]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - helm/software/components/ng_kernel/nCicReduction.ml
parameter sintax added to axiom statement
[helm.git] / helm / software / components / ng_kernel / nCicReduction.ml
index 316b39dabb8ee3403f9e1bd55f1f7596d7dc1cf0..236f5778e86394317930eababfede4aaedc8fb3e 100644 (file)
@@ -15,46 +15,66 @@ module C = NCic
 module Ref = NReference
 module E = NCicEnvironment
 
+exception AssertFailure of string Lazy.t;;
+
+let debug = ref false;;
+let pp m = if !debug then prerr_endline (Lazy.force m) else ();;
+
 module type Strategy = sig
   type stack_term
   type env_term
   type config = int * env_term list * C.term * stack_term list
   val to_env :
-   reduce: (config -> config) -> unwind: (config -> C.term) ->
+   reduce: (delta:int -> config -> config * bool) -> 
+   unwind: (config -> C.term) ->
     config -> env_term
-  val from_stack : stack_term -> config
+  val from_stack : delta:int -> stack_term -> config
   val from_stack_list_for_unwind :
-   unwind: (config -> C.term) -> stack_term list -> C.term list
-  val from_env : env_term -> config
+    unwind: (config -> C.term) -> stack_term list -> C.term list
+  val from_env : delta:int -> env_term -> config
   val from_env_for_unwind :
-   unwind: (config -> C.term) -> env_term -> C.term
+    unwind: (config -> C.term) -> env_term -> C.term
   val stack_to_env :
-   reduce: (config -> config) -> unwind: (config -> C.term) ->
+   reduce: (delta:int -> config -> config * bool) -> 
+   unwind: (config -> C.term) ->
     stack_term -> env_term
   val compute_to_env :
-   reduce: (config -> config) -> unwind: (config -> C.term) ->
+   reduce: (delta:int -> config -> config * bool) -> 
+   unwind: (config -> C.term) ->
     int -> env_term list -> C.term -> env_term
   val compute_to_stack :
-   reduce: (config -> config) -> unwind: (config -> C.term) ->
+   reduce: (delta:int -> config -> config * bool) -> 
+   unwind: (config -> C.term) ->
     config -> stack_term
  end
 ;;
 
-module CallByValueByNameForUnwind' = struct
+module CallByValueByNameForUnwind' : Strategy = struct
   type config = int * env_term list * C.term * stack_term list
-  and stack_term = config lazy_t * C.term lazy_t (* cbv, cbn *)
-  and env_term = config lazy_t * C.term lazy_t (* cbv, cbn *)
-  let to_env ~reduce ~unwind c = lazy (reduce c),lazy (unwind c)
-  let from_stack (c,_) = Lazy.force c
+  and stack_term = 
+       config Lazy.t * (int -> config) * C.term Lazy.t
+  and env_term = 
+        config Lazy.t    (* cbneed   ~delta:0       *)
+      * (int -> config)  (* cbvalue  ~delta         *)
+      * C.term Lazy.t    (* cbname   ~delta:max_int *)
+  let to_env ~reduce ~unwind c = 
+   lazy (fst (reduce ~delta:0 c)), 
+   (fun delta -> fst (reduce ~delta c)),
+   lazy (unwind c)
+  let from_stack ~delta (c0,c,_) = if delta = 0 then Lazy.force c0 else c delta
   let from_stack_list_for_unwind ~unwind:_ l = 
-   List.map (function (_,c) -> Lazy.force c) l
-  let from_env (c,_) = Lazy.force c
-  let from_env_for_unwind ~unwind:_ (_,c) = Lazy.force c
+   List.map (fun (_,_,c) -> Lazy.force c) l
+  let from_env ~delta (c0,c,_) = if delta = 0 then Lazy.force c0 else c delta
+  let from_env_for_unwind ~unwind:_ (_,_,c) = Lazy.force c
   let stack_to_env ~reduce:_ ~unwind:_ config = config
   let compute_to_env ~reduce ~unwind k e t =
-   lazy (reduce (k,e,t,[])), lazy (unwind (k,e,t,[]))
+   lazy (fst (reduce ~delta:0 (k,e,t,[]))), 
+   (fun delta -> fst (reduce ~delta (k,e,t,[]))), 
+   lazy (unwind (k,e,t,[]))
   let compute_to_stack ~reduce ~unwind config = 
-   lazy (reduce config), lazy (unwind config)
+   lazy (fst (reduce ~delta:0 config)), 
+   (fun delta -> fst (reduce ~delta config)), 
+   lazy (unwind config)
  end
 ;;
 
@@ -82,82 +102,99 @@ module Reduction(RS : Strategy) = struct
     | _,_ -> assert false
   ;;
 
-  let rec reduce ~delta ?(subst = []) context : config -> config = 
+  let rec reduce ~delta ?(subst = []) context : config -> config * bool 
    let rec aux = function
      | k, e, C.Rel n, s when n <= k ->
-        let k',e',t',s' = RS.from_env (list_nth e (n-1)) in
+        let k',e',t',s' = RS.from_env ~delta (list_nth e (n-1)) in
         aux (k',e',t',s'@s)
      | k, _, C.Rel n, s as config (* when n > k *) ->
         let x= try Some (List.nth context (n - 1 - k)) with Failure _ -> None in
          (match x with
          | Some(_,C.Def(x,_)) -> aux (0,[],NCicSubstitution.lift (n - k) x,s)
-         | _ -> config)
+         | _ -> config, true)
      | (k, e, C.Meta (n,l), s) as config ->
         (try 
            let _,_, term,_ = NCicUtils.lookup_subst n subst in
            aux (k, e, NCicSubstitution.subst_meta l term,s)
-         with  NCicUtils.Subst_not_found _ -> config)
+         with  NCicUtils.Subst_not_found _ -> config, true)
      | (_, _, C.Implicit _, _) -> assert false
      | (_, _, C.Sort _, _)
      | (_, _, C.Prod _, _)
-     | (_, _, C.Lambda _, []) as config -> config
+     | (_, _, C.Lambda _, []) as config -> config, true
      | (k, e, C.Lambda (_,_,t), p::s) ->
-         aux (k+1, (RS.stack_to_env ~reduce:aux ~unwind p)::e, t,s)
+         aux (k+1, (RS.stack_to_env ~reduce:(reduce ~subst context) ~unwind p)::e, t,s)
      | (k, e, C.LetIn (_,_,m,t), s) ->
-        let m' = RS.compute_to_env ~reduce:aux ~unwind k e m in
+        let m' = RS.compute_to_env ~reduce:(reduce ~subst context) ~unwind k e m in
          aux (k+1, m'::e, t, s)
      | (_, _, C.Appl ([]|[_]), _) -> assert false
      | (k, e, C.Appl (he::tl), s) ->
         let tl' =
-         List.map (fun t->RS.compute_to_stack ~reduce:aux ~unwind (k,e,t,[])) tl
+         List.map (fun t->RS.compute_to_stack 
+           ~reduce:(reduce ~subst context) ~unwind (k,e,t,[])) tl
         in
          aux (k, e, he, tl' @ s)
      | (_, _, C.Const
             (Ref.Ref (_,Ref.Def height) as refer), s) as config ->
-         if delta >= height then config else 
+         if delta >= height then 
+           config, false
+         else 
            let _,_,body,_,_,_ = NCicEnvironment.get_checked_def refer in
            aux (0, [], body, s) 
      | (_, _, C.Const (Ref.Ref (_,
-            (Ref.Decl|Ref.Ind _|Ref.Con _|Ref.CoFix _))), _) as config -> config
-     | (_, _, C.Const (Ref.Ref 
-           (_,Ref.Fix (fixno,recindex,height)) as refer),s) as config ->
-        if delta >= height then config else
-        (match
-          try Some (RS.from_stack (List.nth s recindex))
-          with Failure _ -> None
-        with 
-        | None -> config
-        | Some recparam ->
-           let fixes,_,_ = NCicEnvironment.get_checked_fixes_or_cofixes refer in
-           match reduce ~delta:0 ~subst context recparam with
-           | (_,_,C.Const (Ref.Ref (_,Ref.Con _)), _) as c ->
-               let new_s =
-                 replace recindex s (RS.compute_to_stack ~reduce:aux ~unwind c)
-               in
-               let _,_,_,_,body = List.nth fixes fixno in
-               aux (0, [], body, new_s)
-           | _ -> config)
+         (Ref.Decl|Ref.Ind _|Ref.Con _|Ref.CoFix _))), _) as config -> 
+           config, true
+     | (_, _, (C.Const (Ref.Ref 
+          (_,Ref.Fix (fixno,recindex,height)) as refer)),s) as config ->
+        (let arg = try Some (List.nth s recindex) with Failure _ -> None in
+         match arg with
+            None -> config, true
+          | Some arg ->
+             let fixes,(_,_,pragma),_ = 
+              NCicEnvironment.get_checked_fixes_or_cofixes refer in
+             if delta >= height then
+              match pragma with
+               | `Projection ->
+                   (match RS.from_stack ~delta:max_int arg with
+                     | _,_,C.Const(Ref.Ref(_,Ref.Con _)),_::_ ->
+                       let _,_,_,_,body = List.nth fixes fixno in
+                        aux (0, [], body, s)
+                     | _ -> config,false)
+               | _ -> config,false
+             else
+              match RS.from_stack ~delta:0 arg with
+               | (_,_,C.Const (Ref.Ref (_,Ref.Con _)), _) as c ->
+                 let new_s =
+                  replace recindex s
+                   (RS.compute_to_stack ~reduce:(reduce ~subst context)
+                   ~unwind c) in
+                 let _,_,_,_,body = List.nth fixes fixno in
+                  aux (0, [], body, new_s)
+               | _ -> config, true)
      | (k, e, C.Match (_,_,term,pl),s) as config ->
         let decofix = function
           | (_,_,C.Const(Ref.Ref(_,Ref.CoFix c)as refer),s)->
-             let cofixes,_,_ = NCicEnvironment.get_checked_fixes_or_cofixes refer in
+             let cofixes,_,_ = 
+               NCicEnvironment.get_checked_fixes_or_cofixes refer in
              let _,_,_,_,body = List.nth cofixes c in
-             reduce ~delta:0 ~subst context (0,[],body,s)
+             let c,_ = reduce ~delta:0 ~subst context (0,[],body,s) in 
+             c
           | config -> config
         in
-        (match decofix (reduce ~delta:0 ~subst context (k,e,term,[])) with
+        let match_head = k,e,term,[] in
+        let reduced,_ = reduce ~delta:0 ~subst context match_head in
+        (match decofix reduced with
         | (_, _, C.Const (Ref.Ref (_,Ref.Con (_,j,_))),[]) ->
             aux (k, e, List.nth pl (j-1), s)
         | (_, _, C.Const (Ref.Ref (_,Ref.Con (_,j,lno))), s')->
           let _,params = HExtlib.split_nth lno s' in
           aux (k, e, List.nth pl (j-1), params@s)
-        | _ -> config)
+        | _ -> config, true)
    in
     aux
   ;;
 
-  let whd ?(delta=0) ?(subst=[]) context t = 
-   unwind (reduce ~delta ~subst context (0, [], t, []))
+  let whd ?(delta=0) ~subst context t = 
+   unwind (fst (reduce ~delta ~subst context (0, [], t, [])))
   ;;
 
  end
@@ -171,137 +208,136 @@ let whd = R.whd
 
 let (===) x y = Pervasives.compare x y = 0 ;;
 
-exception Dance;;
+let get_relevance = ref (fun ~metasenv:_ ~subst:_ _ _ -> assert false);;
 
-let prof = HExtlib.profiling_enabled := true;HExtlib.profile "cache failures";;
-let prof2 = HExtlib.profiling_enabled := true;HExtlib.profile "dancing sorts";;
-(* t1, t2 must be well-typed *)
-let are_convertible ?(subst=[]) get_relevance =
-(*
- let get_relevance_p ~subst context t args =
-   (match prof with {HExtlib.profile = p} -> p)
-   (fun (a,b,c,d) -> get_relevance ~subst:a b c d)
-   (subst,context,t,args)
- in
- let dance () = (match prof2 with {HExtlib.profile = p} -> p) (fun () -> ()) ()
- in
+let set_get_relevance f = get_relevance := f;;
+
+let alpha_eq ~test_lambda_source aux test_eq_only metasenv subst context t1 t2 =
+ if t1 === t2 then
+   true
+ else
+   match (t1,t2) with
+   | C.Sort s1, C.Sort s2 -> 
+       NCicEnvironment.are_sorts_convertible ~test_eq_only s1 s2 
+
+   | (C.Prod (name1,s1,t1), C.Prod(_,s2,t2)) ->
+       aux true context s1 s2 &&
+       aux test_eq_only ((name1, C.Decl s1)::context) t1 t2
+   | (C.Lambda (name1,s1,t1), C.Lambda(_,_,t2)) ->
+      if test_lambda_source then
+       aux test_eq_only context t1 t2
+      else
+       (* thanks to inversion of well typedness, the source 
+        * of these lambdas must be already convertible *)
+       aux test_eq_only ((name1, C.Decl s1)::context) t1 t2
+   | (C.LetIn (name1,ty1,s1,t1), C.LetIn(_,ty2,s2,t2)) ->
+      aux test_eq_only context ty1 ty2 &&
+      aux test_eq_only context s1 s2 &&
+      aux test_eq_only ((name1, C.Def (s1,ty1))::context) t1 t2
+
+   | (C.Meta (n1,(s1, C.Irl _)), C.Meta (n2,(s2, C.Irl _))) 
+      when n1 = n2 && s1 = s2 -> true
+   | (C.Meta (n1,(s1, l1)), C.Meta (n2,(s2, l2))) when n1 = n2 &&
+      let l1 = NCicUtils.expand_local_context l1 in
+      let l2 = NCicUtils.expand_local_context l2 in
+      (try List.for_all2 
+        (fun t1 t2 -> aux test_eq_only context 
+          (NCicSubstitution.lift s1 t1) 
+          (NCicSubstitution.lift s2 t2))  
+        l1 l2
+      with Invalid_argument "List.for_all2" -> 
+        prerr_endline ("Meta " ^ string_of_int n1 ^ 
+          " occurrs with local contexts of different lenght\n"^
+          NCicPp.ppterm ~metasenv ~subst ~context t1 ^ " === " ^
+          NCicPp.ppterm ~metasenv ~subst ~context t2);
+        assert false) -> true
+
+   | C.Meta (n1,l1), _ ->
+      (try 
+         let _,_,term,_ = NCicUtils.lookup_subst n1 subst in
+         let term = NCicSubstitution.subst_meta l1 term in
+          aux test_eq_only context term t2
+       with NCicUtils.Subst_not_found _ -> false)
+   | _, C.Meta (n2,l2) ->
+      (try 
+         let _,_,term,_ = NCicUtils.lookup_subst n2 subst in
+         let term = NCicSubstitution.subst_meta l2 term in
+          aux test_eq_only context t1 term
+       with NCicUtils.Subst_not_found _ -> false)
+   
+   | (C.Appl ((C.Const r1) as hd1::tl1), C.Appl (C.Const r2::tl2)) 
+       when (Ref.eq r1 r2 && 
+         List.length (E.get_relevance r1) >= List.length tl1) ->
+     let relevance = E.get_relevance r1 in
+(* if the types were convertible the following optimization is sound
+     let relevance = match r1 with
+         | Ref.Ref (_,Ref.Con (_,_,lno)) ->
+             let _,relevance = HExtlib.split_nth lno relevance in
+               HExtlib.mk_list false lno @ relevance
+         | _ -> relevance
+     in
 *)
+     (try
+         HExtlib.list_forall_default3_var
+          (fun t1 t2 b -> not b || aux true context t1 t2 )
+          tl1 tl2 true relevance
+        with Invalid_argument _ -> false
+           | HExtlib.FailureAt fail ->
+             let relevance = 
+               !get_relevance ~metasenv ~subst context hd1 tl1 in
+             let _,relevance = HExtlib.split_nth fail relevance in
+             let b,relevance = (match relevance with
+               | [] -> assert false
+               | b::tl -> b,tl) in
+             if (not b) then
+               let _,tl1 = HExtlib.split_nth (fail+1) tl1 in
+               let _,tl2 = HExtlib.split_nth (fail+1) tl2 in
+                 try
+                    HExtlib.list_forall_default3
+                    (fun t1 t2 b -> not b || aux true context t1 t2)
+                    tl1 tl2 true relevance
+                 with Invalid_argument _ -> false
+             else false)
+
+   | (C.Appl (hd1::tl1),  C.Appl (hd2::tl2)) ->
+       aux test_eq_only context hd1 hd2 &&
+        let relevance = !get_relevance ~metasenv ~subst context hd1 tl1 in
+        (try
+         HExtlib.list_forall_default3
+          (fun t1 t2 b -> not b || aux true context t1 t2)
+          tl1 tl2 true relevance
+        with Invalid_argument _ -> false)
+
+   | (C.Match (Ref.Ref (_,Ref.Ind (_,tyno,_)) as ref1,outtype1,term1,pl1),
+      C.Match (ref2,outtype2,term2,pl2)) ->
+       let _,_,itl,_,_ = E.get_checked_indtys ref1 in
+       let _,_,ty,_ = List.nth itl tyno in
+       let rec remove_prods ~subst context ty = 
+         let ty = whd ~subst context ty in
+         match ty with
+         | C.Sort _ -> ty
+         | C.Prod (name,so,ta) -> remove_prods ~subst ((name,(C.Decl so))::context) ta
+         | _ -> assert false
+       in
+       let is_prop = 
+         match remove_prods ~subst [] ty with
+         | C.Sort C.Prop -> true
+         | _ -> false
+       in
+       Ref.eq ref1 ref2 &&
+       aux test_eq_only context outtype1 outtype2 &&
+       (is_prop || aux test_eq_only context term1 term2) &&
+       (try List.for_all2 (aux test_eq_only context) pl1 pl2
+        with Invalid_argument _ -> false)
+   | (C.Implicit _, _) | (_, C.Implicit _) -> assert false
+   | (_,_) -> false
+;;
+
+(* t1, t2 must be well-typed *)
+let are_convertible ~metasenv ~subst =
  let rec aux test_eq_only context t1 t2 =
-   let alpha_eq test_eq_only t1 t2 =
-     if t1 === t2 then
-       true
-     else
-       match (t1,t2) with
-       | (C.Sort (C.Type a), C.Sort (C.Type b)) when not test_eq_only -> 
-           NCicEnvironment.universe_leq a b
-       | (C.Sort (C.Type a), C.Sort (C.Type b)) -> 
-           NCicEnvironment.universe_eq a b
-       | (C.Sort C.Prop,C.Sort (C.Type _)) -> (not test_eq_only)
-       | (C.Sort C.Prop, C.Sort C.Prop) -> true
-
-       | (C.Prod (name1,s1,t1), C.Prod(_,s2,t2)) ->
-           aux true context s1 s2 &&
-           aux test_eq_only ((name1, C.Decl s1)::context) t1 t2
-       | (C.Lambda (name1,s1,t1), C.Lambda(_,_,t2)) ->
-          (* thanks to inversion of well typedness, the source 
-           * of these lambdas must be already convertible *)
-          aux test_eq_only ((name1, C.Decl s1)::context) t1 t2
-       | (C.LetIn (name1,ty1,s1,t1), C.LetIn(_,ty2,s2,t2)) ->
-          aux test_eq_only context ty1 ty2 &&
-          aux test_eq_only context s1 s2 &&
-          aux test_eq_only ((name1, C.Def (s1,ty1))::context) t1 t2
-
-       | (C.Meta (n1,(s1, C.Irl _)), C.Meta (n2,(s2, C.Irl _))) 
-          when n1 = n2 && s1 = s2 -> true
-       | (C.Meta (n1,(s1, l1)), C.Meta (n2,(s2, l2))) when n1 = n2 &&
-          let l1 = NCicUtils.expand_local_context l1 in
-          let l2 = NCicUtils.expand_local_context l2 in
-          (try List.for_all2 
-            (fun t1 t2 -> aux test_eq_only context 
-              (NCicSubstitution.lift s1 t1) 
-              (NCicSubstitution.lift s2 t2))  
-            l1 l2
-          with Invalid_argument _ -> assert false) -> true
-
-       | C.Meta (n1,l1), _ ->
-          (try 
-             let _,_,term,_ = NCicUtils.lookup_subst n1 subst in
-             let term = NCicSubstitution.subst_meta l1 term in
-              aux test_eq_only context term t2
-           with NCicUtils.Subst_not_found _ -> false)
-       | _, C.Meta (n2,l2) ->
-          (try 
-             let _,_,term,_ = NCicUtils.lookup_subst n2 subst in
-             let term = NCicSubstitution.subst_meta l2 term in
-              aux test_eq_only context t1 term
-           with NCicUtils.Subst_not_found _ -> false)
-       
-       | (C.Appl ((C.Const r1) as _hd1::tl1), C.Appl (C.Const r2::tl2)) 
-           when (Ref.eq r1 r2 && 
-             List.length (E.get_relevance r1) >= List.length tl1) ->
-         let relevance = E.get_relevance r1 in
-         let relevance = match r1 with
-             | Ref.Ref (_,Ref.Con (_,_,lno)) ->
-                 let _,relevance = HExtlib.split_nth lno relevance in
-                   HExtlib.mk_list false lno @ relevance
-             | _ -> relevance
-         in
-        let fail = ref ~-1 in
-         let res = (try
-             HExtlib.list_forall_default3
-              (fun t1 t2 b -> fail := !fail+1; not b || aux test_eq_only context t1 t2)
-              tl1 tl2 true relevance
-            with Invalid_argument _ -> false)
-         in res
-        (* if res then true
-         else
-          let relevance = get_relevance_p ~subst context _hd1 tl1 in
-          let _,relevance = HExtlib.split_nth !fail relevance in
-          let b,relevance = (match relevance with
-            | [] -> assert false
-            | b::tl -> b,tl) in
-          let _,tl1 = HExtlib.split_nth (!fail+1) tl1 in
-          let _,tl2 = HExtlib.split_nth (!fail+1) tl2 in
-          if (not b) then
-             (dance ();
-             try
-               HExtlib.list_forall_default3
-                (fun t1 t2 b -> not b || aux test_eq_only context t1 t2)
-                tl1 tl2 true relevance
-             with Invalid_argument _ -> false)
-          else false *)
-       | (C.Appl (hd1::tl1), C.Appl (hd2::tl2)) ->
-           aux test_eq_only context hd1 hd2 &&
-          let relevance = get_relevance ~subst context hd1 tl1 in
-           (try
-             HExtlib.list_forall_default3
-              (fun t1 t2 b -> not b || aux test_eq_only context t1 t2)
-              tl1 tl2 true relevance
-            with Invalid_argument _ -> false)
-
-       | (C.Match (Ref.Ref (_,Ref.Ind (_,tyno,_)) as ref1,outtype1,term1,pl1),
-          C.Match (ref2,outtype2,term2,pl2)) ->
-          let _,_,itl,_,_ = E.get_checked_indtys ref1 in
-          let _,_,ty,_ = List.nth itl tyno in
-          let rec remove_prods ~subst context ty = 
-             let ty = whd ~subst context ty in
-             match ty with
-             | C.Sort _ -> ty
-            | C.Prod (name,so,ta) -> remove_prods ~subst ((name,(C.Decl so))::context) ta
-             | _ -> assert false
-           in
-           let is_prop = 
-             match remove_prods ~subst [] ty with
-             | C.Sort C.Prop -> true
-             | _ -> false
-           in
-           Ref.eq ref1 ref2 &&
-           aux test_eq_only context outtype1 outtype2 &&
-           (is_prop || aux test_eq_only context term1 term2) &&
-           (try List.for_all2 (aux test_eq_only context) pl1 pl2
-            with Invalid_argument _ -> false)
-       | (C.Implicit _, _) | (_, C.Implicit _) -> assert false
-       | (_,_) -> false
+  let alpha_eq test_eq_only =
+   alpha_eq ~test_lambda_source:false aux test_eq_only metasenv subst context
   in
    if alpha_eq test_eq_only t1 t2 then 
      true
@@ -313,15 +349,28 @@ let are_convertible ?(subst=[]) get_relevance =
       | C.Appl(C.Const(Ref.Ref(_,Ref.Fix (_,_,h)))::_) -> h
       | _ -> 0
      in
-     let small_delta_step (_,_,t1,_ as m1) (_,_,t2,_ as m2) = 
-       let h1 = height_of t1 in 
-       let h2 = height_of t2 in
-       let delta = if h1 = h2 then max 0 (h1 -1) else min h1 h2 in
-       R.reduce ~delta ~subst context m1,
-       R.reduce ~delta ~subst context m2,
-       delta
+     let put_in_whd m1 m2 =
+       R.reduce ~delta:max_int ~subst context m1,
+       R.reduce ~delta:max_int ~subst context m2
      in
-     let rec convert_machines ((k1,e1,t1,s1 as m1),(k2,e2,t2,s2 as m2),delta) =
+     let small_delta_step 
+       ((_,_,t1,_ as m1), norm1 as x1) ((_,_,t2,_ as m2), norm2 as x2) 
+     = 
+       assert(not (norm1 && norm2));
+       if norm1 then
+         x1, R.reduce ~delta:(height_of t2 -1) ~subst context m2
+       else if norm2 then
+         R.reduce ~delta:(height_of t1 -1) ~subst context m1, x2
+       else
+        let h1 = height_of t1 in 
+        let h2 = height_of t2 in
+        let delta = if h1 = h2 then max 0 (h1 -1) else min h1 h2 in
+        R.reduce ~delta ~subst context m1,
+        R.reduce ~delta ~subst context m2
+     in
+     let rec convert_machines test_eq_only
+       ((k1,e1,t1,s1),norm1 as m1),((k2,e2,t2,s2), norm2 as m2) 
+     =
        (alpha_eq test_eq_only
          (R.unwind (k1,e1,t1,[])) (R.unwind (k2,e2,t2,[])) &&
         let relevance =
@@ -332,38 +381,50 @@ let are_convertible ?(subst=[]) get_relevance =
          HExtlib.list_forall_default3
            (fun t1 t2 b  ->
              not b ||
-             let t1 = RS.from_stack t1 in
-             let t2 = RS.from_stack t2 in
-             convert_machines (small_delta_step t1 t2)) s1 s2 true relevance
+             let t1 = RS.from_stack ~delta:max_int t1 in
+             let t2 = RS.from_stack ~delta:max_int t2 in
+             convert_machines true (put_in_whd t1 t2)) s1 s2 true relevance
         with Invalid_argument _ -> false) || 
-       (delta > 0 &&
-          let delta = delta - 1 in 
-          let red = R.reduce ~delta ~subst context in
-          convert_machines (red m1,red m2,delta))
+       (not (norm1 && norm2) && convert_machines test_eq_only (small_delta_step m1 m2))
      in
-     convert_machines (small_delta_step (0,[],t1,[]) (0,[],t2,[]))
+     convert_machines test_eq_only (put_in_whd (0,[],t1,[]) (0,[],t2,[]))
  in
   aux false 
 ;;
 
-let rec head_beta_reduce ?(delta=max_int) ?(upto=(-1)) t l =
+let alpha_eq metasenv subst =
+ let rec aux test_lambda_source context t1 t2 =
+  alpha_eq ~test_lambda_source aux true metasenv subst context t1 t2
+ in
+  aux true
+;;
+
+let rec head_beta_reduce ~delta ~upto ~subst t l =
  match upto, t, l with
   | 0, C.Appl l1, _ -> C.Appl (l1 @ l)
   | 0, t, [] -> t
   | 0, t, _ -> C.Appl (t::l)
-  | _, C.Appl (hd::tl), _ -> head_beta_reduce ~delta ~upto hd (tl @ l)
+  | _, C.Meta (n,ctx), _ ->
+     (try
+       let _,_, term,_ = NCicUtils.lookup_subst n subst in
+       head_beta_reduce ~delta ~upto ~subst 
+         (NCicSubstitution.subst_meta ctx term) l
+     with NCicUtils.Subst_not_found _ -> if l = [] then t else C.Appl (t::l))
+  | _, C.Appl (hd::tl), _ -> head_beta_reduce ~delta ~upto ~subst hd (tl @ l)
   | _, C.Lambda(_,_,bo), arg::tl ->
      let bo = NCicSubstitution.subst arg bo in
-     head_beta_reduce ~delta ~upto:(upto - 1) bo tl
+     head_beta_reduce ~delta ~upto:(upto - 1) ~subst bo tl
   | _, C.Const (Ref.Ref (_, Ref.Def height) as re), _ 
     when delta <= height ->
       let _, _, bo, _, _, _ = NCicEnvironment.get_checked_def re in
-      head_beta_reduce ~upto ~delta bo l
+      head_beta_reduce ~upto ~delta ~subst bo l
   | _, t, [] -> t
   | _, t, _ -> C.Appl (t::l)
 ;;
 
-let head_beta_reduce ?delta ?upto t = head_beta_reduce ?delta ?upto t [];;
+let head_beta_reduce ?(delta=max_int) ?(upto= -1) ?(subst=[]) t = 
+  head_beta_reduce ~delta ~upto ~subst t []
+;;
 
 type stack_item = RS.stack_term
 type environment_item = RS.env_term
@@ -372,6 +433,22 @@ type machine = int * environment_item list * NCic.term * stack_item list
 
 let reduce_machine = R.reduce
 let from_stack = RS.from_stack
+let from_env = RS.from_env
 let unwind = R.unwind
 
+let _ = 
+  NCicUtils.set_head_beta_reduce (fun ~upto t -> head_beta_reduce ~upto t);
+  NCicPp.set_head_beta_reduce (fun ~upto t -> head_beta_reduce ~upto t);
+;;
+
+(* if n < 0, then splits all prods from an arity, returning a sort *)
+let rec split_prods ~subst context n te =
+  match (n, R.whd ~subst context te) with
+   | (0, _) -> context,te
+   | (n, C.Sort _) when n <= 0 -> context,te
+   | (n, C.Prod (name,so,ta)) ->
+       split_prods ~subst ((name,(C.Decl so))::context) (n - 1) ta
+   | (_, _) -> raise (AssertFailure (lazy "split_prods"))
+;;
+
 (* vim:set foldmethod=marker: *)