]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - helm/ocaml/cic_unification/cicUnification.ml
Universes introduction
[helm.git] / helm / ocaml / cic_unification / cicUnification.ml
index cd1e7aa0c18709714f0e5295f0a2f84dfa57bc40..35eb18f450974d61fc238b77d3f985203b249d6b 100644 (file)
  * http://cs.unibo.it/helm/.
  *)
 
-exception UnificationFailed;;
-exception Free;;
-exception OccurCheck;;
-exception RelToHiddenHypothesis;;
-exception OpenTerm;;
+open Printf
 
-(**** DELIFT ****)
+exception UnificationFailure of string;;
+exception Uncertain of string;;
+exception AssertFailure of string;;
 
-(* the delift function takes in input an ordered list of integers [n1,...,nk]
-   and a term t, and relocates rel(nk) to k. Typically, the list of integers 
-   is a parameter of a metavariable occurrence. *)
+let debug_print = prerr_endline
 
-exception NotInTheList;;
-
-let position n =
-  let rec aux k =
-   function 
-       [] -> raise NotInTheList
-     | (Some (Cic.Rel m))::_ when m=n -> k
-     | _::tl -> aux (k+1) tl in
-  aux 1
-;;
-let restrict to_be_restricted =
-  let rec erase i n = 
-    function
-       [] -> []
-      |        _::tl when List.mem (n,i) to_be_restricted ->
-         None::(erase (i+1) n tl) 
-      | he::tl -> he::(erase (i+1) n tl) in
-  let rec aux =
-    function 
-       [] -> []
-      |        (n,context,t)::tl -> (n,erase 1 n context,t)::(aux tl) in
-  aux
-;;
-
-
-let delift context metasenv l t =
- let module S = CicSubstitution in
-  let to_be_restricted = ref [] in
-  let rec deliftaux k =
-   let module C = Cic in
-    function
-       C.Rel m -> 
-         if m <=k then
-          C.Rel m   (*CSC: che succede se c'e' un Def? Dovrebbe averlo gia' *)
-                    (*CSC: deliftato la regola per il LetIn                 *)
-         else
-         (match List.nth context (m-k-1) with
-           Some (_,C.Def t) -> deliftaux k (S.lift m t)
-         | Some (_,C.Decl t) ->
-             (* It may augment to_be_restricted *)
-             ignore (deliftaux k (S.lift m t)) ;
-             C.Rel ((position (m-k) l) + k)
-         | None -> raise RelToHiddenHypothesis)
-     | C.Var _  as t -> t
-     | C.Meta (i, l1) as t -> 
-        let rec deliftl j =
-         function
-            [] -> []
-          | None::tl -> None::(deliftl (j+1) tl)
-          | (Some t)::tl ->
-             let l1' = (deliftl (j+1) tl) in
-              try
-               Some (deliftaux k t)::l1'
-              with
-                 RelToHiddenHypothesis
-               | NotInTheList ->
-                  to_be_restricted := (i,j)::!to_be_restricted ; None::l1'
-        in
-         let l' = deliftl 1 l1 in
-          C.Meta(i,l')
-     | C.Sort _ as t -> t
-     | C.Implicit as t -> t
-     | C.Cast (te,ty) -> C.Cast (deliftaux k te, deliftaux k ty)
-     | C.Prod (n,s,t) -> C.Prod (n, deliftaux k s, deliftaux (k+1) t)
-     | C.Lambda (n,s,t) -> C.Lambda (n, deliftaux k s, deliftaux (k+1) t)
-     | C.LetIn (n,s,t) -> C.LetIn (n, deliftaux k s, deliftaux (k+1) t)
-     | C.Appl l -> C.Appl (List.map (deliftaux k) l)
-     | C.Const _ as t -> t
-     | C.MutInd _ as t -> t
-     | C.MutConstruct _ as t -> t
-     | C.MutCase (sp,cookingsno,i,outty,t,pl) ->
-        C.MutCase (sp, cookingsno, i, deliftaux k outty, deliftaux k t,
-         List.map (deliftaux k) pl)
-     | C.Fix (i, fl) ->
-        let len = List.length fl in
-        let liftedfl =
-         List.map
-          (fun (name, i, ty, bo) ->
-           (name, i, deliftaux k ty, deliftaux (k+len) bo))
-           fl
-        in
-         C.Fix (i, liftedfl)
-     | C.CoFix (i, fl) ->
-        let len = List.length fl in
-        let liftedfl =
-         List.map
-          (fun (name, ty, bo) -> (name, deliftaux k ty, deliftaux (k+len) bo))
-           fl
-        in
-         C.CoFix (i, liftedfl)
-  in
-    let res = deliftaux 0 t in
-    res, restrict !to_be_restricted metasenv
-;;
-
-(**** END OF DELIFT ****)
-
-type substitution = (int * Cic.term) list
+let type_of_aux' metasenv subst context term =
+  try
+    CicMetaSubst.type_of_aux' metasenv subst context term
+  with
+  | CicMetaSubst.MetaSubstFailure msg ->
+    raise (AssertFailure
+      ((sprintf
+        "Type checking error: %s in context\n%s\nand metasenv\n%s.\nException: %s.\nBroken invariant: unification must be invoked only on well typed terms"
+        (CicMetaSubst.ppterm subst term)
+        (CicMetaSubst.ppcontext subst context)
+        (CicMetaSubst.ppmetasenv metasenv subst) msg)))
 
 (* NUOVA UNIFICAZIONE *)
 (* A substitution is a (int * Cic.term) list that associates a
@@ -143,457 +51,232 @@ type substitution = (int * Cic.term) list
    fo_unif_new takes a metasenv, a context, two terms t1 and t2 and gives back
    a new substitution which is _NOT_ unwinded. It must be unwinded before
    applying it. *)
-let fo_unif_new metasenv context t1 t2 =
-    let module C = Cic in
-    let module R = CicReduction in
-    let module S = CicSubstitution in
-    let rec fo_unif_aux subst context metasenv t1 t2 =  
-    match (t1, t2) with
-         (C.Meta (n,ln), C.Meta (m,lm)) when n=m ->
-           let ok =
-            List.fold_left2
-             (fun b t1 t2 ->
-               b &&
-                match t1,t2 with
-                  None,_
-                | _,None -> true
-                | Some t1', Some t2' ->
-                   (* First possibility:  restriction    *)
-                   (* Second possibility: unification    *)
-                   (* Third possibility:  convertibility *)
-                  R.are_convertible context t1' t2'
-             ) true ln lm
-           in
-            if ok then subst,metasenv else
-             raise UnificationFailed
-       | (C.Meta (n,l), C.Meta (m,_)) when n>m ->
-          fo_unif_aux subst context metasenv t2 t1
-       | (C.Meta (n,l), t)   
-       | (t, C.Meta (n,l)) ->
-          let subst',metasenv' =
-            try
-              let oldt = (List.assoc n subst) in
-              let lifted_oldt = S.lift_meta l oldt in
-              fo_unif_aux subst context metasenv lifted_oldt t
-            with Not_found ->
-prerr_endline ("DELIFT2(" ^ CicPp.ppterm t ^ ")") ; flush stderr ;
-List.iter (function (Some t) -> prerr_endline ("l: " ^ CicPp.ppterm t) | None -> prerr_endline " _ ") l ; flush stderr ;
-prerr_endline "<DELIFT2" ; flush stderr ;
-              let t',metasenv' = delift context metasenv l t in
-              (n, t')::subst, metasenv'
-          in
-           let (_,_,meta_type) = 
-             List.find (function (m,_,_) -> m=n) metasenv' in
-           let tyt = CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv' context t in
-            fo_unif_aux subst' context metasenv' (S.lift_meta l meta_type) tyt
-       | (C.Rel _, _)
-       | (_,  C.Rel _) 
-       | (C.Var _, _)
-       | (_, C.Var _) 
-       | (C.Sort _ ,_)
-       | (_, C.Sort _)
-       | (C.Implicit, _)
-       | (_, C.Implicit) -> 
-          if R.are_convertible context t1 t2 then subst, metasenv
-           else raise UnificationFailed
-       | (C.Cast (te,ty), t2) -> fo_unif_aux subst context metasenv te t2
-       | (t1, C.Cast (te,ty)) -> fo_unif_aux subst context metasenv t1 te
-       | (C.Prod (n1,s1,t1), C.Prod (_,s2,t2)) -> 
-          let subst',metasenv' = fo_unif_aux subst context metasenv s1 s2 in
-           fo_unif_aux subst' ((Some (n1,(C.Decl s1)))::context) metasenv' t1 t2
-       | (C.Lambda (n1,s1,t1), C.Lambda (_,s2,t2)) -> 
-           let subst',metasenv' = fo_unif_aux subst context metasenv s1 s2 in
-           fo_unif_aux subst' ((Some (n1,(C.Decl s1)))::context) metasenv' t1 t2
-       | (C.LetIn (_,s1,t1), t2)  
-       | (t2, C.LetIn (_,s1,t1)) -> 
-          fo_unif_aux subst context metasenv t2 (S.subst s1 t1)
-       | (C.Appl l1, C.Appl l2) -> 
-           let lr1 = List.rev l1 in
-           let lr2 = List.rev l2 in
-           let rec fo_unif_l subst metasenv = function
-               [],_
-             | _,[] -> assert false
-             | ([h1],[h2]) ->
-                 fo_unif_aux subst context metasenv h1 h2
-             | ([h],l) 
-             | (l,[h]) ->
-                 fo_unif_aux subst context metasenv h (C.Appl (List.rev l))
-             | ((h1::l1),(h2::l2)) -> 
-                let subst', metasenv' = 
-                  fo_unif_aux subst context metasenv h1 h2
-                 in 
-                 fo_unif_l subst' metasenv' (l1,l2)
-           in
-           fo_unif_l subst metasenv (lr1, lr2) 
-       | (C.Const _, _) 
-       | (_, C.Const _)
-       | (C.MutInd  _, _) 
-       | (_, C.MutInd _)
-       | (C.MutConstruct _, _)
-       | (_, C.MutConstruct _) -> 
-          if R.are_convertible context t1 t2 then subst, metasenv
-           else raise UnificationFailed
-       | (C.MutCase (_,_,_,outt1,t1,pl1), C.MutCase (_,_,_,outt2,t2,pl2))->
-         let subst', metasenv' = 
-          fo_unif_aux subst context metasenv outt1 outt2 in
-         let subst'',metasenv'' = 
-          fo_unif_aux subst' context metasenv' t1 t2 in
-         List.fold_left2 
-          (function (subst,metasenv) ->
-             fo_unif_aux subst context metasenv
-           ) (subst'',metasenv'') pl1 pl2 
-       | (C.Fix _, _)
-       | (_, C.Fix _) 
-       | (C.CoFix _, _)
-       | (_, C.CoFix _) -> 
-          if R.are_convertible context t1 t2 then subst, metasenv
-           else raise UnificationFailed
-       | (_,_) -> raise UnificationFailed
-   in fo_unif_aux [] context metasenv t1 t2;;
-
-(*CSC: ???????????????
-(* m is the index of a metavariable to restrict, k is nesting depth
-of the occurrence m, and l is its relocation list. canonical_context
-is the context of the metavariable we are instantiating - containing
-m - Only rel in the domain of canonical_context are accessible.
-This function takes in input a metasenv and gives back a metasenv.
-A rel(j) in the canonical context of m, is rel(List.nth l j) for the 
-instance of m under consideration, that is rel (List.nth l j) - k 
-in canonical_context. *)
-
-let restrict canonical_context m k l =
-  let rec erase i = 
-    function
-       [] -> []
-      |        None::tl -> None::(erase (i+1) tl)
-      |        he::tl -> 
-         let i' = (List.nth l (i-1)) in
-         if i' <= k 
-          then he::(erase (i+1) tl) (* local variable *) 
-          else 
-           let acc = 
-             (try List.nth canonical_context (i'-k-1)
-              with Failure _ -> None) in
-           if acc = None 
-            then None::(erase (i+1) tl)
-            else he::(erase (i+1) tl) in
-  let rec aux =
-    function 
-       [] -> []
-      |        (n,context,t)::tl when n=m -> (n,erase 1 context,t)::tl
-      |        hd::tl -> hd::(aux tl)
-  in
-   aux
-;;
-
-
-let check_accessibility metasenv i =
-  let module C = Cic in
-  let module S = CicSubstitution in
-  let (_,canonical_context,_) = 
-    List.find (function (m,_,_) -> m=i) metasenv in
-   List.map
-    (function t ->
-      let =
-       delift canonical_context metasenv ? t
-    ) canonical_context
-CSCSCS
-
-
-
-  let rec aux metasenv k =
-    function
-      C.Rel i -> 
-       if i <= k then
-        metasenv
-       else 
-        (try
-          match List.nth canonical_context (i-k-1) with
-            Some (_,C.Decl t) 
-          | Some (_,C.Def t) -> aux metasenv k (S.lift i t)
-          | None -> raise RelToHiddenHypothesis
-          with
-           Failure _ -> raise OpenTerm
-        )
-    | C.Var _  -> metasenv
-    | C.Meta (i,l) -> restrict canonical_context i k l metasenv 
-    | C.Sort _ -> metasenv
-    | C.Implicit -> metasenv
-    | C.Cast (te,ty) -> 
-       let metasenv' = aux metasenv k te in
-       aux metasenv' k ty
-    | C.Prod (_,s,t) 
-    | C.Lambda (_,s,t) 
-    | C.LetIn (_,s,t) ->
-       let metasenv' = aux metasenv k s in
-       aux metasenv' (k+1) t
-    | C.Appl l ->
-       List.fold_left
-         (function metasenv -> aux metasenv k) metasenv l
-    | C.Const _
-    | C.MutInd _ 
-    | C.MutConstruct _ -> metasenv
-    | C.MutCase (_,_,_,outty,t,pl) ->
-       let metasenv' = aux metasenv k outty in
-       let metasenv'' = aux metasenv' k t in
-       List.fold_left
-         (function metasenv -> aux metasenv k) metasenv'' pl
-    | C.Fix (i, fl) ->
-       let len = List.length fl in
-       List.fold_left
-         (fun metasenv f ->
-          let (_,_,ty,bo) = f in
-          let metasenv' = aux metasenv k ty in
-          aux metasenv' (k+len) bo
-         ) metasenv fl
-    | C.CoFix (i, fl) ->
-       let len = List.length fl in
-        List.fold_left
-         (fun metasenv f ->
-          let (_,ty,bo) = f in
-          let metasenv' = aux metasenv k ty in
-          aux metasenv' (k+len) bo
-         ) metasenv fl
-  in aux metasenv 0
-;;
-*)
-
 
-let unwind metasenv subst unwinded t =
- let unwinded = ref unwinded in
- let frozen = ref [] in
- let rec um_aux metasenv =
-  let module C = Cic in
-  let module S = CicSubstitution in 
-   function
-      C.Rel _ as t -> t,metasenv
-    | C.Var _  as t -> t,metasenv
-    | C.Meta (i,l) -> 
-       (try
-          S.lift_meta l (List.assoc i !unwinded), metasenv
-         with Not_found ->
-           if List.mem i !frozen then raise OccurCheck
-           else
-            let saved_frozen = !frozen in 
-           frozen := i::!frozen ;
-            let res =
-             try
-             let t = List.assoc i subst in
-              let t',metasenv' = um_aux metasenv t in
-             let _,metasenv'' =
-               let (_,canonical_context,_) = 
-                List.find (function (m,_,_) -> m=i) metasenv
-               in
-prerr_endline ("DELIFT(" ^ CicPp.ppterm t' ^ ")") ; flush stderr ;
-List.iter (function (Some t) -> prerr_endline ("l: " ^ CicPp.ppterm t) | None -> prerr_endline " _ ") l ; flush stderr ;
-prerr_endline "<DELIFT" ; flush stderr ;
-                delift canonical_context metasenv' l t'
-              in
-               unwinded := (i,t')::!unwinded ;
-               S.lift_meta l t', metasenv'
-             with
-              Not_found ->
-               (* not constrained variable, i.e. free in subst*)
-               let l',metasenv' =
-                List.fold_right
-                (fun t (tl,metasenv) ->
-                   match t with
-                      None -> None::tl,metasenv
-                    | Some t -> 
-                      let t',metasenv' = um_aux metasenv t in
-                       (Some t')::tl, metasenv'
-                ) l ([],metasenv)
-               in
-                C.Meta (i,l'), metasenv'
-            in
-            frozen := saved_frozen ;
-            res
-        ) 
-    | C.Sort _
-    | C.Implicit as t -> t,metasenv
-    | C.Cast (te,ty) ->
-       let te',metasenv' = um_aux metasenv te in
-       let ty',metasenv'' = um_aux metasenv' ty in
-       C.Cast (te',ty'),metasenv''
-    | C.Prod (n,s,t) ->
-       let s',metasenv' = um_aux metasenv s in
-       let t',metasenv'' = um_aux metasenv' t in
-       C.Prod (n, s', t'), metasenv''
-    | C.Lambda (n,s,t) ->
-       let s',metasenv' = um_aux metasenv s in
-       let t',metasenv'' = um_aux metasenv' t in
-       C.Lambda (n, s', t'), metasenv''
-    | C.LetIn (n,s,t) ->
-       let s',metasenv' = um_aux metasenv s in
-       let t',metasenv'' = um_aux metasenv' t in
-       C.LetIn (n, s', t'), metasenv''
-    | C.Appl (he::tl) ->
-       let tl',metasenv' =
-        List.fold_right
-        (fun t (tl,metasenv) ->
-          let t',metasenv' = um_aux metasenv t in
-           t'::tl, metasenv'
-        ) tl ([],metasenv)
-       in
-        begin
-         match um_aux metasenv' he with
-            (C.Appl l, metasenv'') -> C.Appl (l@tl'),metasenv''
-          | (he', metasenv'') -> C.Appl (he'::tl'),metasenv''
-        end
-    | C.Appl _ -> assert false
-    | C.Const _
-    | C.MutInd _
-    | C.MutConstruct _ as t -> t,metasenv
-    | C.MutCase (sp,cookingsno,i,outty,t,pl) ->
-       let outty',metasenv' = um_aux metasenv outty in
-       let t',metasenv'' = um_aux metasenv' t in
-       let pl',metasenv''' =
-        List.fold_right
-        (fun p (pl,metasenv) ->
-          let p',metasenv' = um_aux metasenv p in
-           p'::pl, metasenv'
-        ) pl ([],metasenv'')
+let rec fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv t1 t2 =  
+ let module C = Cic in
+ let module R = CicMetaSubst in
+ let module S = CicSubstitution in
+  match (t1, t2) with
+     (C.Meta (n,ln), C.Meta (m,lm)) when n=m ->
+       let ok,subst,metasenv =
+       try
+        List.fold_left2
+         (fun (b,subst,metasenv) t1 t2 ->
+           if b then true,subst,metasenv else
+            match t1,t2 with
+               None,_
+             | _,None -> true,subst,metasenv
+             | Some t1', Some t2' ->
+                (* First possibility:  restriction    *)
+                (* Second possibility: unification    *)
+                (* Third possibility:  convertibility *)
+                if R.are_convertible subst context t1' t2' then
+                 true,subst,metasenv
+                else
+                 (try
+                   let subst,metasenv =
+                    fo_unif_subst 
+                    test_equality_only subst context metasenv t1' t2'
+                   in
+                    true,subst,metasenv
+                 with
+                  Not_found -> false,subst,metasenv)
+         ) (true,subst,metasenv) ln lm
+       with
+        Invalid_argument _ ->
+         raise (UnificationFailure (sprintf
+           "Error trying to unify %s with %s: the lengths of the two local contexts do not match." (CicMetaSubst.ppterm subst t1) (CicMetaSubst.ppterm subst t2)))
        in
-        C.MutCase (sp, cookingsno, i, outty', t', pl'),metasenv'''
-    | C.Fix (i, fl) ->
-       let len = List.length fl in
-       let liftedfl,metasenv' =
-        List.fold_right
-         (fun (name, i, ty, bo) (fl,metasenv) ->
-          let ty',metasenv' = um_aux metasenv ty in
-          let bo',metasenv'' = um_aux metasenv' bo in
-           (name, i, ty', bo')::fl,metasenv''
-        ) fl ([],metasenv)
+        if ok then
+          subst,metasenv
+        else
+          raise (UnificationFailure (sprintf
+            "Error trying to unify %s with %s: the algorithm tried to check whether the two substitutions are convertible; if they are not, it tried to unify the two substitutions. No restriction was attempted."
+            (CicMetaSubst.ppterm subst t1) (CicMetaSubst.ppterm subst t2)))
+   | (C.Meta (n,_), C.Meta (m,_)) when n>m ->
+       fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv t2 t1
+   | (C.Meta (n,l), t)   
+   | (t, C.Meta (n,l)) ->
+       let swap =
+        match t1,t2 with
+           C.Meta (n,_), C.Meta (m,_) when n < m -> false
+         | _, C.Meta _ -> false
+         | _,_ -> true
        in
-        C.Fix (i, liftedfl),metasenv'
-    | C.CoFix (i, fl) ->
-       let len = List.length fl in
-       let liftedfl,metasenv' =
-        List.fold_right
-         (fun (name, ty, bo) (fl,metasenv) ->
-          let ty',metasenv' = um_aux metasenv ty in
-          let bo',metasenv'' = um_aux metasenv' bo in
-           (name, ty', bo')::fl,metasenv''
-        ) fl ([],metasenv)
+       let lower = fun x y -> if swap then y else x in
+       let upper = fun x y -> if swap then x else y in
+       let fo_unif_subst_ordered 
+        test_equality_only subst context metasenv m1 m2 =
+          fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv 
+          (lower m1 m2) (upper m1 m2)
        in
-        C.CoFix (i, liftedfl),metasenv'
- in
-  let t',metasenv' = um_aux metasenv t in
-   t',metasenv',!unwinded 
-;;
-
-(* apply_subst_reducing subst (Some (mtr,reductions_no)) t              *)
-(* performs as (apply_subst subst t) until it finds an application of   *)
-(* (META [meta_to_reduce]) that, once unwinding is performed, creates   *)
-(* a new beta-redex; in this case up to [reductions_no] consecutive     *)
-(* beta-reductions are performed.                                       *)
-(* Hint: this function is usually called when [reductions_no]           *)
-(*  eta-expansions have been performed and the head of the new          *)
-(*  application has been unified with (META [meta_to_reduce]):          *)
-(*  during the unwinding the eta-expansions are undone.                 *)
-
-let apply_subst_reducing subst meta_to_reduce t =
- let unwinded = ref subst in
- let rec um_aux =
-  let module C = Cic in
-  let module S = CicSubstitution in 
-   function
-      C.Rel _
-    | C.Var _  as t -> t
-    | C.Meta (i,l) as t ->
-       (try
-         S.lift_meta l (List.assoc i !unwinded)
+       let subst'',metasenv' =
+        try
+         let oldt = (List.assoc n subst) in
+         let lifted_oldt = S.lift_meta l oldt in
+          fo_unif_subst_ordered 
+          test_equality_only subst context metasenv t lifted_oldt
         with Not_found ->
-          C.Meta (i,l))
-    | C.Sort _ as t -> t
-    | C.Implicit as t -> t
-    | C.Cast (te,ty) -> C.Cast (um_aux te, um_aux ty)
-    | C.Prod (n,s,t) -> C.Prod (n, um_aux s, um_aux t)
-    | C.Lambda (n,s,t) -> C.Lambda (n, um_aux s, um_aux t)
-    | C.LetIn (n,s,t) -> C.LetIn (n, um_aux s, um_aux t)
-    | C.Appl (he::tl) ->
-       let tl' = List.map um_aux tl in
-        let t' =
-         match um_aux he with
-            C.Appl l -> C.Appl (l@tl')
-          | _ as he' -> C.Appl (he'::tl')
-        in
-         begin
-          match meta_to_reduce,he with
-             Some (mtr,reductions_no), C.Meta (m,_) when m = mtr ->
-              let rec beta_reduce =
-               function
-                  (n,(C.Appl (C.Lambda (_,_,t)::he'::tl'))) when n > 0 ->
-                    let he'' = CicSubstitution.subst he' t in
-                     if tl' = [] then
-                      he''
-                     else
-                      beta_reduce (n-1,C.Appl(he''::tl'))
-                | (_,t) -> t
-              in
-               beta_reduce (reductions_no,t')
-           | _,_ -> t'
-         end
-    | C.Appl _ -> assert false
-    | C.Const _ as t -> t
-    | C.MutInd _ as t -> t
-    | C.MutConstruct _ as t -> t
-    | C.MutCase (sp,cookingsno,i,outty,t,pl) ->
-       C.MutCase (sp, cookingsno, i, um_aux outty, um_aux t,
-        List.map um_aux pl)
-    | C.Fix (i, fl) ->
-       let len = List.length fl in
-       let liftedfl =
-        List.map
-         (fun (name, i, ty, bo) -> (name, i, um_aux ty, um_aux bo))
-          fl
+         let t',metasenv',subst' =
+          try
+           CicMetaSubst.delift n subst context metasenv l t
+          with
+             (CicMetaSubst.MetaSubstFailure msg)-> raise(UnificationFailure msg)
+           | (CicMetaSubst.Uncertain msg) -> raise (Uncertain msg)
+         in
+         let t'' =
+          match t' with
+             C.Sort (C.Type u) when not test_equality_only ->
+               let u' = CicUniv.fresh () in
+               let s = C.Sort (C.Type u') in
+                ignore (CicUniv.add_ge (upper u u') (lower u u')) ;
+               s
+             | _ -> t'
+         in
+          (n, t'')::subst', metasenv'
        in
-        C.Fix (i, liftedfl)
-    | C.CoFix (i, fl) ->
-       let len = List.length fl in
-       let liftedfl =
-        List.map
-         (fun (name, ty, bo) -> (name, um_aux ty, um_aux bo))
-          fl
+        let (_,_,meta_type) =  CicUtil.lookup_meta n metasenv' in
+        (try
+          let tyt =
+            type_of_aux' metasenv' subst'' context t
+          in
+           fo_unif_subst 
+           test_equality_only 
+            subst'' context metasenv' tyt (S.lift_meta l meta_type)
+        with AssertFailure _ ->
+          (* TODO huge hack!!!!
+           * we keep on unifying/refining in the hope that the problem will be
+           * eventually solved. In the meantime we're breaking a big invariant:
+           * the terms that we are unifying are no longer well typed in the
+           * current context (in the worst case we could even diverge)
+           *)
+(*
+prerr_endline "********* FROM NOW ON EVERY REASONABLE INVARIANT IS BROKEN.";
+prerr_endline "********* PROCEED AT YOUR OWN RISK. AND GOOD LUCK." ;
+*)
+          (subst'', metasenv'))
+   | (C.Var (uri1,exp_named_subst1),C.Var (uri2,exp_named_subst2))
+   | (C.Const (uri1,exp_named_subst1),C.Const (uri2,exp_named_subst2)) ->
+      if UriManager.eq uri1 uri2 then
+       fo_unif_subst_exp_named_subst test_equality_only subst context metasenv
+        exp_named_subst1 exp_named_subst2
+      else
+       raise (UnificationFailure (sprintf
+        "Can't unify %s with %s due to different constants"
+        (CicMetaSubst.ppterm subst t1) (CicMetaSubst.ppterm subst t2)))
+   | C.MutInd (uri1,i1,exp_named_subst1),C.MutInd (uri2,i2,exp_named_subst2) ->
+      if UriManager.eq uri1 uri2 && i1 = i2 then
+       fo_unif_subst_exp_named_subst test_equality_only subst context metasenv
+        exp_named_subst1 exp_named_subst2
+      else
+       raise (UnificationFailure (sprintf
+        "Can't unify %s with %s due to different inductive principles"
+        (CicMetaSubst.ppterm subst t1) (CicMetaSubst.ppterm subst t2)))
+   | C.MutConstruct (uri1,i1,j1,exp_named_subst1),
+     C.MutConstruct (uri2,i2,j2,exp_named_subst2) ->
+      if UriManager.eq uri1 uri2 && i1 = i2 && j1 = j2 then
+       fo_unif_subst_exp_named_subst test_equality_only subst context metasenv
+        exp_named_subst1 exp_named_subst2
+      else
+       raise (UnificationFailure (sprintf
+        "Can't unify %s with %s due to different inductive constructors"
+        (CicMetaSubst.ppterm subst t1) (CicMetaSubst.ppterm subst t2)))
+   | (C.Implicit _, _) | (_, C.Implicit _) ->  assert false
+   | (C.Cast (te,ty), t2) -> fo_unif_subst test_equality_only 
+                              subst context metasenv te t2
+   | (t1, C.Cast (te,ty)) -> fo_unif_subst test_equality_only 
+                              subst context metasenv t1 te
+   | (C.Prod (n1,s1,t1), C.Prod (_,s2,t2)) -> 
+        (* TASSI: this is the only case in which we want == *)
+       let subst',metasenv' = fo_unif_subst true 
+                               subst context metasenv s1 s2 in
+        fo_unif_subst test_equality_only 
+        subst' ((Some (n1,(C.Decl s1)))::context) metasenv' t1 t2
+   | (C.Lambda (n1,s1,t1), C.Lambda (_,s2,t2)) -> 
+        (* TASSI: ask someone a reason for not putting true here *)
+       let subst',metasenv' = fo_unif_subst test_equality_only 
+                               subst context metasenv s1 s2 in
+        fo_unif_subst test_equality_only 
+        subst' ((Some (n1,(C.Decl s1)))::context) metasenv' t1 t2
+   | (C.LetIn (_,s1,t1), t2)  
+   | (t2, C.LetIn (_,s1,t1)) -> 
+       fo_unif_subst 
+        test_equality_only subst context metasenv t2 (S.subst s1 t1)
+   | (C.Appl l1, C.Appl l2) -> 
+       let lr1 = List.rev l1 in
+       let lr2 = List.rev l2 in
+       let rec fo_unif_l test_equality_only subst metasenv =
+        function
+           [],_
+         | _,[] -> assert false
+         | ([h1],[h2]) ->
+             fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv h1 h2
+         | ([h],l) 
+         | (l,[h]) ->
+             fo_unif_subst 
+             test_equality_only subst context metasenv h (C.Appl (List.rev l))
+         | ((h1::l1),(h2::l2)) -> 
+            let subst', metasenv' = 
+             fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv h1 h2
+            in 
+             fo_unif_l test_equality_only subst' metasenv' (l1,l2)
        in
-        C.CoFix (i, liftedfl)
- in
-   um_aux t
-;;
-
-(* UNWIND THE MGU INSIDE THE MGU *)
-let unwind_subst metasenv subst =
- let identity_relocation_list_for_metavariable i =
-  let (_,canonical_context,_) =
-   List.find (function (m,_,_) -> m=i) metasenv
-  in
-   let canonical_context_length = List.length canonical_context in
-    let rec aux =
-     function
-        n when n > canonical_context_length -> []
-      | n -> (Some (Cic.Rel n))::(aux (n+1))
-    in
-     aux 1
- in
-  List.fold_left
-   (fun (unwinded,metasenv) (i,_) ->
-     let identity_relocation_list =
-      identity_relocation_list_for_metavariable i
-     in
-      let (_,metasenv',subst') =
-       unwind metasenv subst unwinded (Cic.Meta (i,identity_relocation_list))
-      in
-       subst',metasenv'
-   ) ([],metasenv) subst
-;;
+        fo_unif_l test_equality_only subst metasenv (lr1, lr2) 
+   | (C.MutCase (_,_,outt1,t1',pl1), C.MutCase (_,_,outt2,t2',pl2))->
+       let subst', metasenv' = 
+        fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv outt1 outt2 in
+       let subst'',metasenv'' = 
+        fo_unif_subst test_equality_only subst' context metasenv' t1' t2' in
+       (try
+         List.fold_left2 
+          (function (subst,metasenv) ->
+            fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv
+          ) (subst'',metasenv'') pl1 pl2 
+        with
+         Invalid_argument _ ->
+          raise (UnificationFailure (sprintf
+            "Error trying to unify %s with %s: the number of branches is not the same." (CicMetaSubst.ppterm subst t1) (CicMetaSubst.ppterm subst t2))))
+   | (C.Rel _, _) | (_,  C.Rel _)
+   | (C.Sort _ ,_) | (_, C.Sort _)
+   | (C.Const _, _) | (_, C.Const _)
+   | (C.MutInd  _, _) | (_, C.MutInd _)
+   | (C.MutConstruct _, _) | (_, C.MutConstruct _)
+   | (C.Fix _, _) | (_, C.Fix _) 
+   | (C.CoFix _, _) | (_, C.CoFix _) -> 
+       if R.are_convertible subst context t1 t2 then
+        subst, metasenv
+       else
+        raise (UnificationFailure (sprintf
+          "Can't unify %s with %s because they are not convertible"
+          (CicMetaSubst.ppterm subst t1) (CicMetaSubst.ppterm subst t2)))
+   | (_,_) ->
+       if R.are_convertible subst context t1 t2 then
+        subst, metasenv
+       else
+        raise (UnificationFailure (sprintf
+          "Can't unify %s with %s because they are not convertible"
+          (CicMetaSubst.ppterm subst t1) (CicMetaSubst.ppterm subst t2)))
 
-let apply_subst subst t = 
- (* metasenv will not be used nor modified. So, let's use a dummy empty one *)
- let metasenv = [] in
-  let (t',_,_) = unwind metasenv [] subst t in
-   t'
-;;
+and fo_unif_subst_exp_named_subst test_equality_only subst context metasenv
+ exp_named_subst1 exp_named_subst2
+=
+ try
+  List.fold_left2
+   (fun (subst,metasenv) (uri1,t1) (uri2,t2) ->
+     assert (uri1=uri2) ;
+     fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv t1 t2
+   ) (subst,metasenv) exp_named_subst1 exp_named_subst2
+ with
+  Invalid_argument _ ->
+   let print_ens ens =
+    String.concat " ; "
+     (List.map
+       (fun (uri,t) ->
+         UriManager.string_of_uri uri ^ " := " ^ (CicMetaSubst.ppterm subst t)
+       ) ens) 
+   in
+    raise (UnificationFailure (sprintf
+     "Error trying to unify the two explicit named substitutions (local contexts) %s and %s: their lengths is different." (print_ens exp_named_subst1) (print_ens exp_named_subst2)))
 
 (* A substitution is a (int * Cic.term) list that associates a               *)
 (* metavariable i with its body.                                             *)
@@ -602,12 +285,27 @@ let apply_subst subst t =
 (* a new substitution which is already unwinded and ready to be applied and  *)
 (* a new metasenv in which some hypothesis in the contexts of the            *)
 (* metavariables may have been restricted.                                   *)
-let fo_unif metasenv context t1 t2 =
-prerr_endline "INIZIO FASE 1" ; flush stderr ;
- let subst_to_unwind,metasenv' = fo_unif_new metasenv context t1 t2 in
-prerr_endline "FINE FASE 1" ; flush stderr ;
-let res =
-  unwind_subst metasenv' subst_to_unwind
-in
-prerr_endline "FINE FASE 2" ; flush stderr ; res
+let fo_unif metasenv context t1 t2 = 
+ fo_unif_subst false [] context metasenv t1 t2 ;;
+
+let fo_unif_subst subst context metasenv t1 t2 =
+  let enrich_msg msg =
+    sprintf "Unification error unifying %s of type %s with %s of type %s in context\n%s\nand metasenv\n%s\nbecause %s"
+      (CicMetaSubst.ppterm subst t1)
+      (try
+        CicPp.ppterm (type_of_aux' metasenv subst context t1)
+      with _ -> "MALFORMED")
+      (CicMetaSubst.ppterm subst t2)
+      (try
+        CicPp.ppterm (type_of_aux' metasenv subst context t2)
+      with _ -> "MALFORMED")
+      (CicMetaSubst.ppcontext subst context)
+      (CicMetaSubst.ppmetasenv metasenv subst) msg
+  in
+  try
+    fo_unif_subst false subst context metasenv t1 t2
+  with
+  | AssertFailure msg -> raise (AssertFailure (enrich_msg msg))
+  | UnificationFailure msg -> raise (UnificationFailure (enrich_msg msg))
 ;;
+