]> matita.cs.unibo.it Git - helm.git/blobdiff - helm/ocaml/cic_unification/cicUnification.ml
ocaml 3.09 transition
[helm.git] / helm / ocaml / cic_unification / cicUnification.ml
index 5b1d3ce1b932015736f9f06ebcef31fe20a6fcf2..9db77c5d526200246379772cd0a9a1d8cf78c67a 100644 (file)
  * http://cs.unibo.it/helm/.
  *)
 
-exception UnificationFailed;;
-(*CSC: Vecchia unificazione: exception Impossible;;*)
-exception Free;;
-exception OccurCheck;;
+open Printf
 
-type substitution = (int * Cic.term) list
+exception UnificationFailure of string Lazy.t;;
+exception Uncertain of string Lazy.t;;
+exception AssertFailure of string Lazy.t;;
 
-(*CSC: Hhhmmm. Forse dovremmo spostarla in CicSubstitution dove si trova la *)
-(*CSC: lift? O creare una proofEngineSubstitution?                          *)
-(* the function delift n m un-lifts a lambda term m of n level of abstractions.
-   It returns an exception Free if M contains a free variable in the range 1--n *)
-let delift n =
- let rec deliftaux k =
-  let module C = Cic in
-   function
-      C.Rel m ->
-       if m < k then C.Rel m else
-       if m < k+n then raise Free
-       else C.Rel (m - n)
-    | C.Var _  as t -> t
-    | C.Meta _ as t -> t
-    | 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.Abst _  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
-  if n = 0 then
-   (function t -> t)
-  else
-   deliftaux 1
+let verbose = false;;
+let debug_print = fun _ -> () 
+
+let profiler_toa = HExtlib.profile "fo_unif_subst.type_of_aux'"
+let profiler_beta_expand = HExtlib.profile "fo_unif_subst.beta_expand"
+let profiler_deref = HExtlib.profile "fo_unif_subst.deref'"
+let profiler_are_convertible = HExtlib.profile "fo_unif_subst.are_convertible"
+
+let type_of_aux' metasenv subst context term ugraph =
+let foo () =
+  try 
+    CicTypeChecker.type_of_aux' ~subst metasenv context term ugraph 
+  with
+      CicTypeChecker.TypeCheckerFailure msg ->
+        let msg =
+         lazy
+          (sprintf
+           "Kernel Type checking error: 
+%s\n%s\ncontext=\n%s\nmetasenv=\n%s\nsubstitution=\n%s\nException:\n%s.\nToo bad."
+             (CicMetaSubst.ppterm subst term)
+             (CicMetaSubst.ppterm [] term)
+             (CicMetaSubst.ppcontext subst context)
+             (CicMetaSubst.ppmetasenv subst metasenv) 
+             (CicMetaSubst.ppsubst subst) (Lazy.force msg)) in
+        raise (AssertFailure msg)
+    | CicTypeChecker.AssertFailure msg ->
+        let msg = lazy
+         (sprintf
+           "Kernel Type checking assertion failure: 
+%s\n%s\ncontext=\n%s\nmetasenv=\n%s\nsubstitution=\n%s\nException:\n%s.\nToo bad."
+             (CicMetaSubst.ppterm subst term)
+             (CicMetaSubst.ppterm [] term)
+             (CicMetaSubst.ppcontext subst context)
+             (CicMetaSubst.ppmetasenv subst metasenv) 
+             (CicMetaSubst.ppsubst subst) (Lazy.force msg)) in
+        raise (AssertFailure msg)
+in profiler_toa.HExtlib.profile foo ()
 ;;
 
-(* Questa funzione non serve piu'... per il momento la lascio *)
-(* 
-let closed_up_to_n n m =
- let rec closed_aux k =
-  let module C = Cic in
-   function
-      C.Rel m -> if m > k then () else raise Free
-    | C.Var _  
-    | C.Meta _ (* we assume Meta are closed up to k; note that during 
-                  meta-unfolding we shall need to properly lift the 
-                  "body" of Metavariables *)
-    | C.Sort _ 
-    | C.Implicit -> ()
-    | C.Cast (te,ty) -> closed_aux k te; closed_aux k ty
-    | C.Prod (n,s,t) -> closed_aux k s; closed_aux (k+1) t
-    | C.Lambda (n,s,t) -> closed_aux k s; closed_aux (k+1) t
-    | C.LetIn (n,s,t) -> closed_aux k s; closed_aux (k+1) t
-    | C.Appl l -> List.iter (closed_aux k) l
-    | C.Const _ 
-    | C.Abst _  
-    | C.MutInd _ 
-    | C.MutConstruct _ -> ()
-    | C.MutCase (sp,cookingsno,i,outty,t,pl) ->
-        closed_aux k outty; closed_aux k t;
-        List.iter (closed_aux k) pl
-    | C.Fix (i, fl) ->
-       let len = List.length fl in
-       List.iter
-         (fun (name, i, ty, bo) -> closed_aux k ty; closed_aux (k+len) bo)
-          fl
-    | C.CoFix (i, fl) ->
-       let len = List.length fl in
-       List.iter
-         (fun (name, ty, bo) -> closed_aux k ty; closed_aux (k+len) bo)
-          fl
- in
-  if n = 0 then true
-  else
-   try closed_aux n m; true 
-   with Free -> false 
-;; *)
+let exists_a_meta l = 
+  List.exists (function Cic.Meta _ -> true | _ -> false) l
+
+let rec deref subst t =
+  let snd (_,a,_) = a in
+  match t with
+      Cic.Meta(n,l) -> 
+        (try 
+           deref subst
+             (CicSubstitution.subst_meta 
+                l (snd (CicUtil.lookup_subst n subst))) 
+         with 
+             CicUtil.Subst_not_found _ -> t)
+    | Cic.Appl(Cic.Meta(n,l)::args) ->
+        (match deref subst (Cic.Meta(n,l)) with
+           | Cic.Lambda _ as t -> 
+               deref subst (CicReduction.head_beta_reduce (Cic.Appl(t::args)))
+           | r -> Cic.Appl(r::args))
+    | Cic.Appl(((Cic.Lambda _) as t)::args) ->
+           deref subst (CicReduction.head_beta_reduce (Cic.Appl(t::args)))
+    | t -> t
+;; 
+
+let deref subst t =
+ let foo () = deref subst t
+ in profiler_deref.HExtlib.profile foo ()
+
+exception WrongShape;;
+let eta_reduce after_beta_expansion after_beta_expansion_body
+     before_beta_expansion
+ =
+ try
+  match before_beta_expansion,after_beta_expansion_body with
+     Cic.Appl l, Cic.Appl l' ->
+      let rec all_but_last check_last =
+       function
+          [] -> assert false
+        | [Cic.Rel 1] -> []
+        | [_] -> if check_last then raise WrongShape else []
+        | he::tl -> he::(all_but_last check_last tl)
+      in
+       let all_but_last check_last l =
+        match all_but_last check_last l with
+           [] -> assert false
+         | [he] -> he
+         | l -> Cic.Appl l
+       in
+       let t = CicSubstitution.subst (Cic.Rel (-1)) (all_but_last true l') in
+       let all_but_last = all_but_last false l in
+        (* here we should test alpha-equivalence; however we know by
+           construction that here alpha_equivalence is equivalent to = *)
+        if t = all_but_last then
+         all_but_last
+        else
+         after_beta_expansion
+   | _,_ -> after_beta_expansion
+ with
+  WrongShape -> after_beta_expansion
+
+let rec beta_expand test_equality_only metasenv subst context t arg ugraph =
+ let module S = CicSubstitution in
+ let module C = Cic in
+let foo () =
+  let rec aux metasenv subst n context t' ugraph =
+   try
+
+    let subst,metasenv,ugraph1 =
+     fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv 
+      (CicSubstitution.lift n arg) t' ugraph
+
+    in
+     subst,metasenv,C.Rel (1 + n),ugraph1
+   with
+      Uncertain _
+    | UnificationFailure _ ->
+       match t' with
+        | C.Rel m  -> subst,metasenv, 
+           (if m <= n then C.Rel m else C.Rel (m+1)),ugraph
+        | C.Var (uri,exp_named_subst) ->
+           let subst,metasenv,exp_named_subst',ugraph1 =
+            aux_exp_named_subst metasenv subst n context exp_named_subst ugraph
+           in
+            subst,metasenv,C.Var (uri,exp_named_subst'),ugraph1
+        | C.Meta (i,l) ->
+            (* andrea: in general, beta_expand can create badly typed
+             terms. This happens quite seldom in practice, UNLESS we
+             iterate on the local context. For this reason, we renounce
+             to iterate and just lift *)
+            let l = 
+              List.map 
+                (function
+                     Some t -> Some (CicSubstitution.lift 1 t)
+                   | None -> None) l in
+            subst, metasenv, C.Meta (i,l), ugraph
+        | C.Sort _
+        | C.Implicit _ as t -> subst,metasenv,t,ugraph
+        | C.Cast (te,ty) ->
+            let subst,metasenv,te',ugraph1 = 
+              aux metasenv subst n context te ugraph in
+            let subst,metasenv,ty',ugraph2 = 
+              aux metasenv subst n context ty ugraph1 in 
+            (* TASSI: sure this is in serial? *)
+            subst,metasenv,(C.Cast (te', ty')),ugraph2
+        | C.Prod (nn,s,t) ->
+           let subst,metasenv,s',ugraph1 = 
+             aux metasenv subst n context s ugraph in
+           let subst,metasenv,t',ugraph2 =
+             aux metasenv subst (n+1) ((Some (nn, C.Decl s))::context) t 
+               ugraph1
+           in
+           (* TASSI: sure this is in serial? *)
+           subst,metasenv,(C.Prod (nn, s', t')),ugraph2
+        | C.Lambda (nn,s,t) ->
+           let subst,metasenv,s',ugraph1 = 
+             aux metasenv subst n context s ugraph in
+           let subst,metasenv,t',ugraph2 =
+            aux metasenv subst (n+1) ((Some (nn, C.Decl s))::context) t ugraph1
+           in
+           (* TASSI: sure this is in serial? *)
+            subst,metasenv,(C.Lambda (nn, s', t')),ugraph2
+        | C.LetIn (nn,s,t) ->
+           let subst,metasenv,s',ugraph1 = 
+             aux metasenv subst n context s ugraph in
+           let subst,metasenv,t',ugraph2 =
+            aux metasenv subst (n+1) ((Some (nn, C.Def (s,None)))::context) t
+              ugraph1
+           in
+           (* TASSI: sure this is in serial? *)
+            subst,metasenv,(C.LetIn (nn, s', t')),ugraph2
+        | C.Appl l ->
+           let subst,metasenv,revl',ugraph1 =
+            List.fold_left
+             (fun (subst,metasenv,appl,ugraph) t ->
+               let subst,metasenv,t',ugraph1 = 
+                 aux metasenv subst n context t ugraph in
+                subst,metasenv,(t'::appl),ugraph1
+             ) (subst,metasenv,[],ugraph) l
+           in
+            subst,metasenv,(C.Appl (List.rev revl')),ugraph1
+        | C.Const (uri,exp_named_subst) ->
+           let subst,metasenv,exp_named_subst',ugraph1 =
+            aux_exp_named_subst metasenv subst n context exp_named_subst ugraph
+           in
+            subst,metasenv,(C.Const (uri,exp_named_subst')),ugraph1
+        | C.MutInd (uri,i,exp_named_subst) ->
+           let subst,metasenv,exp_named_subst',ugraph1 =
+            aux_exp_named_subst metasenv subst n context exp_named_subst ugraph
+           in
+            subst,metasenv,(C.MutInd (uri,i,exp_named_subst')),ugraph1
+        | C.MutConstruct (uri,i,j,exp_named_subst) ->
+           let subst,metasenv,exp_named_subst',ugraph1 =
+            aux_exp_named_subst metasenv subst n context exp_named_subst ugraph
+           in
+            subst,metasenv,(C.MutConstruct (uri,i,j,exp_named_subst')),ugraph1
+        | C.MutCase (sp,i,outt,t,pl) ->
+           let subst,metasenv,outt',ugraph1 = 
+             aux metasenv subst n context outt ugraph in
+           let subst,metasenv,t',ugraph2 = 
+             aux metasenv subst n context t ugraph1 in
+           let subst,metasenv,revpl',ugraph3 =
+            List.fold_left
+             (fun (subst,metasenv,pl,ugraph) t ->
+               let subst,metasenv,t',ugraph1 = 
+                 aux metasenv subst n context t ugraph in
+               subst,metasenv,(t'::pl),ugraph1
+             ) (subst,metasenv,[],ugraph2) pl
+           in
+           subst,metasenv,(C.MutCase (sp,i,outt', t', List.rev revpl')),ugraph3
+           (* TASSI: not sure this is serial *)
+        | C.Fix (i,fl) ->
+(*CSC: not implemented
+           let tylen = List.length fl in
+            let substitutedfl =
+             List.map
+              (fun (name,i,ty,bo) -> (name, i, aux n ty, aux (n+tylen) bo))
+               fl
+            in
+             C.Fix (i, substitutedfl)
+*)
+            subst,metasenv,(CicSubstitution.lift 1 t' ),ugraph
+        | C.CoFix (i,fl) ->
+(*CSC: not implemented
+           let tylen = List.length fl in
+            let substitutedfl =
+             List.map
+              (fun (name,ty,bo) -> (name, aux n ty, aux (n+tylen) bo))
+               fl
+            in
+             C.CoFix (i, substitutedfl)
+
+*) 
+            subst,metasenv,(CicSubstitution.lift 1 t'), ugraph
+
+  and aux_exp_named_subst metasenv subst n context ens ugraph =
+   List.fold_right
+    (fun (uri,t) (subst,metasenv,l,ugraph) ->
+      let subst,metasenv,t',ugraph1 = aux metasenv subst n context t ugraph in
+       subst,metasenv,((uri,t')::l),ugraph1) ens (subst,metasenv,[],ugraph)
+  in
+  let argty,ugraph1 = type_of_aux' metasenv subst context arg ugraph in
+  let fresh_name =
+   FreshNamesGenerator.mk_fresh_name ~subst
+    metasenv context (Cic.Name "Hbeta") ~typ:argty
+  in
+   let subst,metasenv,t',ugraph2 = aux metasenv subst 0 context t ugraph1 in
+   let t'' = eta_reduce (C.Lambda (fresh_name,argty,t')) t' t in
+   subst, metasenv, t'', ugraph2
+in profiler_beta_expand.HExtlib.profile foo ()
+
+
+and beta_expand_many test_equality_only metasenv subst context t args ugraph =
+  let subst,metasenv,hd,ugraph =
+    List.fold_right
+      (fun arg (subst,metasenv,t,ugraph) ->
+         let subst,metasenv,t,ugraph1 =
+           beta_expand test_equality_only 
+             metasenv subst context t arg ugraph 
+         in
+           subst,metasenv,t,ugraph1 
+      ) args (subst,metasenv,t,ugraph) 
+  in
+    subst,metasenv,hd,ugraph
+
 
 (* NUOVA UNIFICAZIONE *)
 (* A substitution is a (int * Cic.term) list that associates a
    metavariable i with its body.
    A metaenv is a (int * Cic.term) list that associate a metavariable
    i with is type. 
-   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
+   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 k t1 t2 =  
-    match (t1, t2) with
-      (C.Meta n, C.Meta m) -> if n == m then subst 
-                       else let subst'= 
-                        let tn = try List.assoc n subst
-                                  with Not_found -> C.Meta n in
-                        let tm = try List.assoc m subst
-                                  with Not_found -> C.Meta m in
-                        (match (tn, tm) with 
-                          (C.Meta n, C.Meta m) -> if n==m then subst
-                                                else if n<m 
-                                                then (m, C.Meta n)::subst
-                                                 else (n, C.Meta m)::subst
-                        | (C.Meta n, tm) -> (n, tm)::subst
-                        | (tn, C.Meta m) -> (m, tn)::subst     
-                        | (tn,tm) -> fo_unif_aux subst 0 tn tm) in
-                         (* unify types first *)
-                         let tyn = List.assoc n metasenv in
-                         let tym = List.assoc m metasenv in
-                         fo_unif_aux subst' 0 tyn tym
-       | (C.Meta n, t)   
-       | (t, C.Meta n) ->   (* unify types first *)
-                            let t' = delift k t in
-                            let subst' =
-                           (try fo_unif_aux subst 0 (List.assoc n subst) t'
-                            with Not_found -> (n, t')::subst) in
-                            let tyn = List.assoc n metasenv in
-                            let tyt = CicTypeChecker.type_of_aux' metasenv context t' in
-                            fo_unif_aux subst' 0 tyn tyt
-       | (C.Rel _, _)
-       | (_,  C.Rel _) 
-       | (C.Var _, _)
-       | (_, C.Var _) 
-       | (C.Sort _ ,_)
-       | (_, C.Sort _)
-       | (C.Implicit, _)
-       | (_, C.Implicit) -> if R.are_convertible t1 t2 then subst
-                            else raise UnificationFailed
-       | (C.Cast (te,ty), t2) -> fo_unif_aux subst k te t2
-       | (t1, C.Cast (te,ty)) -> fo_unif_aux subst k t1 te
-       | (C.Prod (_,s1,t1), C.Prod (_,s2,t2)) -> 
-                          let subst' = fo_unif_aux subst k s1 s2 in
-                           fo_unif_aux subst' (k+1) t1 t2
-       | (C.Lambda (_,s1,t1), C.Lambda (_,s2,t2)) -> 
-                                let subst' = fo_unif_aux subst k s1 s2 in
-                                fo_unif_aux subst' (k+1) t1 t2
-       | (C.LetIn (_,s1,t1), t2) -> fo_unif_aux subst k (S.subst s1 t1) t2
-       | (t1, C.LetIn (_,s2,t2)) -> fo_unif_aux subst k t1 (S.subst s2 t2)
-       | (C.Appl l1, C.Appl l2) -> 
-                          let lr1 = List.rev l1 in
-                          let lr2 = List.rev l2 in
-                          let rec fo_unif_l subst = function
-                              [],_
-                            | _,[] -> assert false
-                            | ([h1],[h2]) -> fo_unif_aux subst k h1 h2
-                            | ([h],l) 
-                            | (l,[h]) -> fo_unif_aux subst k h (C.Appl l)
-                            | ((h1::l1),(h2::l2)) -> 
-                               let subst' = fo_unif_aux subst k h1 h2 in 
-                                fo_unif_l subst' (l1,l2)
-                          in
-                         fo_unif_l subst (lr1, lr2) 
-       | (C.Const _, _) 
-       | (_, C.Const _)
-       | (C.Abst _, _) 
-       | (_, C.Abst _) 
-       | (C.MutInd  _, _) 
-       | (_, C.MutInd _)
-       | (C.MutConstruct _, _)
-       | (_, C.MutConstruct _) -> if R.are_convertible t1 t2 then subst
-                                   else raise UnificationFailed
-       | (C.MutCase (_,_,_,outt1,t1,pl1), C.MutCase (_,_,_,outt2,t2,pl2))->
-                      let subst' = fo_unif_aux subst k outt1 outt2 in
-                      let subst'' = fo_unif_aux subst' k t1 t2 in
-                      List.fold_left2 (function subst -> fo_unif_aux subst k) subst'' pl1 pl2 
-       | (C.Fix _, _)
-       | (_, C.Fix _) 
-       | (C.CoFix _, _)
-       | (_, C.CoFix _) -> if R.are_convertible t1 t2 then subst
-                           else raise UnificationFailed
-       | (_,_) -> raise UnificationFailed
-   in fo_unif_aux [] 0 t1 t2;;
 
-(* VECCHIA UNIFICAZIONE -- molto piu' bella, alas *)
-(* 
-let fo_unif_mgu k t1 t2 mgu =
-    let module C = Cic in
-    let module R = CicReduction in
-    let module S = CicSubstitution in 
-    let rec deref n = match mgu.(n) with
-         C.Meta m as t -> if n = m then t else (deref m) 
-       | t -> t 
-    in
-    let rec fo_unif k t1 t2 = match (t1, t2) with
-       (* aggiungere l'unificazione sui tipi in caso di istanziazione *)
-         (C.Meta n, C.Meta m) -> if n == m then () else
-                            let t1' = deref n in 
-                            let t2' = deref m in
-                            (* deref of metavariables ARE already delifted *)
-                            (match (t1',t2') with
-                               (C.Meta n, C.Meta m) -> if n = m then () else
-                                           if n < m then mgu.(m) <- t1' else
-                                           if n > m then mgu.(n) <- t2'
-                             | (C.Meta n, _) -> mgu.(n) <- t2'
-                             | (_, C.Meta m) -> mgu.(m) <- t1'
-                             | (_,_) -> fo_unif k t1' t2') 
-       | (C.Meta n, _) ->   let t1' = deref n in 
-                            let t2' =  try delift k t2 
-                                       with Free -> raise UnificationFailed in
-                            (match t1' with
-                               C.Meta n -> mgu.(n) <- t2' 
-                             |  _ -> fo_unif k t1' t2')
-       | (_, C.Meta m) ->   let t2' = deref m in
-                            let t1' = try delift k t1 
-                                      with Free -> raise UnificationFailed in 
-                            (match t2' with
-                               C.Meta m -> mgu.(m) <- t1'
-                             | _ -> fo_unif k t1' t2')
-       | (C.Rel _, _)
-       | (_,  C.Rel _) 
-       | (C.Var _, _)
-       | (_, C.Var _) 
-       | (C.Sort _ ,_)
-       | (_, C.Sort _)
-       | (C.Implicit, _)
-       | (_, C.Implicit) -> if R.are_convertible t1 t2 then ()
-                            else raise UnificationFailed
-       | (C.Cast (te,ty), _) -> fo_unif k te t2
-       | (_, C.Cast (te,ty)) -> fo_unif k t1 te
-       | (C.Prod (_,s1,t1), C.Prod (_,s2,t2)) -> fo_unif k s1 s2;
-                                                fo_unif (k+1) t1 t2
-       | (C.Lambda (_,s1,t1), C.Lambda (_,s2,t2)) -> fo_unif k s1 s2;
-                                                    fo_unif (k+1) t1 t2
-       | (C.LetIn (_,s1,t1), _) -> fo_unif k (S.subst s1 t1) t2
-       | (_, C.LetIn (_,s2,t2)) -> fo_unif k t1 (S.subst s2 t2)
-       | (C.Appl (h1::l1), C.Appl (h2::l2)) -> 
-                          let lr1 = List.rev l1 in
-                          let lr2 = List.rev l2 in
-                          let rec fo_unif_aux = function
-                              ([],l2) -> ([],l2)
-                            | (l1,[]) -> (l1,[])
-                            | ((h1::l1),(h2::l2)) -> fo_unif k h1 h2;
-                                                     fo_unif_aux (l1,l2)
+and fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv t1 t2 ugraph =  
+ let module C = Cic in
+ let module R = CicReduction in
+ let module S = CicSubstitution in
+ let t1 = deref subst t1 in
+ let t2 = deref subst t2 in
+ let b,ugraph  = 
+let foo () =
+   R.are_convertible ~subst ~metasenv context t1 t2 ugraph 
+in profiler_are_convertible.HExtlib.profile foo ()
+ in
+   if b then
+     subst, metasenv, ugraph 
+   else
+   match (t1, t2) with
+     | (C.Meta (n,ln), C.Meta (m,lm)) when n=m ->
+         let _,subst,metasenv,ugraph1 =
+           (try
+              List.fold_left2
+                (fun (j,subst,metasenv,ugraph) t1 t2 ->
+                   match t1,t2 with
+                       None,_
+                     | _,None -> j+1,subst,metasenv,ugraph
+                     | Some t1', Some t2' ->
+                         (* First possibility:  restriction    *)
+                         (* Second possibility: unification    *)
+                         (* Third possibility:  convertibility *)
+                         let b, ugraph1 = 
+                         R.are_convertible 
+                           ~subst ~metasenv context t1' t2' ugraph
                          in
-                        (match fo_unif_aux (lr1, lr2) with
-                              ([],[]) -> fo_unif k h1 h2 
-                            | ([],l2) -> fo_unif k h1 (C.Appl (h2::List.rev l2))
-                            | (l1,[]) -> fo_unif k (C.Appl (h1::List.rev l1)) h2
-                            | (_,_) -> raise Impossible)
-       | (C.Const _, _) 
-       | (_, C.Const _)
-       | (C.Abst _, _) 
-       | (_, C.Abst _) 
-       | (C.MutInd  _, _) 
-       | (_, C.MutInd _)
-       | (C.MutConstruct _, _)
-       | (_, C.MutConstruct _) -> print_endline "siamo qui"; flush stdout;
-                                 if R.are_convertible t1 t2 then ()
-                                 else raise UnificationFailed
-       | (C.MutCase (_,_,_,outt1,t1,pl1), C.MutCase (_,_,_,outt2,t2,pl2))->
-                      fo_unif k outt1 outt2;
-                      fo_unif k t1 t2;
-                      List.iter2 (fo_unif k) pl1 pl2
-       | (C.Fix _, _)
-       | (_, C.Fix _) 
-       | (C.CoFix _, _)
-       | (_, C.CoFix _) -> if R.are_convertible t1 t2 then ()
-                           else raise UnificationFailed
-       | (_,_) -> raise UnificationFailed
-   in fo_unif k t1 t2;mgu ;;
-*)
-
-(* unwind mgu mark m applies mgu to the term m; mark is an array of integers
-mark.(n) = 0 if the term has not been unwinded, is 2 if it is under uwinding, 
-and is 1 if it has been succesfully unwinded. Meeting the value 2 during
-the computation is an error: occur-check *) 
-
-let unwind subst unwinded t =
- let unwinded = ref unwinded in
- let frozen = ref [] in
- let rec um_aux k =
-  let module C = Cic in
-  let module S = CicSubstitution in 
-   function
-      C.Rel _ as t -> t 
-    | C.Var _  as t -> t
-    | C.Meta i as t ->(try S.lift k (List.assoc i !unwinded)
-                       with Not_found ->
-                         if List.mem i !frozen then
-                          raise OccurCheck
+                         if b then
+                           j+1,subst,metasenv, ugraph1 
                          else
-                           let saved_frozen = !frozen in 
-                           frozen := i::!frozen ;
-                            let res =
-                             try
-                             let t = List.assoc i subst in
-                               let t' = um_aux 0 t in
-                                unwinded := (i,t)::!unwinded ;
-                                S.lift k t'
-                             with
-                              Not_found ->
-                               (* not constrained variable, i.e. free in subst *)
-                               C.Meta i
-                            in
-                             frozen := saved_frozen ;
-                             res
-                      ) 
-    | C.Sort _ as t -> t
-    | C.Implicit as t -> t
-    | C.Cast (te,ty) -> C.Cast (um_aux k te, um_aux k ty)
-    | C.Prod (n,s,t) -> C.Prod (n, um_aux k s, um_aux (k+1) t)
-    | C.Lambda (n,s,t) -> C.Lambda (n, um_aux k s, um_aux (k+1) t)
-    | C.LetIn (n,s,t) -> C.LetIn (n, um_aux k s, um_aux (k+1) t)
-    | C.Appl (he::tl) ->
-       let tl' = List.map (um_aux k) tl in
-        begin
-         match um_aux k he with
-            C.Appl l -> C.Appl (l@tl')
-          | _ as he' -> C.Appl (he'::tl')
-        end
-    | C.Appl _ -> assert false
-    | C.Const _ as t -> t
-    | C.Abst _  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 k outty, um_aux k t,
-        List.map (um_aux k) pl)
-    | C.Fix (i, fl) ->
-       let len = List.length fl in
-       let liftedfl =
-        List.map
-         (fun (name, i, ty, bo) -> (name, i, um_aux k ty, um_aux (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, um_aux k ty, um_aux (k+len) bo))
-          fl
-       in
-        C.CoFix (i, liftedfl)
- in
-   um_aux 0 t,!unwinded 
-;;
-
-(*
-let unwind_meta mgu mark = 
- let rec um_aux k =
-  let module C = Cic in
-  let module S = CicSubstitution in 
-   function
-      C.Rel _ as t -> t
-    | C.Var _  as t -> t
-    | C.Meta i as t -> if mark.(i)=2 then raise OccurCheck else
-                       if mark.(i)=1 then S.lift k mgu.(i)
-                       else (match mgu.(i) with
-                           C.Meta k as t1 -> if k = i then t
-                                             else (mark.(i) <- 2; 
-                                                   mgu.(i) <- (um_aux 0 t1); 
-                                                   mark.(i) <- 1; 
-                                                   S.lift k mgu.(i))
-                         | _ -> (mark.(i) <- 2; 
-                                 mgu.(i) <- (um_aux 0 mgu.(i)); 
-                                 mark.(i) <- 1; 
-                                 S.lift k mgu.(i)))
-    | C.Sort _ as t -> t
-    | C.Implicit as t -> t
-    | C.Cast (te,ty) -> C.Cast (um_aux k te, um_aux k ty)
-    | C.Prod (n,s,t) -> C.Prod (n, um_aux k s, um_aux (k+1) t)
-    | C.Lambda (n,s,t) -> C.Lambda (n, um_aux k s, um_aux (k+1) t)
-    | C.LetIn (n,s,t) -> C.LetIn (n, um_aux k s, um_aux (k+1) t)
-    | C.Appl (he::tl) ->
-       let tl' = List.map (um_aux k) tl in
-        begin
-         match um_aux k he with
-            C.Appl l -> C.Appl (l@tl')
-          | _ as he' -> C.Appl (he'::tl')
-        end
-    | C.Appl _ -> assert false
-    | C.Const _ as t -> t
-    | C.Abst _  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 k outty, um_aux k t,
-        List.map (um_aux k) pl)
-    | C.Fix (i, fl) ->
-       let len = List.length fl in
-       let liftedfl =
-        List.map
-         (fun (name, i, ty, bo) -> (name, i, um_aux k ty, um_aux (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, um_aux k ty, um_aux (k+len) bo))
-          fl
-       in
-        C.CoFix (i, liftedfl)
- in
-   um_aux 0
-;;
-*)
-
-(* 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 k =
-  let module C = Cic in
-  let module S = CicSubstitution in 
-   function
-      C.Rel _ as t -> t 
-    | C.Var _  as t -> t
-    | C.Meta i as t ->
-       (try
-         S.lift k (List.assoc i !unwinded)
-        with Not_found ->
-          C.Meta i)
-    | C.Sort _ as t -> t
-    | C.Implicit as t -> t
-    | C.Cast (te,ty) -> C.Cast (um_aux k te, um_aux k ty)
-    | C.Prod (n,s,t) -> C.Prod (n, um_aux k s, um_aux (k+1) t)
-    | C.Lambda (n,s,t) -> C.Lambda (n, um_aux k s, um_aux (k+1) t)
-    | C.LetIn (n,s,t) -> C.LetIn (n, um_aux k s, um_aux (k+1) t)
-    | C.Appl (he::tl) ->
-       let tl' = List.map (um_aux k) tl in
-        let t' =
-         match um_aux k he with
-            C.Appl l -> C.Appl (l@tl')
-          | _ as he' -> C.Appl (he'::tl')
-        in
+                           (try
+                              let subst,metasenv,ugraph2 =
+                                fo_unif_subst 
+                                  test_equality_only 
+                                  subst context metasenv t1' t2' ugraph
+                              in
+                                j+1,subst,metasenv,ugraph2
+                            with
+                                Uncertain _
+                              | UnificationFailure _ ->
+debug_print (lazy ("restringo Meta n." ^ (string_of_int n) ^ "on variable n." ^ (string_of_int j))); 
+                                  let metasenv, subst = 
+                                    CicMetaSubst.restrict 
+                                      subst [(n,j)] metasenv in
+                                    j+1,subst,metasenv,ugraph1)
+                ) (1,subst,metasenv,ugraph) ln lm
+            with
+                Exit ->
+                  raise 
+                    (UnificationFailure (lazy "1"))
+                    (*
+                    (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))) *)
+              | Invalid_argument _ ->
+                  raise 
+                    (UnificationFailure (lazy "2")))
+                    (*
+                    (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 subst,metasenv,ugraph1
+     | (C.Meta (n,_), C.Meta (m,_)) when n>m ->
+         fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv t2 t1 ugraph
+     | (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
+         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 ugraph =
+           fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv 
+             (lower m1 m2) (upper m1 m2) ugraph
+         in
          begin
-          match meta_to_reduce with
-             Some (mtr,reductions_no) when he = C.Meta 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
+         let subst,metasenv,ugraph1 =
+           let (_,_,meta_type) =  CicUtil.lookup_meta n metasenv in
+           (try
+              let tyt,ugraph1 = 
+                type_of_aux' metasenv subst context t ugraph 
               in
-               beta_reduce (reductions_no,t')
-           | _ -> t'
+                fo_unif_subst 
+                  test_equality_only 
+                  subst context metasenv tyt (S.subst_meta l meta_type) ugraph1
+            with 
+                UnificationFailure _ as e -> raise e
+              | Uncertain msg -> raise (UnificationFailure msg)
+              | AssertFailure _ ->
+                  debug_print (lazy "siamo allo huge hack");
+                  (* 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) *)
+                  (subst, metasenv,ugraph)) in
+         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'',ugraph2 =
+           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
+                 let ugraph2 =   
+                   CicUniv.add_ge (upper u u') (lower u u') ugraph1
+                 in
+                   s,ugraph2
+             | _ -> t',ugraph1
+         in
+         (* Unifying the types may have already instantiated n. Let's check *)
+         try
+           let (_, oldt,_) = CicUtil.lookup_subst n subst in
+           let lifted_oldt = S.subst_meta l oldt in
+             fo_unif_subst_ordered 
+               test_equality_only subst context metasenv t lifted_oldt ugraph2
+         with
+             CicUtil.Subst_not_found _ -> 
+               let (_, context, ty) = CicUtil.lookup_meta n metasenv in
+               let subst = (n, (context, t'',ty)) :: subst in
+               let metasenv =
+                 List.filter (fun (m,_,_) -> not (n = m)) metasenv in
+               subst, metasenv, ugraph2
          end
-    | C.Appl _ -> assert false
-    | C.Const _ as t -> t
-    | C.Abst _  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 k outty, um_aux k t,
-        List.map (um_aux k) pl)
-    | C.Fix (i, fl) ->
-       let len = List.length fl in
-       let liftedfl =
-        List.map
-         (fun (name, i, ty, bo) -> (name, i, um_aux k ty, um_aux (k+len) bo))
-          fl
+   | (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 ugraph
+      else
+       raise (UnificationFailure (lazy 
+          (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 ugraph
+       else
+         raise (UnificationFailure (lazy "4"))
+           (* (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 ugraph
+       else
+         raise (UnificationFailure (lazy "5"))
+           (* (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 ugraph
+   | (t1, C.Cast (te,ty)) -> fo_unif_subst test_equality_only 
+                              subst context metasenv t1 te ugraph
+   | (C.Prod (n1,s1,t1), C.Prod (_,s2,t2)) -> 
+       let subst',metasenv',ugraph1 = 
+         fo_unif_subst true subst context metasenv s1 s2 ugraph 
        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 k ty, um_aux (k+len) bo))
-          fl
+         fo_unif_subst test_equality_only 
+           subst' ((Some (n1,(C.Decl s1)))::context) metasenv' t1 t2 ugraph1
+   | (C.Lambda (n1,s1,t1), C.Lambda (_,s2,t2)) -> 
+       let subst',metasenv',ugraph1 = 
+         fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv s1 s2 ugraph 
        in
-        C.CoFix (i, liftedfl)
- in
-   um_aux 0 t
-;;
-
-(* unwind mgu mark mm m applies mgu to the term m; mark is an array of integers
-mark.(n) = 0 if the term has not been unwinded, is 2 if it is under uwinding, 
-and is 1 if it has been succesfully unwinded. Meeting the value 2 during
-the computation is an error: occur-check. When the META mm is to be unfolded
-and it is applied to something, one-step beta reduction is performed just
-after the unfolding. *) 
-
-(*
-let unwind_meta_reducing mgu mark meta_to_reduce = 
- let rec um_aux k =
-  let module C = Cic in
-  let module S = CicSubstitution in 
-   function
-      C.Rel _ as t -> t
-    | C.Var _  as t -> t
-    | C.Meta i as t -> if mark.(i)=2 then raise OccurCheck else
-                       if mark.(i)=1 then S.lift k mgu.(i)
-                       else (match mgu.(i) with
-                           C.Meta k as t1 -> if k = i then t
-                                             else (mark.(i) <- 2; 
-                                                   mgu.(i) <- (um_aux 0 t1); 
-                                                   mark.(i) <- 1; 
-                                                   S.lift k mgu.(i))
-                         | _ -> (mark.(i) <- 2; 
-                                 mgu.(i) <- (um_aux 0 mgu.(i)); 
-                                 mark.(i) <- 1; 
-                                 S.lift k mgu.(i)))
-    | C.Sort _ as t -> t
-    | C.Implicit as t -> t
-    | C.Cast (te,ty) -> C.Cast (um_aux k te, um_aux k ty)
-    | C.Prod (n,s,t) -> C.Prod (n, um_aux k s, um_aux (k+1) t)
-    | C.Lambda (n,s,t) -> C.Lambda (n, um_aux k s, um_aux (k+1) t)
-    | C.LetIn (n,s,t) -> C.LetIn (n, um_aux k s, um_aux (k+1) t)
-    | C.Appl (he::tl) ->
-       let tl' = List.map (um_aux k) tl in
-        let t' =
-         match um_aux k he with
-            C.Appl l -> C.Appl (l@tl')
-          | _ as he' -> C.Appl (he'::tl')
-        in
-         begin
-          match t', meta_to_reduce with
-             (C.Appl (C.Lambda (n,s,t)::he'::tl')),Some mtr
-               when he = C.Meta mtr ->
-(*CSC: Sbagliato!!! Effettua beta riduzione solo del primo argomento
- *CSC: mentre dovrebbe farla dei primi n, dove n sono quelli eta-astratti
-*)
-                C.Appl((CicSubstitution.subst he' t)::tl')
-           | _ -> t'
-         end
-    | C.Appl _ -> assert false
-    | C.Const _ as t -> t
-    | C.Abst _  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 k outty, um_aux k t,
-        List.map (um_aux k) pl)
-    | C.Fix (i, fl) ->
-       let len = List.length fl in
-       let liftedfl =
-        List.map
-         (fun (name, i, ty, bo) -> (name, i, um_aux k ty, um_aux (k+len) bo))
-          fl
+         fo_unif_subst test_equality_only 
+           subst' ((Some (n1,(C.Decl s1)))::context) metasenv' t1 t2 ugraph1
+   | (C.LetIn (_,s1,t1), t2)  
+   | (t2, C.LetIn (_,s1,t1)) -> 
+       fo_unif_subst 
+        test_equality_only subst context metasenv t2 (S.subst s1 t1) ugraph
+   | (C.Appl l1, C.Appl l2) -> 
+       (* andrea: this case should be probably rewritten in the 
+          spirit of deref *)
+       (match l1,l2 with
+          | C.Meta (i,_)::args1, C.Meta (j,_)::args2 when i = j ->
+              (try 
+                 List.fold_left2 
+                   (fun (subst,metasenv,ugraph) t1 t2 ->
+                      fo_unif_subst 
+                        test_equality_only subst context metasenv t1 t2 ugraph)
+                   (subst,metasenv,ugraph) l1 l2 
+               with (Invalid_argument msg) -> 
+                 raise (UnificationFailure (lazy msg)))
+          | C.Meta (i,l)::args, _ when not(exists_a_meta args) ->
+              (* we verify that none of the args is a Meta, 
+                since beta expanding with respoect to a metavariable 
+                makes no sense  *)
+ (*
+              (try 
+                 let (_,t,_) = CicUtil.lookup_subst i subst in
+                 let lifted = S.subst_meta l t in
+                 let reduced = CicReduction.head_beta_reduce (Cic.Appl (lifted::args)) in
+                   fo_unif_subst 
+                    test_equality_only 
+                     subst context metasenv reduced t2 ugraph
+               with CicUtil.Subst_not_found _ -> *)
+              let subst,metasenv,beta_expanded,ugraph1 =
+                beta_expand_many 
+                  test_equality_only metasenv subst context t2 args ugraph 
+              in
+                fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv 
+                  (C.Meta (i,l)) beta_expanded ugraph1
+          | _, C.Meta (i,l)::args when not(exists_a_meta args)  ->
+              (* (try 
+                 let (_,t,_) = CicUtil.lookup_subst i subst in
+                 let lifted = S.subst_meta l t in
+                 let reduced = CicReduction.head_beta_reduce (Cic.Appl (lifted::args)) in
+                   fo_unif_subst 
+                     test_equality_only 
+                     subst context metasenv t1 reduced ugraph
+               with CicUtil.Subst_not_found _ -> *)
+                 let subst,metasenv,beta_expanded,ugraph1 =
+                   beta_expand_many 
+                     test_equality_only 
+                     metasenv subst context t1 args ugraph 
+                 in
+                   fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv 
+                     (C.Meta (i,l)) beta_expanded ugraph1
+          | _,_ ->
+              let lr1 = List.rev l1 in
+              let lr2 = List.rev l2 in
+              let rec 
+                  fo_unif_l test_equality_only subst metasenv (l1,l2) ugraph =
+                match (l1,l2) with
+                    [],_
+                  | _,[] -> assert false
+                  | ([h1],[h2]) ->
+                      fo_unif_subst 
+                        test_equality_only subst context metasenv h1 h2 ugraph
+                  | ([h],l) 
+                  | (l,[h]) ->
+                      fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv
+                        h (C.Appl (List.rev l)) ugraph
+                  | ((h1::l1),(h2::l2)) -> 
+                      let subst', metasenv',ugraph1 = 
+                        fo_unif_subst 
+                          test_equality_only 
+                          subst context metasenv h1 h2 ugraph
+                      in 
+                        fo_unif_l 
+                          test_equality_only subst' metasenv' (l1,l2) ugraph1
+              in
+                fo_unif_l 
+                  test_equality_only subst metasenv (lr1, lr2)  ugraph)
+   | (C.MutCase (_,_,outt1,t1',pl1), C.MutCase (_,_,outt2,t2',pl2))->
+       let subst', metasenv',ugraph1 = 
+        fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv outt1 outt2
+          ugraph in
+       let subst'',metasenv'',ugraph2 = 
+        fo_unif_subst test_equality_only subst' context metasenv' t1' t2'
+          ugraph1 in
+       (try
+         List.fold_left2 
+          (fun (subst,metasenv,ugraph) t1 t2 ->
+            fo_unif_subst 
+             test_equality_only subst context metasenv t1 t2 ugraph
+          ) (subst'',metasenv'',ugraph2) pl1 pl2 
+        with
+         Invalid_argument _ ->
+          raise (UnificationFailure (lazy "6.1")))
+           (* (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 _) ->
+       if t1 = t2 then
+         subst, metasenv,ugraph
+       else
+        raise (UnificationFailure (lazy 
+           (sprintf
+             "Can't unify %s with %s because they are not convertible"
+             (CicMetaSubst.ppterm subst t1) 
+             (CicMetaSubst.ppterm subst t2))))
+   | (C.Appl (C.Meta(i,l)::args),t2) when not(exists_a_meta args) ->
+       let subst,metasenv,beta_expanded,ugraph1 =
+         beta_expand_many 
+           test_equality_only metasenv subst context t2 args ugraph 
        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 k ty, um_aux (k+len) bo))
-          fl
+         fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv 
+           (C.Meta (i,l)) beta_expanded ugraph1
+   | (t1,C.Appl (C.Meta(i,l)::args)) when not(exists_a_meta args) ->
+       let subst,metasenv,beta_expanded,ugraph1 =
+         beta_expand_many 
+           test_equality_only metasenv subst context t1 args ugraph 
        in
-        C.CoFix (i, liftedfl)
- in
-   um_aux 0
-;; *)
+         fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv 
+           beta_expanded (C.Meta (i,l)) ugraph1
+   | (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 t1 = t2 then
+         subst, metasenv, ugraph
+       else 
+         let b,ugraph1 = 
+           R.are_convertible ~subst ~metasenv context t1 t2 ugraph 
+         in
+           if b then 
+             subst, metasenv, ugraph1
+           else
+             raise
+                (UnificationFailure (lazy (sprintf
+                  "Can't unify %s with %s because they are not convertible"
+                  (CicMetaSubst.ppterm subst t1) 
+                  (CicMetaSubst.ppterm subst t2))))
+   | (C.Prod _, t2) ->
+       let t2' = R.whd ~subst context t2 in
+       (match t2' with
+            C.Prod _ -> 
+              fo_unif_subst test_equality_only 
+                subst context metasenv t1 t2' ugraph         
+          | _ -> raise (UnificationFailure (lazy "8")))
+   | (t1, C.Prod _) ->
+       let t1' = R.whd ~subst context t1 in
+       (match t1' with
+            C.Prod _ -> 
+              fo_unif_subst test_equality_only 
+                subst context metasenv t1' t2 ugraph         
+          | _ -> (* raise (UnificationFailure "9")) *)
+             raise 
+                (UnificationFailure (lazy (sprintf
+                   "Can't unify %s with %s because they are not convertible"
+                   (CicMetaSubst.ppterm subst t1) 
+                   (CicMetaSubst.ppterm subst t2)))))
+   | (_,_) ->
+       raise (UnificationFailure (lazy "10"))
+         (* (sprintf
+            "Can't unify %s with %s because they are not convertible"
+            (CicMetaSubst.ppterm subst t1) 
+            (CicMetaSubst.ppterm subst t2))) *)
 
-(* UNWIND THE MGU INSIDE THE MGU *)
-(* let unwind mgu = 
-    let mark = Array.make (Array.length mgu) 0 in 
-    Array.iter (fun x -> let foo = unwind_meta mgu mark x in ()) mgu; mgu;; *)
+and fo_unif_subst_exp_named_subst test_equality_only subst context metasenv
+ exp_named_subst1 exp_named_subst2 ugraph
+=
+ try
+  List.fold_left2
+   (fun (subst,metasenv,ugraph) (uri1,t1) (uri2,t2) ->
+     assert (uri1=uri2) ;
+     fo_unif_subst test_equality_only subst context metasenv t1 t2 ugraph
+   ) (subst,metasenv,ugraph) 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 (lazy (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))))
 
-let unwind_subst subst =
-  List.fold_left
-   (fun unwinded (i,_) -> snd (unwind subst unwinded (Cic.Meta i))) [] subst
-;;
+(* A substitution is a (int * Cic.term) list that associates a               *)
+(* metavariable i with its body.                                             *)
+(* metasenv is of type Cic.metasenv                                          *)
+(* fo_unif takes a metasenv, a context, two terms t1 and t2 and gives back   *)
+(* 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 ugraph = 
+ fo_unif_subst false [] context metasenv t1 t2 ugraph ;;
 
-let apply_subst subst t = 
-    fst (unwind [] subst t)
-;;
+let enrich_msg msg subst context metasenv t1 t2 ugraph =
+ lazy (
+  if verbose then
+   sprintf "[Verbose] Unification error unifying %s of type %s with %s of type %s in context\n%s\nand metasenv\n%s\nand substitution\n%s\nbecause %s"
+    (CicMetaSubst.ppterm subst t1)
+    (try
+      let ty_t1,_ = type_of_aux' metasenv subst context t1 ugraph in
+      CicPp.ppterm ty_t1
+    with 
+    | UnificationFailure s
+    | Uncertain s
+    | AssertFailure s -> sprintf "MALFORMED(t1): \n<BEGIN>%s\n<END>" (Lazy.force s))
+    (CicMetaSubst.ppterm subst t2)
+    (try
+      let ty_t2,_ = type_of_aux' metasenv subst context t2 ugraph in
+      CicPp.ppterm ty_t2
+    with
+    | UnificationFailure s
+    | Uncertain s
+    | AssertFailure s -> sprintf "MALFORMED(t2): \n<BEGIN>%s\n<END>" (Lazy.force s))
+    (CicMetaSubst.ppcontext subst context)
+    (CicMetaSubst.ppmetasenv subst metasenv)
+    (CicMetaSubst.ppsubst subst) (Lazy.force msg)
+ else
+   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_in_context subst t1 context)
+    (try
+      let ty_t1,_ = type_of_aux' metasenv subst context t1 ugraph in
+      CicMetaSubst.ppterm_in_context subst ty_t1 context
+    with 
+    | UnificationFailure s
+    | Uncertain s
+    | AssertFailure s -> sprintf "MALFORMED(t1): \n<BEGIN>%s\n<END>" (Lazy.force s))
+    (CicMetaSubst.ppterm_in_context subst t2 context)
+    (try
+      let ty_t2,_ = type_of_aux' metasenv subst context t2 ugraph in
+      CicMetaSubst.ppterm_in_context subst ty_t2 context
+    with
+    | UnificationFailure s
+    | Uncertain s
+    | AssertFailure s -> sprintf "MALFORMED(t2): \n<BEGIN>%s\n<END>" (Lazy.force s))
+    (CicMetaSubst.ppcontext subst context)
+    (CicMetaSubst.ppmetasenv subst metasenv)
+    (Lazy.force msg)
+ )
 
-(* A substitution is a (int * Cic.term) list that associates a
-   metavariable i with its body.
-   A metaenv is a (int * Cic.term) list that associate a metavariable
-   i with is type. 
-   fo_unif takes a metasenv, a context,
-   two terms t1 and t2 and gives back a new 
-   substitution which is already unwinded and ready to be applied. *)
-let fo_unif metasenv context t1 t2 =
- let subst_to_unwind = fo_unif_new metasenv context t1 t2 in
-  unwind_subst subst_to_unwind
+let fo_unif_subst subst context metasenv t1 t2 ugraph =
+  try
+    fo_unif_subst false subst context metasenv t1 t2 ugraph
+  with
+  | AssertFailure msg ->
+     raise (AssertFailure (enrich_msg msg subst context metasenv t1 t2 ugraph))
+  | UnificationFailure msg ->
+     raise (UnificationFailure (enrich_msg msg subst context metasenv t1 t2 ugraph))
 ;;