScopedTyVars sigma_ty inst_tvs
-                      , sig_theta = theta
-                      , sig_tau   = tau
-                      , sig_ctxt  = ctxt
-                      , sig_loc   = getLoc (hsSigType hs_ty)
-                                    -- SrcSpan from the signature
-               }) }
-
--------------------------------
 data GeneralisationPlan
   = NoGen               -- No generalisation, no AbsBinds
 
   | InferGen            -- Implicit generalisation; there is an AbsBinds
        Bool             --   True <=> apply the MR; generalise only unconstrained type vars
 
-  | CheckGen (LHsBind Name) TcIdSigInfo
-                        -- One binding with a signature
-                        -- Explicit generalisation; there is an AbsBinds
+  | CheckGen (LHsBind GhcRn) TcIdSigInfo
+                        -- One FunBind with a signature
+                        -- Explicit generalisation
 
 -- A consequence of the no-AbsBinds choice (NoGen) is that there is
 -- no "polymorphic Id" and "monmomorphic Id"; there is just the one
 
 instance Outputable GeneralisationPlan where
-  ppr NoGen          = ptext (sLit "NoGen")
-  ppr (InferGen b)   = ptext (sLit "InferGen") <+> ppr b
-  ppr (CheckGen _ s) = ptext (sLit "CheckGen") <+> ppr s
+  ppr NoGen          = text "NoGen"
+  ppr (InferGen b)   = text "InferGen" <+> ppr b
+  ppr (CheckGen _ s) = text "CheckGen" <+> ppr s
 
 decideGeneralisationPlan
-   :: DynFlags -> TcTypeEnv -> [Name]
-   -> [LHsBind Name] -> TcSigFun -> GeneralisationPlan
-decideGeneralisationPlan dflags type_env bndr_names lbinds sig_fn
-  | unlifted_pat_binds                    = NoGen
-  | Just bind_sig <- one_funbind_with_sig = sig_plan bind_sig
-  | mono_local_binds                      = NoGen
-  | otherwise                             = InferGen mono_restriction
+   :: DynFlags -> [LHsBind GhcRn] -> IsGroupClosed -> TcSigFun
+   -> GeneralisationPlan
+decideGeneralisationPlan dflags lbinds closed sig_fn
+  | has_partial_sigs                         = InferGen (and partial_sig_mrs)
+  | Just (bind, sig) <- one_funbind_with_sig = CheckGen bind sig
+  | do_not_generalise closed                 = NoGen
+  | otherwise                                = InferGen mono_restriction
   where
-    bndr_set = mkNameSet bndr_names
     binds = map unLoc lbinds
 
-    sig_plan :: (LHsBind Name, TcIdSigInfo) -> GeneralisationPlan
+    partial_sig_mrs :: [Bool]
+    -- One for each partial signature (so empty => no partial sigs)
+    -- The Bool is True if the signature has no constraint context
+    --      so we should apply the MR
     -- See Note [Partial type signatures and generalisation]
-    -- We use InferGen False to say "do inference, but do not apply
-    -- the MR".  It's stupid to apply the MR when we are given a
-    -- signature!  C.f Trac #11016, function f2
-    sig_plan (lbind, sig@(TISI { sig_bndr = s_bndr, sig_theta = theta }))
-      = case s_bndr of
-          CompleteSig {} -> CheckGen lbind sig
-          PartialSig { sig_cts = extra_constraints }
-             | Nothing <- extra_constraints
-             , []      <- theta
-             -> InferGen True   -- No signature constraints: apply the MR
-             | otherwise
-             -> InferGen False  -- Don't apply the MR
-
-    unlifted_pat_binds = any isUnliftedHsBind binds
-       -- Unlifted patterns (unboxed tuple) must not
-       -- be polymorphic, because we are going to force them
-       -- See Trac #4498, #8762
-
-    mono_restriction  = xopt Opt_MonomorphismRestriction dflags
-                     && any restricted binds
+    partial_sig_mrs
+      = [ null theta
+        | TcIdSig (PartialSig { psig_hs_ty = hs_ty })
+            <- mapMaybe sig_fn (collectHsBindListBinders lbinds)
+        , let (_, L _ theta, _) = splitLHsSigmaTy (hsSigWcType hs_ty) ]
 
-    is_closed_ns :: NameSet -> Bool -> Bool
-    is_closed_ns ns b = foldNameSet ((&&) . is_closed_id) b ns
-        -- ns are the Names referred to from the RHS of this bind
-
-    is_closed_id :: Name -> Bool
-    -- See Note [Bindings with closed types] in TcRnTypes
-    is_closed_id name
-      | name `elemNameSet` bndr_set
-      = True              -- Ignore binders in this groups, of course
-      | Just thing <- lookupNameEnv type_env name
-      = case thing of
-          ATcId { tct_closed = cl } -> isTopLevel cl  -- This is the key line
-          ATyVar {}                 -> False          -- In-scope type variables
-          AGlobal {}                -> True           --    are not closed!
-          _                         -> pprPanic "is_closed_id" (ppr name)
-      | otherwise
-      = WARN( isInternalName name, ppr name ) True
-        -- The free-var set for a top level binding mentions
-        -- imported things too, so that we can report unused imports
-        -- These won't be in the local type env.
-        -- Ditto class method etc from the current module
+    has_partial_sigs   = not (null partial_sig_mrs)
 
-    mono_local_binds = xopt Opt_MonoLocalBinds dflags
-                    && not closed_flag
-
-    closed_flag = foldr (is_closed_ns . bind_fvs) True binds
+    mono_restriction  = xopt LangExt.MonomorphismRestriction dflags
+                     && any restricted binds
 
-    no_sig n = noCompleteSig (sig_fn n)
+    do_not_generalise (IsGroupClosed _ True) = False
+        -- The 'True' means that all of the group's
+        -- free vars have ClosedTypeId=True; so we can ignore
+        -- -XMonoLocalBinds, and generalise anyway
+    do_not_generalise _ = xopt LangExt.MonoLocalBinds dflags
 
     -- With OutsideIn, all nested bindings are monomorphic
     -- except a single function binding with a signature
@@ -1918,116 +1669,66 @@ decideGeneralisationPlan dflags type_env bndr_names lbinds sig_fn
       | otherwise
       = Nothing
 
-    -- The Haskell 98 monomorphism resetriction
+    -- The Haskell 98 monomorphism restriction
     restricted (PatBind {})                              = True
     restricted (VarBind { var_id = v })                  = no_sig v
     restricted (FunBind { fun_id = v, fun_matches = m }) = restricted_match m
                                                            && no_sig (unLoc v)
-    restricted (PatSynBind {}) = panic "isRestrictedGroup/unrestricted PatSynBind"
-    restricted (AbsBinds {}) = panic "isRestrictedGroup/unrestricted AbsBinds"
+    restricted b = pprPanic "isRestrictedGroup/unrestricted" (ppr b)
 
-    restricted_match (MG { mg_alts = L _ (L _ (Match _ [] _ _) : _ )}) = True
-    restricted_match _                                                 = False
+    restricted_match mg = matchGroupArity mg == 0
         -- No args => like a pattern binding
         -- Some args => a function binding
 
--------------------
-checkStrictBinds :: TopLevelFlag -> RecFlag
-                 -> [LHsBind Name]
-                 -> LHsBinds TcId -> [Id]
-                 -> TcM ()
--- Check that non-overloaded unlifted bindings are
---      a) non-recursive,
---      b) not top level,
---      c) not a multiple-binding group (more or less implied by (a))
-
-checkStrictBinds top_lvl rec_group orig_binds tc_binds poly_ids
-  | any_unlifted_bndr || any_strict_pat   -- This binding group must be matched strictly
-  = do  { check (isNotTopLevel top_lvl)
-                (strictBindErr "Top-level" any_unlifted_bndr orig_binds)
-        ; check (isNonRec rec_group)
-                (strictBindErr "Recursive" any_unlifted_bndr orig_binds)
-
-        ; check (all is_monomorphic (bagToList tc_binds))
-                  (polyBindErr orig_binds)
-            -- data Ptr a = Ptr Addr#
-            -- f x = let p@(Ptr y) = ... in ...
-            -- Here the binding for 'p' is polymorphic, but does
-            -- not mix with an unlifted binding for 'y'.  You should
-            -- use a bang pattern.  Trac #6078.
-
-        ; check (isSingleton orig_binds)
-                (strictBindErr "Multiple" any_unlifted_bndr orig_binds)
-
-        -- Complain about a binding that looks lazy
-        --    e.g.    let I# y = x in ...
-        -- Remember, in checkStrictBinds we are going to do strict
-        -- matching, so (for software engineering reasons) we insist
-        -- that the strictness is manifest on each binding
-        -- However, lone (unboxed) variables are ok
-        ; check (not any_pat_looks_lazy)
-                  (unliftedMustBeBang orig_binds) }
-  | otherwise
-  = traceTc "csb2" (ppr [(id, idType id) | id <- poly_ids]) >>
-    return ()
-  where
-    any_unlifted_bndr  = any is_unlifted poly_ids
-    any_strict_pat     = any (isUnliftedHsBind . unLoc) orig_binds
-    any_pat_looks_lazy = any (looksLazyPatBind . unLoc) orig_binds
-
-    is_unlifted id = case tcSplitSigmaTy (idType id) of
-                       (_, _, rho) -> isUnLiftedType rho
-          -- For the is_unlifted check, we need to look inside polymorphism
-          -- and overloading.  E.g.  x = (# 1, True #)
-          -- would get type forall a. Num a => (# a, Bool #)
-          -- and we want to reject that.  See Trac #9140
-
-    is_monomorphic (L _ (AbsBinds { abs_tvs = tvs, abs_ev_vars = evs }))
-                     = null tvs && null evs
-    is_monomorphic _ = True
-
-    check :: Bool -> MsgDoc -> TcM ()
-    -- Just like checkTc, but with a special case for module GHC.Prim:
-    --      see Note [Compiling GHC.Prim]
-    check True  _   = return ()
-    check False err = do { mod <- getModule
-                         ; checkTc (mod == gHC_PRIM) err }
-
-unliftedMustBeBang :: [LHsBind Name] -> SDoc
-unliftedMustBeBang binds
-  = hang (text "Pattern bindings containing unlifted types should use an outermost bang pattern:")
-       2 (vcat (map ppr binds))
-
-polyBindErr :: [LHsBind Name] -> SDoc
-polyBindErr binds
-  = hang (ptext (sLit "You can't mix polymorphic and unlifted bindings"))
-       2 (vcat [vcat (map ppr binds),
-                ptext (sLit "Probable fix: add a type signature")])
-
-strictBindErr :: String -> Bool -> [LHsBind Name] -> SDoc
-strictBindErr flavour any_unlifted_bndr binds
-  = hang (text flavour <+> msg <+> ptext (sLit "aren't allowed:"))
-       2 (vcat (map ppr binds))
+    no_sig n = not (hasCompleteSig sig_fn n)
+
+isClosedBndrGroup :: TcTypeEnv -> Bag (LHsBind GhcRn) -> IsGroupClosed
+isClosedBndrGroup type_env binds
+  = IsGroupClosed fv_env type_closed
   where
-    msg | any_unlifted_bndr = ptext (sLit "bindings for unlifted types")
-        | otherwise         = ptext (sLit "bang-pattern or unboxed-tuple bindings")
+    type_closed = allUFM (nameSetAll is_closed_type_id) fv_env
+
+    fv_env :: NameEnv NameSet
+    fv_env = mkNameEnv $ concatMap (bindFvs . unLoc) binds
+
+    bindFvs :: HsBindLR GhcRn idR -> [(Name, NameSet)]
+    bindFvs (FunBind { fun_id = L _ f, bind_fvs = fvs })
+       = let open_fvs = filterNameSet (not . is_closed) fvs
+         in [(f, open_fvs)]
+    bindFvs (PatBind { pat_lhs = pat, bind_fvs = fvs })
+       = let open_fvs = filterNameSet (not . is_closed) fvs
+         in [(b, open_fvs) | b <- collectPatBinders pat]
+    bindFvs _
+       = []
+
+    is_closed :: Name -> ClosedTypeId
+    is_closed name
+      | Just thing <- lookupNameEnv type_env name
+      = case thing of
+          AGlobal {}                     -> True
+          ATcId { tct_info = ClosedLet } -> True
+          _                              -> False
 
+      | otherwise
+      = True  -- The free-var set for a top level binding mentions
 
-{- Note [Compiling GHC.Prim]
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-Module GHC.Prim has no source code: it is the host module for
-primitive, built-in functions and types.  However, for Haddock-ing
-purposes we generate (via utils/genprimopcode) a fake source file
-GHC/Prim.hs, and give it to Haddock, so that it can generate
-documentation.  It contains definitions like
-    nullAddr# :: NullAddr#
-which would normally be rejected as a top-level unlifted binding. But
-we don't want to complain, because we are only "compiling" this fake
-mdule for documentation purposes.  Hence this hacky test for gHC_PRIM
-in checkStrictBinds.
 
-(We only make the test if things look wrong, so there is no cost in
-the common case.) -}
+    is_closed_type_id :: Name -> Bool
+    -- We're already removed Global and ClosedLet Ids
+    is_closed_type_id name
+      | Just thing <- lookupNameEnv type_env name
+      = case thing of
+          ATcId { tct_info = NonClosedLet _ cl } -> cl
+          ATcId { tct_info = NotLetBound }       -> False
+          ATyVar {}                              -> False
+               -- In-scope type variables are not closed!
+          _ -> pprPanic "is_closed_id" (ppr name)
+
+      | otherwise
+      = True   -- The free-var set for a top level binding mentions
+               -- imported things too, so that we can report unused imports
+               -- These won't be in the local type env.
+               -- Ditto class method etc from the current module
 
 
 {- *********************************************************************
@@ -2038,12 +1739,7 @@ the common case.) -}
 
 -- This one is called on LHS, when pat and grhss are both Name
 -- and on RHS, when pat is TcId and grhss is still Name
-patMonoBindsCtxt :: (OutputableBndr id, Outputable body) => LPat id -> GRHSs Name body -> SDoc
+patMonoBindsCtxt :: (SourceTextX p, OutputableBndrId p, Outputable body)
+                 => LPat p -> GRHSs GhcRn body -> SDoc
 patMonoBindsCtxt pat grhss
-  = hang (ptext (sLit "In a pattern binding:")) 2 (pprPatBind pat grhss)
-
-typeSigCtxt :: UserTypeCtxt -> TcIdSigBndr -> SDoc
-typeSigCtxt ctxt (PartialSig { sig_hs_ty = hs_ty })
-  = pprSigCtxt ctxt empty (ppr hs_ty)
-typeSigCtxt ctxt (CompleteSig id)
-  = pprSigCtxt ctxt empty (ppr (idType id))
+  = hang (text "In a pattern binding:") 2 (pprPatBind pat grhss)