]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - helm/ocaml/cic_unification/cicRefine.ml
added homepage URL, now we have one
[helm.git] / helm / ocaml / cic_unification / cicRefine.ml
index 85c171b14973704f524451621f21847d1eb17c12..5c031f4733b6806f2da7c1b9ef683d8d589112ec 100644 (file)
 open Printf
 
 exception RefineFailure of string;;
-
-exception Impossible of int;;
-exception NotRefinable of string;;
 exception Uncertain of string;;
-exception WrongUriToConstant of string;;
-exception WrongUriToVariable of string;;
-exception ListTooShort;;
-exception WrongUriToMutualInductiveDefinitions of string;;
-exception RelToHiddenHypothesis;;
-exception WrongArgumentNumber;;
+exception AssertFailure of string;;
 
-let fdebug = ref 0;;
-let debug t context =
- let rec debug_aux t i =
-  let module C = Cic in
-  let module U = UriManager in
-   CicPp.ppobj (C.Variable ("DEBUG", None, t, [])) ^ "\n" ^ i
- in
-  if !fdebug = 0 then
-   raise (NotRefinable ("\n" ^ List.fold_right debug_aux (t::context) ""))
-   (*print_endline ("\n" ^ List.fold_right debug_aux (t::context) "") ; flush stdout*)
-;;
+let debug_print = fun _ -> ()
 
-let debug_print = prerr_endline
+let fo_unif_subst subst context metasenv t1 t2 ugraph =
+  try
+    CicUnification.fo_unif_subst subst context metasenv t1 t2 ugraph
+  with
+      (CicUnification.UnificationFailure msg) -> raise (RefineFailure msg)
+    | (CicUnification.Uncertain msg) -> raise (Uncertain msg)
+;;
 
 let rec split l n =
  match (l,n) with
     (l,0) -> ([], l)
   | (he::tl, n) -> let (l1,l2) = split tl (n-1) in (he::l1,l2)
-  | (_,_) -> raise ListTooShort
+  | (_,_) -> raise (AssertFailure "split: list too short")
 ;;
 
-let rec type_of_constant uri =
- let module C = Cic in
- let module R = CicReduction in
- let module U = UriManager in
-  match CicEnvironment.get_cooked_obj uri with
-     C.Constant (_,_,ty,_) -> ty
-   | C.CurrentProof (_,_,_,ty,_) -> ty
-   | _ -> raise (WrongUriToConstant (U.string_of_uri uri))
+let rec type_of_constant uri ugraph =
+  let module C = Cic in
+  let module R = CicReduction in
+  let module U = UriManager in
+    (*
+      let obj =
+      try
+      CicEnvironment.get_cooked_obj uri
+      with Not_found -> assert false
+      in
+    *)
+  let obj,u= CicEnvironment.get_obj ugraph uri in
+    match obj with
+       C.Constant (_,_,ty,_,_) -> ty,u
+      | C.CurrentProof (_,_,_,ty,_,_) -> ty,u
+      | _ ->
+         raise
+           (RefineFailure ("Unknown constant definition " ^  U.string_of_uri uri))
+
+and type_of_variable uri ugraph =
+  let module C = Cic in
+  let module R = CicReduction in
+  let module U = UriManager in
+    (*
+      let obj =
+      try
+      CicEnvironment.get_cooked_obj uri
+      with Not_found -> assert false
+      in
+    *)
+  let obj,u = CicEnvironment.get_obj ugraph uri in
+    match obj with
+       C.Variable (_,_,ty,_,_) -> ty,u
+      |  _ ->
+          raise
+           (RefineFailure
+               ("Unknown variable definition " ^ UriManager.string_of_uri uri))
 
-and type_of_variable uri =
- let module C = Cic in
- let module R = CicReduction in
- let module U = UriManager in
-  match CicEnvironment.get_cooked_obj uri with
-     C.Variable (_,_,ty,_) -> ty
-   |  _ -> raise (WrongUriToVariable (UriManager.string_of_uri uri))
+and type_of_mutual_inductive_defs uri i ugraph =
+  let module C = Cic in
+  let module R = CicReduction in
+  let module U = UriManager in
+    (*
+      let obj =
+      try
+      CicEnvironment.get_cooked_obj uri
+      with Not_found -> assert false
+      in
+    *)
+  let obj,u = CicEnvironment.get_obj ugraph uri in
+    match obj with
+       C.InductiveDefinition (dl,_,_,_) ->
+         let (_,_,arity,_) = List.nth dl i in
+           arity,u
+      | _ ->
+         raise
+           (RefineFailure
+               ("Unknown mutual inductive definition " ^ U.string_of_uri uri))
 
-and type_of_mutual_inductive_defs uri i =
- let module C = Cic in
- let module R = CicReduction in
- let module U = UriManager in
-  match CicEnvironment.get_cooked_obj uri with
-     C.InductiveDefinition (dl,_,_) ->
-      let (_,_,arity,_) = List.nth dl i in
-       arity
-   | _ -> raise (WrongUriToMutualInductiveDefinitions (U.string_of_uri uri))
+and type_of_mutual_inductive_constr uri i j ugraph =
+  let module C = Cic in
+  let module R = CicReduction in
+  let module U = UriManager in
+    (*
+      let obj =
+      try
+      CicEnvironment.get_cooked_obj uri
+      with Not_found -> assert false
+      in
+    *)
+  let obj,u = CicEnvironment.get_obj ugraph uri in
+    match obj with
+       C.InductiveDefinition (dl,_,_,_) ->
+         let (_,_,_,cl) = List.nth dl i in
+          let (_,ty) = List.nth cl (j-1) in
+            ty,u
+      | _ ->
+         raise
+           (RefineFailure
+               ("Unkown mutual inductive definition " ^ U.string_of_uri uri))
 
-and type_of_mutual_inductive_constr uri i j =
- let module C = Cic in
- let module R = CicReduction in
- let module U = UriManager in
-  match CicEnvironment.get_cooked_obj uri with
-      C.InductiveDefinition (dl,_,_) ->
-       let (_,_,_,cl) = List.nth dl i in
-        let (_,ty) = List.nth cl (j-1) in
-         ty
-   | _ -> raise (WrongUriToMutualInductiveDefinitions (U.string_of_uri uri))
 
 (* type_of_aux' is just another name (with a different scope) for type_of_aux *)
 
@@ -106,461 +138,941 @@ and type_of_mutual_inductive_constr uri i j =
    try to synthesize it from the above information, that is in general
    a second order unification problem. *)
  
-and check_branch n context metasenv subst left_args_no actualtype term expectedtype =
+and check_branch n context metasenv subst left_args_no actualtype term expectedtype ugraph =
   let module C = Cic in
-  let module R = CicMetaSubst in
-  let module Un = CicUnification in 
-  match R.whd subst context expectedtype with
-     C.MutInd (_,_,_) ->
-       (n,context,actualtype, [term]), subst, metasenv
-   | C.Appl (C.MutInd (_,_,_)::tl) ->
-       let (_,arguments) = split tl left_args_no in
-       (n,context,actualtype, arguments@[term]), subst, metasenv
-   | C.Prod (name,so,de) ->
-      (* we expect that the actual type of the branch has the due 
-         number of Prod *)
-      (match R.whd subst context actualtype with
-           C.Prod (name',so',de') ->
-             let subst, metasenv = 
-                Un.fo_unif_subst subst context metasenv so so' in
-             let term' =
-               (match CicSubstitution.lift 1 term with
-                   C.Appl l -> C.Appl (l@[C.Rel 1])
-                 | t -> C.Appl [t ; C.Rel 1]) in
-             (* we should also check that the name variable is anonymous in
-             the actual type de' ?? *)
-             check_branch (n+1) ((Some (name,(C.Decl so)))::context) metasenv subst left_args_no de' term' de 
-        | _ -> raise WrongArgumentNumber)
-  | _ -> raise (NotRefinable "Prod or MutInd expected")
+    (* let module R = CicMetaSubst in *)
+  let module R = CicReduction in
+    match R.whd ~subst context expectedtype with
+       C.MutInd (_,_,_) ->
+         (n,context,actualtype, [term]), subst, metasenv, ugraph
+      | C.Appl (C.MutInd (_,_,_)::tl) ->
+         let (_,arguments) = split tl left_args_no in
+           (n,context,actualtype, arguments@[term]), subst, metasenv, ugraph 
+      | C.Prod (name,so,de) ->
+         (* we expect that the actual type of the branch has the due 
+             number of Prod *)
+         (match R.whd ~subst context actualtype with
+               C.Prod (name',so',de') ->
+                let subst, metasenv, ugraph1 = 
+                  fo_unif_subst subst context metasenv so so' ugraph in
+                let term' =
+                  (match CicSubstitution.lift 1 term with
+                       C.Appl l -> C.Appl (l@[C.Rel 1])
+                      | t -> C.Appl [t ; C.Rel 1]) in
+                  (* we should also check that the name variable is anonymous in
+                     the actual type de' ?? *)
+                  check_branch (n+1) 
+                     ((Some (name,(C.Decl so)))::context) 
+                       metasenv subst left_args_no de' term' de ugraph1
+             | _ -> raise (AssertFailure "Wrong number of arguments"))
+      | _ -> raise (AssertFailure "Prod or MutInd expected")
 
-and type_of_aux' metasenv context t =
- let rec type_of_aux subst metasenv context =
-  let module C = Cic in
-  let module S = CicSubstitution in
-  let module U = UriManager in
-  let module Un = CicUnification in
-   function
-      C.Rel n ->
-       (try
-         match List.nth context (n - 1) with
-            Some (_,C.Decl t) -> S.lift n t,subst,metasenv
-          | Some (_,C.Def (_,Some ty)) -> S.lift n ty,subst,metasenv
-          | Some (_,C.Def (bo,None)) ->
-             type_of_aux subst metasenv context (S.lift n bo)
-         | None -> raise RelToHiddenHypothesis
-        with
-         _ -> raise (NotRefinable "Not a close term")
-       )
-    | C.Var (uri,exp_named_subst) ->
-      incr fdebug ;
-      let subst',metasenv' =
-       check_exp_named_subst subst metasenv context exp_named_subst in
-      let ty =
-       CicSubstitution.subst_vars exp_named_subst (type_of_variable uri)
-      in
-       decr fdebug ;
-       ty,subst',metasenv'
-    | C.Meta (n,l) -> 
-       let (_,canonical_context,ty) = CicUtil.lookup_meta n metasenv in
-        let subst',metasenv' =
-         check_metasenv_consistency n subst metasenv context canonical_context l
-        in
-        CicSubstitution.lift_meta l ty, subst', metasenv'
-    | C.Sort s ->
-       C.Sort C.Type, (*CSC manca la gestione degli universi!!! *)
-        subst,metasenv
-    | C.Implicit -> raise (Impossible 21)
-    | C.Cast (te,ty) ->
-       let _,subst',metasenv' =
-        type_of_aux subst metasenv context ty in
-       let inferredty,subst'',metasenv'' =
-        type_of_aux subst' metasenv' context te
-       in
-        (try
-          let subst''',metasenv''' =
-           Un.fo_unif_subst subst'' context metasenv'' inferredty ty
-          in
-           ty,subst''',metasenv'''
-         with
-          _ -> raise (NotRefinable "Cast"))
-    | C.Prod (name,s,t) ->
-       let sort1,subst',metasenv' = type_of_aux subst metasenv context s in
-       let sort2,subst'',metasenv'' =
-        type_of_aux subst' metasenv' ((Some (name,(C.Decl s)))::context) t
-       in
-        sort_of_prod subst'' metasenv'' context (name,s) (sort1,sort2),
-         subst'',metasenv''
-   | C.Lambda (n,s,t) ->
-       let sort1,subst',metasenv' = type_of_aux subst metasenv context s in
-       let type2,subst'',metasenv'' =
-        type_of_aux subst' metasenv' ((Some (n,(C.Decl s)))::context) t
-       in
-        let sort2,subst''',metasenv''' =
-         type_of_aux subst'' metasenv''((Some (n,(C.Decl s)))::context) type2
-        in
-         (* only to check if the product is well-typed *)
-         let _ =
-          sort_of_prod subst''' metasenv''' context (n,s) (sort1,sort2)
-         in
-          C.Prod (n,s,type2),subst''',metasenv'''
-   | C.LetIn (n,s,t) ->
-      (* only to check if s is well-typed *)
-      let ty,subst',metasenv' = type_of_aux subst metasenv context s in
-      let inferredty,subst'',metasenv'' =
-       type_of_aux subst' metasenv' ((Some (n,(C.Def (s,Some ty))))::context) t
-      in
-       (* One-step LetIn reduction. Even faster than the previous solution.
-          Moreover the inferred type is closer to the expected one. *)
-       CicSubstitution.subst s inferredty,subst',metasenv'
-   | C.Appl (he::tl) when List.length tl > 0 ->
-      let hetype,subst',metasenv' = type_of_aux subst metasenv context he in
-      let tlbody_and_type,subst'',metasenv'' =
-       List.fold_right
-        (fun x (res,subst,metasenv) ->
-          let ty,subst',metasenv' =
-           type_of_aux subst metasenv context x
-          in
-           (x, ty)::res,subst',metasenv'
-        ) tl ([],subst',metasenv')
-      in
-       eat_prods subst'' metasenv'' context hetype tlbody_and_type
-   | C.Appl _ -> raise (NotRefinable "Appl: no arguments")
-   | C.Const (uri,exp_named_subst) ->
-      incr fdebug ;
-      let subst',metasenv' =
-       check_exp_named_subst subst metasenv context exp_named_subst in
-      let cty =
-       CicSubstitution.subst_vars exp_named_subst (type_of_constant uri)
-      in
-       decr fdebug ;
-       cty,subst',metasenv'
-   | C.MutInd (uri,i,exp_named_subst) ->
-      incr fdebug ;
-      let subst',metasenv' =
-       check_exp_named_subst subst metasenv context exp_named_subst in
-      let cty =
-       CicSubstitution.subst_vars exp_named_subst
-        (type_of_mutual_inductive_defs uri i)
-      in
-       decr fdebug ;
-       cty,subst',metasenv'
-   | C.MutConstruct (uri,i,j,exp_named_subst) ->
-      let subst',metasenv' =
-       check_exp_named_subst subst metasenv context exp_named_subst in
-      let cty =
-       CicSubstitution.subst_vars exp_named_subst
-        (type_of_mutual_inductive_constr uri i j)
-      in
-       cty,subst',metasenv'
-   | C.MutCase (uri, i, outtype, term, pl) ->
-       (* first, get the inductive type (and noparams) in the environment  *)
-       let (_,b,arity,constructors), expl_params, no_left_params =
-         match CicEnvironment.get_cooked_obj ~trust:true uri with
-            C.InductiveDefinition (l,expl_params,parsno) -> 
-              List.nth l i , expl_params, parsno
-          | _ ->
-            raise
-             (WrongUriToMutualInductiveDefinitions (U.string_of_uri uri)) in
-       let rec count_prod t =
-         match CicMetaSubst.whd subst context t with
-             C.Prod (_, _, t) -> 1 + (count_prod t)
-           | _ -> 0 in 
-       let no_args = count_prod arity in
-       (* now, create a "generic" MutInd *)
-       let metasenv,left_args = 
-         CicMkImplicit.n_fresh_metas metasenv context no_left_params in
-       let metasenv,right_args = 
-         let no_right_params = no_args - no_left_params in
-         if no_right_params < 0 then assert false
-         else CicMkImplicit.n_fresh_metas metasenv context no_right_params in
-       let metasenv,exp_named_subst = 
-         CicMkImplicit.fresh_subst metasenv context expl_params in
-       let expected_type = 
-         if no_args = 0 then 
-           C.MutInd (uri,i,exp_named_subst)
-         else
-          C.Appl (C.MutInd (uri,i,exp_named_subst)::(left_args @ right_args))
-       in
-       (* check consistency with the actual type of term *)
-       let actual_type,subst,metasenv = 
-         type_of_aux subst metasenv context term in
-       let _, subst, metasenv =
-         type_of_aux subst metasenv context expected_type
-       in
-       let actual_type = CicMetaSubst.whd subst context actual_type in
-       let subst,metasenv =
-         Un.fo_unif_subst subst context metasenv expected_type actual_type
-       in
-       (* TODO: check if the sort elimination is allowed: [(I q1 ... qr)|B] *)
-       let (_,outtypeinstances,subst,metasenv) =
-          List.fold_left
-           (fun (j,outtypeinstances,subst,metasenv) p ->
-             let constructor =
-              if left_args = [] then
-               (C.MutConstruct (uri,i,j,exp_named_subst))
-              else
-               (C.Appl (C.MutConstruct (uri,i,j,exp_named_subst)::left_args))
-             in
-             let actual_type,subst,metasenv = 
-               type_of_aux subst metasenv context p in
-             let expected_type, subst, metasenv = 
-               type_of_aux subst metasenv context constructor in
-             let outtypeinstance,subst,metasenv =
-               check_branch 
-                0 context metasenv subst 
-                no_left_params actual_type constructor expected_type in
-             (j+1,outtypeinstance::outtypeinstances,subst,metasenv))
-            (1,[],subst,metasenv) pl in
-        (* we are left to check that the outype matches his instances.
-           The easy case is when the outype is specified, that amount
-           to a trivial check. Otherwise, we should guess a type from
-           its instances *)
-        (* easy case *)
-        let _, subst, metasenv =
-          type_of_aux subst metasenv context
-            (C.Appl ((outtype :: right_args) @ [term]))
-        in
-        let (subst,metasenv) = 
-          List.fold_left
-            (fun (subst,metasenv) (constructor_args_no,context,instance,args) ->
-              let instance' = 
-                let appl =
-                  let outtype' =
-                    CicSubstitution.lift constructor_args_no outtype
-                  in
-                  C.Appl (outtype'::args)
-                in
-(*
-                (* if appl is not well typed then the type_of below solves the
-                 * problem *)
-                let (_, subst, metasenv) =
-                  type_of_aux subst metasenv context appl
-                in
-*)
-                CicMetaSubst.whd subst context appl
-              in
-               Un.fo_unif_subst subst context metasenv instance instance')
-             (subst,metasenv) outtypeinstances in
-        CicMetaSubst.whd subst
-          context (C.Appl(outtype::right_args@[term])),subst,metasenv
-   | C.Fix (i,fl) ->
-      let subst,metasenv,types =
-       List.fold_left
-        (fun (subst,metasenv,types) (n,_,ty,_) ->
-          let _,subst',metasenv' = type_of_aux subst metasenv context ty in
-           subst',metasenv', Some (C.Name n,(C.Decl ty)) :: types
-        ) (subst,metasenv,[]) fl
-      in
-       let len = List.length types in
-       let context' = types@context in
-       let subst,metasenv =
-        List.fold_left
-         (fun (subst,metasenv) (name,x,ty,bo) ->
-           let ty_of_bo,subst,metasenv =
-            type_of_aux subst metasenv context' bo
+and type_of_aux' metasenv context t ugraph =
+  let rec type_of_aux subst metasenv context t ugraph =
+    let module C = Cic in
+    let module S = CicSubstitution in
+    let module U = UriManager in
+      match t with
+         (*    function *)
+         C.Rel n ->
+           (try
+               match List.nth context (n - 1) with
+                  Some (_,C.Decl ty) -> 
+                     t,S.lift n ty,subst,metasenv, ugraph
+                | Some (_,C.Def (_,Some ty)) -> 
+                     t,S.lift n ty,subst,metasenv, ugraph
+                | Some (_,C.Def (bo,None)) ->
+                    type_of_aux subst metasenv context (S.lift n bo) ugraph 
+                | None -> raise (RefineFailure "Rel to hidden hypothesis")
+             with
+                _ -> raise (RefineFailure "Not a close term")
+           )
+       | C.Var (uri,exp_named_subst) ->
+           let exp_named_subst',subst',metasenv',ugraph1 =
+             check_exp_named_subst 
+                subst metasenv context exp_named_subst ugraph 
+            in
+            let ty_uri,ugraph1 = type_of_variable uri ugraph in
+           let ty =
+             CicSubstitution.subst_vars exp_named_subst' ty_uri
+           in
+             C.Var (uri,exp_named_subst'),ty,subst',metasenv',ugraph1
+       | C.Meta (n,l) -> 
+            (try
+               let (canonical_context, term,ty) = 
+                 CicUtil.lookup_subst n subst 
+               in
+               let l',subst',metasenv',ugraph1 =
+                check_metasenv_consistency n subst metasenv context
+                  canonical_context l ugraph 
+               in
+                (* trust or check ??? *)
+                C.Meta (n,l'),CicSubstitution.subst_meta l' ty, 
+                   subst', metasenv', ugraph1
+                  (* type_of_aux subst metasenv 
+                     context (CicSubstitution.subst_meta l term) *)
+             with CicUtil.Subst_not_found _ ->
+               let (_,canonical_context,ty) = CicUtil.lookup_meta n metasenv in
+               let l',subst',metasenv', ugraph1 =
+                check_metasenv_consistency n subst metasenv context
+                  canonical_context l ugraph
+               in
+                C.Meta (n,l'),CicSubstitution.subst_meta l' ty, 
+                   subst', metasenv',ugraph1)
+       | C.Sort (C.Type tno) -> 
+            let tno' = CicUniv.fresh() in 
+           let ugraph1 = CicUniv.add_gt tno' tno ugraph in
+             t,(C.Sort (C.Type tno')),subst,metasenv,ugraph1
+       | C.Sort _ -> 
+            t,C.Sort (C.Type (CicUniv.fresh())),subst,metasenv,ugraph
+       | C.Implicit _ -> raise (AssertFailure "21")
+       | C.Cast (te,ty) ->
+           let ty',_,subst',metasenv',ugraph1 =
+              type_of_aux subst metasenv context ty ugraph 
+            in
+           let te',inferredty,subst'',metasenv'',ugraph2 =
+              type_of_aux subst' metasenv' context te ugraph1
+           in
+              (try
+                let subst''',metasenv''',ugraph3 =
+                  fo_unif_subst subst'' context metasenv'' 
+                     inferredty ty ugraph2
+                in
+                  C.Cast (te',ty'),ty',subst''',metasenv''',ugraph3
+               with
+                  _ -> raise (RefineFailure "Cast"))
+       | C.Prod (name,s,t) ->
+           let s',sort1,subst',metasenv',ugraph1 = 
+              type_of_aux subst metasenv context s ugraph 
+            in
+           let t',sort2,subst'',metasenv'',ugraph2 =
+              type_of_aux subst' metasenv' 
+                ((Some (name,(C.Decl s')))::context) t ugraph1
+           in
+            let sop,subst''',metasenv''',ugraph3 =
+              sort_of_prod subst'' metasenv'' 
+                context (name,s') (sort1,sort2) ugraph2
+            in
+              C.Prod (name,s',t'),sop,subst''',metasenv''',ugraph3
+       | C.Lambda (n,s,t) ->
+           let s',sort1,subst',metasenv',ugraph1 = 
+             type_of_aux subst metasenv context s ugraph
+           in
+             (match CicReduction.whd ~subst:subst' context sort1 with
+                  C.Meta _
+                | C.Sort _ -> ()
+                | _ ->
+                    raise (RefineFailure (sprintf
+                                            "Not well-typed lambda-abstraction: the source %s should be a type;
+             instead it is a term of type %s" (CicPp.ppterm s)
+                                            (CicPp.ppterm sort1)))
+             ) ;
+             let t',type2,subst'',metasenv'',ugraph2 =
+               type_of_aux subst' metasenv' 
+                  ((Some (n,(C.Decl s')))::context) t ugraph1
+             in
+               C.Lambda (n,s',t'),C.Prod (n,s',type2),
+                  subst'',metasenv'',ugraph2
+       | C.LetIn (n,s,t) ->
+           (* only to check if s is well-typed *)
+           let s',ty,subst',metasenv',ugraph1 = 
+             type_of_aux subst metasenv context s ugraph
+           in
+           let t',inferredty,subst'',metasenv'',ugraph2 =
+             type_of_aux subst' metasenv' 
+                ((Some (n,(C.Def (s',Some ty))))::context) t ugraph1
+           in
+             (* One-step LetIn reduction. 
+               * Even faster than the previous solution.
+              * Moreover the inferred type is closer to the expected one. 
+               *)
+             C.LetIn (n,s',t'),CicSubstitution.subst s' inferredty,
+                subst'',metasenv'',ugraph2
+       | C.Appl (he::((_::_) as tl)) ->
+           let he',hetype,subst',metasenv',ugraph1 = 
+             type_of_aux subst metasenv context he ugraph 
+           in
+           let tlbody_and_type,subst'',metasenv'',ugraph2 =
+             List.fold_right
+               (fun x (res,subst,metasenv,ugraph) ->
+                  let x',ty,subst',metasenv',ugraph1 =
+                    type_of_aux subst metasenv context x ugraph
+                  in
+                    (x', ty)::res,subst',metasenv',ugraph1
+               ) tl ([],subst',metasenv',ugraph1)
+           in
+            let tl',applty,subst''',metasenv''',ugraph3 =
+             eat_prods subst'' metasenv'' context 
+                hetype tlbody_and_type ugraph2
+            in
+              C.Appl (he'::tl'), applty,subst''',metasenv''',ugraph3
+       | C.Appl _ -> raise (RefineFailure "Appl: no arguments")
+       | C.Const (uri,exp_named_subst) ->
+           let exp_named_subst',subst',metasenv',ugraph1 =
+             check_exp_named_subst subst metasenv context 
+                exp_named_subst ugraph in
+           let ty_uri,ugraph2 = type_of_constant uri ugraph1 in
+           let cty =
+             CicSubstitution.subst_vars exp_named_subst' ty_uri
+           in
+             C.Const (uri,exp_named_subst'),cty,subst',metasenv',ugraph2
+       | C.MutInd (uri,i,exp_named_subst) ->
+           let exp_named_subst',subst',metasenv',ugraph1 =
+             check_exp_named_subst subst metasenv context 
+                exp_named_subst ugraph 
+           in
+           let ty_uri,ugraph2 = type_of_mutual_inductive_defs uri i ugraph1 in
+           let cty =
+             CicSubstitution.subst_vars exp_named_subst' ty_uri in
+             C.MutInd (uri,i,exp_named_subst'),cty,subst',metasenv',ugraph2
+       | C.MutConstruct (uri,i,j,exp_named_subst) ->
+           let exp_named_subst',subst',metasenv',ugraph1 =
+             check_exp_named_subst subst metasenv context 
+                exp_named_subst ugraph 
+            in
+           let ty_uri,ugraph2 = 
+              type_of_mutual_inductive_constr uri i j ugraph1 
+            in
+           let cty =
+             CicSubstitution.subst_vars exp_named_subst' ty_uri 
+            in
+             C.MutConstruct (uri,i,j,exp_named_subst'),cty,subst',
+                metasenv',ugraph2
+       | C.MutCase (uri, i, outtype, term, pl) ->
+           (* first, get the inductive type (and noparams) 
+             * in the environment  *)
+           let (_,b,arity,constructors), expl_params, no_left_params,ugraph =
+             let obj,u = CicEnvironment.get_obj ugraph uri in
+              match obj with
+                 C.InductiveDefinition (l,expl_params,parsno,_) -> 
+                   List.nth l i , expl_params, parsno, u
+               | _ ->
+                   raise
+                     (RefineFailure
+                        ("Unkown mutual inductive definition " ^ 
+                         U.string_of_uri uri)) 
            in
-            Un.fo_unif_subst subst context' metasenv
-              ty_of_bo (CicMetaSubst.lift subst len ty)
-         ) (subst,metasenv) fl in
-        let (_,_,ty,_) = List.nth fl i in
-         ty,subst,metasenv
-   | C.CoFix (i,fl) ->
-      let subst,metasenv,types =
-       List.fold_left
-        (fun (subst,metasenv,types) (n,ty,_) ->
-          let _,subst',metasenv' = type_of_aux subst metasenv context ty in
-           subst',metasenv', Some (C.Name n,(C.Decl ty)) :: types
-        ) (subst,metasenv,[]) fl
-      in
-       let len = List.length types in
-       let context' = types@context in
-       let subst,metasenv =
-        List.fold_left
-         (fun (subst,metasenv) (name,ty,bo) ->
-           let ty_of_bo,subst,metasenv =
-            type_of_aux subst metasenv context' bo
+          let rec count_prod t =
+             match CicReduction.whd ~subst context t with
+                C.Prod (_, _, t) -> 1 + (count_prod t)
+              | _ -> 0 
+           in 
+          let no_args = count_prod arity in
+            (* now, create a "generic" MutInd *)
+          let metasenv,left_args = 
+             CicMkImplicit.n_fresh_metas metasenv subst context no_left_params
+           in
+          let metasenv,right_args = 
+             let no_right_params = no_args - no_left_params in
+              if no_right_params < 0 then assert false
+              else CicMkImplicit.n_fresh_metas 
+                      metasenv subst context no_right_params 
+           in
+          let metasenv,exp_named_subst = 
+             CicMkImplicit.fresh_subst metasenv subst context expl_params in
+          let expected_type = 
+             if no_args = 0 then 
+              C.MutInd (uri,i,exp_named_subst)
+             else
+              C.Appl 
+                 (C.MutInd (uri,i,exp_named_subst)::(left_args @ right_args))
+          in
+            (* check consistency with the actual type of term *)
+          let term',actual_type,subst,metasenv,ugraph1 = 
+             type_of_aux subst metasenv context term ugraph in
+          let expected_type',_, subst, metasenv,ugraph2 =
+             type_of_aux subst metasenv context expected_type ugraph1
+          in
+          let actual_type = CicReduction.whd ~subst context actual_type in
+          let subst,metasenv,ugraph3 =
+             fo_unif_subst subst context metasenv 
+               expected_type' actual_type ugraph2
+          in
+           let rec instantiate_prod t =
+            function
+               [] -> t
+             | he::tl ->
+                match CicReduction.whd ~subst context t with
+                   C.Prod (_,_,t') ->
+                    instantiate_prod (CicSubstitution.subst he t') tl
+                 | _ -> assert false
            in
-            Un.fo_unif_subst subst context' metasenv
-              ty_of_bo (CicMetaSubst.lift subst len ty)
-         ) (subst,metasenv) fl in
-      
-        let (_,ty,_) = List.nth fl i in
-         ty,subst,metasenv
+           let arity_instantiated_with_left_args =
+            instantiate_prod arity left_args in
+            (* TODO: check if the sort elimination 
+              * is allowed: [(I q1 ... qr)|B] *)
+          let (pl',_,outtypeinstances,subst,metasenv,ugraph4) =
+             List.fold_left
+              (fun (pl,j,outtypeinstances,subst,metasenv,ugraph) p ->
+                 let constructor =
+                   if left_args = [] then
+                     (C.MutConstruct (uri,i,j,exp_named_subst))
+                   else
+                     (C.Appl 
+                        (C.MutConstruct (uri,i,j,exp_named_subst)::left_args))
+                 in
+                 let p',actual_type,subst,metasenv,ugraph1 = 
+                   type_of_aux subst metasenv context p ugraph 
+                  in
+                 let constructor',expected_type, subst, metasenv,ugraph2 = 
+                   type_of_aux subst metasenv context constructor ugraph1 
+                  in
+                 let outtypeinstance,subst,metasenv,ugraph3 =
+                   check_branch 0 context metasenv subst no_left_params 
+                      actual_type constructor' expected_type ugraph2 
+                  in
+                   (pl @ [p'],j+1,
+                     outtypeinstance::outtypeinstances,subst,metasenv,ugraph3))
+              ([],1,[],subst,metasenv,ugraph3) pl 
+           in
+           
+             (* we are left to check that the outype matches his instances.
+               The easy case is when the outype is specified, that amount
+               to a trivial check. Otherwise, we should guess a type from
+               its instances 
+             *)
+             
+           (match outtype with
+           | C.Meta (n,l) ->
+               (let candidate,ugraph5,metasenv,subst = 
+                 let exp_name_subst, metasenv = 
+                    let o,_ = 
+                      CicEnvironment.get_obj CicUniv.empty_ugraph uri 
+                    in
+                    let uris = CicUtil.params_of_obj o in
+                    List.fold_right (
+                      fun uri (acc,metasenv) -> 
+                        let metasenv',new_meta = 
+                           CicMkImplicit.mk_implicit metasenv subst context
+                        in
+                        let irl =
+                          CicMkImplicit.identity_relocation_list_for_metavariable 
+                            context
+                        in
+                        (uri, Cic.Meta(new_meta,irl))::acc, metasenv'
+                    ) uris ([],metasenv)
+                 in
+                 let ty =
+                  match left_args,right_args with
+                     [],[] -> Cic.MutInd(uri, i, exp_name_subst)
+                   | _,_ ->
+                      let rec mk_right_args =
+                       function
+                          0 -> []
+                        | n -> (Cic.Rel n)::(mk_right_args (n - 1))
+                      in
+                      let right_args_no = List.length right_args in
+                      let lifted_left_args =
+                       List.map (CicSubstitution.lift right_args_no) left_args
+                      in
+                       Cic.Appl (Cic.MutInd(uri,i,exp_name_subst)::
+                        (lifted_left_args @ mk_right_args right_args_no))
+                 in
+                 let fresh_name = 
+                   FreshNamesGenerator.mk_fresh_name ~subst metasenv 
+                     context Cic.Anonymous ~typ:ty
+                 in
+                 match outtypeinstances with
+                 | [] -> 
+                     let extended_context = 
+                      let rec add_right_args =
+                       function
+                          Cic.Prod (name,ty,t) ->
+                           Some (name,Cic.Decl ty)::(add_right_args t)
+                        | _ -> []
+                      in
+                       (Some (fresh_name,Cic.Decl ty))::
+                       (List.rev
+                        (add_right_args arity_instantiated_with_left_args))@
+                       context
+                     in
+                     let metasenv,new_meta = 
+                       CicMkImplicit.mk_implicit metasenv subst extended_context
+                     in
+                    let irl =
+                       CicMkImplicit.identity_relocation_list_for_metavariable 
+                         extended_context
+                     in
+                     let rec add_lambdas b =
+                      function
+                         Cic.Prod (name,ty,t) ->
+                          Cic.Lambda (name,ty,(add_lambdas b t))
+                       | _ -> Cic.Lambda (fresh_name, ty, b)
+                     in
+                     let candidate = 
+                      add_lambdas (Cic.Meta (new_meta,irl))
+                       arity_instantiated_with_left_args
+                     in
+                     (Some candidate),ugraph4,metasenv,subst
+                 | (constructor_args_no,_,instance,_)::tl -> 
+                     try
+                       let instance',subst,metasenv = 
+                         CicMetaSubst.delift_rels subst metasenv
+                          constructor_args_no instance
+                       in
+                       let candidate,ugraph,metasenv,subst =
+                         List.fold_left (
+                           fun (candidate_oty,ugraph,metasenv,subst) 
+                             (constructor_args_no,_,instance,_) ->
+                               match candidate_oty with
+                               | None -> None,ugraph,metasenv,subst
+                               | Some ty ->
+                                 try 
+                                   let instance',subst,metasenv = 
+                                     CicMetaSubst.delift_rels subst metasenv
+                                      constructor_args_no instance
+                                   in
+                                   let subst,metasenv,ugraph =
+                                    fo_unif_subst subst context metasenv 
+                                      instance' ty ugraph
+                                   in
+                                    candidate_oty,ugraph,metasenv,subst
+                                 with
+                                    CicMetaSubst.DeliftingARelWouldCaptureAFreeVariable
+                                  | CicUnification.UnificationFailure _
+                                  | CicUnification.Uncertain _ ->
+                                     None,ugraph,metasenv,subst
+                         ) (Some instance',ugraph4,metasenv,subst) tl
+                       in
+                       match candidate with
+                       | None -> None, ugraph,metasenv,subst
+                       | Some t -> 
+                          let rec add_lambdas n b =
+                           function
+                              Cic.Prod (name,ty,t) ->
+                               Cic.Lambda (name,ty,(add_lambdas (n + 1) b t))
+                            | _ ->
+                              Cic.Lambda (fresh_name, ty,
+                               CicSubstitution.lift (n + 1) t)
+                          in
+                           Some
+                            (add_lambdas 0 t arity_instantiated_with_left_args),
+                           ugraph,metasenv,subst
+                     with CicMetaSubst.DeliftingARelWouldCaptureAFreeVariable ->
+                       None,ugraph4,metasenv,subst
+               in
+               match candidate with
+               | None -> raise (Uncertain "can't solve an higher order unification problem") 
+               | Some candidate ->
+                   let subst,metasenv,ugraph = 
+                     fo_unif_subst subst context metasenv 
+                       candidate outtype ugraph5
+                   in
+                     C.MutCase (uri, i, outtype, term', pl'),
+                      CicReduction.head_beta_reduce
+                       (CicMetaSubst.apply_subst subst
+                        (Cic.Appl (outtype::right_args@[term']))),
+                     subst,metasenv,ugraph)
+           | _ ->    (* easy case *)
+             let _,_, subst, metasenv,ugraph5 =
+               type_of_aux subst metasenv context
+                 (C.Appl ((outtype :: right_args) @ [term'])) ugraph4
+             in
+             let (subst,metasenv,ugraph6) = 
+               List.fold_left
+                 (fun (subst,metasenv,ugraph) 
+                        (constructor_args_no,context,instance,args) ->
+                    let instance' = 
+                      let appl =
+                        let outtype' =
+                          CicSubstitution.lift constructor_args_no outtype
+                        in
+                          C.Appl (outtype'::args)
+                      in
+                        CicReduction.whd ~subst context appl
+                    in
+                    fo_unif_subst subst context metasenv 
+                        instance instance' ugraph)
+                 (subst,metasenv,ugraph5) outtypeinstances 
+             in
+               C.MutCase (uri, i, outtype, term', pl'),
+                 CicReduction.head_beta_reduce
+                  (CicMetaSubst.apply_subst subst
+                   (C.Appl(outtype::right_args@[term]))),
+                 subst,metasenv,ugraph6)
+       | C.Fix (i,fl) ->
+           let fl_ty',subst,metasenv,types,ugraph1 =
+             List.fold_left
+               (fun (fl,subst,metasenv,types,ugraph) (n,_,ty,_) ->
+                  let ty',_,subst',metasenv',ugraph1 = 
+                      type_of_aux subst metasenv context ty ugraph 
+                   in
+                    fl @ [ty'],subst',metasenv', 
+                       Some (C.Name n,(C.Decl ty')) :: types, ugraph
+               ) ([],subst,metasenv,[],ugraph) fl
+           in
+           let len = List.length types in
+           let context' = types@context in
+           let fl_bo',subst,metasenv,ugraph2 =
+              List.fold_left
+               (fun (fl,subst,metasenv,ugraph) (name,x,ty,bo) ->
+                  let bo',ty_of_bo,subst,metasenv,ugraph1 =
+                    type_of_aux subst metasenv context' bo ugraph
+                  in
+                   let subst',metasenv',ugraph' =
+                    fo_unif_subst subst context' metasenv
+                      ty_of_bo (CicSubstitution.lift len ty) ugraph1
+                   in 
+                     fl @ [bo'] , subst',metasenv',ugraph'
+               ) ([],subst,metasenv,ugraph1) fl 
+            in
+            let (_,_,ty,_) = List.nth fl i in
+            (* now we have the new ty in fl_ty', the new bo in fl_bo',
+             * and we want the new fl with bo' and ty' injected in the right
+             * place.
+             *) 
+            let rec map3 f l1 l2 l3 =
+              match l1,l2,l3 with
+              | [],[],[] -> []
+              | h1::tl1,h2::tl2,h3::tl3 -> (f h1 h2 h3) :: (map3 f tl1 tl2 tl3)
+              | _ -> assert false 
+            in
+            let fl'' = map3 (fun ty' bo' (name,x,ty,bo) -> (name,x,ty',bo') ) 
+              fl_ty' fl_bo' fl 
+            in
+              C.Fix (i,fl''),ty,subst,metasenv,ugraph2
+       | C.CoFix (i,fl) ->
+           let fl_ty',subst,metasenv,types,ugraph1 =
+             List.fold_left
+               (fun (fl,subst,metasenv,types,ugraph) (n,ty,_) ->
+                  let ty',_,subst',metasenv',ugraph1 = 
+                     type_of_aux subst metasenv context ty ugraph 
+                   in
+                    fl @ [ty'],subst',metasenv', 
+                       Some (C.Name n,(C.Decl ty')) :: types, ugraph1
+               ) ([],subst,metasenv,[],ugraph) fl
+           in
+           let len = List.length types in
+           let context' = types@context in
+           let fl_bo',subst,metasenv,ugraph2 =
+              List.fold_left
+               (fun (fl,subst,metasenv,ugraph) (name,ty,bo) ->
+                  let bo',ty_of_bo,subst,metasenv,ugraph1 =
+                    type_of_aux subst metasenv context' bo ugraph
+                  in
+                   let subst',metasenv',ugraph' = 
+                    fo_unif_subst subst context' metasenv
+                       ty_of_bo (CicSubstitution.lift len ty) ugraph1
+                   in
+                     fl @ [bo'],subst',metasenv',ugraph'
+               ) ([],subst,metasenv,ugraph1) fl 
+            in
+            let (_,ty,_) = List.nth fl i in
+            (* now we have the new ty in fl_ty', the new bo in fl_bo',
+             * and we want the new fl with bo' and ty' injected in the right
+             * place.
+             *) 
+            let rec map3 f l1 l2 l3 =
+              match l1,l2,l3 with
+              | [],[],[] -> []
+              | h1::tl1,h2::tl2,h3::tl3 -> (f h1 h2 h3) :: (map3 f tl1 tl2 tl3)
+              | _ -> assert false
+            in
+            let fl'' = map3 (fun ty' bo' (name,ty,bo) -> (name,ty',bo') ) 
+              fl_ty' fl_bo' fl 
+            in
+              C.CoFix (i,fl''),ty,subst,metasenv,ugraph2
 
- (* check_metasenv_consistency checks that the "canonical" context of a
- metavariable is consitent - up to relocation via the relocation list l -
- with the actual context *)
- and check_metasenv_consistency
-  metano subst metasenv context canonical_context l
- =
-   let module C = Cic in
-   let module R = CicReduction in
-   let module S = CicSubstitution in
 (* check_metasenv_consistency checks that the "canonical" context of a
    metavariable is consitent - up to relocation via the relocation list l -
    with the actual context *)
 and check_metasenv_consistency
+    metano subst metasenv context canonical_context l ugraph
   =
+    let module C = Cic in
+    let module R = CicReduction in
+    let module S = CicSubstitution in
     let lifted_canonical_context = 
-     let rec aux i =
-      function
-         [] -> []
-       | (Some (n,C.Decl t))::tl ->
-          (Some (n,C.Decl (S.lift_meta l (S.lift i t))))::(aux (i+1) tl)
-       | (Some (n,C.Def (t,None)))::tl ->
-          (Some (n,C.Def ((S.lift_meta l (S.lift i t)),None)))::(aux (i+1) tl)
-       | None::tl -> None::(aux (i+1) tl)
-       | (Some (n,C.Def (t,Some ty)))::tl ->
-           (Some (n,
-            C.Def ((S.lift_meta l (S.lift i t)),
-              Some (S.lift_meta l (S.lift i ty))))) :: (aux (i+1) tl)
-     in
-      aux 1 canonical_context
+      let rec aux i =
+       function
+            [] -> []
+         | (Some (n,C.Decl t))::tl ->
+              (Some (n,C.Decl (S.subst_meta l (S.lift i t))))::(aux (i+1) tl)
+         | (Some (n,C.Def (t,None)))::tl ->
+              (Some (n,C.Def ((S.subst_meta l (S.lift i t)),None)))::(aux (i+1) tl)
+         | None::tl -> None::(aux (i+1) tl)
+         | (Some (n,C.Def (t,Some ty)))::tl ->
+              (Some (n,
+                    C.Def ((S.subst_meta l (S.lift i t)),
+                           Some (S.subst_meta l (S.lift i ty))))) :: (aux (i+1) tl)
+      in
+       aux 1 canonical_context 
     in
-     List.fold_left2 
-      (fun (subst,metasenv) t ct -> 
-        match (t,ct) with
-           _,None ->
-             subst,metasenv
-         | Some t,Some (_,C.Def (ct,_)) ->
-            (try
-              CicUnification.fo_unif_subst subst context metasenv t ct
-             with _ -> raise (NotRefinable (sprintf "The local context is not consistent with the canonical context, since %s cannot be unified with %s" (CicMetaSubst.ppterm subst t) (CicMetaSubst.ppterm subst ct))))
-         | Some t,Some (_,C.Decl ct) ->
-            let inferredty,subst',metasenv' =
-             type_of_aux subst metasenv context t
+      try
+       List.fold_left2 
+         (fun (l,subst,metasenv,ugraph) t ct -> 
+             match (t,ct) with
+                _,None ->
+                  l @ [None],subst,metasenv,ugraph
+               | Some t,Some (_,C.Def (ct,_)) ->
+                   let subst',metasenv',ugraph' = 
+                  (try
+                     fo_unif_subst subst context metasenv t ct ugraph
+                   with e -> raise (RefineFailure (sprintf "The local context is not consistent with the canonical context, since %s cannot be unified with %s. Reason: %s" (CicMetaSubst.ppterm subst t) (CicMetaSubst.ppterm subst ct) (match e with AssertFailure msg -> msg | _ -> (Printexc.to_string e)))))
+                   in
+                     l @ [Some t],subst',metasenv',ugraph'
+               | Some t,Some (_,C.Decl ct) ->
+                  let t',inferredty,subst',metasenv',ugraph1 =
+                    type_of_aux subst metasenv context t ugraph
+                  in
+                   let subst'',metasenv'',ugraph2 = 
+                    (try
+                       fo_unif_subst
+                         subst' context metasenv' inferredty ct ugraph1
+                     with e -> raise (RefineFailure (sprintf "The local context is not consistent with the canonical context, since the type %s of %s cannot be unified with the expected type %s. Reason: %s" (CicMetaSubst.ppterm subst' inferredty) (CicMetaSubst.ppterm subst' t) (CicMetaSubst.ppterm subst' ct) (match e with AssertFailure msg -> msg | _ -> (Printexc.to_string e)))))
+                   in
+                     l @ [Some t'], subst'',metasenv'',ugraph2
+               | None, Some _  ->
+                  raise (RefineFailure (sprintf
+                                          "Not well typed metavariable instance %s: the local context does not instantiate an hypothesis even if the hypothesis is not restricted in the canonical context %s"
+                                          (CicMetaSubst.ppterm subst (Cic.Meta (metano, l)))
+                                          (CicMetaSubst.ppcontext subst canonical_context)))
+         ) ([],subst,metasenv,ugraph) l lifted_canonical_context 
+      with
+         Invalid_argument _ ->
+           raise
+           (RefineFailure
+               (sprintf
+                 "Not well typed metavariable instance %s: the length of the local context does not match the length of the canonical context %s"
+                 (CicMetaSubst.ppterm subst (Cic.Meta (metano, l)))
+                 (CicMetaSubst.ppcontext subst canonical_context)))
+
+  and check_exp_named_subst metasubst metasenv context tl ugraph =
+    let rec check_exp_named_subst_aux metasubst metasenv substs tl ugraph  =
+      match tl with
+         [] -> [],metasubst,metasenv,ugraph
+       | ((uri,t) as subst)::tl ->
+           let ty_uri,ugraph1 =  type_of_variable uri ugraph in
+           let typeofvar =
+              CicSubstitution.subst_vars substs ty_uri in
+             (* CSC: why was this code here? it is wrong
+                (match CicEnvironment.get_cooked_obj ~trust:false uri with
+                Cic.Variable (_,Some bo,_,_) ->
+                raise
+                (RefineFailure
+                "A variable with a body can not be explicit substituted")
+                | Cic.Variable (_,None,_,_) -> ()
+                | _ ->
+                raise
+                (RefineFailure
+                ("Unkown variable definition " ^ UriManager.string_of_uri uri))
+                ) ;
+             *)
+           let t',typeoft,metasubst',metasenv',ugraph2 =
+              type_of_aux metasubst metasenv context t ugraph1
+           in
+            let metasubst'',metasenv'',ugraph3 =
+              try
+               fo_unif_subst 
+                  metasubst' context metasenv' typeoft typeofvar ugraph2
+              with _ ->
+               raise (RefineFailure
+                        ("Wrong Explicit Named Substitution: " ^ 
+                           CicMetaSubst.ppterm metasubst' typeoft ^
+                         " not unifiable with " ^ 
+                          CicMetaSubst.ppterm metasubst' typeofvar))
+            in
+            (* FIXME: no mere tail recursive! *)
+            let exp_name_subst, metasubst''', metasenv''', ugraph4 = 
+              check_exp_named_subst_aux 
+                metasubst'' metasenv'' (substs@[subst]) tl ugraph3
             in
-             (try
-               CicUnification.fo_unif_subst
-                subst' context metasenv' inferredty ct
-             with _ -> raise (NotRefinable (sprintf "The local context is not consistent with the canonical context, since the type %s of %s cannot be unified with the expected type %s" (CicMetaSubst.ppterm subst' inferredty) (CicMetaSubst.ppterm subst' t) (CicMetaSubst.ppterm subst' ct))))
-         | None, Some _  ->
-             raise (NotRefinable (sprintf
-              "Not well typed metavariable instance %s: the local context does not instantiate an hypothesis even if the hypothesis is not restricted in the canonical context %s"
-              (CicMetaSubst.ppterm subst (Cic.Meta (metano, l)))
-              (CicMetaSubst.ppcontext subst canonical_context)))
-      ) (subst,metasenv) l lifted_canonical_context 
+              ((uri,t')::exp_name_subst), metasubst''', metasenv''', ugraph4
+    in
+      check_exp_named_subst_aux metasubst metasenv [] tl ugraph
 
- and check_exp_named_subst metasubst metasenv context =
-  let rec check_exp_named_subst_aux metasubst metasenv substs =
-   function
-      [] -> metasubst,metasenv
-    | ((uri,t) as subst)::tl ->
-       let typeofvar =
-        CicSubstitution.subst_vars substs (type_of_variable uri) in
-       (match CicEnvironment.get_cooked_obj ~trust:false uri with
-           Cic.Variable (_,Some bo,_,_) ->
-            raise
-             (NotRefinable
-               "A variable with a body can not be explicit substituted")
-         | Cic.Variable (_,None,_,_) -> ()
-         | _ -> raise (WrongUriToVariable (UriManager.string_of_uri uri))
-       ) ;
-       let typeoft,metasubst',metasenv' =
-        type_of_aux metasubst metasenv context t
-       in
-        try
-         let metasubst'',metasenv'' =
-          CicUnification.fo_unif_subst
-           metasubst' context metasenv' typeoft typeofvar
-         in
-          check_exp_named_subst_aux metasubst'' metasenv'' (substs@[subst]) tl
-        with _ ->
-         raise (NotRefinable "Wrong Explicit Named Substitution")
-  in
-   check_exp_named_subst_aux metasubst metasenv []
 
- and sort_of_prod subst metasenv context (name,s) (t1, t2) =
-  let module C = Cic in
-    let t1'' = CicMetaSubst.whd subst context t1 in
-    let t2'' = CicMetaSubst.whd subst ((Some (name,C.Decl s))::context) t2 in
-    match (t1'', t2'') with
-       (C.Sort s1, C.Sort s2)
-         when (s2 = C.Prop or s2 = C.Set or s2 = C.CProp) -> (* different than Coq manual!!! *)
-          C.Sort s2
-     | (C.Sort s1, C.Sort s2) ->
-         (*CSC manca la gestione degli universi!!! *)
-         C.Sort C.Type
-     | (C.Meta _,_) | (_,C.Meta _) ->
-         (* TODO how can we force the meta to become a sort? If we don't we
-          * brake the invariant that refine produce only well typed terms *)
-         (* TODO if we check the non meta term and if it is a sort then we are
-          * likely to know the exact value of the result e.g. if the rhs is a
-          * Sort (Prop | Set | CProp) then the result is the rhs *)
-         (C.Sort C.Type)
-(*           t2'' *)
-     | (_,_) ->
-         raise (NotRefinable (sprintf
-          "Two types were expected, found %s (that reduces to %s) and %s (that reduces to %s)"
-          (CicPp.ppterm t1) (CicPp.ppterm t1'') (CicPp.ppterm t2)
-          (CicPp.ppterm t2'')))
+  and sort_of_prod subst metasenv context (name,s) (t1, t2) ugraph =
+    let module C = Cic in
+    let context_for_t2 = (Some (name,C.Decl s))::context in
+    let t1'' = CicReduction.whd ~subst context t1 in
+    let t2'' = CicReduction.whd ~subst context_for_t2 t2 in
+      match (t1'', t2'') with
+         (C.Sort s1, C.Sort s2)
+            when (s2 = C.Prop or s2 = C.Set or s2 = C.CProp) -> (* different than Coq manual!!! *)
+              C.Sort s2,subst,metasenv,ugraph
+       | (C.Sort (C.Type t1), C.Sort (C.Type t2)) -> 
+           (* TASSI: CONSRTAINTS: the same in cictypechecker, doubletypeinference *)
+           let t' = CicUniv.fresh() in 
+           let ugraph1 = CicUniv.add_ge t' t1 ugraph in
+           let ugraph2 = CicUniv.add_ge t' t2 ugraph1 in
+             C.Sort (C.Type t'),subst,metasenv,ugraph2
+       | (C.Sort _,C.Sort (C.Type t1)) -> 
+           (* TASSI: CONSRTAINTS: the same in cictypechecker, doubletypeinference *)
+           C.Sort (C.Type t1),subst,metasenv,ugraph
+       | (C.Meta _, C.Sort _) -> t2'',subst,metasenv,ugraph
+       | (C.Sort _,C.Meta _) | (C.Meta _,C.Meta _) ->
+            (* TODO how can we force the meta to become a sort? If we don't we
+             * brake the invariant that refine produce only well typed terms *)
+            (* TODO if we check the non meta term and if it is a sort then we are
+             * likely to know the exact value of the result e.g. if the rhs is a
+             * Sort (Prop | Set | CProp) then the result is the rhs *)
+            let (metasenv,idx) =
+              CicMkImplicit.mk_implicit_sort metasenv subst in
+            let (subst, metasenv,ugraph1) =
+              fo_unif_subst subst context_for_t2 metasenv (C.Meta (idx,[])) t2'' ugraph
+            in
+              t2'',subst,metasenv,ugraph1
+       | (_,_) ->
+            raise (RefineFailure (sprintf
+                                   "Two sorts were expected, found %s (that reduces to %s) and %s (that reduces to %s)"
+                                   (CicPp.ppterm t1) (CicPp.ppterm t1'') (CicPp.ppterm t2)
+                                   (CicPp.ppterm t2'')))
 
- and eat_prods subst metasenv context hetype tlbody_and_type =
-  let rec aux context' args (resty,subst,metasenv) =
-   function
-      [] -> resty,subst,metasenv
-    | (arg,argty)::tl ->
-       let args' =
-        List.map
-         (function
-             None -> assert false
-           | Some t -> Some (CicMetaSubst.lift subst 1 t)
-         ) args in
-       let argty' = CicMetaSubst.lift subst (List.length args) argty in
-       let context'' = Some (Cic.Anonymous, Cic.Decl argty') :: context' in
-       let (metasenv, idx) =
-        CicMkImplicit.mk_implicit metasenv (context'' @ context) in
-       let irl =
-         (Some (Cic.Rel 1))::args' @
-          (CicMkImplicit.identity_relocation_list_for_metavariable ~start:2
-            context)
-       in
-       let newmeta = Cic.Meta (idx, irl) in
-       let prod =
-        Cic.Prod
-         (FreshNamesGenerator.mk_fresh_name
-           (CicMetaSubst.apply_subst_metasenv subst metasenv)
-           (CicMetaSubst.apply_subst_context subst context)
-           Cic.Anonymous
-           (CicMetaSubst.apply_subst subst argty),
-          argty, newmeta) in
-       let (_, subst, metasenv) = type_of_aux subst metasenv context prod in
-       let (subst, metasenv) =
-         CicUnification.fo_unif_subst subst context metasenv resty prod
-       in
-        aux context'' (Some arg :: args)
-         (CicMetaSubst.subst subst arg newmeta, subst, metasenv) tl
-  in
-   aux [] [] (hetype,subst,metasenv) tlbody_and_type
+  and eat_prods subst metasenv context hetype tlbody_and_type ugraph =
+    let rec mk_prod metasenv context =
+      function
+         [] ->
+           let (metasenv, idx) = 
+              CicMkImplicit.mk_implicit_type metasenv subst context 
+            in
+           let irl =
+              CicMkImplicit.identity_relocation_list_for_metavariable context
+           in
+              metasenv,Cic.Meta (idx, irl)
+       | (_,argty)::tl ->
+           let (metasenv, idx) = 
+              CicMkImplicit.mk_implicit_type metasenv subst context 
+            in
+           let irl =
+             CicMkImplicit.identity_relocation_list_for_metavariable context
+           in
+           let meta = Cic.Meta (idx,irl) in
+           let name =
+              (* The name must be fresh for context.                 *)
+              (* Nevertheless, argty is well-typed only in context.  *)
+              (* Thus I generate a name (name_hint) in context and   *)
+              (* then I generate a name --- using the hint name_hint *)
+              (* --- that is fresh in (context'@context).            *)
+              let name_hint = 
+               (* Cic.Name "pippo" *)
+               FreshNamesGenerator.mk_fresh_name ~subst metasenv 
+                 (*           (CicMetaSubst.apply_subst_metasenv subst metasenv) *)
+                 (CicMetaSubst.apply_subst_context subst context)
+                 Cic.Anonymous
+                 ~typ:(CicMetaSubst.apply_subst subst argty) 
+              in
+               (* [] and (Cic.Sort Cic.prop) are dummy: they will not be used *)
+               FreshNamesGenerator.mk_fresh_name ~subst
+                 [] context name_hint ~typ:(Cic.Sort Cic.Prop)
+           in
+           let metasenv,target =
+              mk_prod metasenv ((Some (name, Cic.Decl meta))::context) tl
+           in
+              metasenv,Cic.Prod (name,meta,target)
+    in
+    let metasenv,hetype' = mk_prod metasenv context tlbody_and_type in
+    let (subst, metasenv,ugraph1) =
+      try
+       fo_unif_subst subst context metasenv hetype hetype' ugraph
+      with exn ->
+       debug_print (Printf.sprintf "hetype=%s\nhetype'=%s\nmetasenv=%s\nsubst=%s"
+                        (CicPp.ppterm hetype)
+                        (CicPp.ppterm hetype')
+                        (CicMetaSubst.ppmetasenv metasenv [])
+                        (CicMetaSubst.ppsubst subst));
+       raise exn
 
- in
-  let ty,subst',metasenv' =
-   type_of_aux [] metasenv context t
+    in
+    let rec eat_prods metasenv subst context hetype ugraph =
+      function
+        | [] -> [],metasenv,subst,hetype,ugraph
+       | (hete, hety)::tl ->
+            (match hetype with
+                Cic.Prod (n,s,t) ->
+                  let arg,subst,metasenv,ugraph1 =
+                    try
+                       let subst,metasenv,ugraph1 = 
+                         fo_unif_subst subst context metasenv hety s ugraph
+                       in
+                         hete,subst,metasenv,ugraph1
+                    with exn ->
+                       (* we search a coercion from hety to s *)
+                       let coer = CoercGraph.look_for_coercion 
+                         (CicMetaSubst.apply_subst subst hety) 
+                         (CicMetaSubst.apply_subst subst s) 
+                       in
+                       match coer with
+                       | None -> raise exn
+                       | Some c -> 
+                           (Cic.Appl [ c ; hete ]), subst, metasenv, ugraph
+                  in
+                   let coerced_args,metasenv',subst',t',ugraph2 =
+                    eat_prods metasenv subst context
+                       (* (CicMetaSubst.subst subst hete t) tl *)
+                       (CicSubstitution.subst hete t) ugraph1 tl
+                   in
+                     arg::coerced_args,metasenv',subst',t',ugraph2
+               | _ -> assert false
+            )
+    in
+    let coerced_args,metasenv,subst,t,ugraph2 =
+      eat_prods metasenv subst context hetype' ugraph1 tlbody_and_type 
+    in
+      coerced_args,t,subst,metasenv,ugraph2
   in
-   (FreshNamesGenerator.clean_dummy_dependent_types
-     (CicMetaSubst.apply_subst subst' t),
-    FreshNamesGenerator.clean_dummy_dependent_types
-     (CicMetaSubst.apply_subst subst' ty),
-    CicMetaSubst.apply_subst_metasenv subst' metasenv')
+  
+  (* eat prods ends here! *)
+  
+  let t',ty,subst',metasenv',ugraph1 =
+   type_of_aux [] metasenv context t ugraph
+  in
+  let substituted_t = CicMetaSubst.apply_subst subst' t' in
+  let substituted_ty = CicMetaSubst.apply_subst subst' ty in
+    (* Andrea: ho rimesso qui l'applicazione della subst al
+       metasenv dopo che ho droppato l'invariante che il metsaenv
+       e' sempre istanziato *)
+  let substituted_metasenv = 
+    CicMetaSubst.apply_subst_metasenv subst' metasenv' in
+    (* metasenv' *)
+    (*  substituted_t,substituted_ty,substituted_metasenv *)
+    (* ANDREA: spostare tutta questa robaccia da un altra parte *)
+  let cleaned_t =
+    FreshNamesGenerator.clean_dummy_dependent_types substituted_t in
+  let cleaned_ty =
+    FreshNamesGenerator.clean_dummy_dependent_types substituted_ty in
+  let cleaned_metasenv =
+    List.map
+      (function (n,context,ty) ->
+         let ty' = FreshNamesGenerator.clean_dummy_dependent_types ty in
+         let context' =
+           List.map
+             (function
+                 None -> None
+               | Some (n, Cic.Decl t) ->
+                   Some (n,
+                         Cic.Decl (FreshNamesGenerator.clean_dummy_dependent_types t))
+               | Some (n, Cic.Def (bo,ty)) ->
+                   let bo' = FreshNamesGenerator.clean_dummy_dependent_types bo in
+                   let ty' =
+                      match ty with
+                         None -> None
+                       | Some ty ->
+                           Some (FreshNamesGenerator.clean_dummy_dependent_types ty)
+                   in
+                      Some (n, Cic.Def (bo',ty'))
+             ) context
+         in
+           (n,context',ty')
+      ) substituted_metasenv
+  in
+    (cleaned_t,cleaned_ty,cleaned_metasenv,ugraph1) 
 ;;
 
-(* DEBUGGING ONLY *)
+let type_of_aux' metasenv context term ugraph =
+  try 
+    type_of_aux' metasenv context term ugraph
+  with 
+    CicUniv.UniverseInconsistency msg -> raise (RefineFailure msg)
+
+(*CSC: this is a very very rough approximation; to be finished *)
+let are_all_occurrences_positive uri =
+ let rec aux =
+  (*CSC: here we should do a whd; but can we do that? *)
+  function
+     Cic.Appl (Cic.MutInd (uri',_,_)::_) when uri = uri' -> ()
+   | Cic.MutInd (uri',_,_) when uri = uri' -> ()
+   | Cic.Prod (_,_,t) -> aux t
+   | _ -> raise (RefineFailure "not well formed constructor type")
+ in
+  aux
+    
+let typecheck metasenv uri obj =
+ let ugraph = CicUniv.empty_ugraph in
+ match obj with
+    Cic.Constant (name,Some bo,ty,args,attrs) ->
+     let bo',boty,metasenv,ugraph = type_of_aux' metasenv [] bo ugraph in
+     let ty',_,metasenv,ugraph = type_of_aux' metasenv [] ty ugraph in
+     let subst,metasenv,ugraph = fo_unif_subst [] [] metasenv boty ty' ugraph in
+     let bo' = CicMetaSubst.apply_subst subst bo' in
+     let ty' = CicMetaSubst.apply_subst subst ty' in
+     let metasenv = CicMetaSubst.apply_subst_metasenv subst metasenv in
+      Cic.Constant (name,Some bo',ty',args,attrs),metasenv,ugraph
+  | Cic.Constant (name,None,ty,args,attrs) ->
+     let ty',_,metasenv,ugraph = type_of_aux' metasenv [] ty ugraph in
+      Cic.Constant (name,None,ty',args,attrs),metasenv,ugraph
+  | Cic.CurrentProof (name,metasenv',bo,ty,args,attrs) ->
+     assert (metasenv' = metasenv);
+     (* Here we do not check the metasenv for correctness *)
+     let bo',boty,metasenv,ugraph = type_of_aux' metasenv [] bo ugraph in
+     let ty',sort,metasenv,ugraph = type_of_aux' metasenv [] ty ugraph in
+     begin
+      match sort with
+         Cic.Sort _
+       (* instead of raising Uncertain, let's hope that the meta will become
+          a sort *)
+       | Cic.Meta _ -> ()
+       | _ -> raise (RefineFailure "The term provided is not a type")
+     end;
+     let subst,metasenv,ugraph = fo_unif_subst [] [] metasenv boty ty' ugraph in
+     let bo' = CicMetaSubst.apply_subst subst bo' in
+     let ty' = CicMetaSubst.apply_subst subst ty' in
+     let metasenv = CicMetaSubst.apply_subst_metasenv subst metasenv in
+      Cic.CurrentProof (name,metasenv,bo',ty',args,attrs),metasenv,ugraph
+  | Cic.Variable _ -> assert false (* not implemented *)
+  | Cic.InductiveDefinition (tys,args,paramsno,attrs) ->
+     (*CSC: this code is greately simplified and many many checks are missing *)
+     (*CSC: e.g. the constructors are not required to build their own types,  *)
+     (*CSC: the arities are not required to have as type a sort, etc.         *)
+     let uri = match uri with Some uri -> uri | None -> assert false in
+     let typesno = List.length tys in
+     (* first phase: we fix only the types *)
+     let metasenv,ugraph,tys =
+      List.fold_right
+       (fun (name,b,ty,cl) (metasenv,ugraph,res) ->
+         let ty',_,metasenv,ugraph = type_of_aux' metasenv [] ty ugraph in
+          metasenv,ugraph,(name,b,ty',cl)::res
+       ) tys (metasenv,ugraph,[]) in
+     let con_context =
+      List.rev_map (fun (name,_,ty,_)-> Some (Cic.Name name,Cic.Decl ty)) tys in
+     (* second phase: we fix only the constructors *)
+     let metasenv,ugraph,tys =
+      List.fold_right
+       (fun (name,b,ty,cl) (metasenv,ugraph,res) ->
+         let metasenv,ugraph,cl' =
+          List.fold_right
+           (fun (name,ty) (metasenv,ugraph,res) ->
+             let ty = CicTypeChecker.debrujin_constructor uri typesno ty in
+             let ty',_,metasenv,ugraph =
+              type_of_aux' metasenv con_context ty ugraph in
+             let undebrujin t =
+              snd
+               (List.fold_right
+                 (fun (name,_,_,_) (i,t) ->
+                   (* here the explicit_named_substituion is assumed to be *)
+                   (* of length 0 *)
+                   let t' = Cic.MutInd (uri,i,[])  in
+                   let t = CicSubstitution.subst t' t in
+                    i - 1,t
+                 ) tys (typesno - 1,t)) in
+             let ty' = undebrujin ty' in
+              metasenv,ugraph,(name,ty')::res
+           ) cl (metasenv,ugraph,[])
+         in
+          metasenv,ugraph,(name,b,ty,cl')::res
+       ) tys (metasenv,ugraph,[]) in
+     (* third phase: we check the positivity condition *)
+     List.iter
+      (fun (_,_,_,cl) ->
+        List.iter (fun (_,ty) -> are_all_occurrences_positive uri ty) cl
+      ) tys ;
+     Cic.InductiveDefinition (tys,args,paramsno,attrs),metasenv,ugraph
+
+(* DEBUGGING ONLY 
 let type_of_aux' metasenv context term =
  try
-  let (t,ty,m) = type_of_aux' metasenv context term in
-   debug_print
-    ("@@@ REFINE SUCCESSFUL: " ^ CicPp.ppterm t ^ " : " ^ CicPp.ppterm ty);
-(*
+  let (t,ty,m) = 
+      type_of_aux' metasenv context term in
+    debug_print
+     ("@@@ REFINE SUCCESSFUL: " ^ CicPp.ppterm t ^ " : " ^ CicPp.ppterm ty);
    debug_print
-    ("@@@ REFINE SUCCESSFUL (metasenv):\n" ^ CicMetaSubst.ppmetasenv m s);
-*)
+    ("@@@ REFINE SUCCESSFUL (metasenv):\n" ^ CicMetaSubst.ppmetasenv ~sep:";" m []);
    (t,ty,m)
  with
- | CicUnification.AssertFailure msg as e ->
-     debug_print "@@@ REFINE FAILED: CicUnification.AssertFailure:";
-     debug_print msg;
+ | RefineFailure msg as e ->
+     debug_print ("@@@ REFINE FAILED: " ^ msg);
      raise e
- | CicUnification.UnificationFailure msg as e ->
-     debug_print "@@@ REFINE FAILED: CicUnification.UnificationFailure:";
-     debug_print msg;
+ | Uncertain msg as e ->
+     debug_print ("@@@ REFINE UNCERTAIN: " ^ msg);
      raise e
- | e ->
-   debug_print ("@@@ REFINE FAILED: " ^ Printexc.to_string e) ;
-   raise e
-;;
-
+;; *)