OSDN Git Service

2005-01-22 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, 2005 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 gfortran 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 "system.h"
68 #include "gfortran.h"
69 #include "arith.h"
70 #include "match.h"
71 #include "parse.h" /* FIXME */
72
73 #define MODULE_EXTENSION ".mod"
74
75
76 /* Structure that describes a position within a module file.  */
77
78 typedef struct
79 {
80   int column, line;
81   fpos_t pos;
82 }
83 module_locus;
84
85
86 typedef enum
87 {
88   P_UNKNOWN = 0, P_OTHER, P_NAMESPACE, P_COMPONENT, P_SYMBOL
89 }
90 pointer_t;
91
92 /* The fixup structure lists pointers to pointers that have to
93    be updated when a pointer value becomes known.  */
94
95 typedef struct fixup_t
96 {
97   void **pointer;
98   struct fixup_t *next;
99 }
100 fixup_t;
101
102
103 /* Structure for holding extra info needed for pointers being read.  */
104
105 typedef struct pointer_info
106 {
107   BBT_HEADER (pointer_info);
108   int integer;
109   pointer_t type;
110
111   /* The first component of each member of the union is the pointer
112      being stored.  */
113
114   fixup_t *fixup;
115
116   union
117   {
118     void *pointer;      /* Member for doing pointer searches.  */
119
120     struct
121     {
122       gfc_symbol *sym;
123       char true_name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1], module[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
124       enum
125       { UNUSED, NEEDED, USED }
126       state;
127       int ns, referenced;
128       module_locus where;
129       fixup_t *stfixup;
130       gfc_symtree *symtree;
131     }
132     rsym;
133
134     struct
135     {
136       gfc_symbol *sym;
137       enum
138       { UNREFERENCED = 0, NEEDS_WRITE, WRITTEN }
139       state;
140     }
141     wsym;
142   }
143   u;
144
145 }
146 pointer_info;
147
148 #define gfc_get_pointer_info() gfc_getmem(sizeof(pointer_info))
149
150
151 /* Lists of rename info for the USE statement.  */
152
153 typedef struct gfc_use_rename
154 {
155   char local_name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1], use_name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
156   struct gfc_use_rename *next;
157   int found;
158   gfc_intrinsic_op operator;
159   locus where;
160 }
161 gfc_use_rename;
162
163 #define gfc_get_use_rename() gfc_getmem(sizeof(gfc_use_rename))
164
165 /* Local variables */
166
167 /* The FILE for the module we're reading or writing.  */
168 static FILE *module_fp;
169
170 /* The name of the module we're reading (USE'ing) or writing.  */
171 static char module_name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
172
173 static int module_line, module_column, only_flag;
174 static enum
175 { IO_INPUT, IO_OUTPUT }
176 iomode;
177
178 static gfc_use_rename *gfc_rename_list;
179 static pointer_info *pi_root;
180 static int symbol_number;       /* Counter for assigning symbol numbers */
181
182
183
184 /*****************************************************************/
185
186 /* Pointer/integer conversion.  Pointers between structures are stored
187    as integers in the module file.  The next couple of subroutines
188    handle this translation for reading and writing.  */
189
190 /* Recursively free the tree of pointer structures.  */
191
192 static void
193 free_pi_tree (pointer_info * p)
194 {
195   if (p == NULL)
196     return;
197
198   if (p->fixup != NULL)
199     gfc_internal_error ("free_pi_tree(): Unresolved fixup");
200
201   free_pi_tree (p->left);
202   free_pi_tree (p->right);
203
204   gfc_free (p);
205 }
206
207
208 /* Compare pointers when searching by pointer.  Used when writing a
209    module.  */
210
211 static int
212 compare_pointers (void * _sn1, void * _sn2)
213 {
214   pointer_info *sn1, *sn2;
215
216   sn1 = (pointer_info *) _sn1;
217   sn2 = (pointer_info *) _sn2;
218
219   if (sn1->u.pointer < sn2->u.pointer)
220     return -1;
221   if (sn1->u.pointer > sn2->u.pointer)
222     return 1;
223
224   return 0;
225 }
226
227
228 /* Compare integers when searching by integer.  Used when reading a
229    module.  */
230
231 static int
232 compare_integers (void * _sn1, void * _sn2)
233 {
234   pointer_info *sn1, *sn2;
235
236   sn1 = (pointer_info *) _sn1;
237   sn2 = (pointer_info *) _sn2;
238
239   if (sn1->integer < sn2->integer)
240     return -1;
241   if (sn1->integer > sn2->integer)
242     return 1;
243
244   return 0;
245 }
246
247
248 /* Initialize the pointer_info tree.  */
249
250 static void
251 init_pi_tree (void)
252 {
253   compare_fn compare;
254   pointer_info *p;
255
256   pi_root = NULL;
257   compare = (iomode == IO_INPUT) ? compare_integers : compare_pointers;
258
259   /* Pointer 0 is the NULL pointer.  */
260   p = gfc_get_pointer_info ();
261   p->u.pointer = NULL;
262   p->integer = 0;
263   p->type = P_OTHER;
264
265   gfc_insert_bbt (&pi_root, p, compare);
266
267   /* Pointer 1 is the current namespace.  */
268   p = gfc_get_pointer_info ();
269   p->u.pointer = gfc_current_ns;
270   p->integer = 1;
271   p->type = P_NAMESPACE;
272
273   gfc_insert_bbt (&pi_root, p, compare);
274
275   symbol_number = 2;
276 }
277
278
279 /* During module writing, call here with a pointer to something,
280    returning the pointer_info node.  */
281
282 static pointer_info *
283 find_pointer (void *gp)
284 {
285   pointer_info *p;
286
287   p = pi_root;
288   while (p != NULL)
289     {
290       if (p->u.pointer == gp)
291         break;
292       p = (gp < p->u.pointer) ? p->left : p->right;
293     }
294
295   return p;
296 }
297
298
299 /* Given a pointer while writing, returns the pointer_info tree node,
300    creating it if it doesn't exist.  */
301
302 static pointer_info *
303 get_pointer (void *gp)
304 {
305   pointer_info *p;
306
307   p = find_pointer (gp);
308   if (p != NULL)
309     return p;
310
311   /* Pointer doesn't have an integer.  Give it one.  */
312   p = gfc_get_pointer_info ();
313
314   p->u.pointer = gp;
315   p->integer = symbol_number++;
316
317   gfc_insert_bbt (&pi_root, p, compare_pointers);
318
319   return p;
320 }
321
322
323 /* Given an integer during reading, find it in the pointer_info tree,
324    creating the node if not found.  */
325
326 static pointer_info *
327 get_integer (int integer)
328 {
329   pointer_info *p, t;
330   int c;
331
332   t.integer = integer;
333
334   p = pi_root;
335   while (p != NULL)
336     {
337       c = compare_integers (&t, p);
338       if (c == 0)
339         break;
340
341       p = (c < 0) ? p->left : p->right;
342     }
343
344   if (p != NULL)
345     return p;
346
347   p = gfc_get_pointer_info ();
348   p->integer = integer;
349   p->u.pointer = NULL;
350
351   gfc_insert_bbt (&pi_root, p, compare_integers);
352
353   return p;
354 }
355
356
357 /* Recursive function to find a pointer within a tree by brute force.  */
358
359 static pointer_info *
360 fp2 (pointer_info * p, const void *target)
361 {
362   pointer_info *q;
363
364   if (p == NULL)
365     return NULL;
366
367   if (p->u.pointer == target)
368     return p;
369
370   q = fp2 (p->left, target);
371   if (q != NULL)
372     return q;
373
374   return fp2 (p->right, target);
375 }
376
377
378 /* During reading, find a pointer_info node from the pointer value.
379    This amounts to a brute-force search.  */
380
381 static pointer_info *
382 find_pointer2 (void *p)
383 {
384
385   return fp2 (pi_root, p);
386 }
387
388
389 /* Resolve any fixups using a known pointer.  */
390 static void
391 resolve_fixups (fixup_t *f, void * gp)
392 {
393   fixup_t *next;
394
395   for (; f; f = next)
396     {
397       next = f->next;
398       *(f->pointer) = gp;
399       gfc_free (f);
400     }
401 }
402
403 /* Call here during module reading when we know what pointer to
404    associate with an integer.  Any fixups that exist are resolved at
405    this time.  */
406
407 static void
408 associate_integer_pointer (pointer_info * p, void *gp)
409 {
410   if (p->u.pointer != NULL)
411     gfc_internal_error ("associate_integer_pointer(): Already associated");
412
413   p->u.pointer = gp;
414
415   resolve_fixups (p->fixup, gp);
416
417   p->fixup = NULL;
418 }
419
420
421 /* During module reading, given an integer and a pointer to a pointer,
422    either store the pointer from an already-known value or create a
423    fixup structure in order to store things later.  Returns zero if
424    the reference has been actually stored, or nonzero if the reference
425    must be fixed later (ie associate_integer_pointer must be called
426    sometime later.  Returns the pointer_info structure.  */
427
428 static pointer_info *
429 add_fixup (int integer, void *gp)
430 {
431   pointer_info *p;
432   fixup_t *f;
433   char **cp;
434
435   p = get_integer (integer);
436
437   if (p->integer == 0 || p->u.pointer != NULL)
438     {
439       cp = gp;
440       *cp = p->u.pointer;
441     }
442   else
443     {
444       f = gfc_getmem (sizeof (fixup_t));
445
446       f->next = p->fixup;
447       p->fixup = f;
448
449       f->pointer = gp;
450     }
451
452   return p;
453 }
454
455
456 /*****************************************************************/
457
458 /* Parser related subroutines */
459
460 /* Free the rename list left behind by a USE statement.  */
461
462 static void
463 free_rename (void)
464 {
465   gfc_use_rename *next;
466
467   for (; gfc_rename_list; gfc_rename_list = next)
468     {
469       next = gfc_rename_list->next;
470       gfc_free (gfc_rename_list);
471     }
472 }
473
474
475 /* Match a USE statement.  */
476
477 match
478 gfc_match_use (void)
479 {
480   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
481   gfc_use_rename *tail = NULL, *new;
482   interface_type type;
483   gfc_intrinsic_op operator;
484   match m;
485
486   m = gfc_match_name (module_name);
487   if (m != MATCH_YES)
488     return m;
489
490   free_rename ();
491   only_flag = 0;
492
493   if (gfc_match_eos () == MATCH_YES)
494     return MATCH_YES;
495   if (gfc_match_char (',') != MATCH_YES)
496     goto syntax;
497
498   if (gfc_match (" only :") == MATCH_YES)
499     only_flag = 1;
500
501   if (gfc_match_eos () == MATCH_YES)
502     return MATCH_YES;
503
504   for (;;)
505     {
506       /* Get a new rename struct and add it to the rename list.  */
507       new = gfc_get_use_rename ();
508       new->where = gfc_current_locus;
509       new->found = 0;
510
511       if (gfc_rename_list == NULL)
512         gfc_rename_list = new;
513       else
514         tail->next = new;
515       tail = new;
516
517       /* See what kind of interface we're dealing with.  Assume it is
518          not an operator.  */
519       new->operator = INTRINSIC_NONE;
520       if (gfc_match_generic_spec (&type, name, &operator) == MATCH_ERROR)
521         goto cleanup;
522
523       switch (type)
524         {
525         case INTERFACE_NAMELESS:
526           gfc_error ("Missing generic specification in USE statement at %C");
527           goto cleanup;
528
529         case INTERFACE_GENERIC:
530           m = gfc_match (" =>");
531
532           if (only_flag)
533             {
534               if (m != MATCH_YES)
535                 strcpy (new->use_name, name);
536               else
537                 {
538                   strcpy (new->local_name, name);
539
540                   m = gfc_match_name (new->use_name);
541                   if (m == MATCH_NO)
542                     goto syntax;
543                   if (m == MATCH_ERROR)
544                     goto cleanup;
545                 }
546             }
547           else
548             {
549               if (m != MATCH_YES)
550                 goto syntax;
551               strcpy (new->local_name, name);
552
553               m = gfc_match_name (new->use_name);
554               if (m == MATCH_NO)
555                 goto syntax;
556               if (m == MATCH_ERROR)
557                 goto cleanup;
558             }
559
560           break;
561
562         case INTERFACE_USER_OP:
563           strcpy (new->use_name, name);
564           /* Fall through */
565
566         case INTERFACE_INTRINSIC_OP:
567           new->operator = operator;
568           break;
569         }
570
571       if (gfc_match_eos () == MATCH_YES)
572         break;
573       if (gfc_match_char (',') != MATCH_YES)
574         goto syntax;
575     }
576
577   return MATCH_YES;
578
579 syntax:
580   gfc_syntax_error (ST_USE);
581
582 cleanup:
583   free_rename ();
584   return MATCH_ERROR;
585 }
586
587
588 /* Given a name, return the name under which to load this symbol.
589    Returns NULL if this symbol shouldn't be loaded.  */
590
591 static const char *
592 find_use_name (const char *name)
593 {
594   gfc_use_rename *u;
595
596   for (u = gfc_rename_list; u; u = u->next)
597     if (strcmp (u->use_name, name) == 0)
598       break;
599
600   if (u == NULL)
601     return only_flag ? NULL : name;
602
603   u->found = 1;
604
605   return (u->local_name[0] != '\0') ? u->local_name : name;
606 }
607
608
609 /* Try to find the operator in the current list.  */
610
611 static gfc_use_rename *
612 find_use_operator (gfc_intrinsic_op operator)
613 {
614   gfc_use_rename *u;
615
616   for (u = gfc_rename_list; u; u = u->next)
617     if (u->operator == operator)
618       return u;
619
620   return NULL;
621 }
622
623
624 /*****************************************************************/
625
626 /* The next couple of subroutines maintain a tree used to avoid a
627    brute-force search for a combination of true name and module name.
628    While symtree names, the name that a particular symbol is known by
629    can changed with USE statements, we still have to keep track of the
630    true names to generate the correct reference, and also avoid
631    loading the same real symbol twice in a program unit.
632
633    When we start reading, the true name tree is built and maintained
634    as symbols are read.  The tree is searched as we load new symbols
635    to see if it already exists someplace in the namespace.  */
636
637 typedef struct true_name
638 {
639   BBT_HEADER (true_name);
640   gfc_symbol *sym;
641 }
642 true_name;
643
644 static true_name *true_name_root;
645
646
647 /* Compare two true_name structures.  */
648
649 static int
650 compare_true_names (void * _t1, void * _t2)
651 {
652   true_name *t1, *t2;
653   int c;
654
655   t1 = (true_name *) _t1;
656   t2 = (true_name *) _t2;
657
658   c = strcmp (t1->sym->module, t2->sym->module);
659   if (c != 0)
660     return c;
661
662   return strcmp (t1->sym->name, t2->sym->name);
663 }
664
665
666 /* Given a true name, search the true name tree to see if it exists
667    within the main namespace.  */
668
669 static gfc_symbol *
670 find_true_name (const char *name, const char *module)
671 {
672   true_name t, *p;
673   gfc_symbol sym;
674   int c;
675
676   strcpy (sym.name, name);
677   strcpy (sym.module, module);
678   t.sym = &sym;
679
680   p = true_name_root;
681   while (p != NULL)
682     {
683       c = compare_true_names ((void *)(&t), (void *) p);
684       if (c == 0)
685         return p->sym;
686
687       p = (c < 0) ? p->left : p->right;
688     }
689
690   return NULL;
691 }
692
693
694 /* Given a gfc_symbol pointer that is not in the true name tree, add
695    it.  */
696
697 static void
698 add_true_name (gfc_symbol * sym)
699 {
700   true_name *t;
701
702   t = gfc_getmem (sizeof (true_name));
703   t->sym = sym;
704
705   gfc_insert_bbt (&true_name_root, t, compare_true_names);
706 }
707
708
709 /* Recursive function to build the initial true name tree by
710    recursively traversing the current namespace.  */
711
712 static void
713 build_tnt (gfc_symtree * st)
714 {
715
716   if (st == NULL)
717     return;
718
719   build_tnt (st->left);
720   build_tnt (st->right);
721
722   if (find_true_name (st->n.sym->name, st->n.sym->module) != NULL)
723     return;
724
725   add_true_name (st->n.sym);
726 }
727
728
729 /* Initialize the true name tree with the current namespace.  */
730
731 static void
732 init_true_name_tree (void)
733 {
734   true_name_root = NULL;
735
736   build_tnt (gfc_current_ns->sym_root);
737 }
738
739
740 /* Recursively free a true name tree node.  */
741
742 static void
743 free_true_name (true_name * t)
744 {
745
746   if (t == NULL)
747     return;
748   free_true_name (t->left);
749   free_true_name (t->right);
750
751   gfc_free (t);
752 }
753
754
755 /*****************************************************************/
756
757 /* Module reading and writing.  */
758
759 typedef enum
760 {
761   ATOM_NAME, ATOM_LPAREN, ATOM_RPAREN, ATOM_INTEGER, ATOM_STRING
762 }
763 atom_type;
764
765 static atom_type last_atom;
766
767
768 /* The name buffer must be at least as long as a symbol name.  Right
769    now it's not clear how we're going to store numeric constants--
770    probably as a hexadecimal string, since this will allow the exact
771    number to be preserved (this can't be done by a decimal
772    representation).  Worry about that later.  TODO!  */
773
774 #define MAX_ATOM_SIZE 100
775
776 static int atom_int;
777 static char *atom_string, atom_name[MAX_ATOM_SIZE];
778
779
780 /* Report problems with a module.  Error reporting is not very
781    elaborate, since this sorts of errors shouldn't really happen.
782    This subroutine never returns.  */
783
784 static void bad_module (const char *) ATTRIBUTE_NORETURN;
785
786 static void
787 bad_module (const char *message)
788 {
789   const char *p;
790
791   switch (iomode)
792     {
793     case IO_INPUT:
794       p = "Reading";
795       break;
796     case IO_OUTPUT:
797       p = "Writing";
798       break;
799     default:
800       p = "???";
801       break;
802     }
803
804   fclose (module_fp);
805
806   gfc_fatal_error ("%s module %s at line %d column %d: %s", p,
807                    module_name, module_line, module_column, message);
808 }
809
810
811 /* Set the module's input pointer.  */
812
813 static void
814 set_module_locus (module_locus * m)
815 {
816
817   module_column = m->column;
818   module_line = m->line;
819   fsetpos (module_fp, &m->pos);
820 }
821
822
823 /* Get the module's input pointer so that we can restore it later.  */
824
825 static void
826 get_module_locus (module_locus * m)
827 {
828
829   m->column = module_column;
830   m->line = module_line;
831   fgetpos (module_fp, &m->pos);
832 }
833
834
835 /* Get the next character in the module, updating our reckoning of
836    where we are.  */
837
838 static int
839 module_char (void)
840 {
841   int c;
842
843   c = fgetc (module_fp);
844
845   if (c == EOF)
846     bad_module ("Unexpected EOF");
847
848   if (c == '\n')
849     {
850       module_line++;
851       module_column = 0;
852     }
853
854   module_column++;
855   return c;
856 }
857
858
859 /* Parse a string constant.  The delimiter is guaranteed to be a
860    single quote.  */
861
862 static void
863 parse_string (void)
864 {
865   module_locus start;
866   int len, c;
867   char *p;
868
869   get_module_locus (&start);
870
871   len = 0;
872
873   /* See how long the string is */
874   for ( ; ; )
875     {
876       c = module_char ();
877       if (c == EOF)
878         bad_module ("Unexpected end of module in string constant");
879
880       if (c != '\'')
881         {
882           len++;
883           continue;
884         }
885
886       c = module_char ();
887       if (c == '\'')
888         {
889           len++;
890           continue;
891         }
892
893       break;
894     }
895
896   set_module_locus (&start);
897
898   atom_string = p = gfc_getmem (len + 1);
899
900   for (; len > 0; len--)
901     {
902       c = module_char ();
903       if (c == '\'')
904         module_char ();         /* Guaranteed to be another \' */
905       *p++ = c;
906     }
907
908   module_char ();               /* Terminating \' */
909   *p = '\0';                    /* C-style string for debug purposes */
910 }
911
912
913 /* Parse a small integer.  */
914
915 static void
916 parse_integer (int c)
917 {
918   module_locus m;
919
920   atom_int = c - '0';
921
922   for (;;)
923     {
924       get_module_locus (&m);
925
926       c = module_char ();
927       if (!ISDIGIT (c))
928         break;
929
930       atom_int = 10 * atom_int + c - '0';
931       if (atom_int > 99999999)
932         bad_module ("Integer overflow");
933     }
934
935   set_module_locus (&m);
936 }
937
938
939 /* Parse a name.  */
940
941 static void
942 parse_name (int c)
943 {
944   module_locus m;
945   char *p;
946   int len;
947
948   p = atom_name;
949
950   *p++ = c;
951   len = 1;
952
953   get_module_locus (&m);
954
955   for (;;)
956     {
957       c = module_char ();
958       if (!ISALNUM (c) && c != '_' && c != '-')
959         break;
960
961       *p++ = c;
962       if (++len > GFC_MAX_SYMBOL_LEN)
963         bad_module ("Name too long");
964     }
965
966   *p = '\0';
967
968   fseek (module_fp, -1, SEEK_CUR);
969   module_column = m.column + len - 1;
970
971   if (c == '\n')
972     module_line--;
973 }
974
975
976 /* Read the next atom in the module's input stream.  */
977
978 static atom_type
979 parse_atom (void)
980 {
981   int c;
982
983   do
984     {
985       c = module_char ();
986     }
987   while (c == ' ' || c == '\n');
988
989   switch (c)
990     {
991     case '(':
992       return ATOM_LPAREN;
993
994     case ')':
995       return ATOM_RPAREN;
996
997     case '\'':
998       parse_string ();
999       return ATOM_STRING;
1000
1001     case '0':
1002     case '1':
1003     case '2':
1004     case '3':
1005     case '4':
1006     case '5':
1007     case '6':
1008     case '7':
1009     case '8':
1010     case '9':
1011       parse_integer (c);
1012       return ATOM_INTEGER;
1013
1014     case 'a':
1015     case 'b':
1016     case 'c':
1017     case 'd':
1018     case 'e':
1019     case 'f':
1020     case 'g':
1021     case 'h':
1022     case 'i':
1023     case 'j':
1024     case 'k':
1025     case 'l':
1026     case 'm':
1027     case 'n':
1028     case 'o':
1029     case 'p':
1030     case 'q':
1031     case 'r':
1032     case 's':
1033     case 't':
1034     case 'u':
1035     case 'v':
1036     case 'w':
1037     case 'x':
1038     case 'y':
1039     case 'z':
1040     case 'A':
1041     case 'B':
1042     case 'C':
1043     case 'D':
1044     case 'E':
1045     case 'F':
1046     case 'G':
1047     case 'H':
1048     case 'I':
1049     case 'J':
1050     case 'K':
1051     case 'L':
1052     case 'M':
1053     case 'N':
1054     case 'O':
1055     case 'P':
1056     case 'Q':
1057     case 'R':
1058     case 'S':
1059     case 'T':
1060     case 'U':
1061     case 'V':
1062     case 'W':
1063     case 'X':
1064     case 'Y':
1065     case 'Z':
1066       parse_name (c);
1067       return ATOM_NAME;
1068
1069     default:
1070       bad_module ("Bad name");
1071     }
1072
1073   /* Not reached */
1074 }
1075
1076
1077 /* Peek at the next atom on the input.  */
1078
1079 static atom_type
1080 peek_atom (void)
1081 {
1082   module_locus m;
1083   atom_type a;
1084
1085   get_module_locus (&m);
1086
1087   a = parse_atom ();
1088   if (a == ATOM_STRING)
1089     gfc_free (atom_string);
1090
1091   set_module_locus (&m);
1092   return a;
1093 }
1094
1095
1096 /* Read the next atom from the input, requiring that it be a
1097    particular kind.  */
1098
1099 static void
1100 require_atom (atom_type type)
1101 {
1102   module_locus m;
1103   atom_type t;
1104   const char *p;
1105
1106   get_module_locus (&m);
1107
1108   t = parse_atom ();
1109   if (t != type)
1110     {
1111       switch (type)
1112         {
1113         case ATOM_NAME:
1114           p = "Expected name";
1115           break;
1116         case ATOM_LPAREN:
1117           p = "Expected left parenthesis";
1118           break;
1119         case ATOM_RPAREN:
1120           p = "Expected right parenthesis";
1121           break;
1122         case ATOM_INTEGER:
1123           p = "Expected integer";
1124           break;
1125         case ATOM_STRING:
1126           p = "Expected string";
1127           break;
1128         default:
1129           gfc_internal_error ("require_atom(): bad atom type required");
1130         }
1131
1132       set_module_locus (&m);
1133       bad_module (p);
1134     }
1135 }
1136
1137
1138 /* Given a pointer to an mstring array, require that the current input
1139    be one of the strings in the array.  We return the enum value.  */
1140
1141 static int
1142 find_enum (const mstring * m)
1143 {
1144   int i;
1145
1146   i = gfc_string2code (m, atom_name);
1147   if (i >= 0)
1148     return i;
1149
1150   bad_module ("find_enum(): Enum not found");
1151
1152   /* Not reached */
1153 }
1154
1155
1156 /**************** Module output subroutines ***************************/
1157
1158 /* Output a character to a module file.  */
1159
1160 static void
1161 write_char (char out)
1162 {
1163
1164   if (fputc (out, module_fp) == EOF)
1165     gfc_fatal_error ("Error writing modules file: %s", strerror (errno));
1166
1167   if (out != '\n')
1168     module_column++;
1169   else
1170     {
1171       module_column = 1;
1172       module_line++;
1173     }
1174 }
1175
1176
1177 /* Write an atom to a module.  The line wrapping isn't perfect, but it
1178    should work most of the time.  This isn't that big of a deal, since
1179    the file really isn't meant to be read by people anyway.  */
1180
1181 static void
1182 write_atom (atom_type atom, const void *v)
1183 {
1184   char buffer[20];
1185   int i, len;
1186   const char *p;
1187
1188   switch (atom)
1189     {
1190     case ATOM_STRING:
1191     case ATOM_NAME:
1192       p = v;
1193       break;
1194
1195     case ATOM_LPAREN:
1196       p = "(";
1197       break;
1198
1199     case ATOM_RPAREN:
1200       p = ")";
1201       break;
1202
1203     case ATOM_INTEGER:
1204       i = *((const int *) v);
1205       if (i < 0)
1206         gfc_internal_error ("write_atom(): Writing negative integer");
1207
1208       sprintf (buffer, "%d", i);
1209       p = buffer;
1210       break;
1211
1212     default:
1213       gfc_internal_error ("write_atom(): Trying to write dab atom");
1214
1215     }
1216
1217   len = strlen (p);
1218
1219   if (atom != ATOM_RPAREN)
1220     {
1221       if (module_column + len > 72)
1222         write_char ('\n');
1223       else
1224         {
1225
1226           if (last_atom != ATOM_LPAREN && module_column != 1)
1227             write_char (' ');
1228         }
1229     }
1230
1231   if (atom == ATOM_STRING)
1232     write_char ('\'');
1233
1234   while (*p)
1235     {
1236       if (atom == ATOM_STRING && *p == '\'')
1237         write_char ('\'');
1238       write_char (*p++);
1239     }
1240
1241   if (atom == ATOM_STRING)
1242     write_char ('\'');
1243
1244   last_atom = atom;
1245 }
1246
1247
1248
1249 /***************** Mid-level I/O subroutines *****************/
1250
1251 /* These subroutines let their caller read or write atoms without
1252    caring about which of the two is actually happening.  This lets a
1253    subroutine concentrate on the actual format of the data being
1254    written.  */
1255
1256 static void mio_expr (gfc_expr **);
1257 static void mio_symbol_ref (gfc_symbol **);
1258 static void mio_symtree_ref (gfc_symtree **);
1259
1260 /* Read or write an enumerated value.  On writing, we return the input
1261    value for the convenience of callers.  We avoid using an integer
1262    pointer because enums are sometimes inside bitfields.  */
1263
1264 static int
1265 mio_name (int t, const mstring * m)
1266 {
1267
1268   if (iomode == IO_OUTPUT)
1269     write_atom (ATOM_NAME, gfc_code2string (m, t));
1270   else
1271     {
1272       require_atom (ATOM_NAME);
1273       t = find_enum (m);
1274     }
1275
1276   return t;
1277 }
1278
1279 /* Specialisation of mio_name.  */
1280
1281 #define DECL_MIO_NAME(TYPE) \
1282  static inline TYPE \
1283  MIO_NAME(TYPE) (TYPE t, const mstring * m) \
1284  { \
1285    return (TYPE)mio_name ((int)t, m); \
1286  }
1287 #define MIO_NAME(TYPE) mio_name_##TYPE
1288
1289 static void
1290 mio_lparen (void)
1291 {
1292
1293   if (iomode == IO_OUTPUT)
1294     write_atom (ATOM_LPAREN, NULL);
1295   else
1296     require_atom (ATOM_LPAREN);
1297 }
1298
1299
1300 static void
1301 mio_rparen (void)
1302 {
1303
1304   if (iomode == IO_OUTPUT)
1305     write_atom (ATOM_RPAREN, NULL);
1306   else
1307     require_atom (ATOM_RPAREN);
1308 }
1309
1310
1311 static void
1312 mio_integer (int *ip)
1313 {
1314
1315   if (iomode == IO_OUTPUT)
1316     write_atom (ATOM_INTEGER, ip);
1317   else
1318     {
1319       require_atom (ATOM_INTEGER);
1320       *ip = atom_int;
1321     }
1322 }
1323
1324
1325 /* Read or write a character pointer that points to a string on the
1326    heap.  */
1327
1328 static const char *
1329 mio_allocated_string (const char *s)
1330 {
1331   if (iomode == IO_OUTPUT)
1332     {
1333       write_atom (ATOM_STRING, s);
1334       return s;
1335     }
1336   else
1337     {
1338       require_atom (ATOM_STRING);
1339       return atom_string;
1340     }
1341 }
1342
1343
1344 /* Read or write a string that is in static memory or inside of some
1345    already-allocated structure.  */
1346
1347 static void
1348 mio_internal_string (char *string)
1349 {
1350
1351   if (iomode == IO_OUTPUT)
1352     write_atom (ATOM_STRING, string);
1353   else
1354     {
1355       require_atom (ATOM_STRING);
1356       strcpy (string, atom_string);
1357       gfc_free (atom_string);
1358     }
1359 }
1360
1361
1362
1363 typedef enum
1364 { AB_ALLOCATABLE, AB_DIMENSION, AB_EXTERNAL, AB_INTRINSIC, AB_OPTIONAL,
1365   AB_POINTER, AB_SAVE, AB_TARGET, AB_DUMMY, AB_RESULT,
1366   AB_DATA, AB_IN_NAMELIST, AB_IN_COMMON, 
1367   AB_FUNCTION, AB_SUBROUTINE, AB_SEQUENCE, AB_ELEMENTAL, AB_PURE,
1368   AB_RECURSIVE, AB_GENERIC, AB_ALWAYS_EXPLICIT
1369 }
1370 ab_attribute;
1371
1372 static const mstring attr_bits[] =
1373 {
1374     minit ("ALLOCATABLE", AB_ALLOCATABLE),
1375     minit ("DIMENSION", AB_DIMENSION),
1376     minit ("EXTERNAL", AB_EXTERNAL),
1377     minit ("INTRINSIC", AB_INTRINSIC),
1378     minit ("OPTIONAL", AB_OPTIONAL),
1379     minit ("POINTER", AB_POINTER),
1380     minit ("SAVE", AB_SAVE),
1381     minit ("TARGET", AB_TARGET),
1382     minit ("DUMMY", AB_DUMMY),
1383     minit ("RESULT", AB_RESULT),
1384     minit ("DATA", AB_DATA),
1385     minit ("IN_NAMELIST", AB_IN_NAMELIST),
1386     minit ("IN_COMMON", AB_IN_COMMON),
1387     minit ("FUNCTION", AB_FUNCTION),
1388     minit ("SUBROUTINE", AB_SUBROUTINE),
1389     minit ("SEQUENCE", AB_SEQUENCE),
1390     minit ("ELEMENTAL", AB_ELEMENTAL),
1391     minit ("PURE", AB_PURE),
1392     minit ("RECURSIVE", AB_RECURSIVE),
1393     minit ("GENERIC", AB_GENERIC),
1394     minit ("ALWAYS_EXPLICIT", AB_ALWAYS_EXPLICIT),
1395     minit (NULL, -1)
1396 };
1397
1398 /* Specialisation of mio_name.  */
1399 DECL_MIO_NAME(ab_attribute)
1400 DECL_MIO_NAME(ar_type)
1401 DECL_MIO_NAME(array_type)
1402 DECL_MIO_NAME(bt)
1403 DECL_MIO_NAME(expr_t)
1404 DECL_MIO_NAME(gfc_access)
1405 DECL_MIO_NAME(gfc_intrinsic_op)
1406 DECL_MIO_NAME(ifsrc)
1407 DECL_MIO_NAME(procedure_type)
1408 DECL_MIO_NAME(ref_type)
1409 DECL_MIO_NAME(sym_flavor)
1410 DECL_MIO_NAME(sym_intent)
1411 #undef DECL_MIO_NAME
1412
1413 /* Symbol attributes are stored in list with the first three elements
1414    being the enumerated fields, while the remaining elements (if any)
1415    indicate the individual attribute bits.  The access field is not
1416    saved-- it controls what symbols are exported when a module is
1417    written.  */
1418
1419 static void
1420 mio_symbol_attribute (symbol_attribute * attr)
1421 {
1422   atom_type t;
1423
1424   mio_lparen ();
1425
1426   attr->flavor = MIO_NAME(sym_flavor) (attr->flavor, flavors);
1427   attr->intent = MIO_NAME(sym_intent) (attr->intent, intents);
1428   attr->proc = MIO_NAME(procedure_type) (attr->proc, procedures);
1429   attr->if_source = MIO_NAME(ifsrc) (attr->if_source, ifsrc_types);
1430
1431   if (iomode == IO_OUTPUT)
1432     {
1433       if (attr->allocatable)
1434         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_ALLOCATABLE, attr_bits);
1435       if (attr->dimension)
1436         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_DIMENSION, attr_bits);
1437       if (attr->external)
1438         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_EXTERNAL, attr_bits);
1439       if (attr->intrinsic)
1440         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_INTRINSIC, attr_bits);
1441       if (attr->optional)
1442         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_OPTIONAL, attr_bits);
1443       if (attr->pointer)
1444         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_POINTER, attr_bits);
1445       if (attr->save)
1446         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_SAVE, attr_bits);
1447       if (attr->target)
1448         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_TARGET, attr_bits);
1449       if (attr->dummy)
1450         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_DUMMY, attr_bits);
1451       if (attr->result)
1452         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_RESULT, attr_bits);
1453       /* We deliberately don't preserve the "entry" flag.  */
1454
1455       if (attr->data)
1456         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_DATA, attr_bits);
1457       if (attr->in_namelist)
1458         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_IN_NAMELIST, attr_bits);
1459       if (attr->in_common)
1460         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_IN_COMMON, attr_bits);
1461
1462       if (attr->function)
1463         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_FUNCTION, attr_bits);
1464       if (attr->subroutine)
1465         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_SUBROUTINE, attr_bits);
1466       if (attr->generic)
1467         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_GENERIC, attr_bits);
1468
1469       if (attr->sequence)
1470         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_SEQUENCE, attr_bits);
1471       if (attr->elemental)
1472         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_ELEMENTAL, attr_bits);
1473       if (attr->pure)
1474         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_PURE, attr_bits);
1475       if (attr->recursive)
1476         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_RECURSIVE, attr_bits);
1477       if (attr->always_explicit)
1478         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_ALWAYS_EXPLICIT, attr_bits);
1479
1480       mio_rparen ();
1481
1482     }
1483   else
1484     {
1485
1486       for (;;)
1487         {
1488           t = parse_atom ();
1489           if (t == ATOM_RPAREN)
1490             break;
1491           if (t != ATOM_NAME)
1492             bad_module ("Expected attribute bit name");
1493
1494           switch ((ab_attribute) find_enum (attr_bits))
1495             {
1496             case AB_ALLOCATABLE:
1497               attr->allocatable = 1;
1498               break;
1499             case AB_DIMENSION:
1500               attr->dimension = 1;
1501               break;
1502             case AB_EXTERNAL:
1503               attr->external = 1;
1504               break;
1505             case AB_INTRINSIC:
1506               attr->intrinsic = 1;
1507               break;
1508             case AB_OPTIONAL:
1509               attr->optional = 1;
1510               break;
1511             case AB_POINTER:
1512               attr->pointer = 1;
1513               break;
1514             case AB_SAVE:
1515               attr->save = 1;
1516               break;
1517             case AB_TARGET:
1518               attr->target = 1;
1519               break;
1520             case AB_DUMMY:
1521               attr->dummy = 1;
1522               break;
1523             case AB_RESULT:
1524               attr->result = 1;
1525               break;
1526             case AB_DATA:
1527               attr->data = 1;
1528               break;
1529             case AB_IN_NAMELIST:
1530               attr->in_namelist = 1;
1531               break;
1532             case AB_IN_COMMON:
1533               attr->in_common = 1;
1534               break;
1535             case AB_FUNCTION:
1536               attr->function = 1;
1537               break;
1538             case AB_SUBROUTINE:
1539               attr->subroutine = 1;
1540               break;
1541             case AB_GENERIC:
1542               attr->generic = 1;
1543               break;
1544             case AB_SEQUENCE:
1545               attr->sequence = 1;
1546               break;
1547             case AB_ELEMENTAL:
1548               attr->elemental = 1;
1549               break;
1550             case AB_PURE:
1551               attr->pure = 1;
1552               break;
1553             case AB_RECURSIVE:
1554               attr->recursive = 1;
1555               break;
1556             case AB_ALWAYS_EXPLICIT:
1557               attr->always_explicit = 1;
1558               break;
1559             }
1560         }
1561     }
1562 }
1563
1564
1565 static const mstring bt_types[] = {
1566     minit ("INTEGER", BT_INTEGER),
1567     minit ("REAL", BT_REAL),
1568     minit ("COMPLEX", BT_COMPLEX),
1569     minit ("LOGICAL", BT_LOGICAL),
1570     minit ("CHARACTER", BT_CHARACTER),
1571     minit ("DERIVED", BT_DERIVED),
1572     minit ("PROCEDURE", BT_PROCEDURE),
1573     minit ("UNKNOWN", BT_UNKNOWN),
1574     minit (NULL, -1)
1575 };
1576
1577
1578 static void
1579 mio_charlen (gfc_charlen ** clp)
1580 {
1581   gfc_charlen *cl;
1582
1583   mio_lparen ();
1584
1585   if (iomode == IO_OUTPUT)
1586     {
1587       cl = *clp;
1588       if (cl != NULL)
1589         mio_expr (&cl->length);
1590     }
1591   else
1592     {
1593
1594       if (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
1595         {
1596           cl = gfc_get_charlen ();
1597           mio_expr (&cl->length);
1598
1599           *clp = cl;
1600
1601           cl->next = gfc_current_ns->cl_list;
1602           gfc_current_ns->cl_list = cl;
1603         }
1604     }
1605
1606   mio_rparen ();
1607 }
1608
1609
1610 /* Return a symtree node with a name that is guaranteed to be unique
1611    within the namespace and corresponds to an illegal fortran name.  */
1612
1613 static gfc_symtree *
1614 get_unique_symtree (gfc_namespace * ns)
1615 {
1616   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
1617   static int serial = 0;
1618
1619   sprintf (name, "@%d", serial++);
1620   return gfc_new_symtree (&ns->sym_root, name);
1621 }
1622
1623
1624 /* See if a name is a generated name.  */
1625
1626 static int
1627 check_unique_name (const char *name)
1628 {
1629
1630   return *name == '@';
1631 }
1632
1633
1634 static void
1635 mio_typespec (gfc_typespec * ts)
1636 {
1637
1638   mio_lparen ();
1639
1640   ts->type = MIO_NAME(bt) (ts->type, bt_types);
1641
1642   if (ts->type != BT_DERIVED)
1643     mio_integer (&ts->kind);
1644   else
1645     mio_symbol_ref (&ts->derived);
1646
1647   mio_charlen (&ts->cl);
1648
1649   mio_rparen ();
1650 }
1651
1652
1653 static const mstring array_spec_types[] = {
1654     minit ("EXPLICIT", AS_EXPLICIT),
1655     minit ("ASSUMED_SHAPE", AS_ASSUMED_SHAPE),
1656     minit ("DEFERRED", AS_DEFERRED),
1657     minit ("ASSUMED_SIZE", AS_ASSUMED_SIZE),
1658     minit (NULL, -1)
1659 };
1660
1661
1662 static void
1663 mio_array_spec (gfc_array_spec ** asp)
1664 {
1665   gfc_array_spec *as;
1666   int i;
1667
1668   mio_lparen ();
1669
1670   if (iomode == IO_OUTPUT)
1671     {
1672       if (*asp == NULL)
1673         goto done;
1674       as = *asp;
1675     }
1676   else
1677     {
1678       if (peek_atom () == ATOM_RPAREN)
1679         {
1680           *asp = NULL;
1681           goto done;
1682         }
1683
1684       *asp = as = gfc_get_array_spec ();
1685     }
1686
1687   mio_integer (&as->rank);
1688   as->type = MIO_NAME(array_type) (as->type, array_spec_types);
1689
1690   for (i = 0; i < as->rank; i++)
1691     {
1692       mio_expr (&as->lower[i]);
1693       mio_expr (&as->upper[i]);
1694     }
1695
1696 done:
1697   mio_rparen ();
1698 }
1699
1700
1701 /* Given a pointer to an array reference structure (which lives in a
1702    gfc_ref structure), find the corresponding array specification
1703    structure.  Storing the pointer in the ref structure doesn't quite
1704    work when loading from a module. Generating code for an array
1705    reference also needs more information than just the array spec.  */
1706
1707 static const mstring array_ref_types[] = {
1708     minit ("FULL", AR_FULL),
1709     minit ("ELEMENT", AR_ELEMENT),
1710     minit ("SECTION", AR_SECTION),
1711     minit (NULL, -1)
1712 };
1713
1714 static void
1715 mio_array_ref (gfc_array_ref * ar)
1716 {
1717   int i;
1718
1719   mio_lparen ();
1720   ar->type = MIO_NAME(ar_type) (ar->type, array_ref_types);
1721   mio_integer (&ar->dimen);
1722
1723   switch (ar->type)
1724     {
1725     case AR_FULL:
1726       break;
1727
1728     case AR_ELEMENT:
1729       for (i = 0; i < ar->dimen; i++)
1730         mio_expr (&ar->start[i]);
1731
1732       break;
1733
1734     case AR_SECTION:
1735       for (i = 0; i < ar->dimen; i++)
1736         {
1737           mio_expr (&ar->start[i]);
1738           mio_expr (&ar->end[i]);
1739           mio_expr (&ar->stride[i]);
1740         }
1741
1742       break;
1743
1744     case AR_UNKNOWN:
1745       gfc_internal_error ("mio_array_ref(): Unknown array ref");
1746     }
1747
1748   for (i = 0; i < ar->dimen; i++)
1749     mio_integer ((int *) &ar->dimen_type[i]);
1750
1751   if (iomode == IO_INPUT)
1752     {
1753       ar->where = gfc_current_locus;
1754
1755       for (i = 0; i < ar->dimen; i++)
1756         ar->c_where[i] = gfc_current_locus;
1757     }
1758
1759   mio_rparen ();
1760 }
1761
1762
1763 /* Saves or restores a pointer.  The pointer is converted back and
1764    forth from an integer.  We return the pointer_info pointer so that
1765    the caller can take additional action based on the pointer type.  */
1766
1767 static pointer_info *
1768 mio_pointer_ref (void *gp)
1769 {
1770   pointer_info *p;
1771
1772   if (iomode == IO_OUTPUT)
1773     {
1774       p = get_pointer (*((char **) gp));
1775       write_atom (ATOM_INTEGER, &p->integer);
1776     }
1777   else
1778     {
1779       require_atom (ATOM_INTEGER);
1780       p = add_fixup (atom_int, gp);
1781     }
1782
1783   return p;
1784 }
1785
1786
1787 /* Save and load references to components that occur within
1788    expressions.  We have to describe these references by a number and
1789    by name.  The number is necessary for forward references during
1790    reading, and the name is necessary if the symbol already exists in
1791    the namespace and is not loaded again.  */
1792
1793 static void
1794 mio_component_ref (gfc_component ** cp, gfc_symbol * sym)
1795 {
1796   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
1797   gfc_component *q;
1798   pointer_info *p;
1799
1800   p = mio_pointer_ref (cp);
1801   if (p->type == P_UNKNOWN)
1802     p->type = P_COMPONENT;
1803
1804   if (iomode == IO_OUTPUT)
1805     mio_internal_string ((*cp)->name);
1806   else
1807     {
1808       mio_internal_string (name);
1809
1810       if (sym->components != NULL && p->u.pointer == NULL)
1811         {
1812           /* Symbol already loaded, so search by name.  */
1813           for (q = sym->components; q; q = q->next)
1814             if (strcmp (q->name, name) == 0)
1815               break;
1816
1817           if (q == NULL)
1818             gfc_internal_error ("mio_component_ref(): Component not found");
1819
1820           associate_integer_pointer (p, q);
1821         }
1822
1823       /* Make sure this symbol will eventually be loaded.  */
1824       p = find_pointer2 (sym);
1825       if (p->u.rsym.state == UNUSED)
1826         p->u.rsym.state = NEEDED;
1827     }
1828 }
1829
1830
1831 static void
1832 mio_component (gfc_component * c)
1833 {
1834   pointer_info *p;
1835   int n;
1836
1837   mio_lparen ();
1838
1839   if (iomode == IO_OUTPUT)
1840     {
1841       p = get_pointer (c);
1842       mio_integer (&p->integer);
1843     }
1844   else
1845     {
1846       mio_integer (&n);
1847       p = get_integer (n);
1848       associate_integer_pointer (p, c);
1849     }
1850
1851   if (p->type == P_UNKNOWN)
1852     p->type = P_COMPONENT;
1853
1854   mio_internal_string (c->name);
1855   mio_typespec (&c->ts);
1856   mio_array_spec (&c->as);
1857
1858   mio_integer (&c->dimension);
1859   mio_integer (&c->pointer);
1860
1861   mio_expr (&c->initializer);
1862   mio_rparen ();
1863 }
1864
1865
1866 static void
1867 mio_component_list (gfc_component ** cp)
1868 {
1869   gfc_component *c, *tail;
1870
1871   mio_lparen ();
1872
1873   if (iomode == IO_OUTPUT)
1874     {
1875       for (c = *cp; c; c = c->next)
1876         mio_component (c);
1877     }
1878   else
1879     {
1880
1881       *cp = NULL;
1882       tail = NULL;
1883
1884       for (;;)
1885         {
1886           if (peek_atom () == ATOM_RPAREN)
1887             break;
1888
1889           c = gfc_get_component ();
1890           mio_component (c);
1891
1892           if (tail == NULL)
1893             *cp = c;
1894           else
1895             tail->next = c;
1896
1897           tail = c;
1898         }
1899     }
1900
1901   mio_rparen ();
1902 }
1903
1904
1905 static void
1906 mio_actual_arg (gfc_actual_arglist * a)
1907 {
1908
1909   mio_lparen ();
1910   mio_internal_string (a->name);
1911   mio_expr (&a->expr);
1912   mio_rparen ();
1913 }
1914
1915
1916 static void
1917 mio_actual_arglist (gfc_actual_arglist ** ap)
1918 {
1919   gfc_actual_arglist *a, *tail;
1920
1921   mio_lparen ();
1922
1923   if (iomode == IO_OUTPUT)
1924     {
1925       for (a = *ap; a; a = a->next)
1926         mio_actual_arg (a);
1927
1928     }
1929   else
1930     {
1931       tail = NULL;
1932
1933       for (;;)
1934         {
1935           if (peek_atom () != ATOM_LPAREN)
1936             break;
1937
1938           a = gfc_get_actual_arglist ();
1939
1940           if (tail == NULL)
1941             *ap = a;
1942           else
1943             tail->next = a;
1944
1945           tail = a;
1946           mio_actual_arg (a);
1947         }
1948     }
1949
1950   mio_rparen ();
1951 }
1952
1953
1954 /* Read and write formal argument lists.  */
1955
1956 static void
1957 mio_formal_arglist (gfc_symbol * sym)
1958 {
1959   gfc_formal_arglist *f, *tail;
1960
1961   mio_lparen ();
1962
1963   if (iomode == IO_OUTPUT)
1964     {
1965       for (f = sym->formal; f; f = f->next)
1966         mio_symbol_ref (&f->sym);
1967
1968     }
1969   else
1970     {
1971       sym->formal = tail = NULL;
1972
1973       while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
1974         {
1975           f = gfc_get_formal_arglist ();
1976           mio_symbol_ref (&f->sym);
1977
1978           if (sym->formal == NULL)
1979             sym->formal = f;
1980           else
1981             tail->next = f;
1982
1983           tail = f;
1984         }
1985     }
1986
1987   mio_rparen ();
1988 }
1989
1990
1991 /* Save or restore a reference to a symbol node.  */
1992
1993 void
1994 mio_symbol_ref (gfc_symbol ** symp)
1995 {
1996   pointer_info *p;
1997
1998   p = mio_pointer_ref (symp);
1999   if (p->type == P_UNKNOWN)
2000     p->type = P_SYMBOL;
2001
2002   if (iomode == IO_OUTPUT)
2003     {
2004       if (p->u.wsym.state == UNREFERENCED)
2005         p->u.wsym.state = NEEDS_WRITE;
2006     }
2007   else
2008     {
2009       if (p->u.rsym.state == UNUSED)
2010         p->u.rsym.state = NEEDED;
2011     }
2012 }
2013
2014
2015 /* Save or restore a reference to a symtree node.  */
2016
2017 static void
2018 mio_symtree_ref (gfc_symtree ** stp)
2019 {
2020   pointer_info *p;
2021   fixup_t *f;
2022
2023   if (iomode == IO_OUTPUT)
2024     {
2025       mio_symbol_ref (&(*stp)->n.sym);
2026     }
2027   else
2028     {
2029       require_atom (ATOM_INTEGER);
2030       p = get_integer (atom_int);
2031       if (p->type == P_UNKNOWN)
2032         p->type = P_SYMBOL;
2033
2034       if (p->u.rsym.state == UNUSED)
2035         p->u.rsym.state = NEEDED;
2036
2037       if (p->u.rsym.symtree != NULL)
2038         {
2039           *stp = p->u.rsym.symtree;
2040         }
2041       else
2042         {
2043           f = gfc_getmem (sizeof (fixup_t));
2044
2045           f->next = p->u.rsym.stfixup;
2046           p->u.rsym.stfixup = f;
2047
2048           f->pointer = (void **)stp;
2049         }
2050     }
2051 }
2052
2053 static void
2054 mio_iterator (gfc_iterator ** ip)
2055 {
2056   gfc_iterator *iter;
2057
2058   mio_lparen ();
2059
2060   if (iomode == IO_OUTPUT)
2061     {
2062       if (*ip == NULL)
2063         goto done;
2064     }
2065   else
2066     {
2067       if (peek_atom () == ATOM_RPAREN)
2068         {
2069           *ip = NULL;
2070           goto done;
2071         }
2072
2073       *ip = gfc_get_iterator ();
2074     }
2075
2076   iter = *ip;
2077
2078   mio_expr (&iter->var);
2079   mio_expr (&iter->start);
2080   mio_expr (&iter->end);
2081   mio_expr (&iter->step);
2082
2083 done:
2084   mio_rparen ();
2085 }
2086
2087
2088
2089 static void
2090 mio_constructor (gfc_constructor ** cp)
2091 {
2092   gfc_constructor *c, *tail;
2093
2094   mio_lparen ();
2095
2096   if (iomode == IO_OUTPUT)
2097     {
2098       for (c = *cp; c; c = c->next)
2099         {
2100           mio_lparen ();
2101           mio_expr (&c->expr);
2102           mio_iterator (&c->iterator);
2103           mio_rparen ();
2104         }
2105     }
2106   else
2107     {
2108
2109       *cp = NULL;
2110       tail = NULL;
2111
2112       while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
2113         {
2114           c = gfc_get_constructor ();
2115
2116           if (tail == NULL)
2117             *cp = c;
2118           else
2119             tail->next = c;
2120
2121           tail = c;
2122
2123           mio_lparen ();
2124           mio_expr (&c->expr);
2125           mio_iterator (&c->iterator);
2126           mio_rparen ();
2127         }
2128     }
2129
2130   mio_rparen ();
2131 }
2132
2133
2134
2135 static const mstring ref_types[] = {
2136     minit ("ARRAY", REF_ARRAY),
2137     minit ("COMPONENT", REF_COMPONENT),
2138     minit ("SUBSTRING", REF_SUBSTRING),
2139     minit (NULL, -1)
2140 };
2141
2142
2143 static void
2144 mio_ref (gfc_ref ** rp)
2145 {
2146   gfc_ref *r;
2147
2148   mio_lparen ();
2149
2150   r = *rp;
2151   r->type = MIO_NAME(ref_type) (r->type, ref_types);
2152
2153   switch (r->type)
2154     {
2155     case REF_ARRAY:
2156       mio_array_ref (&r->u.ar);
2157       break;
2158
2159     case REF_COMPONENT:
2160       mio_symbol_ref (&r->u.c.sym);
2161       mio_component_ref (&r->u.c.component, r->u.c.sym);
2162       break;
2163
2164     case REF_SUBSTRING:
2165       mio_expr (&r->u.ss.start);
2166       mio_expr (&r->u.ss.end);
2167       mio_charlen (&r->u.ss.length);
2168       break;
2169     }
2170
2171   mio_rparen ();
2172 }
2173
2174
2175 static void
2176 mio_ref_list (gfc_ref ** rp)
2177 {
2178   gfc_ref *ref, *head, *tail;
2179
2180   mio_lparen ();
2181
2182   if (iomode == IO_OUTPUT)
2183     {
2184       for (ref = *rp; ref; ref = ref->next)
2185         mio_ref (&ref);
2186     }
2187   else
2188     {
2189       head = tail = NULL;
2190
2191       while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
2192         {
2193           if (head == NULL)
2194             head = tail = gfc_get_ref ();
2195           else
2196             {
2197               tail->next = gfc_get_ref ();
2198               tail = tail->next;
2199             }
2200
2201           mio_ref (&tail);
2202         }
2203
2204       *rp = head;
2205     }
2206
2207   mio_rparen ();
2208 }
2209
2210
2211 /* Read and write an integer value.  */
2212
2213 static void
2214 mio_gmp_integer (mpz_t * integer)
2215 {
2216   char *p;
2217
2218   if (iomode == IO_INPUT)
2219     {
2220       if (parse_atom () != ATOM_STRING)
2221         bad_module ("Expected integer string");
2222
2223       mpz_init (*integer);
2224       if (mpz_set_str (*integer, atom_string, 10))
2225         bad_module ("Error converting integer");
2226
2227       gfc_free (atom_string);
2228
2229     }
2230   else
2231     {
2232       p = mpz_get_str (NULL, 10, *integer);
2233       write_atom (ATOM_STRING, p);
2234       gfc_free (p);
2235     }
2236 }
2237
2238
2239 static void
2240 mio_gmp_real (mpfr_t * real)
2241 {
2242   mp_exp_t exponent;
2243   char *p;
2244
2245   if (iomode == IO_INPUT)
2246     {
2247       if (parse_atom () != ATOM_STRING)
2248         bad_module ("Expected real string");
2249
2250       mpfr_init (*real);
2251       mpfr_set_str (*real, atom_string, 16, GFC_RND_MODE);
2252       gfc_free (atom_string);
2253
2254     }
2255   else
2256     {
2257       p = mpfr_get_str (NULL, &exponent, 16, 0, *real, GFC_RND_MODE);
2258       atom_string = gfc_getmem (strlen (p) + 20);
2259
2260       sprintf (atom_string, "0.%s@%ld", p, exponent);
2261
2262       /* Fix negative numbers.  */
2263       if (atom_string[2] == '-')
2264         {
2265           atom_string[0] = '-';
2266           atom_string[1] = '0';
2267           atom_string[2] = '.';
2268         }
2269
2270       write_atom (ATOM_STRING, atom_string);
2271
2272       gfc_free (atom_string);
2273       gfc_free (p);
2274     }
2275 }
2276
2277
2278 /* Save and restore the shape of an array constructor.  */
2279
2280 static void
2281 mio_shape (mpz_t ** pshape, int rank)
2282 {
2283   mpz_t *shape;
2284   atom_type t;
2285   int n;
2286
2287   /* A NULL shape is represented by ().  */
2288   mio_lparen ();
2289
2290   if (iomode == IO_OUTPUT)
2291     {
2292       shape = *pshape;
2293       if (!shape)
2294         {
2295           mio_rparen ();
2296           return;
2297         }
2298     }
2299   else
2300     {
2301       t = peek_atom ();
2302       if (t == ATOM_RPAREN)
2303         {
2304           *pshape = NULL;
2305           mio_rparen ();
2306           return;
2307         }
2308
2309       shape = gfc_get_shape (rank);
2310       *pshape = shape;
2311     }
2312
2313   for (n = 0; n < rank; n++)
2314     mio_gmp_integer (&shape[n]);
2315
2316   mio_rparen ();
2317 }
2318
2319
2320 static const mstring expr_types[] = {
2321     minit ("OP", EXPR_OP),
2322     minit ("FUNCTION", EXPR_FUNCTION),
2323     minit ("CONSTANT", EXPR_CONSTANT),
2324     minit ("VARIABLE", EXPR_VARIABLE),
2325     minit ("SUBSTRING", EXPR_SUBSTRING),
2326     minit ("STRUCTURE", EXPR_STRUCTURE),
2327     minit ("ARRAY", EXPR_ARRAY),
2328     minit ("NULL", EXPR_NULL),
2329     minit (NULL, -1)
2330 };
2331
2332 /* INTRINSIC_ASSIGN is missing because it is used as an index for
2333    generic operators, not in expressions.  INTRINSIC_USER is also
2334    replaced by the correct function name by the time we see it.  */
2335
2336 static const mstring intrinsics[] =
2337 {
2338     minit ("UPLUS", INTRINSIC_UPLUS),
2339     minit ("UMINUS", INTRINSIC_UMINUS),
2340     minit ("PLUS", INTRINSIC_PLUS),
2341     minit ("MINUS", INTRINSIC_MINUS),
2342     minit ("TIMES", INTRINSIC_TIMES),
2343     minit ("DIVIDE", INTRINSIC_DIVIDE),
2344     minit ("POWER", INTRINSIC_POWER),
2345     minit ("CONCAT", INTRINSIC_CONCAT),
2346     minit ("AND", INTRINSIC_AND),
2347     minit ("OR", INTRINSIC_OR),
2348     minit ("EQV", INTRINSIC_EQV),
2349     minit ("NEQV", INTRINSIC_NEQV),
2350     minit ("EQ", INTRINSIC_EQ),
2351     minit ("NE", INTRINSIC_NE),
2352     minit ("GT", INTRINSIC_GT),
2353     minit ("GE", INTRINSIC_GE),
2354     minit ("LT", INTRINSIC_LT),
2355     minit ("LE", INTRINSIC_LE),
2356     minit ("NOT", INTRINSIC_NOT),
2357     minit (NULL, -1)
2358 };
2359
2360 /* Read and write expressions.  The form "()" is allowed to indicate a
2361    NULL expression.  */
2362
2363 static void
2364 mio_expr (gfc_expr ** ep)
2365 {
2366   gfc_expr *e;
2367   atom_type t;
2368   int flag;
2369
2370   mio_lparen ();
2371
2372   if (iomode == IO_OUTPUT)
2373     {
2374       if (*ep == NULL)
2375         {
2376           mio_rparen ();
2377           return;
2378         }
2379
2380       e = *ep;
2381       MIO_NAME(expr_t) (e->expr_type, expr_types);
2382
2383     }
2384   else
2385     {
2386       t = parse_atom ();
2387       if (t == ATOM_RPAREN)
2388         {
2389           *ep = NULL;
2390           return;
2391         }
2392
2393       if (t != ATOM_NAME)
2394         bad_module ("Expected expression type");
2395
2396       e = *ep = gfc_get_expr ();
2397       e->where = gfc_current_locus;
2398       e->expr_type = (expr_t) find_enum (expr_types);
2399     }
2400
2401   mio_typespec (&e->ts);
2402   mio_integer (&e->rank);
2403
2404   switch (e->expr_type)
2405     {
2406     case EXPR_OP:
2407       e->operator = MIO_NAME(gfc_intrinsic_op) (e->operator, intrinsics);
2408
2409       switch (e->operator)
2410         {
2411         case INTRINSIC_UPLUS:
2412         case INTRINSIC_UMINUS:
2413         case INTRINSIC_NOT:
2414           mio_expr (&e->op1);
2415           break;
2416
2417         case INTRINSIC_PLUS:
2418         case INTRINSIC_MINUS:
2419         case INTRINSIC_TIMES:
2420         case INTRINSIC_DIVIDE:
2421         case INTRINSIC_POWER:
2422         case INTRINSIC_CONCAT:
2423         case INTRINSIC_AND:
2424         case INTRINSIC_OR:
2425         case INTRINSIC_EQV:
2426         case INTRINSIC_NEQV:
2427         case INTRINSIC_EQ:
2428         case INTRINSIC_NE:
2429         case INTRINSIC_GT:
2430         case INTRINSIC_GE:
2431         case INTRINSIC_LT:
2432         case INTRINSIC_LE:
2433           mio_expr (&e->op1);
2434           mio_expr (&e->op2);
2435           break;
2436
2437         default:
2438           bad_module ("Bad operator");
2439         }
2440
2441       break;
2442
2443     case EXPR_FUNCTION:
2444       mio_symtree_ref (&e->symtree);
2445       mio_actual_arglist (&e->value.function.actual);
2446
2447       if (iomode == IO_OUTPUT)
2448         {
2449           e->value.function.name
2450             = mio_allocated_string (e->value.function.name);
2451           flag = e->value.function.esym != NULL;
2452           mio_integer (&flag);
2453           if (flag)
2454             mio_symbol_ref (&e->value.function.esym);
2455           else
2456             write_atom (ATOM_STRING, e->value.function.isym->name);
2457
2458         }
2459       else
2460         {
2461           require_atom (ATOM_STRING);
2462           e->value.function.name = gfc_get_string (atom_string);
2463           gfc_free (atom_string);
2464
2465           mio_integer (&flag);
2466           if (flag)
2467             mio_symbol_ref (&e->value.function.esym);
2468           else
2469             {
2470               require_atom (ATOM_STRING);
2471               e->value.function.isym = gfc_find_function (atom_string);
2472               gfc_free (atom_string);
2473             }
2474         }
2475
2476       break;
2477
2478     case EXPR_VARIABLE:
2479       mio_symtree_ref (&e->symtree);
2480       mio_ref_list (&e->ref);
2481       break;
2482
2483     case EXPR_SUBSTRING:
2484       e->value.character.string = (char *)
2485         mio_allocated_string (e->value.character.string);
2486       mio_expr (&e->op1);
2487       mio_expr (&e->op2);
2488       break;
2489
2490     case EXPR_STRUCTURE:
2491     case EXPR_ARRAY:
2492       mio_constructor (&e->value.constructor);
2493       mio_shape (&e->shape, e->rank);
2494       break;
2495
2496     case EXPR_CONSTANT:
2497       switch (e->ts.type)
2498         {
2499         case BT_INTEGER:
2500           mio_gmp_integer (&e->value.integer);
2501           break;
2502
2503         case BT_REAL:
2504           gfc_set_model_kind (e->ts.kind);
2505           mio_gmp_real (&e->value.real);
2506           break;
2507
2508         case BT_COMPLEX:
2509           gfc_set_model_kind (e->ts.kind);
2510           mio_gmp_real (&e->value.complex.r);
2511           mio_gmp_real (&e->value.complex.i);
2512           break;
2513
2514         case BT_LOGICAL:
2515           mio_integer (&e->value.logical);
2516           break;
2517
2518         case BT_CHARACTER:
2519           mio_integer (&e->value.character.length);
2520           e->value.character.string = (char *)
2521             mio_allocated_string (e->value.character.string);
2522           break;
2523
2524         default:
2525           bad_module ("Bad type in constant expression");
2526         }
2527
2528       break;
2529
2530     case EXPR_NULL:
2531       break;
2532     }
2533
2534   mio_rparen ();
2535 }
2536
2537
2538 /* Save/restore lists of gfc_interface stuctures.  When loading an
2539    interface, we are really appending to the existing list of
2540    interfaces.  Checking for duplicate and ambiguous interfaces has to
2541    be done later when all symbols have been loaded.  */
2542
2543 static void
2544 mio_interface_rest (gfc_interface ** ip)
2545 {
2546   gfc_interface *tail, *p;
2547
2548   if (iomode == IO_OUTPUT)
2549     {
2550       if (ip != NULL)
2551         for (p = *ip; p; p = p->next)
2552           mio_symbol_ref (&p->sym);
2553     }
2554   else
2555     {
2556
2557       if (*ip == NULL)
2558         tail = NULL;
2559       else
2560         {
2561           tail = *ip;
2562           while (tail->next)
2563             tail = tail->next;
2564         }
2565
2566       for (;;)
2567         {
2568           if (peek_atom () == ATOM_RPAREN)
2569             break;
2570
2571           p = gfc_get_interface ();
2572           p->where = gfc_current_locus;
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 the entity is publicly accessible.  */
3140
3141 bool
3142 gfc_check_access (gfc_access specific_access, gfc_access default_access)
3143 {
3144
3145   if (specific_access == ACCESS_PUBLIC)
3146     return TRUE;
3147   if (specific_access == ACCESS_PRIVATE)
3148     return FALSE;
3149
3150   if (gfc_option.flag_module_access_private)
3151     return default_access == ACCESS_PUBLIC;
3152   else
3153     return default_access != ACCESS_PRIVATE;
3154
3155   return FALSE;
3156 }
3157
3158
3159 /* Write a common block to the module */
3160
3161 static void
3162 write_common (gfc_symtree *st)
3163 {
3164   gfc_common_head *p;
3165
3166   if (st == NULL)
3167     return;
3168
3169   write_common(st->left);
3170   write_common(st->right);
3171
3172   mio_lparen();
3173   mio_internal_string(st->name);
3174
3175   p = st->n.common;
3176   mio_symbol_ref(&p->head);
3177   mio_integer(&p->saved);
3178
3179   mio_rparen();
3180 }
3181
3182
3183 /* Write a symbol to the module.  */
3184
3185 static void
3186 write_symbol (int n, gfc_symbol * sym)
3187 {
3188
3189   if (sym->attr.flavor == FL_UNKNOWN || sym->attr.flavor == FL_LABEL)
3190     gfc_internal_error ("write_symbol(): bad module symbol '%s'", sym->name);
3191
3192   mio_integer (&n);
3193   mio_internal_string (sym->name);
3194
3195   mio_internal_string (sym->module);
3196   mio_pointer_ref (&sym->ns);
3197
3198   mio_symbol (sym);
3199   write_char ('\n');
3200 }
3201
3202
3203 /* Recursive traversal function to write the initial set of symbols to
3204    the module.  We check to see if the symbol should be written
3205    according to the access specification.  */
3206
3207 static void
3208 write_symbol0 (gfc_symtree * st)
3209 {
3210   gfc_symbol *sym;
3211   pointer_info *p;
3212
3213   if (st == NULL)
3214     return;
3215
3216   write_symbol0 (st->left);
3217   write_symbol0 (st->right);
3218
3219   sym = st->n.sym;
3220   if (sym->module[0] == '\0')
3221     strcpy (sym->module, module_name);
3222
3223   if (sym->attr.flavor == FL_PROCEDURE && sym->attr.generic
3224       && !sym->attr.subroutine && !sym->attr.function)
3225     return;
3226
3227   if (!gfc_check_access (sym->attr.access, sym->ns->default_access))
3228     return;
3229
3230   p = get_pointer (sym);
3231   if (p->type == P_UNKNOWN)
3232     p->type = P_SYMBOL;
3233
3234   if (p->u.wsym.state == WRITTEN)
3235     return;
3236
3237   write_symbol (p->integer, sym);
3238   p->u.wsym.state = WRITTEN;
3239
3240   return;
3241 }
3242
3243
3244 /* Recursive traversal function to write the secondary set of symbols
3245    to the module file.  These are symbols that were not public yet are
3246    needed by the public symbols or another dependent symbol.  The act
3247    of writing a symbol can modify the pointer_info tree, so we cease
3248    traversal if we find a symbol to write.  We return nonzero if a
3249    symbol was written and pass that information upwards.  */
3250
3251 static int
3252 write_symbol1 (pointer_info * p)
3253 {
3254
3255   if (p == NULL)
3256     return 0;
3257
3258   if (write_symbol1 (p->left))
3259     return 1;
3260   if (write_symbol1 (p->right))
3261     return 1;
3262
3263   if (p->type != P_SYMBOL || p->u.wsym.state != NEEDS_WRITE)
3264     return 0;
3265
3266   /* FIXME: This shouldn't be necessary, but it works around
3267      deficiencies in the module loader or/and symbol handling.  */
3268   if (p->u.wsym.sym->module[0] == '\0' && p->u.wsym.sym->attr.dummy)
3269     strcpy (p->u.wsym.sym->module, module_name);
3270
3271   p->u.wsym.state = WRITTEN;
3272   write_symbol (p->integer, p->u.wsym.sym);
3273
3274   return 1;
3275 }
3276
3277
3278 /* Write operator interfaces associated with a symbol.  */
3279
3280 static void
3281 write_operator (gfc_user_op * uop)
3282 {
3283   static char nullstring[] = "";
3284
3285   if (uop->operator == NULL
3286       || !gfc_check_access (uop->access, uop->ns->default_access))
3287     return;
3288
3289   mio_symbol_interface (uop->name, nullstring, &uop->operator);
3290 }
3291
3292
3293 /* Write generic interfaces associated with a symbol.  */
3294
3295 static void
3296 write_generic (gfc_symbol * sym)
3297 {
3298
3299   if (sym->generic == NULL
3300       || !gfc_check_access (sym->attr.access, sym->ns->default_access))
3301     return;
3302
3303   mio_symbol_interface (sym->name, sym->module, &sym->generic);
3304 }
3305
3306
3307 static void
3308 write_symtree (gfc_symtree * st)
3309 {
3310   gfc_symbol *sym;
3311   pointer_info *p;
3312
3313   sym = st->n.sym;
3314   if (!gfc_check_access (sym->attr.access, sym->ns->default_access)
3315       || (sym->attr.flavor == FL_PROCEDURE && sym->attr.generic
3316           && !sym->attr.subroutine && !sym->attr.function))
3317     return;
3318
3319   if (check_unique_name (st->name))
3320     return;
3321
3322   p = find_pointer (sym);
3323   if (p == NULL)
3324     gfc_internal_error ("write_symtree(): Symbol not written");
3325
3326   mio_internal_string (st->name);
3327   mio_integer (&st->ambiguous);
3328   mio_integer (&p->integer);
3329 }
3330
3331
3332 static void
3333 write_module (void)
3334 {
3335   gfc_intrinsic_op i;
3336
3337   /* Write the operator interfaces.  */
3338   mio_lparen ();
3339
3340   for (i = GFC_INTRINSIC_BEGIN; i != GFC_INTRINSIC_END; i++)
3341     {
3342       if (i == INTRINSIC_USER)
3343         continue;
3344
3345       mio_interface (gfc_check_access (gfc_current_ns->operator_access[i],
3346                                        gfc_current_ns->default_access)
3347                      ? &gfc_current_ns->operator[i] : NULL);
3348     }
3349
3350   mio_rparen ();
3351   write_char ('\n');
3352   write_char ('\n');
3353
3354   mio_lparen ();
3355   gfc_traverse_user_op (gfc_current_ns, write_operator);
3356   mio_rparen ();
3357   write_char ('\n');
3358   write_char ('\n');
3359
3360   mio_lparen ();
3361   gfc_traverse_ns (gfc_current_ns, write_generic);
3362   mio_rparen ();
3363   write_char ('\n');
3364   write_char ('\n');
3365
3366   mio_lparen ();
3367   write_common (gfc_current_ns->common_root);
3368   mio_rparen ();
3369   write_char ('\n');
3370   write_char ('\n');
3371
3372   /* Write symbol information.  First we traverse all symbols in the
3373      primary namespace, writing those that need to be written.
3374      Sometimes writing one symbol will cause another to need to be
3375      written.  A list of these symbols ends up on the write stack, and
3376      we end by popping the bottom of the stack and writing the symbol
3377      until the stack is empty.  */
3378
3379   mio_lparen ();
3380
3381   write_symbol0 (gfc_current_ns->sym_root);
3382   while (write_symbol1 (pi_root));
3383
3384   mio_rparen ();
3385
3386   write_char ('\n');
3387   write_char ('\n');
3388
3389   mio_lparen ();
3390   gfc_traverse_symtree (gfc_current_ns->sym_root, write_symtree);
3391   mio_rparen ();
3392 }
3393
3394
3395 /* Given module, dump it to disk.  If there was an error while
3396    processing the module, dump_flag will be set to zero and we delete
3397    the module file, even if it was already there.  */
3398
3399 void
3400 gfc_dump_module (const char *name, int dump_flag)
3401 {
3402   char filename[PATH_MAX], *p;
3403   time_t now;
3404
3405   filename[0] = '\0';
3406   if (gfc_option.module_dir != NULL)
3407     strcpy (filename, gfc_option.module_dir);
3408
3409   strcat (filename, name);
3410   strcat (filename, MODULE_EXTENSION);
3411
3412   if (!dump_flag)
3413     {
3414       unlink (filename);
3415       return;
3416     }
3417
3418   module_fp = fopen (filename, "w");
3419   if (module_fp == NULL)
3420     gfc_fatal_error ("Can't open module file '%s' for writing at %C: %s",
3421                      filename, strerror (errno));
3422
3423   now = time (NULL);
3424   p = ctime (&now);
3425
3426   *strchr (p, '\n') = '\0';
3427
3428   fprintf (module_fp, "GFORTRAN module created from %s on %s\n", 
3429            gfc_source_file, p);
3430   fputs ("If you edit this, you'll get what you deserve.\n\n", module_fp);
3431
3432   iomode = IO_OUTPUT;
3433   strcpy (module_name, name);
3434
3435   init_pi_tree ();
3436
3437   write_module ();
3438
3439   free_pi_tree (pi_root);
3440   pi_root = NULL;
3441
3442   write_char ('\n');
3443
3444   if (fclose (module_fp))
3445     gfc_fatal_error ("Error writing module file '%s' for writing: %s",
3446                      filename, strerror (errno));
3447 }
3448
3449
3450 /* Process a USE directive.  */
3451
3452 void
3453 gfc_use_module (void)
3454 {
3455   char filename[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 5];
3456   gfc_state_data *p;
3457   int c, line;
3458
3459   strcpy (filename, module_name);
3460   strcat (filename, MODULE_EXTENSION);
3461
3462   module_fp = gfc_open_included_file (filename);
3463   if (module_fp == NULL)
3464     gfc_fatal_error ("Can't open module file '%s' for reading at %C: %s",
3465                      filename, strerror (errno));
3466
3467   iomode = IO_INPUT;
3468   module_line = 1;
3469   module_column = 1;
3470
3471   /* Skip the first two lines of the module.  */
3472   /* FIXME: Could also check for valid two lines here, instead.  */
3473   line = 0;
3474   while (line < 2)
3475     {
3476       c = module_char ();
3477       if (c == EOF)
3478         bad_module ("Unexpected end of module");
3479       if (c == '\n')
3480         line++;
3481     }
3482
3483   /* Make sure we're not reading the same module that we may be building.  */
3484   for (p = gfc_state_stack; p; p = p->previous)
3485     if (p->state == COMP_MODULE && strcmp (p->sym->name, module_name) == 0)
3486       gfc_fatal_error ("Can't USE the same module we're building!");
3487
3488   init_pi_tree ();
3489   init_true_name_tree ();
3490
3491   read_module ();
3492
3493   free_true_name (true_name_root);
3494   true_name_root = NULL;
3495
3496   free_pi_tree (pi_root);
3497   pi_root = NULL;
3498
3499   fclose (module_fp);
3500 }
3501
3502
3503 void
3504 gfc_module_init_2 (void)
3505 {
3506
3507   last_atom = ATOM_LPAREN;
3508 }
3509
3510
3511 void
3512 gfc_module_done_2 (void)
3513 {
3514
3515   free_rename ();
3516 }