OSDN Git Service

2004-08-17 Paul Brook <paul@codesourcery.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / fortran / module.c
1 /* Handle modules, which amounts to loading and saving symbols and
2    their attendant structures.
3    Copyright (C) 2000, 2001, 2002, 2003, 2004 Free Software Foundation, 
4    Inc.
5    Contributed by Andy Vaught
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
10 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
11 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
12 version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
15 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17 for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
21 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
22 02111-1307, USA.  */
23
24 /* The syntax of g95 modules resembles that of lisp lists, ie a
25    sequence of atoms, which can be left or right parenthesis, names,
26    integers or strings.  Parenthesis are always matched which allows
27    us to skip over sections at high speed without having to know
28    anything about the internal structure of the lists.  A "name" is
29    usually a fortran 95 identifier, but can also start with '@' in
30    order to reference a hidden symbol.
31
32    The first line of a module is an informational message about what
33    created the module, the file it came from and when it was created.
34    The second line is a warning for people not to edit the module.
35    The rest of the module looks like:
36
37    ( ( <Interface info for UPLUS> )
38      ( <Interface info for UMINUS> )
39      ...
40    )
41    ( ( <name of operator interface> <module of op interface> <i/f1> ... )
42      ...
43    )
44    ( ( <name of generic interface> <module of generic interface> <i/f1> ... )
45      ...
46    )
47    ( ( <common name> <symbol> <saved flag>)
48      ...
49    )
50    ( <Symbol Number (in no particular order)>
51      <True name of symbol>
52      <Module name of symbol>
53      ( <symbol information> )
54      ...
55    )
56    ( <Symtree name>
57      <Ambiguous flag>
58      <Symbol number>
59      ...
60    )
61
62    In general, symbols refer to other symbols by their symbol number,
63    which are zero based.  Symbols are written to the module in no
64    particular order.  */
65
66 #include "config.h"
67 #include <string.h>
68 #include <stdio.h>
69 #include <errno.h>
70 #include <unistd.h>
71 #include <time.h>
72
73 #include "gfortran.h"
74 #include "arith.h"
75 #include "match.h"
76 #include "parse.h" /* FIXME */
77
78 #define MODULE_EXTENSION ".mod"
79
80
81 /* Structure that descibes a position within a module file */
82
83 typedef struct
84 {
85   int column, line;
86   fpos_t pos;
87 }
88 module_locus;
89
90
91 typedef enum
92 {
93   P_UNKNOWN = 0, P_OTHER, P_NAMESPACE, P_COMPONENT, P_SYMBOL
94 }
95 pointer_t;
96
97 /* The fixup structure lists pointers to pointers that have to
98    be updated when a pointer value becomes known.  */
99
100 typedef struct fixup_t
101 {
102   void **pointer;
103   struct fixup_t *next;
104 }
105 fixup_t;
106
107
108 /* Structure for holding extra info needed for pointers being read */
109
110 typedef struct pointer_info
111 {
112   BBT_HEADER (pointer_info);
113   int integer;
114   pointer_t type;
115
116   /* The first component of each member of the union is the pointer
117      being stored */
118
119   fixup_t *fixup;
120
121   union
122   {
123     void *pointer;      /* Member for doing pointer searches */
124
125     struct
126     {
127       gfc_symbol *sym;
128       char true_name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1], module[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
129       enum
130       { UNUSED, NEEDED, USED }
131       state;
132       int ns, referenced;
133       module_locus where;
134       fixup_t *stfixup;
135       gfc_symtree *symtree;
136     }
137     rsym;
138
139     struct
140     {
141       gfc_symbol *sym;
142       enum
143       { UNREFERENCED = 0, NEEDS_WRITE, WRITTEN }
144       state;
145     }
146     wsym;
147   }
148   u;
149
150 }
151 pointer_info;
152
153 #define gfc_get_pointer_info() gfc_getmem(sizeof(pointer_info))
154
155
156 /* Lists of rename info for the USE statement */
157
158 typedef struct gfc_use_rename
159 {
160   char local_name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1], use_name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
161   struct gfc_use_rename *next;
162   int found;
163   gfc_intrinsic_op operator;
164   locus where;
165 }
166 gfc_use_rename;
167
168 #define gfc_get_use_rename() gfc_getmem(sizeof(gfc_use_rename))
169
170 /* Local variables */
171
172 /* The FILE for the module we're reading or writing.  */
173 static FILE *module_fp;
174
175 /* The name of the module we're reading (USE'ing) or writing.  */
176 static char module_name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
177
178 static int module_line, module_column, only_flag;
179 static enum
180 { IO_INPUT, IO_OUTPUT }
181 iomode;
182
183 static gfc_use_rename *gfc_rename_list;
184 static pointer_info *pi_root;
185 static int symbol_number;       /* Counter for assigning symbol numbers */
186
187
188
189 /*****************************************************************/
190
191 /* Pointer/integer conversion.  Pointers between structures are stored
192    as integers in the module file.  The next couple of subroutines
193    handle this translation for reading and writing.  */
194
195 /* Recursively free the tree of pointer structures.  */
196
197 static void
198 free_pi_tree (pointer_info * p)
199 {
200
201   if (p == NULL)
202     return;
203
204   if (p->fixup != NULL)
205     gfc_internal_error ("free_pi_tree(): Unresolved fixup");
206
207   free_pi_tree (p->left);
208   free_pi_tree (p->right);
209
210   gfc_free (p);
211 }
212
213
214 /* Compare pointers when searching by pointer.  Used when writing a
215    module.  */
216
217 static int
218 compare_pointers (void * _sn1, void * _sn2)
219 {
220   pointer_info *sn1, *sn2;
221
222   sn1 = (pointer_info *) _sn1;
223   sn2 = (pointer_info *) _sn2;
224
225   if (sn1->u.pointer < sn2->u.pointer)
226     return -1;
227   if (sn1->u.pointer > sn2->u.pointer)
228     return 1;
229
230   return 0;
231 }
232
233
234 /* Compare integers when searching by integer.  Used when reading a
235    module.  */
236
237 static int
238 compare_integers (void * _sn1, void * _sn2)
239 {
240   pointer_info *sn1, *sn2;
241
242   sn1 = (pointer_info *) _sn1;
243   sn2 = (pointer_info *) _sn2;
244
245   if (sn1->integer < sn2->integer)
246     return -1;
247   if (sn1->integer > sn2->integer)
248     return 1;
249
250   return 0;
251 }
252
253
254 /* Initialize the pointer_info tree.  */
255
256 static void
257 init_pi_tree (void)
258 {
259   compare_fn compare;
260   pointer_info *p;
261
262   pi_root = NULL;
263   compare = (iomode == IO_INPUT) ? compare_integers : compare_pointers;
264
265   /* Pointer 0 is the NULL pointer.  */
266   p = gfc_get_pointer_info ();
267   p->u.pointer = NULL;
268   p->integer = 0;
269   p->type = P_OTHER;
270
271   gfc_insert_bbt (&pi_root, p, compare);
272
273   /* Pointer 1 is the current namespace.  */
274   p = gfc_get_pointer_info ();
275   p->u.pointer = gfc_current_ns;
276   p->integer = 1;
277   p->type = P_NAMESPACE;
278
279   gfc_insert_bbt (&pi_root, p, compare);
280
281   symbol_number = 2;
282 }
283
284
285 /* During module writing, call here with a pointer to something,
286    returning the pointer_info node.  */
287
288 static pointer_info *
289 find_pointer (void *gp)
290 {
291   pointer_info *p;
292
293   p = pi_root;
294   while (p != NULL)
295     {
296       if (p->u.pointer == gp)
297         break;
298       p = (gp < p->u.pointer) ? p->left : p->right;
299     }
300
301   return p;
302 }
303
304
305 /* Given a pointer while writing, returns the pointer_info tree node,
306    creating it if it doesn't exist.  */
307
308 static pointer_info *
309 get_pointer (void *gp)
310 {
311   pointer_info *p;
312
313   p = find_pointer (gp);
314   if (p != NULL)
315     return p;
316
317   /* Pointer doesn't have an integer.  Give it one.  */
318   p = gfc_get_pointer_info ();
319
320   p->u.pointer = gp;
321   p->integer = symbol_number++;
322
323   gfc_insert_bbt (&pi_root, p, compare_pointers);
324
325   return p;
326 }
327
328
329 /* Given an integer during reading, find it in the pointer_info tree,
330    creating the node if not found.  */
331
332 static pointer_info *
333 get_integer (int integer)
334 {
335   pointer_info *p, t;
336   int c;
337
338   t.integer = integer;
339
340   p = pi_root;
341   while (p != NULL)
342     {
343       c = compare_integers (&t, p);
344       if (c == 0)
345         break;
346
347       p = (c < 0) ? p->left : p->right;
348     }
349
350   if (p != NULL)
351     return p;
352
353   p = gfc_get_pointer_info ();
354   p->integer = integer;
355   p->u.pointer = NULL;
356
357   gfc_insert_bbt (&pi_root, p, compare_integers);
358
359   return p;
360 }
361
362
363 /* Recursive function to find a pointer within a tree by brute force.  */
364
365 static pointer_info *
366 fp2 (pointer_info * p, const void *target)
367 {
368   pointer_info *q;
369
370   if (p == NULL)
371     return NULL;
372
373   if (p->u.pointer == target)
374     return p;
375
376   q = fp2 (p->left, target);
377   if (q != NULL)
378     return q;
379
380   return fp2 (p->right, target);
381 }
382
383
384 /* During reading, find a pointer_info node from the pointer value.
385    This amounts to a brute-force search.  */
386
387 static pointer_info *
388 find_pointer2 (void *p)
389 {
390
391   return fp2 (pi_root, p);
392 }
393
394
395 /* Resolve any fixups using a known pointer.  */
396 static void
397 resolve_fixups (fixup_t *f, void * gp)
398 {
399   fixup_t *next;
400
401   for (; f; f = next)
402     {
403       next = f->next;
404       *(f->pointer) = gp;
405       gfc_free (f);
406     }
407 }
408
409 /* Call here during module reading when we know what pointer to
410    associate with an integer.  Any fixups that exist are resolved at
411    this time.  */
412
413 static void
414 associate_integer_pointer (pointer_info * p, void *gp)
415 {
416   if (p->u.pointer != NULL)
417     gfc_internal_error ("associate_integer_pointer(): Already associated");
418
419   p->u.pointer = gp;
420
421   resolve_fixups (p->fixup, gp);
422
423   p->fixup = NULL;
424 }
425
426
427 /* During module reading, given an integer and a pointer to a pointer,
428    either store the pointer from an already-known value or create a
429    fixup structure in order to store things later.  Returns zero if
430    the reference has been actually stored, or nonzero if the reference
431    must be fixed later (ie associate_integer_pointer must be called
432    sometime later.  Returns the pointer_info structure.  */
433
434 static pointer_info *
435 add_fixup (int integer, void *gp)
436 {
437   pointer_info *p;
438   fixup_t *f;
439   char **cp;
440
441   p = get_integer (integer);
442
443   if (p->integer == 0 || p->u.pointer != NULL)
444     {
445       cp = gp;
446       *cp = p->u.pointer;
447     }
448   else
449     {
450       f = gfc_getmem (sizeof (fixup_t));
451
452       f->next = p->fixup;
453       p->fixup = f;
454
455       f->pointer = gp;
456     }
457
458   return p;
459 }
460
461
462 /*****************************************************************/
463
464 /* Parser related subroutines */
465
466 /* Free the rename list left behind by a USE statement.  */
467
468 static void
469 free_rename (void)
470 {
471   gfc_use_rename *next;
472
473   for (; gfc_rename_list; gfc_rename_list = next)
474     {
475       next = gfc_rename_list->next;
476       gfc_free (gfc_rename_list);
477     }
478 }
479
480
481 /* Match a USE statement.  */
482
483 match
484 gfc_match_use (void)
485 {
486   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
487   gfc_use_rename *tail = NULL, *new;
488   interface_type type;
489   gfc_intrinsic_op operator;
490   match m;
491
492   m = gfc_match_name (module_name);
493   if (m != MATCH_YES)
494     return m;
495
496   free_rename ();
497   only_flag = 0;
498
499   if (gfc_match_eos () == MATCH_YES)
500     return MATCH_YES;
501   if (gfc_match_char (',') != MATCH_YES)
502     goto syntax;
503
504   if (gfc_match (" only :") == MATCH_YES)
505     only_flag = 1;
506
507   if (gfc_match_eos () == MATCH_YES)
508     return MATCH_YES;
509
510   for (;;)
511     {
512       /* Get a new rename struct and add it to the rename list.  */
513       new = gfc_get_use_rename ();
514       new->where = gfc_current_locus;
515       new->found = 0;
516
517       if (gfc_rename_list == NULL)
518         gfc_rename_list = new;
519       else
520         tail->next = new;
521       tail = new;
522
523       /* See what kind of interface we're dealing with.  Assume it is
524          not an operator.  */
525       new->operator = INTRINSIC_NONE;
526       if (gfc_match_generic_spec (&type, name, &operator) == MATCH_ERROR)
527         goto cleanup;
528
529       switch (type)
530         {
531         case INTERFACE_NAMELESS:
532           gfc_error ("Missing generic specification in USE statement at %C");
533           goto cleanup;
534
535         case INTERFACE_GENERIC:
536           m = gfc_match (" =>");
537
538           if (only_flag)
539             {
540               if (m != MATCH_YES)
541                 strcpy (new->use_name, name);
542               else
543                 {
544                   strcpy (new->local_name, name);
545
546                   m = gfc_match_name (new->use_name);
547                   if (m == MATCH_NO)
548                     goto syntax;
549                   if (m == MATCH_ERROR)
550                     goto cleanup;
551                 }
552             }
553           else
554             {
555               if (m != MATCH_YES)
556                 goto syntax;
557               strcpy (new->local_name, name);
558
559               m = gfc_match_name (new->use_name);
560               if (m == MATCH_NO)
561                 goto syntax;
562               if (m == MATCH_ERROR)
563                 goto cleanup;
564             }
565
566           break;
567
568         case INTERFACE_USER_OP:
569           strcpy (new->use_name, name);
570           /* Fall through */
571
572         case INTERFACE_INTRINSIC_OP:
573           new->operator = operator;
574           break;
575         }
576
577       if (gfc_match_eos () == MATCH_YES)
578         break;
579       if (gfc_match_char (',') != MATCH_YES)
580         goto syntax;
581     }
582
583   return MATCH_YES;
584
585 syntax:
586   gfc_syntax_error (ST_USE);
587
588 cleanup:
589   free_rename ();
590   return MATCH_ERROR;
591 }
592
593
594 /* Given a name, return the name under which to load this symbol.
595    Returns NULL if this symbol shouldn't be loaded.  */
596
597 static const char *
598 find_use_name (const char *name)
599 {
600   gfc_use_rename *u;
601
602   for (u = gfc_rename_list; u; u = u->next)
603     if (strcmp (u->use_name, name) == 0)
604       break;
605
606   if (u == NULL)
607     return only_flag ? NULL : name;
608
609   u->found = 1;
610
611   return (u->local_name[0] != '\0') ? u->local_name : name;
612 }
613
614
615 /* Try to find the operator in the current list.  */
616
617 static gfc_use_rename *
618 find_use_operator (gfc_intrinsic_op operator)
619 {
620   gfc_use_rename *u;
621
622   for (u = gfc_rename_list; u; u = u->next)
623     if (u->operator == operator)
624       return u;
625
626   return NULL;
627 }
628
629
630 /*****************************************************************/
631
632 /* The next couple of subroutines maintain a tree used to avoid a
633    brute-force search for a combination of true name and module name.
634    While symtree names, the name that a particular symbol is known by
635    can changed with USE statements, we still have to keep track of the
636    true names to generate the correct reference, and also avoid
637    loading the same real symbol twice in a program unit.
638
639    When we start reading, the true name tree is built and maintained
640    as symbols are read.  The tree is searched as we load new symbols
641    to see if it already exists someplace in the namespace.  */
642
643 typedef struct true_name
644 {
645   BBT_HEADER (true_name);
646   gfc_symbol *sym;
647 }
648 true_name;
649
650 static true_name *true_name_root;
651
652
653 /* Compare two true_name structures.  */
654
655 static int
656 compare_true_names (void * _t1, void * _t2)
657 {
658   true_name *t1, *t2;
659   int c;
660
661   t1 = (true_name *) _t1;
662   t2 = (true_name *) _t2;
663
664   c = strcmp (t1->sym->module, t2->sym->module);
665   if (c != 0)
666     return c;
667
668   return strcmp (t1->sym->name, t2->sym->name);
669 }
670
671
672 /* Given a true name, search the true name tree to see if it exists
673    within the main namespace.  */
674
675 static gfc_symbol *
676 find_true_name (const char *name, const char *module)
677 {
678   true_name t, *p;
679   gfc_symbol sym;
680   int c;
681
682   strcpy (sym.name, name);
683   strcpy (sym.module, module);
684   t.sym = &sym;
685
686   p = true_name_root;
687   while (p != NULL)
688     {
689       c = compare_true_names ((void *)(&t), (void *) p);
690       if (c == 0)
691         return p->sym;
692
693       p = (c < 0) ? p->left : p->right;
694     }
695
696   return NULL;
697 }
698
699
700 /* Given a gfc_symbol pointer that is not in the true name tree, add
701    it.  */
702
703 static void
704 add_true_name (gfc_symbol * sym)
705 {
706   true_name *t;
707
708   t = gfc_getmem (sizeof (true_name));
709   t->sym = sym;
710
711   gfc_insert_bbt (&true_name_root, t, compare_true_names);
712 }
713
714
715 /* Recursive function to build the initial true name tree by
716    recursively traversing the current namespace.  */
717
718 static void
719 build_tnt (gfc_symtree * st)
720 {
721
722   if (st == NULL)
723     return;
724
725   build_tnt (st->left);
726   build_tnt (st->right);
727
728   if (find_true_name (st->n.sym->name, st->n.sym->module) != NULL)
729     return;
730
731   add_true_name (st->n.sym);
732 }
733
734
735 /* Initialize the true name tree with the current namespace.  */
736
737 static void
738 init_true_name_tree (void)
739 {
740   true_name_root = NULL;
741
742   build_tnt (gfc_current_ns->sym_root);
743 }
744
745
746 /* Recursively free a true name tree node.  */
747
748 static void
749 free_true_name (true_name * t)
750 {
751
752   if (t == NULL)
753     return;
754   free_true_name (t->left);
755   free_true_name (t->right);
756
757   gfc_free (t);
758 }
759
760
761 /*****************************************************************/
762
763 /* Module reading and writing.  */
764
765 typedef enum
766 {
767   ATOM_NAME, ATOM_LPAREN, ATOM_RPAREN, ATOM_INTEGER, ATOM_STRING
768 }
769 atom_type;
770
771 static atom_type last_atom;
772
773
774 /* The name buffer must be at least as long as a symbol name.  Right
775    now it's not clear how we're going to store numeric constants--
776    probably as a hexadecimal string, since this will allow the exact
777    number to be preserved (this can't be done by a decimal
778    representation).  Worry about that later.  TODO!  */
779
780 #define MAX_ATOM_SIZE 100
781
782 static int atom_int;
783 static char *atom_string, atom_name[MAX_ATOM_SIZE];
784
785
786 /* Report problems with a module.  Error reporting is not very
787    elaborate, since this sorts of errors shouldn't really happen.
788    This subroutine never returns.  */
789
790 static void bad_module (const char *) ATTRIBUTE_NORETURN;
791
792 static void
793 bad_module (const char *message)
794 {
795   const char *p;
796
797   switch (iomode)
798     {
799     case IO_INPUT:
800       p = "Reading";
801       break;
802     case IO_OUTPUT:
803       p = "Writing";
804       break;
805     default:
806       p = "???";
807       break;
808     }
809
810   fclose (module_fp);
811
812   gfc_fatal_error ("%s module %s at line %d column %d: %s", p,
813                    module_name, module_line, module_column, message);
814 }
815
816
817 /* Set the module's input pointer.  */
818
819 static void
820 set_module_locus (module_locus * m)
821 {
822
823   module_column = m->column;
824   module_line = m->line;
825   fsetpos (module_fp, &m->pos);
826 }
827
828
829 /* Get the module's input pointer so that we can restore it later.  */
830
831 static void
832 get_module_locus (module_locus * m)
833 {
834
835   m->column = module_column;
836   m->line = module_line;
837   fgetpos (module_fp, &m->pos);
838 }
839
840
841 /* Get the next character in the module, updating our reckoning of
842    where we are.  */
843
844 static int
845 module_char (void)
846 {
847   int c;
848
849   c = fgetc (module_fp);
850
851   if (c == EOF)
852     bad_module ("Unexpected EOF");
853
854   if (c == '\n')
855     {
856       module_line++;
857       module_column = 0;
858     }
859
860   module_column++;
861   return c;
862 }
863
864
865 /* Parse a string constant.  The delimiter is guaranteed to be a
866    single quote.  */
867
868 static void
869 parse_string (void)
870 {
871   module_locus start;
872   int len, c;
873   char *p;
874
875   get_module_locus (&start);
876
877   len = 0;
878
879   /* See how long the string is */
880   for ( ; ; )
881     {
882       c = module_char ();
883       if (c == EOF)
884         bad_module ("Unexpected end of module in string constant");
885
886       if (c != '\'')
887         {
888           len++;
889           continue;
890         }
891
892       c = module_char ();
893       if (c == '\'')
894         {
895           len++;
896           continue;
897         }
898
899       break;
900     }
901
902   set_module_locus (&start);
903
904   atom_string = p = gfc_getmem (len + 1);
905
906   for (; len > 0; len--)
907     {
908       c = module_char ();
909       if (c == '\'')
910         module_char ();         /* Guaranteed to be another \' */
911       *p++ = c;
912     }
913
914   module_char ();               /* Terminating \' */
915   *p = '\0';                    /* C-style string for debug purposes */
916 }
917
918
919 /* Parse a small integer.  */
920
921 static void
922 parse_integer (int c)
923 {
924   module_locus m;
925
926   atom_int = c - '0';
927
928   for (;;)
929     {
930       get_module_locus (&m);
931
932       c = module_char ();
933       if (!ISDIGIT (c))
934         break;
935
936       atom_int = 10 * atom_int + c - '0';
937       if (atom_int > 99999999)
938         bad_module ("Integer overflow");
939     }
940
941   set_module_locus (&m);
942 }
943
944
945 /* Parse a name.  */
946
947 static void
948 parse_name (int c)
949 {
950   module_locus m;
951   char *p;
952   int len;
953
954   p = atom_name;
955
956   *p++ = c;
957   len = 1;
958
959   get_module_locus (&m);
960
961   for (;;)
962     {
963       c = module_char ();
964       if (!ISALNUM (c) && c != '_' && c != '-')
965         break;
966
967       *p++ = c;
968       if (++len > GFC_MAX_SYMBOL_LEN)
969         bad_module ("Name too long");
970     }
971
972   *p = '\0';
973
974   fseek (module_fp, -1, SEEK_CUR);
975   module_column = m.column + len - 1;
976
977   if (c == '\n')
978     module_line--;
979 }
980
981
982 /* Read the next atom in the module's input stream.  */
983
984 static atom_type
985 parse_atom (void)
986 {
987   int c;
988
989   do
990     {
991       c = module_char ();
992     }
993   while (c == ' ' || c == '\n');
994
995   switch (c)
996     {
997     case '(':
998       return ATOM_LPAREN;
999
1000     case ')':
1001       return ATOM_RPAREN;
1002
1003     case '\'':
1004       parse_string ();
1005       return ATOM_STRING;
1006
1007     case '0':
1008     case '1':
1009     case '2':
1010     case '3':
1011     case '4':
1012     case '5':
1013     case '6':
1014     case '7':
1015     case '8':
1016     case '9':
1017       parse_integer (c);
1018       return ATOM_INTEGER;
1019
1020     case 'a':
1021     case 'b':
1022     case 'c':
1023     case 'd':
1024     case 'e':
1025     case 'f':
1026     case 'g':
1027     case 'h':
1028     case 'i':
1029     case 'j':
1030     case 'k':
1031     case 'l':
1032     case 'm':
1033     case 'n':
1034     case 'o':
1035     case 'p':
1036     case 'q':
1037     case 'r':
1038     case 's':
1039     case 't':
1040     case 'u':
1041     case 'v':
1042     case 'w':
1043     case 'x':
1044     case 'y':
1045     case 'z':
1046     case 'A':
1047     case 'B':
1048     case 'C':
1049     case 'D':
1050     case 'E':
1051     case 'F':
1052     case 'G':
1053     case 'H':
1054     case 'I':
1055     case 'J':
1056     case 'K':
1057     case 'L':
1058     case 'M':
1059     case 'N':
1060     case 'O':
1061     case 'P':
1062     case 'Q':
1063     case 'R':
1064     case 'S':
1065     case 'T':
1066     case 'U':
1067     case 'V':
1068     case 'W':
1069     case 'X':
1070     case 'Y':
1071     case 'Z':
1072       parse_name (c);
1073       return ATOM_NAME;
1074
1075     default:
1076       bad_module ("Bad name");
1077     }
1078
1079   /* Not reached */
1080 }
1081
1082
1083 /* Peek at the next atom on the input.  */
1084
1085 static atom_type
1086 peek_atom (void)
1087 {
1088   module_locus m;
1089   atom_type a;
1090
1091   get_module_locus (&m);
1092
1093   a = parse_atom ();
1094   if (a == ATOM_STRING)
1095     gfc_free (atom_string);
1096
1097   set_module_locus (&m);
1098   return a;
1099 }
1100
1101
1102 /* Read the next atom from the input, requiring that it be a
1103    particular kind.  */
1104
1105 static void
1106 require_atom (atom_type type)
1107 {
1108   module_locus m;
1109   atom_type t;
1110   const char *p;
1111
1112   get_module_locus (&m);
1113
1114   t = parse_atom ();
1115   if (t != type)
1116     {
1117       switch (type)
1118         {
1119         case ATOM_NAME:
1120           p = "Expected name";
1121           break;
1122         case ATOM_LPAREN:
1123           p = "Expected left parenthesis";
1124           break;
1125         case ATOM_RPAREN:
1126           p = "Expected right parenthesis";
1127           break;
1128         case ATOM_INTEGER:
1129           p = "Expected integer";
1130           break;
1131         case ATOM_STRING:
1132           p = "Expected string";
1133           break;
1134         default:
1135           gfc_internal_error ("require_atom(): bad atom type required");
1136         }
1137
1138       set_module_locus (&m);
1139       bad_module (p);
1140     }
1141 }
1142
1143
1144 /* Given a pointer to an mstring array, require that the current input
1145    be one of the strings in the array.  We return the enum value.  */
1146
1147 static int
1148 find_enum (const mstring * m)
1149 {
1150   int i;
1151
1152   i = gfc_string2code (m, atom_name);
1153   if (i >= 0)
1154     return i;
1155
1156   bad_module ("find_enum(): Enum not found");
1157
1158   /* Not reached */
1159 }
1160
1161
1162 /**************** Module output subroutines ***************************/
1163
1164 /* Output a character to a module file.  */
1165
1166 static void
1167 write_char (char out)
1168 {
1169
1170   if (fputc (out, module_fp) == EOF)
1171     gfc_fatal_error ("Error writing modules file: %s", strerror (errno));
1172
1173   if (out != '\n')
1174     module_column++;
1175   else
1176     {
1177       module_column = 1;
1178       module_line++;
1179     }
1180 }
1181
1182
1183 /* Write an atom to a module.  The line wrapping isn't perfect, but it
1184    should work most of the time.  This isn't that big of a deal, since
1185    the file really isn't meant to be read by people anyway.  */
1186
1187 static void
1188 write_atom (atom_type atom, const void *v)
1189 {
1190   char buffer[20];
1191   int i, len;
1192   const char *p;
1193
1194   switch (atom)
1195     {
1196     case ATOM_STRING:
1197     case ATOM_NAME:
1198       p = v;
1199       break;
1200
1201     case ATOM_LPAREN:
1202       p = "(";
1203       break;
1204
1205     case ATOM_RPAREN:
1206       p = ")";
1207       break;
1208
1209     case ATOM_INTEGER:
1210       i = *((const int *) v);
1211       if (i < 0)
1212         gfc_internal_error ("write_atom(): Writing negative integer");
1213
1214       sprintf (buffer, "%d", i);
1215       p = buffer;
1216       break;
1217
1218     default:
1219       gfc_internal_error ("write_atom(): Trying to write dab atom");
1220
1221     }
1222
1223   len = strlen (p);
1224
1225   if (atom != ATOM_RPAREN)
1226     {
1227       if (module_column + len > 72)
1228         write_char ('\n');
1229       else
1230         {
1231
1232           if (last_atom != ATOM_LPAREN && module_column != 1)
1233             write_char (' ');
1234         }
1235     }
1236
1237   if (atom == ATOM_STRING)
1238     write_char ('\'');
1239
1240   while (*p)
1241     {
1242       if (atom == ATOM_STRING && *p == '\'')
1243         write_char ('\'');
1244       write_char (*p++);
1245     }
1246
1247   if (atom == ATOM_STRING)
1248     write_char ('\'');
1249
1250   last_atom = atom;
1251 }
1252
1253
1254
1255 /***************** Mid-level I/O subroutines *****************/
1256
1257 /* These subroutines let their caller read or write atoms without
1258    caring about which of the two is actually happening.  This lets a
1259    subroutine concentrate on the actual format of the data being
1260    written.  */
1261
1262 static void mio_expr (gfc_expr **);
1263 static void mio_symbol_ref (gfc_symbol **);
1264 static void mio_symtree_ref (gfc_symtree **);
1265
1266 /* Read or write an enumerated value.  On writing, we return the input
1267    value for the convenience of callers.  We avoid using an integer
1268    pointer because enums are sometimes inside bitfields.  */
1269
1270 static int
1271 mio_name (int t, const mstring * m)
1272 {
1273
1274   if (iomode == IO_OUTPUT)
1275     write_atom (ATOM_NAME, gfc_code2string (m, t));
1276   else
1277     {
1278       require_atom (ATOM_NAME);
1279       t = find_enum (m);
1280     }
1281
1282   return t;
1283 }
1284
1285 /* Specialisation of mio_name.  */
1286
1287 #define DECL_MIO_NAME(TYPE) \
1288  static inline TYPE \
1289  MIO_NAME(TYPE) (TYPE t, const mstring * m) \
1290  { \
1291    return (TYPE)mio_name ((int)t, m); \
1292  }
1293 #define MIO_NAME(TYPE) mio_name_##TYPE
1294
1295 static void
1296 mio_lparen (void)
1297 {
1298
1299   if (iomode == IO_OUTPUT)
1300     write_atom (ATOM_LPAREN, NULL);
1301   else
1302     require_atom (ATOM_LPAREN);
1303 }
1304
1305
1306 static void
1307 mio_rparen (void)
1308 {
1309
1310   if (iomode == IO_OUTPUT)
1311     write_atom (ATOM_RPAREN, NULL);
1312   else
1313     require_atom (ATOM_RPAREN);
1314 }
1315
1316
1317 static void
1318 mio_integer (int *ip)
1319 {
1320
1321   if (iomode == IO_OUTPUT)
1322     write_atom (ATOM_INTEGER, ip);
1323   else
1324     {
1325       require_atom (ATOM_INTEGER);
1326       *ip = atom_int;
1327     }
1328 }
1329
1330
1331 /* Read or write a character pointer that points to a string on the
1332    heap.  */
1333
1334 static void
1335 mio_allocated_string (char **sp)
1336 {
1337
1338   if (iomode == IO_OUTPUT)
1339     write_atom (ATOM_STRING, *sp);
1340   else
1341     {
1342       require_atom (ATOM_STRING);
1343       *sp = atom_string;
1344     }
1345 }
1346
1347
1348 /* Read or write a string that is in static memory or inside of some
1349    already-allocated structure.  */
1350
1351 static void
1352 mio_internal_string (char *string)
1353 {
1354
1355   if (iomode == IO_OUTPUT)
1356     write_atom (ATOM_STRING, string);
1357   else
1358     {
1359       require_atom (ATOM_STRING);
1360       strcpy (string, atom_string);
1361       gfc_free (atom_string);
1362     }
1363 }
1364
1365
1366
1367 typedef enum
1368 { AB_ALLOCATABLE, AB_DIMENSION, AB_EXTERNAL, AB_INTRINSIC, AB_OPTIONAL,
1369   AB_POINTER, AB_SAVE, AB_TARGET, AB_DUMMY, AB_RESULT,
1370   AB_DATA, AB_IN_NAMELIST, AB_IN_COMMON, 
1371   AB_FUNCTION, AB_SUBROUTINE, AB_SEQUENCE, AB_ELEMENTAL, AB_PURE,
1372   AB_RECURSIVE, AB_GENERIC, AB_ALWAYS_EXPLICIT
1373 }
1374 ab_attribute;
1375
1376 static const mstring attr_bits[] =
1377 {
1378     minit ("ALLOCATABLE", AB_ALLOCATABLE),
1379     minit ("DIMENSION", AB_DIMENSION),
1380     minit ("EXTERNAL", AB_EXTERNAL),
1381     minit ("INTRINSIC", AB_INTRINSIC),
1382     minit ("OPTIONAL", AB_OPTIONAL),
1383     minit ("POINTER", AB_POINTER),
1384     minit ("SAVE", AB_SAVE),
1385     minit ("TARGET", AB_TARGET),
1386     minit ("DUMMY", AB_DUMMY),
1387     minit ("RESULT", AB_RESULT),
1388     minit ("DATA", AB_DATA),
1389     minit ("IN_NAMELIST", AB_IN_NAMELIST),
1390     minit ("IN_COMMON", AB_IN_COMMON),
1391     minit ("FUNCTION", AB_FUNCTION),
1392     minit ("SUBROUTINE", AB_SUBROUTINE),
1393     minit ("SEQUENCE", AB_SEQUENCE),
1394     minit ("ELEMENTAL", AB_ELEMENTAL),
1395     minit ("PURE", AB_PURE),
1396     minit ("RECURSIVE", AB_RECURSIVE),
1397     minit ("GENERIC", AB_GENERIC),
1398     minit ("ALWAYS_EXPLICIT", AB_ALWAYS_EXPLICIT),
1399     minit (NULL, -1)
1400 };
1401
1402 /* Specialisation of mio_name. */
1403 DECL_MIO_NAME(ab_attribute)
1404 DECL_MIO_NAME(ar_type)
1405 DECL_MIO_NAME(array_type)
1406 DECL_MIO_NAME(bt)
1407 DECL_MIO_NAME(expr_t)
1408 DECL_MIO_NAME(gfc_access)
1409 DECL_MIO_NAME(gfc_intrinsic_op)
1410 DECL_MIO_NAME(ifsrc)
1411 DECL_MIO_NAME(procedure_type)
1412 DECL_MIO_NAME(ref_type)
1413 DECL_MIO_NAME(sym_flavor)
1414 DECL_MIO_NAME(sym_intent)
1415 #undef DECL_MIO_NAME
1416
1417 /* Symbol attributes are stored in list with the first three elements
1418    being the enumerated fields, while the remaining elements (if any)
1419    indicate the individual attribute bits.  The access field is not
1420    saved-- it controls what symbols are exported when a module is
1421    written.  */
1422
1423 static void
1424 mio_symbol_attribute (symbol_attribute * attr)
1425 {
1426   atom_type t;
1427
1428   mio_lparen ();
1429
1430   attr->flavor = MIO_NAME(sym_flavor) (attr->flavor, flavors);
1431   attr->intent = MIO_NAME(sym_intent) (attr->intent, intents);
1432   attr->proc = MIO_NAME(procedure_type) (attr->proc, procedures);
1433   attr->if_source = MIO_NAME(ifsrc) (attr->if_source, ifsrc_types);
1434
1435   if (iomode == IO_OUTPUT)
1436     {
1437       if (attr->allocatable)
1438         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_ALLOCATABLE, attr_bits);
1439       if (attr->dimension)
1440         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_DIMENSION, attr_bits);
1441       if (attr->external)
1442         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_EXTERNAL, attr_bits);
1443       if (attr->intrinsic)
1444         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_INTRINSIC, attr_bits);
1445       if (attr->optional)
1446         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_OPTIONAL, attr_bits);
1447       if (attr->pointer)
1448         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_POINTER, attr_bits);
1449       if (attr->save)
1450         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_SAVE, attr_bits);
1451       if (attr->target)
1452         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_TARGET, attr_bits);
1453       if (attr->dummy)
1454         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_DUMMY, attr_bits);
1455       if (attr->result)
1456         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_RESULT, attr_bits);
1457       /* We deliberately don't preserve the "entry" flag.  */
1458
1459       if (attr->data)
1460         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_DATA, attr_bits);
1461       if (attr->in_namelist)
1462         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_IN_NAMELIST, attr_bits);
1463       if (attr->in_common)
1464         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_IN_COMMON, attr_bits);
1465
1466       if (attr->function)
1467         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_FUNCTION, attr_bits);
1468       if (attr->subroutine)
1469         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_SUBROUTINE, attr_bits);
1470       if (attr->generic)
1471         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_GENERIC, attr_bits);
1472
1473       if (attr->sequence)
1474         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_SEQUENCE, attr_bits);
1475       if (attr->elemental)
1476         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_ELEMENTAL, attr_bits);
1477       if (attr->pure)
1478         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_PURE, attr_bits);
1479       if (attr->recursive)
1480         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_RECURSIVE, attr_bits);
1481       if (attr->always_explicit)
1482         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_ALWAYS_EXPLICIT, attr_bits);
1483
1484       mio_rparen ();
1485
1486     }
1487   else
1488     {
1489
1490       for (;;)
1491         {
1492           t = parse_atom ();
1493           if (t == ATOM_RPAREN)
1494             break;
1495           if (t != ATOM_NAME)
1496             bad_module ("Expected attribute bit name");
1497
1498           switch ((ab_attribute) find_enum (attr_bits))
1499             {
1500             case AB_ALLOCATABLE:
1501               attr->allocatable = 1;
1502               break;
1503             case AB_DIMENSION:
1504               attr->dimension = 1;
1505               break;
1506             case AB_EXTERNAL:
1507               attr->external = 1;
1508               break;
1509             case AB_INTRINSIC:
1510               attr->intrinsic = 1;
1511               break;
1512             case AB_OPTIONAL:
1513               attr->optional = 1;
1514               break;
1515             case AB_POINTER:
1516               attr->pointer = 1;
1517               break;
1518             case AB_SAVE:
1519               attr->save = 1;
1520               break;
1521             case AB_TARGET:
1522               attr->target = 1;
1523               break;
1524             case AB_DUMMY:
1525               attr->dummy = 1;
1526               break;
1527             case AB_RESULT:
1528               attr->result = 1;
1529               break;
1530             case AB_DATA:
1531               attr->data = 1;
1532               break;
1533             case AB_IN_NAMELIST:
1534               attr->in_namelist = 1;
1535               break;
1536             case AB_IN_COMMON:
1537               attr->in_common = 1;
1538               break;
1539             case AB_FUNCTION:
1540               attr->function = 1;
1541               break;
1542             case AB_SUBROUTINE:
1543               attr->subroutine = 1;
1544               break;
1545             case AB_GENERIC:
1546               attr->generic = 1;
1547               break;
1548             case AB_SEQUENCE:
1549               attr->sequence = 1;
1550               break;
1551             case AB_ELEMENTAL:
1552               attr->elemental = 1;
1553               break;
1554             case AB_PURE:
1555               attr->pure = 1;
1556               break;
1557             case AB_RECURSIVE:
1558               attr->recursive = 1;
1559               break;
1560             case AB_ALWAYS_EXPLICIT:
1561               attr->always_explicit = 1;
1562               break;
1563             }
1564         }
1565     }
1566 }
1567
1568
1569 static const mstring bt_types[] = {
1570     minit ("INTEGER", BT_INTEGER),
1571     minit ("REAL", BT_REAL),
1572     minit ("COMPLEX", BT_COMPLEX),
1573     minit ("LOGICAL", BT_LOGICAL),
1574     minit ("CHARACTER", BT_CHARACTER),
1575     minit ("DERIVED", BT_DERIVED),
1576     minit ("PROCEDURE", BT_PROCEDURE),
1577     minit ("UNKNOWN", BT_UNKNOWN),
1578     minit (NULL, -1)
1579 };
1580
1581
1582 static void
1583 mio_charlen (gfc_charlen ** clp)
1584 {
1585   gfc_charlen *cl;
1586
1587   mio_lparen ();
1588
1589   if (iomode == IO_OUTPUT)
1590     {
1591       cl = *clp;
1592       if (cl != NULL)
1593         mio_expr (&cl->length);
1594     }
1595   else
1596     {
1597
1598       if (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
1599         {
1600           cl = gfc_get_charlen ();
1601           mio_expr (&cl->length);
1602
1603           *clp = cl;
1604
1605           cl->next = gfc_current_ns->cl_list;
1606           gfc_current_ns->cl_list = cl;
1607         }
1608     }
1609
1610   mio_rparen ();
1611 }
1612
1613
1614 /* Return a symtree node with a name that is guaranteed to be unique
1615    within the namespace and corresponds to an illegal fortran name.  */
1616
1617 static gfc_symtree *
1618 get_unique_symtree (gfc_namespace * ns)
1619 {
1620   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
1621   static int serial = 0;
1622
1623   sprintf (name, "@%d", serial++);
1624   return gfc_new_symtree (&ns->sym_root, name);
1625 }
1626
1627
1628 /* See if a name is a generated name.  */
1629
1630 static int
1631 check_unique_name (const char *name)
1632 {
1633
1634   return *name == '@';
1635 }
1636
1637
1638 static void
1639 mio_typespec (gfc_typespec * ts)
1640 {
1641
1642   mio_lparen ();
1643
1644   ts->type = MIO_NAME(bt) (ts->type, bt_types);
1645
1646   if (ts->type != BT_DERIVED)
1647     mio_integer (&ts->kind);
1648   else
1649     mio_symbol_ref (&ts->derived);
1650
1651   mio_charlen (&ts->cl);
1652
1653   mio_rparen ();
1654 }
1655
1656
1657 static const mstring array_spec_types[] = {
1658     minit ("EXPLICIT", AS_EXPLICIT),
1659     minit ("ASSUMED_SHAPE", AS_ASSUMED_SHAPE),
1660     minit ("DEFERRED", AS_DEFERRED),
1661     minit ("ASSUMED_SIZE", AS_ASSUMED_SIZE),
1662     minit (NULL, -1)
1663 };
1664
1665
1666 static void
1667 mio_array_spec (gfc_array_spec ** asp)
1668 {
1669   gfc_array_spec *as;
1670   int i;
1671
1672   mio_lparen ();
1673
1674   if (iomode == IO_OUTPUT)
1675     {
1676       if (*asp == NULL)
1677         goto done;
1678       as = *asp;
1679     }
1680   else
1681     {
1682       if (peek_atom () == ATOM_RPAREN)
1683         {
1684           *asp = NULL;
1685           goto done;
1686         }
1687
1688       *asp = as = gfc_get_array_spec ();
1689     }
1690
1691   mio_integer (&as->rank);
1692   as->type = MIO_NAME(array_type) (as->type, array_spec_types);
1693
1694   for (i = 0; i < as->rank; i++)
1695     {
1696       mio_expr (&as->lower[i]);
1697       mio_expr (&as->upper[i]);
1698     }
1699
1700 done:
1701   mio_rparen ();
1702 }
1703
1704
1705 /* Given a pointer to an array reference structure (which lives in a
1706    gfc_ref structure), find the corresponding array specification
1707    structure.  Storing the pointer in the ref structure doesn't quite
1708    work when loading from a module. Generating code for an array
1709    reference also needs more infomation than just the array spec.  */
1710
1711 static const mstring array_ref_types[] = {
1712     minit ("FULL", AR_FULL),
1713     minit ("ELEMENT", AR_ELEMENT),
1714     minit ("SECTION", AR_SECTION),
1715     minit (NULL, -1)
1716 };
1717
1718 static void
1719 mio_array_ref (gfc_array_ref * ar)
1720 {
1721   int i;
1722
1723   mio_lparen ();
1724   ar->type = MIO_NAME(ar_type) (ar->type, array_ref_types);
1725   mio_integer (&ar->dimen);
1726
1727   switch (ar->type)
1728     {
1729     case AR_FULL:
1730       break;
1731
1732     case AR_ELEMENT:
1733       for (i = 0; i < ar->dimen; i++)
1734         mio_expr (&ar->start[i]);
1735
1736       break;
1737
1738     case AR_SECTION:
1739       for (i = 0; i < ar->dimen; i++)
1740         {
1741           mio_expr (&ar->start[i]);
1742           mio_expr (&ar->end[i]);
1743           mio_expr (&ar->stride[i]);
1744         }
1745
1746       break;
1747
1748     case AR_UNKNOWN:
1749       gfc_internal_error ("mio_array_ref(): Unknown array ref");
1750     }
1751
1752   for (i = 0; i < ar->dimen; i++)
1753     mio_integer ((int *) &ar->dimen_type[i]);
1754
1755   if (iomode == IO_INPUT)
1756     {
1757       ar->where = gfc_current_locus;
1758
1759       for (i = 0; i < ar->dimen; i++)
1760         ar->c_where[i] = gfc_current_locus;
1761     }
1762
1763   mio_rparen ();
1764 }
1765
1766
1767 /* Saves or restores a pointer.  The pointer is converted back and
1768    forth from an integer.  We return the pointer_info pointer so that
1769    the caller can take additional action based on the pointer type.  */
1770
1771 static pointer_info *
1772 mio_pointer_ref (void *gp)
1773 {
1774   pointer_info *p;
1775
1776   if (iomode == IO_OUTPUT)
1777     {
1778       p = get_pointer (*((char **) gp));
1779       write_atom (ATOM_INTEGER, &p->integer);
1780     }
1781   else
1782     {
1783       require_atom (ATOM_INTEGER);
1784       p = add_fixup (atom_int, gp);
1785     }
1786
1787   return p;
1788 }
1789
1790
1791 /* Save and load references to components that occur within
1792    expressions.  We have to describe these references by a number and
1793    by name.  The number is necessary for forward references during
1794    reading, and the name is necessary if the symbol already exists in
1795    the namespace and is not loaded again.  */
1796
1797 static void
1798 mio_component_ref (gfc_component ** cp, gfc_symbol * sym)
1799 {
1800   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
1801   gfc_component *q;
1802   pointer_info *p;
1803
1804   p = mio_pointer_ref (cp);
1805   if (p->type == P_UNKNOWN)
1806     p->type = P_COMPONENT;
1807
1808   if (iomode == IO_OUTPUT)
1809     mio_internal_string ((*cp)->name);
1810   else
1811     {
1812       mio_internal_string (name);
1813
1814       if (sym->components != NULL && p->u.pointer == NULL)
1815         {
1816           /* Symbol already loaded, so search by name.  */
1817           for (q = sym->components; q; q = q->next)
1818             if (strcmp (q->name, name) == 0)
1819               break;
1820
1821           if (q == NULL)
1822             gfc_internal_error ("mio_component_ref(): Component not found");
1823
1824           associate_integer_pointer (p, q);
1825         }
1826
1827       /* Make sure this symbol will eventually be loaded.  */
1828       p = find_pointer2 (sym);
1829       if (p->u.rsym.state == UNUSED)
1830         p->u.rsym.state = NEEDED;
1831     }
1832 }
1833
1834
1835 static void
1836 mio_component (gfc_component * c)
1837 {
1838   pointer_info *p;
1839   int n;
1840
1841   mio_lparen ();
1842
1843   if (iomode == IO_OUTPUT)
1844     {
1845       p = get_pointer (c);
1846       mio_integer (&p->integer);
1847     }
1848   else
1849     {
1850       mio_integer (&n);
1851       p = get_integer (n);
1852       associate_integer_pointer (p, c);
1853     }
1854
1855   if (p->type == P_UNKNOWN)
1856     p->type = P_COMPONENT;
1857
1858   mio_internal_string (c->name);
1859   mio_typespec (&c->ts);
1860   mio_array_spec (&c->as);
1861
1862   mio_integer (&c->dimension);
1863   mio_integer (&c->pointer);
1864
1865   mio_expr (&c->initializer);
1866   mio_rparen ();
1867 }
1868
1869
1870 static void
1871 mio_component_list (gfc_component ** cp)
1872 {
1873   gfc_component *c, *tail;
1874
1875   mio_lparen ();
1876
1877   if (iomode == IO_OUTPUT)
1878     {
1879       for (c = *cp; c; c = c->next)
1880         mio_component (c);
1881     }
1882   else
1883     {
1884
1885       *cp = NULL;
1886       tail = NULL;
1887
1888       for (;;)
1889         {
1890           if (peek_atom () == ATOM_RPAREN)
1891             break;
1892
1893           c = gfc_get_component ();
1894           mio_component (c);
1895
1896           if (tail == NULL)
1897             *cp = c;
1898           else
1899             tail->next = c;
1900
1901           tail = c;
1902         }
1903     }
1904
1905   mio_rparen ();
1906 }
1907
1908
1909 static void
1910 mio_actual_arg (gfc_actual_arglist * a)
1911 {
1912
1913   mio_lparen ();
1914   mio_internal_string (a->name);
1915   mio_expr (&a->expr);
1916   mio_rparen ();
1917 }
1918
1919
1920 static void
1921 mio_actual_arglist (gfc_actual_arglist ** ap)
1922 {
1923   gfc_actual_arglist *a, *tail;
1924
1925   mio_lparen ();
1926
1927   if (iomode == IO_OUTPUT)
1928     {
1929       for (a = *ap; a; a = a->next)
1930         mio_actual_arg (a);
1931
1932     }
1933   else
1934     {
1935       tail = NULL;
1936
1937       for (;;)
1938         {
1939           if (peek_atom () != ATOM_LPAREN)
1940             break;
1941
1942           a = gfc_get_actual_arglist ();
1943
1944           if (tail == NULL)
1945             *ap = a;
1946           else
1947             tail->next = a;
1948
1949           tail = a;
1950           mio_actual_arg (a);
1951         }
1952     }
1953
1954   mio_rparen ();
1955 }
1956
1957
1958 /* Read and write formal argument lists.  */
1959
1960 static void
1961 mio_formal_arglist (gfc_symbol * sym)
1962 {
1963   gfc_formal_arglist *f, *tail;
1964
1965   mio_lparen ();
1966
1967   if (iomode == IO_OUTPUT)
1968     {
1969       for (f = sym->formal; f; f = f->next)
1970         mio_symbol_ref (&f->sym);
1971
1972     }
1973   else
1974     {
1975       sym->formal = tail = NULL;
1976
1977       while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
1978         {
1979           f = gfc_get_formal_arglist ();
1980           mio_symbol_ref (&f->sym);
1981
1982           if (sym->formal == NULL)
1983             sym->formal = f;
1984           else
1985             tail->next = f;
1986
1987           tail = f;
1988         }
1989     }
1990
1991   mio_rparen ();
1992 }
1993
1994
1995 /* Save or restore a reference to a symbol node.  */
1996
1997 void
1998 mio_symbol_ref (gfc_symbol ** symp)
1999 {
2000   pointer_info *p;
2001
2002   p = mio_pointer_ref (symp);
2003   if (p->type == P_UNKNOWN)
2004     p->type = P_SYMBOL;
2005
2006   if (iomode == IO_OUTPUT)
2007     {
2008       if (p->u.wsym.state == UNREFERENCED)
2009         p->u.wsym.state = NEEDS_WRITE;
2010     }
2011   else
2012     {
2013       if (p->u.rsym.state == UNUSED)
2014         p->u.rsym.state = NEEDED;
2015     }
2016 }
2017
2018
2019 /* Save or restore a reference to a symtree node.  */
2020
2021 static void
2022 mio_symtree_ref (gfc_symtree ** stp)
2023 {
2024   pointer_info *p;
2025   fixup_t *f;
2026
2027   if (iomode == IO_OUTPUT)
2028     {
2029       mio_symbol_ref (&(*stp)->n.sym);
2030     }
2031   else
2032     {
2033       require_atom (ATOM_INTEGER);
2034       p = get_integer (atom_int);
2035       if (p->type == P_UNKNOWN)
2036         p->type = P_SYMBOL;
2037
2038       if (p->u.rsym.state == UNUSED)
2039         p->u.rsym.state = NEEDED;
2040
2041       if (p->u.rsym.symtree != NULL)
2042         {
2043           *stp = p->u.rsym.symtree;
2044         }
2045       else
2046         {
2047           f = gfc_getmem (sizeof (fixup_t));
2048
2049           f->next = p->u.rsym.stfixup;
2050           p->u.rsym.stfixup = f;
2051
2052           f->pointer = (void **)stp;
2053         }
2054     }
2055 }
2056
2057 static void
2058 mio_iterator (gfc_iterator ** ip)
2059 {
2060   gfc_iterator *iter;
2061
2062   mio_lparen ();
2063
2064   if (iomode == IO_OUTPUT)
2065     {
2066       if (*ip == NULL)
2067         goto done;
2068     }
2069   else
2070     {
2071       if (peek_atom () == ATOM_RPAREN)
2072         {
2073           *ip = NULL;
2074           goto done;
2075         }
2076
2077       *ip = gfc_get_iterator ();
2078     }
2079
2080   iter = *ip;
2081
2082   mio_expr (&iter->var);
2083   mio_expr (&iter->start);
2084   mio_expr (&iter->end);
2085   mio_expr (&iter->step);
2086
2087 done:
2088   mio_rparen ();
2089 }
2090
2091
2092
2093 static void
2094 mio_constructor (gfc_constructor ** cp)
2095 {
2096   gfc_constructor *c, *tail;
2097
2098   mio_lparen ();
2099
2100   if (iomode == IO_OUTPUT)
2101     {
2102       for (c = *cp; c; c = c->next)
2103         {
2104           mio_lparen ();
2105           mio_expr (&c->expr);
2106           mio_iterator (&c->iterator);
2107           mio_rparen ();
2108         }
2109     }
2110   else
2111     {
2112
2113       *cp = NULL;
2114       tail = NULL;
2115
2116       while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
2117         {
2118           c = gfc_get_constructor ();
2119
2120           if (tail == NULL)
2121             *cp = c;
2122           else
2123             tail->next = c;
2124
2125           tail = c;
2126
2127           mio_lparen ();
2128           mio_expr (&c->expr);
2129           mio_iterator (&c->iterator);
2130           mio_rparen ();
2131         }
2132     }
2133
2134   mio_rparen ();
2135 }
2136
2137
2138
2139 static const mstring ref_types[] = {
2140     minit ("ARRAY", REF_ARRAY),
2141     minit ("COMPONENT", REF_COMPONENT),
2142     minit ("SUBSTRING", REF_SUBSTRING),
2143     minit (NULL, -1)
2144 };
2145
2146
2147 static void
2148 mio_ref (gfc_ref ** rp)
2149 {
2150   gfc_ref *r;
2151
2152   mio_lparen ();
2153
2154   r = *rp;
2155   r->type = MIO_NAME(ref_type) (r->type, ref_types);
2156
2157   switch (r->type)
2158     {
2159     case REF_ARRAY:
2160       mio_array_ref (&r->u.ar);
2161       break;
2162
2163     case REF_COMPONENT:
2164       mio_symbol_ref (&r->u.c.sym);
2165       mio_component_ref (&r->u.c.component, r->u.c.sym);
2166       break;
2167
2168     case REF_SUBSTRING:
2169       mio_expr (&r->u.ss.start);
2170       mio_expr (&r->u.ss.end);
2171       mio_charlen (&r->u.ss.length);
2172       break;
2173     }
2174
2175   mio_rparen ();
2176 }
2177
2178
2179 static void
2180 mio_ref_list (gfc_ref ** rp)
2181 {
2182   gfc_ref *ref, *head, *tail;
2183
2184   mio_lparen ();
2185
2186   if (iomode == IO_OUTPUT)
2187     {
2188       for (ref = *rp; ref; ref = ref->next)
2189         mio_ref (&ref);
2190     }
2191   else
2192     {
2193       head = tail = NULL;
2194
2195       while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
2196         {
2197           if (head == NULL)
2198             head = tail = gfc_get_ref ();
2199           else
2200             {
2201               tail->next = gfc_get_ref ();
2202               tail = tail->next;
2203             }
2204
2205           mio_ref (&tail);
2206         }
2207
2208       *rp = head;
2209     }
2210
2211   mio_rparen ();
2212 }
2213
2214
2215 /* Read and write an integer value.  */
2216
2217 static void
2218 mio_gmp_integer (mpz_t * integer)
2219 {
2220   char *p;
2221
2222   if (iomode == IO_INPUT)
2223     {
2224       if (parse_atom () != ATOM_STRING)
2225         bad_module ("Expected integer string");
2226
2227       mpz_init (*integer);
2228       if (mpz_set_str (*integer, atom_string, 10))
2229         bad_module ("Error converting integer");
2230
2231       gfc_free (atom_string);
2232
2233     }
2234   else
2235     {
2236       p = mpz_get_str (NULL, 10, *integer);
2237       write_atom (ATOM_STRING, p);
2238       gfc_free (p);
2239     }
2240 }
2241
2242
2243 static void
2244 mio_gmp_real (mpfr_t * real)
2245 {
2246   mp_exp_t exponent;
2247   char *p;
2248
2249   if (iomode == IO_INPUT)
2250     {
2251       if (parse_atom () != ATOM_STRING)
2252         bad_module ("Expected real string");
2253
2254       mpfr_init (*real);
2255       mpfr_set_str (*real, atom_string, 16, GFC_RND_MODE);
2256       gfc_free (atom_string);
2257
2258     }
2259   else
2260     {
2261       p = mpfr_get_str (NULL, &exponent, 16, 0, *real, GFC_RND_MODE);
2262       atom_string = gfc_getmem (strlen (p) + 20);
2263
2264       sprintf (atom_string, "0.%s@%ld", p, exponent);
2265
2266       /* Fix negative numbers.  */
2267       if (atom_string[2] == '-')
2268         {
2269           atom_string[0] = '-';
2270           atom_string[1] = '0';
2271           atom_string[2] = '.';
2272         }
2273
2274       write_atom (ATOM_STRING, atom_string);
2275
2276       gfc_free (atom_string);
2277       gfc_free (p);
2278     }
2279 }
2280
2281
2282 /* Save and restore the shape of an array constructor.  */
2283
2284 static void
2285 mio_shape (mpz_t ** pshape, int rank)
2286 {
2287   mpz_t *shape;
2288   atom_type t;
2289   int n;
2290
2291   /* A NULL shape is represented by ().  */
2292   mio_lparen ();
2293
2294   if (iomode == IO_OUTPUT)
2295     {
2296       shape = *pshape;
2297       if (!shape)
2298         {
2299           mio_rparen ();
2300           return;
2301         }
2302     }
2303   else
2304     {
2305       t = peek_atom ();
2306       if (t == ATOM_RPAREN)
2307         {
2308           *pshape = NULL;
2309           mio_rparen ();
2310           return;
2311         }
2312
2313       shape = gfc_get_shape (rank);
2314       *pshape = shape;
2315     }
2316
2317   for (n = 0; n < rank; n++)
2318     mio_gmp_integer (&shape[n]);
2319
2320   mio_rparen ();
2321 }
2322
2323
2324 static const mstring expr_types[] = {
2325     minit ("OP", EXPR_OP),
2326     minit ("FUNCTION", EXPR_FUNCTION),
2327     minit ("CONSTANT", EXPR_CONSTANT),
2328     minit ("VARIABLE", EXPR_VARIABLE),
2329     minit ("SUBSTRING", EXPR_SUBSTRING),
2330     minit ("STRUCTURE", EXPR_STRUCTURE),
2331     minit ("ARRAY", EXPR_ARRAY),
2332     minit ("NULL", EXPR_NULL),
2333     minit (NULL, -1)
2334 };
2335
2336 /* INTRINSIC_ASSIGN is missing because it is used as an index for
2337    generic operators, not in expressions.  INTRINSIC_USER is also
2338    replaced by the correct function name by the time we see it. */
2339
2340 static const mstring intrinsics[] =
2341 {
2342     minit ("UPLUS", INTRINSIC_UPLUS),
2343     minit ("UMINUS", INTRINSIC_UMINUS),
2344     minit ("PLUS", INTRINSIC_PLUS),
2345     minit ("MINUS", INTRINSIC_MINUS),
2346     minit ("TIMES", INTRINSIC_TIMES),
2347     minit ("DIVIDE", INTRINSIC_DIVIDE),
2348     minit ("POWER", INTRINSIC_POWER),
2349     minit ("CONCAT", INTRINSIC_CONCAT),
2350     minit ("AND", INTRINSIC_AND),
2351     minit ("OR", INTRINSIC_OR),
2352     minit ("EQV", INTRINSIC_EQV),
2353     minit ("NEQV", INTRINSIC_NEQV),
2354     minit ("EQ", INTRINSIC_EQ),
2355     minit ("NE", INTRINSIC_NE),
2356     minit ("GT", INTRINSIC_GT),
2357     minit ("GE", INTRINSIC_GE),
2358     minit ("LT", INTRINSIC_LT),
2359     minit ("LE", INTRINSIC_LE),
2360     minit ("NOT", INTRINSIC_NOT),
2361     minit (NULL, -1)
2362 };
2363
2364 /* Read and write expressions.  The form "()" is allowed to indicate a
2365    NULL expression.  */
2366
2367 static void
2368 mio_expr (gfc_expr ** ep)
2369 {
2370   gfc_expr *e;
2371   atom_type t;
2372   int flag;
2373
2374   mio_lparen ();
2375
2376   if (iomode == IO_OUTPUT)
2377     {
2378       if (*ep == NULL)
2379         {
2380           mio_rparen ();
2381           return;
2382         }
2383
2384       e = *ep;
2385       MIO_NAME(expr_t) (e->expr_type, expr_types);
2386
2387     }
2388   else
2389     {
2390       t = parse_atom ();
2391       if (t == ATOM_RPAREN)
2392         {
2393           *ep = NULL;
2394           return;
2395         }
2396
2397       if (t != ATOM_NAME)
2398         bad_module ("Expected expression type");
2399
2400       e = *ep = gfc_get_expr ();
2401       e->where = gfc_current_locus;
2402       e->expr_type = (expr_t) find_enum (expr_types);
2403     }
2404
2405   mio_typespec (&e->ts);
2406   mio_integer (&e->rank);
2407
2408   switch (e->expr_type)
2409     {
2410     case EXPR_OP:
2411       e->operator = MIO_NAME(gfc_intrinsic_op) (e->operator, intrinsics);
2412
2413       switch (e->operator)
2414         {
2415         case INTRINSIC_UPLUS:
2416         case INTRINSIC_UMINUS:
2417         case INTRINSIC_NOT:
2418           mio_expr (&e->op1);
2419           break;
2420
2421         case INTRINSIC_PLUS:
2422         case INTRINSIC_MINUS:
2423         case INTRINSIC_TIMES:
2424         case INTRINSIC_DIVIDE:
2425         case INTRINSIC_POWER:
2426         case INTRINSIC_CONCAT:
2427         case INTRINSIC_AND:
2428         case INTRINSIC_OR:
2429         case INTRINSIC_EQV:
2430         case INTRINSIC_NEQV:
2431         case INTRINSIC_EQ:
2432         case INTRINSIC_NE:
2433         case INTRINSIC_GT:
2434         case INTRINSIC_GE:
2435         case INTRINSIC_LT:
2436         case INTRINSIC_LE:
2437           mio_expr (&e->op1);
2438           mio_expr (&e->op2);
2439           break;
2440
2441         default:
2442           bad_module ("Bad operator");
2443         }
2444
2445       break;
2446
2447     case EXPR_FUNCTION:
2448       mio_symtree_ref (&e->symtree);
2449       mio_actual_arglist (&e->value.function.actual);
2450
2451       if (iomode == IO_OUTPUT)
2452         {
2453           mio_allocated_string (&e->value.function.name);
2454           flag = e->value.function.esym != NULL;
2455           mio_integer (&flag);
2456           if (flag)
2457             mio_symbol_ref (&e->value.function.esym);
2458           else
2459             write_atom (ATOM_STRING, e->value.function.isym->name);
2460
2461         }
2462       else
2463         {
2464           require_atom (ATOM_STRING);
2465           e->value.function.name = gfc_get_string (atom_string);
2466           gfc_free (atom_string);
2467
2468           mio_integer (&flag);
2469           if (flag)
2470             mio_symbol_ref (&e->value.function.esym);
2471           else
2472             {
2473               require_atom (ATOM_STRING);
2474               e->value.function.isym = gfc_find_function (atom_string);
2475               gfc_free (atom_string);
2476             }
2477         }
2478
2479       break;
2480
2481     case EXPR_VARIABLE:
2482       mio_symtree_ref (&e->symtree);
2483       mio_ref_list (&e->ref);
2484       break;
2485
2486     case EXPR_SUBSTRING:
2487       mio_allocated_string (&e->value.character.string);
2488       mio_expr (&e->op1);
2489       mio_expr (&e->op2);
2490       break;
2491
2492     case EXPR_STRUCTURE:
2493     case EXPR_ARRAY:
2494       mio_constructor (&e->value.constructor);
2495       mio_shape (&e->shape, e->rank);
2496       break;
2497
2498     case EXPR_CONSTANT:
2499       switch (e->ts.type)
2500         {
2501         case BT_INTEGER:
2502           mio_gmp_integer (&e->value.integer);
2503           break;
2504
2505         case BT_REAL:
2506           gfc_set_model_kind (e->ts.kind);
2507           mio_gmp_real (&e->value.real);
2508           break;
2509
2510         case BT_COMPLEX:
2511           gfc_set_model_kind (e->ts.kind);
2512           mio_gmp_real (&e->value.complex.r);
2513           mio_gmp_real (&e->value.complex.i);
2514           break;
2515
2516         case BT_LOGICAL:
2517           mio_integer (&e->value.logical);
2518           break;
2519
2520         case BT_CHARACTER:
2521           mio_integer (&e->value.character.length);
2522           mio_allocated_string (&e->value.character.string);
2523           break;
2524
2525         default:
2526           bad_module ("Bad type in constant expression");
2527         }
2528
2529       break;
2530
2531     case EXPR_NULL:
2532       break;
2533     }
2534
2535   mio_rparen ();
2536 }
2537
2538
2539 /* Save/restore lists of gfc_interface stuctures.  When loading an
2540    interface, we are really appending to the existing list of
2541    interfaces.  Checking for duplicate and ambiguous interfaces has to
2542    be done later when all symbols have been loaded.  */
2543
2544 static void
2545 mio_interface_rest (gfc_interface ** ip)
2546 {
2547   gfc_interface *tail, *p;
2548
2549   if (iomode == IO_OUTPUT)
2550     {
2551       if (ip != NULL)
2552         for (p = *ip; p; p = p->next)
2553           mio_symbol_ref (&p->sym);
2554     }
2555   else
2556     {
2557
2558       if (*ip == NULL)
2559         tail = NULL;
2560       else
2561         {
2562           tail = *ip;
2563           while (tail->next)
2564             tail = tail->next;
2565         }
2566
2567       for (;;)
2568         {
2569           if (peek_atom () == ATOM_RPAREN)
2570             break;
2571
2572           p = gfc_get_interface ();
2573           mio_symbol_ref (&p->sym);
2574
2575           if (tail == NULL)
2576             *ip = p;
2577           else
2578             tail->next = p;
2579
2580           tail = p;
2581         }
2582     }
2583
2584   mio_rparen ();
2585 }
2586
2587
2588 /* Save/restore a nameless operator interface.  */
2589
2590 static void
2591 mio_interface (gfc_interface ** ip)
2592 {
2593
2594   mio_lparen ();
2595   mio_interface_rest (ip);
2596 }
2597
2598
2599 /* Save/restore a named operator interface.  */
2600
2601 static void
2602 mio_symbol_interface (char *name, char *module,
2603                       gfc_interface ** ip)
2604 {
2605
2606   mio_lparen ();
2607
2608   mio_internal_string (name);
2609   mio_internal_string (module);
2610
2611   mio_interface_rest (ip);
2612 }
2613
2614
2615 static void
2616 mio_namespace_ref (gfc_namespace ** nsp)
2617 {
2618   gfc_namespace *ns;
2619   pointer_info *p;
2620
2621   p = mio_pointer_ref (nsp);
2622
2623   if (p->type == P_UNKNOWN)
2624     p->type = P_NAMESPACE;
2625
2626   if (iomode == IO_INPUT && p->integer != 0)
2627     {
2628       ns = (gfc_namespace *)p->u.pointer;
2629       if (ns == NULL)
2630         {
2631           ns = gfc_get_namespace (NULL);
2632           associate_integer_pointer (p, ns);
2633         }
2634       else
2635         ns->refs++;
2636     }
2637 }
2638
2639
2640 /* Unlike most other routines, the address of the symbol node is
2641    already fixed on input and the name/module has already been filled
2642    in.  */
2643
2644 static void
2645 mio_symbol (gfc_symbol * sym)
2646 {
2647   gfc_formal_arglist *formal;
2648
2649   mio_lparen ();
2650
2651   mio_symbol_attribute (&sym->attr);
2652   mio_typespec (&sym->ts);
2653
2654   /* Contained procedures don't have formal namespaces.  Instead we output the
2655      procedure namespace.  The will contain the formal arguments.  */
2656   if (iomode == IO_OUTPUT)
2657     {
2658       formal = sym->formal;
2659       while (formal && !formal->sym)
2660         formal = formal->next;
2661
2662       if (formal)
2663         mio_namespace_ref (&formal->sym->ns);
2664       else
2665         mio_namespace_ref (&sym->formal_ns);
2666     }
2667   else
2668     {
2669       mio_namespace_ref (&sym->formal_ns);
2670       if (sym->formal_ns)
2671         {
2672           sym->formal_ns->proc_name = sym;
2673           sym->refs++;
2674         }
2675     }
2676
2677   /* Save/restore common block links */
2678   mio_symbol_ref (&sym->common_next);
2679
2680   mio_formal_arglist (sym);
2681
2682   if (sym->attr.flavor == FL_PARAMETER)
2683     mio_expr (&sym->value);
2684
2685   mio_array_spec (&sym->as);
2686
2687   mio_symbol_ref (&sym->result);
2688
2689   /* Note that components are always saved, even if they are supposed
2690      to be private.  Component access is checked during searching.  */
2691
2692   mio_component_list (&sym->components);
2693
2694   if (sym->components != NULL)
2695     sym->component_access =
2696       MIO_NAME(gfc_access) (sym->component_access, access_types);
2697
2698   mio_rparen ();
2699 }
2700
2701
2702 /************************* Top level subroutines *************************/
2703
2704 /* Skip a list between balanced left and right parens.  */
2705
2706 static void
2707 skip_list (void)
2708 {
2709   int level;
2710
2711   level = 0;
2712   do
2713     {
2714       switch (parse_atom ())
2715         {
2716         case ATOM_LPAREN:
2717           level++;
2718           break;
2719
2720         case ATOM_RPAREN:
2721           level--;
2722           break;
2723
2724         case ATOM_STRING:
2725           gfc_free (atom_string);
2726           break;
2727
2728         case ATOM_NAME:
2729         case ATOM_INTEGER:
2730           break;
2731         }
2732     }
2733   while (level > 0);
2734 }
2735
2736
2737 /* Load operator interfaces from the module.  Interfaces are unusual
2738    in that they attach themselves to existing symbols.  */
2739
2740 static void
2741 load_operator_interfaces (void)
2742 {
2743   const char *p;
2744   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1], module[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
2745   gfc_user_op *uop;
2746
2747   mio_lparen ();
2748
2749   while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
2750     {
2751       mio_lparen ();
2752
2753       mio_internal_string (name);
2754       mio_internal_string (module);
2755
2756       /* Decide if we need to load this one or not.  */
2757       p = find_use_name (name);
2758       if (p == NULL)
2759         {
2760           while (parse_atom () != ATOM_RPAREN);
2761         }
2762       else
2763         {
2764           uop = gfc_get_uop (p);
2765           mio_interface_rest (&uop->operator);
2766         }
2767     }
2768
2769   mio_rparen ();
2770 }
2771
2772
2773 /* Load interfaces from the module.  Interfaces are unusual in that
2774    they attach themselves to existing symbols.  */
2775
2776 static void
2777 load_generic_interfaces (void)
2778 {
2779   const char *p;
2780   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1], module[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
2781   gfc_symbol *sym;
2782
2783   mio_lparen ();
2784
2785   while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
2786     {
2787       mio_lparen ();
2788
2789       mio_internal_string (name);
2790       mio_internal_string (module);
2791
2792       /* Decide if we need to load this one or not.  */
2793       p = find_use_name (name);
2794
2795       if (p == NULL || gfc_find_symbol (p, NULL, 0, &sym))
2796         {
2797           while (parse_atom () != ATOM_RPAREN);
2798           continue;
2799         }
2800
2801       if (sym == NULL)
2802         {
2803           gfc_get_symbol (p, NULL, &sym);
2804
2805           sym->attr.flavor = FL_PROCEDURE;
2806           sym->attr.generic = 1;
2807           sym->attr.use_assoc = 1;
2808         }
2809
2810       mio_interface_rest (&sym->generic);
2811     }
2812
2813   mio_rparen ();
2814 }
2815
2816
2817 /* Load common blocks.  */
2818
2819 static void
2820 load_commons(void)
2821 {
2822   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN+1];
2823   gfc_common_head *p;
2824
2825   mio_lparen ();
2826
2827   while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
2828     {
2829       mio_lparen ();
2830       mio_internal_string (name);
2831
2832       p = gfc_get_common (name, 1);
2833
2834       mio_symbol_ref (&p->head);
2835       mio_integer (&p->saved);
2836       p->use_assoc = 1;
2837
2838       mio_rparen();
2839     }
2840
2841   mio_rparen();
2842 }
2843
2844
2845 /* Recursive function to traverse the pointer_info tree and load a
2846    needed symbol.  We return nonzero if we load a symbol and stop the
2847    traversal, because the act of loading can alter the tree.  */
2848
2849 static int
2850 load_needed (pointer_info * p)
2851 {
2852   gfc_namespace *ns;
2853   pointer_info *q;
2854   gfc_symbol *sym;
2855
2856   if (p == NULL)
2857     return 0;
2858   if (load_needed (p->left))
2859     return 1;
2860   if (load_needed (p->right))
2861     return 1;
2862
2863   if (p->type != P_SYMBOL || p->u.rsym.state != NEEDED)
2864     return 0;
2865
2866   p->u.rsym.state = USED;
2867
2868   set_module_locus (&p->u.rsym.where);
2869
2870   sym = p->u.rsym.sym;
2871   if (sym == NULL)
2872     {
2873       q = get_integer (p->u.rsym.ns);
2874
2875       ns = (gfc_namespace *) q->u.pointer;
2876       if (ns == NULL)
2877         {
2878           /* Create an interface namespace if necessary.  These are
2879              the namespaces that hold the formal parameters of module
2880              procedures.  */
2881
2882           ns = gfc_get_namespace (NULL);
2883           associate_integer_pointer (q, ns);
2884         }
2885
2886       sym = gfc_new_symbol (p->u.rsym.true_name, ns);
2887       strcpy (sym->module, p->u.rsym.module);
2888
2889       associate_integer_pointer (p, sym);
2890     }
2891
2892   mio_symbol (sym);
2893   sym->attr.use_assoc = 1;
2894
2895   return 1;
2896 }
2897
2898
2899 /* Recursive function for cleaning up things after a module has been
2900    read.  */
2901
2902 static void
2903 read_cleanup (pointer_info * p)
2904 {
2905   gfc_symtree *st;
2906   pointer_info *q;
2907
2908   if (p == NULL)
2909     return;
2910
2911   read_cleanup (p->left);
2912   read_cleanup (p->right);
2913
2914   if (p->type == P_SYMBOL && p->u.rsym.state == USED && !p->u.rsym.referenced)
2915     {
2916       /* Add hidden symbols to the symtree.  */
2917       q = get_integer (p->u.rsym.ns);
2918       st = get_unique_symtree ((gfc_namespace *) q->u.pointer);
2919
2920       st->n.sym = p->u.rsym.sym;
2921       st->n.sym->refs++;
2922
2923       /* Fixup any symtree references.  */
2924       p->u.rsym.symtree = st;
2925       resolve_fixups (p->u.rsym.stfixup, st);
2926       p->u.rsym.stfixup = NULL;
2927     }
2928
2929   /* Free unused symbols.  */
2930   if (p->type == P_SYMBOL && p->u.rsym.state == UNUSED)
2931     gfc_free_symbol (p->u.rsym.sym);
2932 }
2933
2934
2935 /* Read a module file.  */
2936
2937 static void
2938 read_module (void)
2939 {
2940   module_locus operator_interfaces, user_operators;
2941   const char *p;
2942   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
2943   gfc_intrinsic_op i;
2944   int ambiguous, symbol;
2945   pointer_info *info;
2946   gfc_use_rename *u;
2947   gfc_symtree *st;
2948   gfc_symbol *sym;
2949
2950   get_module_locus (&operator_interfaces);      /* Skip these for now */
2951   skip_list ();
2952
2953   get_module_locus (&user_operators);
2954   skip_list ();
2955   skip_list ();
2956   skip_list ();
2957
2958   mio_lparen ();
2959
2960   /* Create the fixup nodes for all the symbols.  */
2961
2962   while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
2963     {
2964       require_atom (ATOM_INTEGER);
2965       info = get_integer (atom_int);
2966
2967       info->type = P_SYMBOL;
2968       info->u.rsym.state = UNUSED;
2969
2970       mio_internal_string (info->u.rsym.true_name);
2971       mio_internal_string (info->u.rsym.module);
2972
2973       require_atom (ATOM_INTEGER);
2974       info->u.rsym.ns = atom_int;
2975
2976       get_module_locus (&info->u.rsym.where);
2977       skip_list ();
2978
2979       /* See if the symbol has already been loaded by a previous module.
2980          If so, we reference the existing symbol and prevent it from
2981          being loaded again.  */
2982
2983       sym = find_true_name (info->u.rsym.true_name, info->u.rsym.module);
2984       if (sym == NULL)
2985         continue;
2986
2987       info->u.rsym.state = USED;
2988       info->u.rsym.referenced = 1;
2989       info->u.rsym.sym = sym;
2990     }
2991
2992   mio_rparen ();
2993
2994   /* Parse the symtree lists.  This lets us mark which symbols need to
2995      be loaded.  Renaming is also done at this point by replacing the
2996      symtree name.  */
2997
2998   mio_lparen ();
2999
3000   while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
3001     {
3002       mio_internal_string (name);
3003       mio_integer (&ambiguous);
3004       mio_integer (&symbol);
3005
3006       info = get_integer (symbol);
3007
3008       /* Get the local name for this symbol.  */
3009       p = find_use_name (name);
3010
3011       /* Skip symtree nodes not in an ONLY caluse.  */
3012       if (p == NULL)
3013         continue;
3014
3015       /* Check for ambiguous symbols.  */
3016       st = gfc_find_symtree (gfc_current_ns->sym_root, p);
3017
3018       if (st != NULL)
3019         {
3020           if (st->n.sym != info->u.rsym.sym)
3021             st->ambiguous = 1;
3022           info->u.rsym.symtree = st;
3023         }
3024       else
3025         {
3026           /* Create a symtree node in the current namespace for this symbol.  */
3027           st = check_unique_name (p) ? get_unique_symtree (gfc_current_ns) :
3028             gfc_new_symtree (&gfc_current_ns->sym_root, p);
3029
3030           st->ambiguous = ambiguous;
3031
3032           sym = info->u.rsym.sym;
3033
3034           /* Create a symbol node if it doesn't already exist.  */
3035           if (sym == NULL)
3036             {
3037               sym = info->u.rsym.sym =
3038                 gfc_new_symbol (info->u.rsym.true_name, gfc_current_ns);
3039
3040               strcpy (sym->module, info->u.rsym.module);
3041             }
3042
3043           st->n.sym = sym;
3044           st->n.sym->refs++;
3045
3046           /* Store the symtree pointing to this symbol.  */
3047           info->u.rsym.symtree = st;
3048
3049           if (info->u.rsym.state == UNUSED)
3050             info->u.rsym.state = NEEDED;
3051           info->u.rsym.referenced = 1;
3052         }
3053     }
3054
3055   mio_rparen ();
3056
3057   /* Load intrinsic operator interfaces.  */
3058   set_module_locus (&operator_interfaces);
3059   mio_lparen ();
3060
3061   for (i = GFC_INTRINSIC_BEGIN; i != GFC_INTRINSIC_END; i++)
3062     {
3063       if (i == INTRINSIC_USER)
3064         continue;
3065
3066       if (only_flag)
3067         {
3068           u = find_use_operator (i);
3069
3070           if (u == NULL)
3071             {
3072               skip_list ();
3073               continue;
3074             }
3075
3076           u->found = 1;
3077         }
3078
3079       mio_interface (&gfc_current_ns->operator[i]);
3080     }
3081
3082   mio_rparen ();
3083
3084   /* Load generic and user operator interfaces.  These must follow the
3085      loading of symtree because otherwise symbols can be marked as
3086      ambiguous.  */
3087
3088   set_module_locus (&user_operators);
3089
3090   load_operator_interfaces ();
3091   load_generic_interfaces ();
3092
3093   load_commons ();
3094
3095   /* At this point, we read those symbols that are needed but haven't
3096      been loaded yet.  If one symbol requires another, the other gets
3097      marked as NEEDED if its previous state was UNUSED.  */
3098
3099   while (load_needed (pi_root));
3100
3101   /* Make sure all elements of the rename-list were found in the
3102      module.  */
3103
3104   for (u = gfc_rename_list; u; u = u->next)
3105     {
3106       if (u->found)
3107         continue;
3108
3109       if (u->operator == INTRINSIC_NONE)
3110         {
3111           gfc_error ("Symbol '%s' referenced at %L not found in module '%s'",
3112                      u->use_name, &u->where, module_name);
3113           continue;
3114         }
3115
3116       if (u->operator == INTRINSIC_USER)
3117         {
3118           gfc_error
3119             ("User operator '%s' referenced at %L not found in module '%s'",
3120              u->use_name, &u->where, module_name);
3121           continue;
3122         }
3123
3124       gfc_error
3125         ("Intrinsic operator '%s' referenced at %L not found in module "
3126          "'%s'", gfc_op2string (u->operator), &u->where, module_name);
3127     }
3128
3129   gfc_check_interfaces (gfc_current_ns);
3130
3131   /* Clean up symbol nodes that were never loaded, create references
3132      to hidden symbols.  */
3133
3134   read_cleanup (pi_root);
3135 }
3136
3137
3138 /* Given an access type that is specific to an entity and the default
3139    access, return nonzero if we should write the entity.  */
3140
3141 static int
3142 check_access (gfc_access specific_access, gfc_access default_access)
3143 {
3144
3145   if (specific_access == ACCESS_PUBLIC)
3146     return 1;
3147   if (specific_access == ACCESS_PRIVATE)
3148     return 0;
3149
3150   if (gfc_option.flag_module_access_private)
3151     {
3152       if (default_access == ACCESS_PUBLIC)
3153         return 1;
3154     }
3155   else
3156     {
3157       if (default_access != ACCESS_PRIVATE)
3158         return 1;
3159     }
3160
3161   return 0;
3162 }
3163
3164
3165 /* Write a common block to the module */
3166
3167 static void
3168 write_common (gfc_symtree *st)
3169 {
3170   gfc_common_head *p;
3171
3172   if (st == NULL)
3173     return;
3174
3175   write_common(st->left);
3176   write_common(st->right);
3177
3178   mio_lparen();
3179   mio_internal_string(st->name);
3180
3181   p = st->n.common;
3182   mio_symbol_ref(&p->head);
3183   mio_integer(&p->saved);
3184
3185   mio_rparen();
3186 }
3187
3188
3189 /* Write a symbol to the module.  */
3190
3191 static void
3192 write_symbol (int n, gfc_symbol * sym)
3193 {
3194
3195   if (sym->attr.flavor == FL_UNKNOWN || sym->attr.flavor == FL_LABEL)
3196     gfc_internal_error ("write_symbol(): bad module symbol '%s'", sym->name);
3197
3198   mio_integer (&n);
3199   mio_internal_string (sym->name);
3200
3201   if (sym->module[0] == '\0')
3202     strcpy (sym->module, module_name);
3203
3204   mio_internal_string (sym->module);
3205   mio_pointer_ref (&sym->ns);
3206
3207   mio_symbol (sym);
3208   write_char ('\n');
3209 }
3210
3211
3212 /* Recursive traversal function to write the initial set of symbols to
3213    the module.  We check to see if the symbol should be written
3214    according to the access specification.  */
3215
3216 static void
3217 write_symbol0 (gfc_symtree * st)
3218 {
3219   gfc_symbol *sym;
3220   pointer_info *p;
3221
3222   if (st == NULL)
3223     return;
3224
3225   write_symbol0 (st->left);
3226   write_symbol0 (st->right);
3227
3228   sym = st->n.sym;
3229
3230   if (sym->attr.flavor == FL_PROCEDURE && sym->attr.generic
3231       && !sym->attr.subroutine && !sym->attr.function)
3232     return;
3233
3234   if (!check_access (sym->attr.access, sym->ns->default_access))
3235     return;
3236
3237   p = get_pointer (sym);
3238   if (p->type == P_UNKNOWN)
3239     p->type = P_SYMBOL;
3240
3241   if (p->u.wsym.state == WRITTEN)
3242     return;
3243
3244   write_symbol (p->integer, sym);
3245   p->u.wsym.state = WRITTEN;
3246
3247   return;
3248 }
3249
3250
3251 /* Recursive traversal function to write the secondary set of symbols
3252    to the module file.  These are symbols that were not public yet are
3253    needed by the public symbols or another dependent symbol.  The act
3254    of writing a symbol can modify the pointer_info tree, so we cease
3255    traversal if we find a symbol to write.  We return nonzero if a
3256    symbol was written and pass that information upwards.  */
3257
3258 static int
3259 write_symbol1 (pointer_info * p)
3260 {
3261
3262   if (p == NULL)
3263     return 0;
3264
3265   if (write_symbol1 (p->left))
3266     return 1;
3267   if (write_symbol1 (p->right))
3268     return 1;
3269
3270   if (p->type != P_SYMBOL || p->u.wsym.state != NEEDS_WRITE)
3271     return 0;
3272
3273   p->u.wsym.state = WRITTEN;
3274   write_symbol (p->integer, p->u.wsym.sym);
3275
3276   return 1;
3277 }
3278
3279
3280 /* Write operator interfaces associated with a symbol.  */
3281
3282 static void
3283 write_operator (gfc_user_op * uop)
3284 {
3285   static char nullstring[] = "";
3286
3287   if (uop->operator == NULL
3288       || !check_access (uop->access, uop->ns->default_access))
3289     return;
3290
3291   mio_symbol_interface (uop->name, nullstring, &uop->operator);
3292 }
3293
3294
3295 /* Write generic interfaces associated with a symbol.  */
3296
3297 static void
3298 write_generic (gfc_symbol * sym)
3299 {
3300
3301   if (sym->generic == NULL
3302       || !check_access (sym->attr.access, sym->ns->default_access))
3303     return;
3304
3305   mio_symbol_interface (sym->name, sym->module, &sym->generic);
3306 }
3307
3308
3309 static void
3310 write_symtree (gfc_symtree * st)
3311 {
3312   gfc_symbol *sym;
3313   pointer_info *p;
3314
3315   sym = st->n.sym;
3316   if (!check_access (sym->attr.access, sym->ns->default_access)
3317       || (sym->attr.flavor == FL_PROCEDURE && sym->attr.generic
3318           && !sym->attr.subroutine && !sym->attr.function))
3319     return;
3320
3321   if (check_unique_name (st->name))
3322     return;
3323
3324   p = find_pointer (sym);
3325   if (p == NULL)
3326     gfc_internal_error ("write_symtree(): Symbol not written");
3327
3328   mio_internal_string (st->name);
3329   mio_integer (&st->ambiguous);
3330   mio_integer (&p->integer);
3331 }
3332
3333
3334 static void
3335 write_module (void)
3336 {
3337   gfc_intrinsic_op i;
3338
3339   /* Write the operator interfaces.  */
3340   mio_lparen ();
3341
3342   for (i = GFC_INTRINSIC_BEGIN; i != GFC_INTRINSIC_END; i++)
3343     {
3344       if (i == INTRINSIC_USER)
3345         continue;
3346
3347       mio_interface (check_access (gfc_current_ns->operator_access[i],
3348                                    gfc_current_ns->default_access)
3349                      ? &gfc_current_ns->operator[i] : NULL);
3350     }
3351
3352   mio_rparen ();
3353   write_char ('\n');
3354   write_char ('\n');
3355
3356   mio_lparen ();
3357   gfc_traverse_user_op (gfc_current_ns, write_operator);
3358   mio_rparen ();
3359   write_char ('\n');
3360   write_char ('\n');
3361
3362   mio_lparen ();
3363   gfc_traverse_ns (gfc_current_ns, write_generic);
3364   mio_rparen ();
3365   write_char ('\n');
3366   write_char ('\n');
3367
3368   mio_lparen ();
3369   write_common (gfc_current_ns->common_root);
3370   mio_rparen ();
3371   write_char ('\n');
3372   write_char ('\n');
3373
3374   /* Write symbol information.  First we traverse all symbols in the
3375      primary namespace, writing those that need to be written.
3376      Sometimes writing one symbol will cause another to need to be
3377      written.  A list of these symbols ends up on the write stack, and
3378      we end by popping the bottom of the stack and writing the symbol
3379      until the stack is empty.  */
3380
3381   mio_lparen ();
3382
3383   write_symbol0 (gfc_current_ns->sym_root);
3384   while (write_symbol1 (pi_root));
3385
3386   mio_rparen ();
3387
3388   write_char ('\n');
3389   write_char ('\n');
3390
3391   mio_lparen ();
3392   gfc_traverse_symtree (gfc_current_ns->sym_root, write_symtree);
3393   mio_rparen ();
3394 }
3395
3396
3397 /* Given module, dump it to disk.  If there was an error while
3398    processing the module, dump_flag will be set to zero and we delete
3399    the module file, even if it was already there.  */
3400
3401 void
3402 gfc_dump_module (const char *name, int dump_flag)
3403 {
3404   char filename[PATH_MAX], *p;
3405   time_t now;
3406
3407   filename[0] = '\0';
3408   if (gfc_option.module_dir != NULL)
3409     strcpy (filename, gfc_option.module_dir);
3410
3411   strcat (filename, name);
3412   strcat (filename, MODULE_EXTENSION);
3413
3414   if (!dump_flag)
3415     {
3416       unlink (filename);
3417       return;
3418     }
3419
3420   module_fp = fopen (filename, "w");
3421   if (module_fp == NULL)
3422     gfc_fatal_error ("Can't open module file '%s' for writing at %C: %s",
3423                      filename, strerror (errno));
3424
3425   now = time (NULL);
3426   p = ctime (&now);
3427
3428   *strchr (p, '\n') = '\0';
3429
3430   fprintf (module_fp, "GFORTRAN module created from %s on %s\n", 
3431            gfc_source_file, p);
3432   fputs ("If you edit this, you'll get what you deserve.\n\n", module_fp);
3433
3434   iomode = IO_OUTPUT;
3435   strcpy (module_name, name);
3436
3437   init_pi_tree ();
3438
3439   write_module ();
3440
3441   free_pi_tree (pi_root);
3442   pi_root = NULL;
3443
3444   write_char ('\n');
3445
3446   if (fclose (module_fp))
3447     gfc_fatal_error ("Error writing module file '%s' for writing: %s",
3448                      filename, strerror (errno));
3449 }
3450
3451
3452 /* Process a USE directive.  */
3453
3454 void
3455 gfc_use_module (void)
3456 {
3457   char filename[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 5];
3458   gfc_state_data *p;
3459   int c, line;
3460
3461   strcpy (filename, module_name);
3462   strcat (filename, MODULE_EXTENSION);
3463
3464   module_fp = gfc_open_included_file (filename);
3465   if (module_fp == NULL)
3466     gfc_fatal_error ("Can't open module file '%s' for reading at %C: %s",
3467                      filename, strerror (errno));
3468
3469   iomode = IO_INPUT;
3470   module_line = 1;
3471   module_column = 1;
3472
3473   /* Skip the first two lines of the module.  */
3474   /* FIXME: Could also check for valid two lines here, instead.  */
3475   line = 0;
3476   while (line < 2)
3477     {
3478       c = module_char ();
3479       if (c == EOF)
3480         bad_module ("Unexpected end of module");
3481       if (c == '\n')
3482         line++;
3483     }
3484
3485   /* Make sure we're not reading the same module that we may be building.  */
3486   for (p = gfc_state_stack; p; p = p->previous)
3487     if (p->state == COMP_MODULE && strcmp (p->sym->name, module_name) == 0)
3488       gfc_fatal_error ("Can't USE the same module we're building!");
3489
3490   init_pi_tree ();
3491   init_true_name_tree ();
3492
3493   read_module ();
3494
3495   free_true_name (true_name_root);
3496   true_name_root = NULL;
3497
3498   free_pi_tree (pi_root);
3499   pi_root = NULL;
3500
3501   fclose (module_fp);
3502 }
3503
3504
3505 void
3506 gfc_module_init_2 (void)
3507 {
3508
3509   last_atom = ATOM_LPAREN;
3510 }
3511
3512
3513 void
3514 gfc_module_done_2 (void)
3515 {
3516
3517   free_rename ();
3518 }