OSDN Git Service

2010-02-09 Paul Thomas <pault@gcc.gnu.org>
[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, 2006, 2007, 2008,
4    2009, 2010
5    Free Software Foundation, Inc.
6    Contributed by Andy Vaught
7
8 This file is part of GCC.
9
10 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
11 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
12 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
13 version.
14
15 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
16 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
17 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
18 for more details.
19
20 You should have received a copy of the GNU General Public License
21 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
22 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
23
24 /* The syntax of gfortran modules resembles that of lisp lists, i.e. 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
51    ( equivalence list )
52
53    ( <Symbol Number (in no particular order)>
54      <True name of symbol>
55      <Module name of symbol>
56      ( <symbol information> )
57      ...
58    )
59    ( <Symtree name>
60      <Ambiguous flag>
61      <Symbol number>
62      ...
63    )
64
65    In general, symbols refer to other symbols by their symbol number,
66    which are zero based.  Symbols are written to the module in no
67    particular order.  */
68
69 #include "config.h"
70 #include "system.h"
71 #include "gfortran.h"
72 #include "arith.h"
73 #include "match.h"
74 #include "parse.h" /* FIXME */
75 #include "md5.h"
76
77 #define MODULE_EXTENSION ".mod"
78
79 /* Don't put any single quote (') in MOD_VERSION, 
80    if yout want it to be recognized.  */
81 #define MOD_VERSION "4"
82
83
84 /* Structure that describes a position within a module file.  */
85
86 typedef struct
87 {
88   int column, line;
89   fpos_t pos;
90 }
91 module_locus;
92
93 /* Structure for list of symbols of intrinsic modules.  */
94 typedef struct
95 {
96   int id;
97   const char *name;
98   int value;
99   int standard;
100 }
101 intmod_sym;
102
103
104 typedef enum
105 {
106   P_UNKNOWN = 0, P_OTHER, P_NAMESPACE, P_COMPONENT, P_SYMBOL
107 }
108 pointer_t;
109
110 /* The fixup structure lists pointers to pointers that have to
111    be updated when a pointer value becomes known.  */
112
113 typedef struct fixup_t
114 {
115   void **pointer;
116   struct fixup_t *next;
117 }
118 fixup_t;
119
120
121 /* Structure for holding extra info needed for pointers being read.  */
122
123 enum gfc_rsym_state
124 {
125   UNUSED,
126   NEEDED,
127   USED
128 };
129
130 enum gfc_wsym_state
131 {
132   UNREFERENCED = 0,
133   NEEDS_WRITE,
134   WRITTEN
135 };
136
137 typedef struct pointer_info
138 {
139   BBT_HEADER (pointer_info);
140   int integer;
141   pointer_t type;
142
143   /* The first component of each member of the union is the pointer
144      being stored.  */
145
146   fixup_t *fixup;
147
148   union
149   {
150     void *pointer;      /* Member for doing pointer searches.  */
151
152     struct
153     {
154       gfc_symbol *sym;
155       char true_name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1], module[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
156       enum gfc_rsym_state state;
157       int ns, referenced, renamed;
158       module_locus where;
159       fixup_t *stfixup;
160       gfc_symtree *symtree;
161       char binding_label[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
162     }
163     rsym;
164
165     struct
166     {
167       gfc_symbol *sym;
168       enum gfc_wsym_state state;
169     }
170     wsym;
171   }
172   u;
173
174 }
175 pointer_info;
176
177 #define gfc_get_pointer_info() XCNEW (pointer_info)
178
179
180 /* Local variables */
181
182 /* The FILE for the module we're reading or writing.  */
183 static FILE *module_fp;
184
185 /* MD5 context structure.  */
186 static struct md5_ctx ctx;
187
188 /* The name of the module we're reading (USE'ing) or writing.  */
189 static char module_name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
190
191 /* The way the module we're reading was specified.  */
192 static bool specified_nonint, specified_int;
193
194 static int module_line, module_column, only_flag;
195 static enum
196 { IO_INPUT, IO_OUTPUT }
197 iomode;
198
199 static gfc_use_rename *gfc_rename_list;
200 static pointer_info *pi_root;
201 static int symbol_number;       /* Counter for assigning symbol numbers */
202
203 /* Tells mio_expr_ref to make symbols for unused equivalence members.  */
204 static bool in_load_equiv;
205
206 static locus use_locus;
207
208
209
210 /*****************************************************************/
211
212 /* Pointer/integer conversion.  Pointers between structures are stored
213    as integers in the module file.  The next couple of subroutines
214    handle this translation for reading and writing.  */
215
216 /* Recursively free the tree of pointer structures.  */
217
218 static void
219 free_pi_tree (pointer_info *p)
220 {
221   if (p == NULL)
222     return;
223
224   if (p->fixup != NULL)
225     gfc_internal_error ("free_pi_tree(): Unresolved fixup");
226
227   free_pi_tree (p->left);
228   free_pi_tree (p->right);
229
230   gfc_free (p);
231 }
232
233
234 /* Compare pointers when searching by pointer.  Used when writing a
235    module.  */
236
237 static int
238 compare_pointers (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->u.pointer < sn2->u.pointer)
246     return -1;
247   if (sn1->u.pointer > sn2->u.pointer)
248     return 1;
249
250   return 0;
251 }
252
253
254 /* Compare integers when searching by integer.  Used when reading a
255    module.  */
256
257 static int
258 compare_integers (void *_sn1, void *_sn2)
259 {
260   pointer_info *sn1, *sn2;
261
262   sn1 = (pointer_info *) _sn1;
263   sn2 = (pointer_info *) _sn2;
264
265   if (sn1->integer < sn2->integer)
266     return -1;
267   if (sn1->integer > sn2->integer)
268     return 1;
269
270   return 0;
271 }
272
273
274 /* Initialize the pointer_info tree.  */
275
276 static void
277 init_pi_tree (void)
278 {
279   compare_fn compare;
280   pointer_info *p;
281
282   pi_root = NULL;
283   compare = (iomode == IO_INPUT) ? compare_integers : compare_pointers;
284
285   /* Pointer 0 is the NULL pointer.  */
286   p = gfc_get_pointer_info ();
287   p->u.pointer = NULL;
288   p->integer = 0;
289   p->type = P_OTHER;
290
291   gfc_insert_bbt (&pi_root, p, compare);
292
293   /* Pointer 1 is the current namespace.  */
294   p = gfc_get_pointer_info ();
295   p->u.pointer = gfc_current_ns;
296   p->integer = 1;
297   p->type = P_NAMESPACE;
298
299   gfc_insert_bbt (&pi_root, p, compare);
300
301   symbol_number = 2;
302 }
303
304
305 /* During module writing, call here with a pointer to something,
306    returning the pointer_info node.  */
307
308 static pointer_info *
309 find_pointer (void *gp)
310 {
311   pointer_info *p;
312
313   p = pi_root;
314   while (p != NULL)
315     {
316       if (p->u.pointer == gp)
317         break;
318       p = (gp < p->u.pointer) ? p->left : p->right;
319     }
320
321   return p;
322 }
323
324
325 /* Given a pointer while writing, returns the pointer_info tree node,
326    creating it if it doesn't exist.  */
327
328 static pointer_info *
329 get_pointer (void *gp)
330 {
331   pointer_info *p;
332
333   p = find_pointer (gp);
334   if (p != NULL)
335     return p;
336
337   /* Pointer doesn't have an integer.  Give it one.  */
338   p = gfc_get_pointer_info ();
339
340   p->u.pointer = gp;
341   p->integer = symbol_number++;
342
343   gfc_insert_bbt (&pi_root, p, compare_pointers);
344
345   return p;
346 }
347
348
349 /* Given an integer during reading, find it in the pointer_info tree,
350    creating the node if not found.  */
351
352 static pointer_info *
353 get_integer (int integer)
354 {
355   pointer_info *p, t;
356   int c;
357
358   t.integer = integer;
359
360   p = pi_root;
361   while (p != NULL)
362     {
363       c = compare_integers (&t, p);
364       if (c == 0)
365         break;
366
367       p = (c < 0) ? p->left : p->right;
368     }
369
370   if (p != NULL)
371     return p;
372
373   p = gfc_get_pointer_info ();
374   p->integer = integer;
375   p->u.pointer = NULL;
376
377   gfc_insert_bbt (&pi_root, p, compare_integers);
378
379   return p;
380 }
381
382
383 /* Recursive function to find a pointer within a tree by brute force.  */
384
385 static pointer_info *
386 fp2 (pointer_info *p, const void *target)
387 {
388   pointer_info *q;
389
390   if (p == NULL)
391     return NULL;
392
393   if (p->u.pointer == target)
394     return p;
395
396   q = fp2 (p->left, target);
397   if (q != NULL)
398     return q;
399
400   return fp2 (p->right, target);
401 }
402
403
404 /* During reading, find a pointer_info node from the pointer value.
405    This amounts to a brute-force search.  */
406
407 static pointer_info *
408 find_pointer2 (void *p)
409 {
410   return fp2 (pi_root, p);
411 }
412
413
414 /* Resolve any fixups using a known pointer.  */
415
416 static void
417 resolve_fixups (fixup_t *f, void *gp)
418 {
419   fixup_t *next;
420
421   for (; f; f = next)
422     {
423       next = f->next;
424       *(f->pointer) = gp;
425       gfc_free (f);
426     }
427 }
428
429
430 /* Call here during module reading when we know what pointer to
431    associate with an integer.  Any fixups that exist are resolved at
432    this time.  */
433
434 static void
435 associate_integer_pointer (pointer_info *p, void *gp)
436 {
437   if (p->u.pointer != NULL)
438     gfc_internal_error ("associate_integer_pointer(): Already associated");
439
440   p->u.pointer = gp;
441
442   resolve_fixups (p->fixup, gp);
443
444   p->fixup = NULL;
445 }
446
447
448 /* During module reading, given an integer and a pointer to a pointer,
449    either store the pointer from an already-known value or create a
450    fixup structure in order to store things later.  Returns zero if
451    the reference has been actually stored, or nonzero if the reference
452    must be fixed later (i.e., associate_integer_pointer must be called
453    sometime later.  Returns the pointer_info structure.  */
454
455 static pointer_info *
456 add_fixup (int integer, void *gp)
457 {
458   pointer_info *p;
459   fixup_t *f;
460   char **cp;
461
462   p = get_integer (integer);
463
464   if (p->integer == 0 || p->u.pointer != NULL)
465     {
466       cp = (char **) gp;
467       *cp = (char *) p->u.pointer;
468     }
469   else
470     {
471       f = XCNEW (fixup_t);
472
473       f->next = p->fixup;
474       p->fixup = f;
475
476       f->pointer = (void **) gp;
477     }
478
479   return p;
480 }
481
482
483 /*****************************************************************/
484
485 /* Parser related subroutines */
486
487 /* Free the rename list left behind by a USE statement.  */
488
489 static void
490 free_rename (void)
491 {
492   gfc_use_rename *next;
493
494   for (; gfc_rename_list; gfc_rename_list = next)
495     {
496       next = gfc_rename_list->next;
497       gfc_free (gfc_rename_list);
498     }
499 }
500
501
502 /* Match a USE statement.  */
503
504 match
505 gfc_match_use (void)
506 {
507   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1], module_nature[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
508   gfc_use_rename *tail = NULL, *new_use;
509   interface_type type, type2;
510   gfc_intrinsic_op op;
511   match m;
512
513   specified_int = false;
514   specified_nonint = false;
515
516   if (gfc_match (" , ") == MATCH_YES)
517     {
518       if ((m = gfc_match (" %n ::", module_nature)) == MATCH_YES)
519         {
520           if (gfc_notify_std (GFC_STD_F2003, "Fortran 2003: module "
521                               "nature in USE statement at %C") == FAILURE)
522             return MATCH_ERROR;
523
524           if (strcmp (module_nature, "intrinsic") == 0)
525             specified_int = true;
526           else
527             {
528               if (strcmp (module_nature, "non_intrinsic") == 0)
529                 specified_nonint = true;
530               else
531                 {
532                   gfc_error ("Module nature in USE statement at %C shall "
533                              "be either INTRINSIC or NON_INTRINSIC");
534                   return MATCH_ERROR;
535                 }
536             }
537         }
538       else
539         {
540           /* Help output a better error message than "Unclassifiable
541              statement".  */
542           gfc_match (" %n", module_nature);
543           if (strcmp (module_nature, "intrinsic") == 0
544               || strcmp (module_nature, "non_intrinsic") == 0)
545             gfc_error ("\"::\" was expected after module nature at %C "
546                        "but was not found");
547           return m;
548         }
549     }
550   else
551     {
552       m = gfc_match (" ::");
553       if (m == MATCH_YES &&
554           gfc_notify_std (GFC_STD_F2003, "Fortran 2003: "
555                           "\"USE :: module\" at %C") == FAILURE)
556         return MATCH_ERROR;
557
558       if (m != MATCH_YES)
559         {
560           m = gfc_match ("% ");
561           if (m != MATCH_YES)
562             return m;
563         }
564     }
565
566   use_locus = gfc_current_locus;
567
568   m = gfc_match_name (module_name);
569   if (m != MATCH_YES)
570     return m;
571
572   free_rename ();
573   only_flag = 0;
574
575   if (gfc_match_eos () == MATCH_YES)
576     return MATCH_YES;
577   if (gfc_match_char (',') != MATCH_YES)
578     goto syntax;
579
580   if (gfc_match (" only :") == MATCH_YES)
581     only_flag = 1;
582
583   if (gfc_match_eos () == MATCH_YES)
584     return MATCH_YES;
585
586   for (;;)
587     {
588       /* Get a new rename struct and add it to the rename list.  */
589       new_use = gfc_get_use_rename ();
590       new_use->where = gfc_current_locus;
591       new_use->found = 0;
592
593       if (gfc_rename_list == NULL)
594         gfc_rename_list = new_use;
595       else
596         tail->next = new_use;
597       tail = new_use;
598
599       /* See what kind of interface we're dealing with.  Assume it is
600          not an operator.  */
601       new_use->op = INTRINSIC_NONE;
602       if (gfc_match_generic_spec (&type, name, &op) == MATCH_ERROR)
603         goto cleanup;
604
605       switch (type)
606         {
607         case INTERFACE_NAMELESS:
608           gfc_error ("Missing generic specification in USE statement at %C");
609           goto cleanup;
610
611         case INTERFACE_USER_OP:
612         case INTERFACE_GENERIC:
613           m = gfc_match (" =>");
614
615           if (type == INTERFACE_USER_OP && m == MATCH_YES
616               && (gfc_notify_std (GFC_STD_F2003, "Fortran 2003: Renaming "
617                                   "operators in USE statements at %C")
618                  == FAILURE))
619             goto cleanup;
620
621           if (type == INTERFACE_USER_OP)
622             new_use->op = INTRINSIC_USER;
623
624           if (only_flag)
625             {
626               if (m != MATCH_YES)
627                 strcpy (new_use->use_name, name);
628               else
629                 {
630                   strcpy (new_use->local_name, name);
631                   m = gfc_match_generic_spec (&type2, new_use->use_name, &op);
632                   if (type != type2)
633                     goto syntax;
634                   if (m == MATCH_NO)
635                     goto syntax;
636                   if (m == MATCH_ERROR)
637                     goto cleanup;
638                 }
639             }
640           else
641             {
642               if (m != MATCH_YES)
643                 goto syntax;
644               strcpy (new_use->local_name, name);
645
646               m = gfc_match_generic_spec (&type2, new_use->use_name, &op);
647               if (type != type2)
648                 goto syntax;
649               if (m == MATCH_NO)
650                 goto syntax;
651               if (m == MATCH_ERROR)
652                 goto cleanup;
653             }
654
655           if (strcmp (new_use->use_name, module_name) == 0
656               || strcmp (new_use->local_name, module_name) == 0)
657             {
658               gfc_error ("The name '%s' at %C has already been used as "
659                          "an external module name.", module_name);
660               goto cleanup;
661             }
662           break;
663
664         case INTERFACE_INTRINSIC_OP:
665           new_use->op = op;
666           break;
667
668         default:
669           gcc_unreachable ();
670         }
671
672       if (gfc_match_eos () == MATCH_YES)
673         break;
674       if (gfc_match_char (',') != MATCH_YES)
675         goto syntax;
676     }
677
678   return MATCH_YES;
679
680 syntax:
681   gfc_syntax_error (ST_USE);
682
683 cleanup:
684   free_rename ();
685   return MATCH_ERROR;
686  }
687
688
689 /* Given a name and a number, inst, return the inst name
690    under which to load this symbol. Returns NULL if this
691    symbol shouldn't be loaded. If inst is zero, returns
692    the number of instances of this name. If interface is
693    true, a user-defined operator is sought, otherwise only
694    non-operators are sought.  */
695
696 static const char *
697 find_use_name_n (const char *name, int *inst, bool interface)
698 {
699   gfc_use_rename *u;
700   int i;
701
702   i = 0;
703   for (u = gfc_rename_list; u; u = u->next)
704     {
705       if (strcmp (u->use_name, name) != 0
706           || (u->op == INTRINSIC_USER && !interface)
707           || (u->op != INTRINSIC_USER &&  interface))
708         continue;
709       if (++i == *inst)
710         break;
711     }
712
713   if (!*inst)
714     {
715       *inst = i;
716       return NULL;
717     }
718
719   if (u == NULL)
720     return only_flag ? NULL : name;
721
722   u->found = 1;
723
724   return (u->local_name[0] != '\0') ? u->local_name : name;
725 }
726
727
728 /* Given a name, return the name under which to load this symbol.
729    Returns NULL if this symbol shouldn't be loaded.  */
730
731 static const char *
732 find_use_name (const char *name, bool interface)
733 {
734   int i = 1;
735   return find_use_name_n (name, &i, interface);
736 }
737
738
739 /* Given a real name, return the number of use names associated with it.  */
740
741 static int
742 number_use_names (const char *name, bool interface)
743 {
744   int i = 0;
745   find_use_name_n (name, &i, interface);
746   return i;
747 }
748
749
750 /* Try to find the operator in the current list.  */
751
752 static gfc_use_rename *
753 find_use_operator (gfc_intrinsic_op op)
754 {
755   gfc_use_rename *u;
756
757   for (u = gfc_rename_list; u; u = u->next)
758     if (u->op == op)
759       return u;
760
761   return NULL;
762 }
763
764
765 /*****************************************************************/
766
767 /* The next couple of subroutines maintain a tree used to avoid a
768    brute-force search for a combination of true name and module name.
769    While symtree names, the name that a particular symbol is known by
770    can changed with USE statements, we still have to keep track of the
771    true names to generate the correct reference, and also avoid
772    loading the same real symbol twice in a program unit.
773
774    When we start reading, the true name tree is built and maintained
775    as symbols are read.  The tree is searched as we load new symbols
776    to see if it already exists someplace in the namespace.  */
777
778 typedef struct true_name
779 {
780   BBT_HEADER (true_name);
781   gfc_symbol *sym;
782 }
783 true_name;
784
785 static true_name *true_name_root;
786
787
788 /* Compare two true_name structures.  */
789
790 static int
791 compare_true_names (void *_t1, void *_t2)
792 {
793   true_name *t1, *t2;
794   int c;
795
796   t1 = (true_name *) _t1;
797   t2 = (true_name *) _t2;
798
799   c = ((t1->sym->module > t2->sym->module)
800        - (t1->sym->module < t2->sym->module));
801   if (c != 0)
802     return c;
803
804   return strcmp (t1->sym->name, t2->sym->name);
805 }
806
807
808 /* Given a true name, search the true name tree to see if it exists
809    within the main namespace.  */
810
811 static gfc_symbol *
812 find_true_name (const char *name, const char *module)
813 {
814   true_name t, *p;
815   gfc_symbol sym;
816   int c;
817
818   sym.name = gfc_get_string (name);
819   if (module != NULL)
820     sym.module = gfc_get_string (module);
821   else
822     sym.module = NULL;
823   t.sym = &sym;
824
825   p = true_name_root;
826   while (p != NULL)
827     {
828       c = compare_true_names ((void *) (&t), (void *) p);
829       if (c == 0)
830         return p->sym;
831
832       p = (c < 0) ? p->left : p->right;
833     }
834
835   return NULL;
836 }
837
838
839 /* Given a gfc_symbol pointer that is not in the true name tree, add it.  */
840
841 static void
842 add_true_name (gfc_symbol *sym)
843 {
844   true_name *t;
845
846   t = XCNEW (true_name);
847   t->sym = sym;
848
849   gfc_insert_bbt (&true_name_root, t, compare_true_names);
850 }
851
852
853 /* Recursive function to build the initial true name tree by
854    recursively traversing the current namespace.  */
855
856 static void
857 build_tnt (gfc_symtree *st)
858 {
859   if (st == NULL)
860     return;
861
862   build_tnt (st->left);
863   build_tnt (st->right);
864
865   if (find_true_name (st->n.sym->name, st->n.sym->module) != NULL)
866     return;
867
868   add_true_name (st->n.sym);
869 }
870
871
872 /* Initialize the true name tree with the current namespace.  */
873
874 static void
875 init_true_name_tree (void)
876 {
877   true_name_root = NULL;
878   build_tnt (gfc_current_ns->sym_root);
879 }
880
881
882 /* Recursively free a true name tree node.  */
883
884 static void
885 free_true_name (true_name *t)
886 {
887   if (t == NULL)
888     return;
889   free_true_name (t->left);
890   free_true_name (t->right);
891
892   gfc_free (t);
893 }
894
895
896 /*****************************************************************/
897
898 /* Module reading and writing.  */
899
900 typedef enum
901 {
902   ATOM_NAME, ATOM_LPAREN, ATOM_RPAREN, ATOM_INTEGER, ATOM_STRING
903 }
904 atom_type;
905
906 static atom_type last_atom;
907
908
909 /* The name buffer must be at least as long as a symbol name.  Right
910    now it's not clear how we're going to store numeric constants--
911    probably as a hexadecimal string, since this will allow the exact
912    number to be preserved (this can't be done by a decimal
913    representation).  Worry about that later.  TODO!  */
914
915 #define MAX_ATOM_SIZE 100
916
917 static int atom_int;
918 static char *atom_string, atom_name[MAX_ATOM_SIZE];
919
920
921 /* Report problems with a module.  Error reporting is not very
922    elaborate, since this sorts of errors shouldn't really happen.
923    This subroutine never returns.  */
924
925 static void bad_module (const char *) ATTRIBUTE_NORETURN;
926
927 static void
928 bad_module (const char *msgid)
929 {
930   fclose (module_fp);
931
932   switch (iomode)
933     {
934     case IO_INPUT:
935       gfc_fatal_error ("Reading module %s at line %d column %d: %s",
936                        module_name, module_line, module_column, msgid);
937       break;
938     case IO_OUTPUT:
939       gfc_fatal_error ("Writing module %s at line %d column %d: %s",
940                        module_name, module_line, module_column, msgid);
941       break;
942     default:
943       gfc_fatal_error ("Module %s at line %d column %d: %s",
944                        module_name, module_line, module_column, msgid);
945       break;
946     }
947 }
948
949
950 /* Set the module's input pointer.  */
951
952 static void
953 set_module_locus (module_locus *m)
954 {
955   module_column = m->column;
956   module_line = m->line;
957   fsetpos (module_fp, &m->pos);
958 }
959
960
961 /* Get the module's input pointer so that we can restore it later.  */
962
963 static void
964 get_module_locus (module_locus *m)
965 {
966   m->column = module_column;
967   m->line = module_line;
968   fgetpos (module_fp, &m->pos);
969 }
970
971
972 /* Get the next character in the module, updating our reckoning of
973    where we are.  */
974
975 static int
976 module_char (void)
977 {
978   int c;
979
980   c = getc (module_fp);
981
982   if (c == EOF)
983     bad_module ("Unexpected EOF");
984
985   if (c == '\n')
986     {
987       module_line++;
988       module_column = 0;
989     }
990
991   module_column++;
992   return c;
993 }
994
995
996 /* Parse a string constant.  The delimiter is guaranteed to be a
997    single quote.  */
998
999 static void
1000 parse_string (void)
1001 {
1002   module_locus start;
1003   int len, c;
1004   char *p;
1005
1006   get_module_locus (&start);
1007
1008   len = 0;
1009
1010   /* See how long the string is.  */
1011   for ( ; ; )
1012     {
1013       c = module_char ();
1014       if (c == EOF)
1015         bad_module ("Unexpected end of module in string constant");
1016
1017       if (c != '\'')
1018         {
1019           len++;
1020           continue;
1021         }
1022
1023       c = module_char ();
1024       if (c == '\'')
1025         {
1026           len++;
1027           continue;
1028         }
1029
1030       break;
1031     }
1032
1033   set_module_locus (&start);
1034
1035   atom_string = p = XCNEWVEC (char, len + 1);
1036
1037   for (; len > 0; len--)
1038     {
1039       c = module_char ();
1040       if (c == '\'')
1041         module_char ();         /* Guaranteed to be another \'.  */
1042       *p++ = c;
1043     }
1044
1045   module_char ();               /* Terminating \'.  */
1046   *p = '\0';                    /* C-style string for debug purposes.  */
1047 }
1048
1049
1050 /* Parse a small integer.  */
1051
1052 static void
1053 parse_integer (int c)
1054 {
1055   module_locus m;
1056
1057   atom_int = c - '0';
1058
1059   for (;;)
1060     {
1061       get_module_locus (&m);
1062
1063       c = module_char ();
1064       if (!ISDIGIT (c))
1065         break;
1066
1067       atom_int = 10 * atom_int + c - '0';
1068       if (atom_int > 99999999)
1069         bad_module ("Integer overflow");
1070     }
1071
1072   set_module_locus (&m);
1073 }
1074
1075
1076 /* Parse a name.  */
1077
1078 static void
1079 parse_name (int c)
1080 {
1081   module_locus m;
1082   char *p;
1083   int len;
1084
1085   p = atom_name;
1086
1087   *p++ = c;
1088   len = 1;
1089
1090   get_module_locus (&m);
1091
1092   for (;;)
1093     {
1094       c = module_char ();
1095       if (!ISALNUM (c) && c != '_' && c != '-')
1096         break;
1097
1098       *p++ = c;
1099       if (++len > GFC_MAX_SYMBOL_LEN)
1100         bad_module ("Name too long");
1101     }
1102
1103   *p = '\0';
1104
1105   fseek (module_fp, -1, SEEK_CUR);
1106   module_column = m.column + len - 1;
1107
1108   if (c == '\n')
1109     module_line--;
1110 }
1111
1112
1113 /* Read the next atom in the module's input stream.  */
1114
1115 static atom_type
1116 parse_atom (void)
1117 {
1118   int c;
1119
1120   do
1121     {
1122       c = module_char ();
1123     }
1124   while (c == ' ' || c == '\r' || c == '\n');
1125
1126   switch (c)
1127     {
1128     case '(':
1129       return ATOM_LPAREN;
1130
1131     case ')':
1132       return ATOM_RPAREN;
1133
1134     case '\'':
1135       parse_string ();
1136       return ATOM_STRING;
1137
1138     case '0':
1139     case '1':
1140     case '2':
1141     case '3':
1142     case '4':
1143     case '5':
1144     case '6':
1145     case '7':
1146     case '8':
1147     case '9':
1148       parse_integer (c);
1149       return ATOM_INTEGER;
1150
1151     case 'a':
1152     case 'b':
1153     case 'c':
1154     case 'd':
1155     case 'e':
1156     case 'f':
1157     case 'g':
1158     case 'h':
1159     case 'i':
1160     case 'j':
1161     case 'k':
1162     case 'l':
1163     case 'm':
1164     case 'n':
1165     case 'o':
1166     case 'p':
1167     case 'q':
1168     case 'r':
1169     case 's':
1170     case 't':
1171     case 'u':
1172     case 'v':
1173     case 'w':
1174     case 'x':
1175     case 'y':
1176     case 'z':
1177     case 'A':
1178     case 'B':
1179     case 'C':
1180     case 'D':
1181     case 'E':
1182     case 'F':
1183     case 'G':
1184     case 'H':
1185     case 'I':
1186     case 'J':
1187     case 'K':
1188     case 'L':
1189     case 'M':
1190     case 'N':
1191     case 'O':
1192     case 'P':
1193     case 'Q':
1194     case 'R':
1195     case 'S':
1196     case 'T':
1197     case 'U':
1198     case 'V':
1199     case 'W':
1200     case 'X':
1201     case 'Y':
1202     case 'Z':
1203       parse_name (c);
1204       return ATOM_NAME;
1205
1206     default:
1207       bad_module ("Bad name");
1208     }
1209
1210   /* Not reached.  */
1211 }
1212
1213
1214 /* Peek at the next atom on the input.  */
1215
1216 static atom_type
1217 peek_atom (void)
1218 {
1219   module_locus m;
1220   atom_type a;
1221
1222   get_module_locus (&m);
1223
1224   a = parse_atom ();
1225   if (a == ATOM_STRING)
1226     gfc_free (atom_string);
1227
1228   set_module_locus (&m);
1229   return a;
1230 }
1231
1232
1233 /* Read the next atom from the input, requiring that it be a
1234    particular kind.  */
1235
1236 static void
1237 require_atom (atom_type type)
1238 {
1239   module_locus m;
1240   atom_type t;
1241   const char *p;
1242
1243   get_module_locus (&m);
1244
1245   t = parse_atom ();
1246   if (t != type)
1247     {
1248       switch (type)
1249         {
1250         case ATOM_NAME:
1251           p = _("Expected name");
1252           break;
1253         case ATOM_LPAREN:
1254           p = _("Expected left parenthesis");
1255           break;
1256         case ATOM_RPAREN:
1257           p = _("Expected right parenthesis");
1258           break;
1259         case ATOM_INTEGER:
1260           p = _("Expected integer");
1261           break;
1262         case ATOM_STRING:
1263           p = _("Expected string");
1264           break;
1265         default:
1266           gfc_internal_error ("require_atom(): bad atom type required");
1267         }
1268
1269       set_module_locus (&m);
1270       bad_module (p);
1271     }
1272 }
1273
1274
1275 /* Given a pointer to an mstring array, require that the current input
1276    be one of the strings in the array.  We return the enum value.  */
1277
1278 static int
1279 find_enum (const mstring *m)
1280 {
1281   int i;
1282
1283   i = gfc_string2code (m, atom_name);
1284   if (i >= 0)
1285     return i;
1286
1287   bad_module ("find_enum(): Enum not found");
1288
1289   /* Not reached.  */
1290 }
1291
1292
1293 /**************** Module output subroutines ***************************/
1294
1295 /* Output a character to a module file.  */
1296
1297 static void
1298 write_char (char out)
1299 {
1300   if (putc (out, module_fp) == EOF)
1301     gfc_fatal_error ("Error writing modules file: %s", strerror (errno));
1302
1303   /* Add this to our MD5.  */
1304   md5_process_bytes (&out, sizeof (out), &ctx);
1305   
1306   if (out != '\n')
1307     module_column++;
1308   else
1309     {
1310       module_column = 1;
1311       module_line++;
1312     }
1313 }
1314
1315
1316 /* Write an atom to a module.  The line wrapping isn't perfect, but it
1317    should work most of the time.  This isn't that big of a deal, since
1318    the file really isn't meant to be read by people anyway.  */
1319
1320 static void
1321 write_atom (atom_type atom, const void *v)
1322 {
1323   char buffer[20];
1324   int i, len;
1325   const char *p;
1326
1327   switch (atom)
1328     {
1329     case ATOM_STRING:
1330     case ATOM_NAME:
1331       p = (const char *) v;
1332       break;
1333
1334     case ATOM_LPAREN:
1335       p = "(";
1336       break;
1337
1338     case ATOM_RPAREN:
1339       p = ")";
1340       break;
1341
1342     case ATOM_INTEGER:
1343       i = *((const int *) v);
1344       if (i < 0)
1345         gfc_internal_error ("write_atom(): Writing negative integer");
1346
1347       sprintf (buffer, "%d", i);
1348       p = buffer;
1349       break;
1350
1351     default:
1352       gfc_internal_error ("write_atom(): Trying to write dab atom");
1353
1354     }
1355
1356   if(p == NULL || *p == '\0') 
1357      len = 0;
1358   else
1359   len = strlen (p);
1360
1361   if (atom != ATOM_RPAREN)
1362     {
1363       if (module_column + len > 72)
1364         write_char ('\n');
1365       else
1366         {
1367
1368           if (last_atom != ATOM_LPAREN && module_column != 1)
1369             write_char (' ');
1370         }
1371     }
1372
1373   if (atom == ATOM_STRING)
1374     write_char ('\'');
1375
1376   while (p != NULL && *p)
1377     {
1378       if (atom == ATOM_STRING && *p == '\'')
1379         write_char ('\'');
1380       write_char (*p++);
1381     }
1382
1383   if (atom == ATOM_STRING)
1384     write_char ('\'');
1385
1386   last_atom = atom;
1387 }
1388
1389
1390
1391 /***************** Mid-level I/O subroutines *****************/
1392
1393 /* These subroutines let their caller read or write atoms without
1394    caring about which of the two is actually happening.  This lets a
1395    subroutine concentrate on the actual format of the data being
1396    written.  */
1397
1398 static void mio_expr (gfc_expr **);
1399 pointer_info *mio_symbol_ref (gfc_symbol **);
1400 pointer_info *mio_interface_rest (gfc_interface **);
1401 static void mio_symtree_ref (gfc_symtree **);
1402
1403 /* Read or write an enumerated value.  On writing, we return the input
1404    value for the convenience of callers.  We avoid using an integer
1405    pointer because enums are sometimes inside bitfields.  */
1406
1407 static int
1408 mio_name (int t, const mstring *m)
1409 {
1410   if (iomode == IO_OUTPUT)
1411     write_atom (ATOM_NAME, gfc_code2string (m, t));
1412   else
1413     {
1414       require_atom (ATOM_NAME);
1415       t = find_enum (m);
1416     }
1417
1418   return t;
1419 }
1420
1421 /* Specialization of mio_name.  */
1422
1423 #define DECL_MIO_NAME(TYPE) \
1424  static inline TYPE \
1425  MIO_NAME(TYPE) (TYPE t, const mstring *m) \
1426  { \
1427    return (TYPE) mio_name ((int) t, m); \
1428  }
1429 #define MIO_NAME(TYPE) mio_name_##TYPE
1430
1431 static void
1432 mio_lparen (void)
1433 {
1434   if (iomode == IO_OUTPUT)
1435     write_atom (ATOM_LPAREN, NULL);
1436   else
1437     require_atom (ATOM_LPAREN);
1438 }
1439
1440
1441 static void
1442 mio_rparen (void)
1443 {
1444   if (iomode == IO_OUTPUT)
1445     write_atom (ATOM_RPAREN, NULL);
1446   else
1447     require_atom (ATOM_RPAREN);
1448 }
1449
1450
1451 static void
1452 mio_integer (int *ip)
1453 {
1454   if (iomode == IO_OUTPUT)
1455     write_atom (ATOM_INTEGER, ip);
1456   else
1457     {
1458       require_atom (ATOM_INTEGER);
1459       *ip = atom_int;
1460     }
1461 }
1462
1463
1464 /* Read or write a gfc_intrinsic_op value.  */
1465
1466 static void
1467 mio_intrinsic_op (gfc_intrinsic_op* op)
1468 {
1469   /* FIXME: Would be nicer to do this via the operators symbolic name.  */
1470   if (iomode == IO_OUTPUT)
1471     {
1472       int converted = (int) *op;
1473       write_atom (ATOM_INTEGER, &converted);
1474     }
1475   else
1476     {
1477       require_atom (ATOM_INTEGER);
1478       *op = (gfc_intrinsic_op) atom_int;
1479     }
1480 }
1481
1482
1483 /* Read or write a character pointer that points to a string on the heap.  */
1484
1485 static const char *
1486 mio_allocated_string (const char *s)
1487 {
1488   if (iomode == IO_OUTPUT)
1489     {
1490       write_atom (ATOM_STRING, s);
1491       return s;
1492     }
1493   else
1494     {
1495       require_atom (ATOM_STRING);
1496       return atom_string;
1497     }
1498 }
1499
1500
1501 /* Functions for quoting and unquoting strings.  */
1502
1503 static char *
1504 quote_string (const gfc_char_t *s, const size_t slength)
1505 {
1506   const gfc_char_t *p;
1507   char *res, *q;
1508   size_t len = 0, i;
1509
1510   /* Calculate the length we'll need: a backslash takes two ("\\"),
1511      non-printable characters take 10 ("\Uxxxxxxxx") and others take 1.  */
1512   for (p = s, i = 0; i < slength; p++, i++)
1513     {
1514       if (*p == '\\')
1515         len += 2;
1516       else if (!gfc_wide_is_printable (*p))
1517         len += 10;
1518       else
1519         len++;
1520     }
1521
1522   q = res = XCNEWVEC (char, len + 1);
1523   for (p = s, i = 0; i < slength; p++, i++)
1524     {
1525       if (*p == '\\')
1526         *q++ = '\\', *q++ = '\\';
1527       else if (!gfc_wide_is_printable (*p))
1528         {
1529           sprintf (q, "\\U%08" HOST_WIDE_INT_PRINT "x",
1530                    (unsigned HOST_WIDE_INT) *p);
1531           q += 10;
1532         }
1533       else
1534         *q++ = (unsigned char) *p;
1535     }
1536
1537   res[len] = '\0';
1538   return res;
1539 }
1540
1541 static gfc_char_t *
1542 unquote_string (const char *s)
1543 {
1544   size_t len, i;
1545   const char *p;
1546   gfc_char_t *res;
1547
1548   for (p = s, len = 0; *p; p++, len++)
1549     {
1550       if (*p != '\\')
1551         continue;
1552         
1553       if (p[1] == '\\')
1554         p++;
1555       else if (p[1] == 'U')
1556         p += 9; /* That is a "\U????????". */
1557       else
1558         gfc_internal_error ("unquote_string(): got bad string");
1559     }
1560
1561   res = gfc_get_wide_string (len + 1);
1562   for (i = 0, p = s; i < len; i++, p++)
1563     {
1564       gcc_assert (*p);
1565
1566       if (*p != '\\')
1567         res[i] = (unsigned char) *p;
1568       else if (p[1] == '\\')
1569         {
1570           res[i] = (unsigned char) '\\';
1571           p++;
1572         }
1573       else
1574         {
1575           /* We read the 8-digits hexadecimal constant that follows.  */
1576           int j;
1577           unsigned n;
1578           gfc_char_t c = 0;
1579
1580           gcc_assert (p[1] == 'U');
1581           for (j = 0; j < 8; j++)
1582             {
1583               c = c << 4;
1584               gcc_assert (sscanf (&p[j+2], "%01x", &n) == 1);
1585               c += n;
1586             }
1587
1588           res[i] = c;
1589           p += 9;
1590         }
1591     }
1592
1593   res[len] = '\0';
1594   return res;
1595 }
1596
1597
1598 /* Read or write a character pointer that points to a wide string on the
1599    heap, performing quoting/unquoting of nonprintable characters using the
1600    form \U???????? (where each ? is a hexadecimal digit).
1601    Length is the length of the string, only known and used in output mode.  */
1602
1603 static const gfc_char_t *
1604 mio_allocated_wide_string (const gfc_char_t *s, const size_t length)
1605 {
1606   if (iomode == IO_OUTPUT)
1607     {
1608       char *quoted = quote_string (s, length);
1609       write_atom (ATOM_STRING, quoted);
1610       gfc_free (quoted);
1611       return s;
1612     }
1613   else
1614     {
1615       gfc_char_t *unquoted;
1616
1617       require_atom (ATOM_STRING);
1618       unquoted = unquote_string (atom_string);
1619       gfc_free (atom_string);
1620       return unquoted;
1621     }
1622 }
1623
1624
1625 /* Read or write a string that is in static memory.  */
1626
1627 static void
1628 mio_pool_string (const char **stringp)
1629 {
1630   /* TODO: one could write the string only once, and refer to it via a
1631      fixup pointer.  */
1632
1633   /* As a special case we have to deal with a NULL string.  This
1634      happens for the 'module' member of 'gfc_symbol's that are not in a
1635      module.  We read / write these as the empty string.  */
1636   if (iomode == IO_OUTPUT)
1637     {
1638       const char *p = *stringp == NULL ? "" : *stringp;
1639       write_atom (ATOM_STRING, p);
1640     }
1641   else
1642     {
1643       require_atom (ATOM_STRING);
1644       *stringp = atom_string[0] == '\0' ? NULL : gfc_get_string (atom_string);
1645       gfc_free (atom_string);
1646     }
1647 }
1648
1649
1650 /* Read or write a string that is inside of some already-allocated
1651    structure.  */
1652
1653 static void
1654 mio_internal_string (char *string)
1655 {
1656   if (iomode == IO_OUTPUT)
1657     write_atom (ATOM_STRING, string);
1658   else
1659     {
1660       require_atom (ATOM_STRING);
1661       strcpy (string, atom_string);
1662       gfc_free (atom_string);
1663     }
1664 }
1665
1666
1667 typedef enum
1668 { AB_ALLOCATABLE, AB_DIMENSION, AB_EXTERNAL, AB_INTRINSIC, AB_OPTIONAL,
1669   AB_POINTER, AB_TARGET, AB_DUMMY, AB_RESULT, AB_DATA,
1670   AB_IN_NAMELIST, AB_IN_COMMON, AB_FUNCTION, AB_SUBROUTINE, AB_SEQUENCE,
1671   AB_ELEMENTAL, AB_PURE, AB_RECURSIVE, AB_GENERIC, AB_ALWAYS_EXPLICIT,
1672   AB_CRAY_POINTER, AB_CRAY_POINTEE, AB_THREADPRIVATE, AB_ALLOC_COMP,
1673   AB_POINTER_COMP, AB_PRIVATE_COMP, AB_VALUE, AB_VOLATILE, AB_PROTECTED,
1674   AB_IS_BIND_C, AB_IS_C_INTEROP, AB_IS_ISO_C, AB_ABSTRACT, AB_ZERO_COMP,
1675   AB_IS_CLASS, AB_PROCEDURE, AB_PROC_POINTER, AB_ASYNCHRONOUS
1676 }
1677 ab_attribute;
1678
1679 static const mstring attr_bits[] =
1680 {
1681     minit ("ALLOCATABLE", AB_ALLOCATABLE),
1682     minit ("ASYNCHRONOUS", AB_ASYNCHRONOUS),
1683     minit ("DIMENSION", AB_DIMENSION),
1684     minit ("EXTERNAL", AB_EXTERNAL),
1685     minit ("INTRINSIC", AB_INTRINSIC),
1686     minit ("OPTIONAL", AB_OPTIONAL),
1687     minit ("POINTER", AB_POINTER),
1688     minit ("VOLATILE", AB_VOLATILE),
1689     minit ("TARGET", AB_TARGET),
1690     minit ("THREADPRIVATE", AB_THREADPRIVATE),
1691     minit ("DUMMY", AB_DUMMY),
1692     minit ("RESULT", AB_RESULT),
1693     minit ("DATA", AB_DATA),
1694     minit ("IN_NAMELIST", AB_IN_NAMELIST),
1695     minit ("IN_COMMON", AB_IN_COMMON),
1696     minit ("FUNCTION", AB_FUNCTION),
1697     minit ("SUBROUTINE", AB_SUBROUTINE),
1698     minit ("SEQUENCE", AB_SEQUENCE),
1699     minit ("ELEMENTAL", AB_ELEMENTAL),
1700     minit ("PURE", AB_PURE),
1701     minit ("RECURSIVE", AB_RECURSIVE),
1702     minit ("GENERIC", AB_GENERIC),
1703     minit ("ALWAYS_EXPLICIT", AB_ALWAYS_EXPLICIT),
1704     minit ("CRAY_POINTER", AB_CRAY_POINTER),
1705     minit ("CRAY_POINTEE", AB_CRAY_POINTEE),
1706     minit ("IS_BIND_C", AB_IS_BIND_C),
1707     minit ("IS_C_INTEROP", AB_IS_C_INTEROP),
1708     minit ("IS_ISO_C", AB_IS_ISO_C),
1709     minit ("VALUE", AB_VALUE),
1710     minit ("ALLOC_COMP", AB_ALLOC_COMP),
1711     minit ("POINTER_COMP", AB_POINTER_COMP),
1712     minit ("PRIVATE_COMP", AB_PRIVATE_COMP),
1713     minit ("ZERO_COMP", AB_ZERO_COMP),
1714     minit ("PROTECTED", AB_PROTECTED),
1715     minit ("ABSTRACT", AB_ABSTRACT),
1716     minit ("IS_CLASS", AB_IS_CLASS),
1717     minit ("PROCEDURE", AB_PROCEDURE),
1718     minit ("PROC_POINTER", AB_PROC_POINTER),
1719     minit (NULL, -1)
1720 };
1721
1722 /* For binding attributes.  */
1723 static const mstring binding_passing[] =
1724 {
1725     minit ("PASS", 0),
1726     minit ("NOPASS", 1),
1727     minit (NULL, -1)
1728 };
1729 static const mstring binding_overriding[] =
1730 {
1731     minit ("OVERRIDABLE", 0),
1732     minit ("NON_OVERRIDABLE", 1),
1733     minit ("DEFERRED", 2),
1734     minit (NULL, -1)
1735 };
1736 static const mstring binding_generic[] =
1737 {
1738     minit ("SPECIFIC", 0),
1739     minit ("GENERIC", 1),
1740     minit (NULL, -1)
1741 };
1742 static const mstring binding_ppc[] =
1743 {
1744     minit ("NO_PPC", 0),
1745     minit ("PPC", 1),
1746     minit (NULL, -1)
1747 };
1748
1749 /* Specialization of mio_name.  */
1750 DECL_MIO_NAME (ab_attribute)
1751 DECL_MIO_NAME (ar_type)
1752 DECL_MIO_NAME (array_type)
1753 DECL_MIO_NAME (bt)
1754 DECL_MIO_NAME (expr_t)
1755 DECL_MIO_NAME (gfc_access)
1756 DECL_MIO_NAME (gfc_intrinsic_op)
1757 DECL_MIO_NAME (ifsrc)
1758 DECL_MIO_NAME (save_state)
1759 DECL_MIO_NAME (procedure_type)
1760 DECL_MIO_NAME (ref_type)
1761 DECL_MIO_NAME (sym_flavor)
1762 DECL_MIO_NAME (sym_intent)
1763 #undef DECL_MIO_NAME
1764
1765 /* Symbol attributes are stored in list with the first three elements
1766    being the enumerated fields, while the remaining elements (if any)
1767    indicate the individual attribute bits.  The access field is not
1768    saved-- it controls what symbols are exported when a module is
1769    written.  */
1770
1771 static void
1772 mio_symbol_attribute (symbol_attribute *attr)
1773 {
1774   atom_type t;
1775   unsigned ext_attr,extension_level;
1776
1777   mio_lparen ();
1778
1779   attr->flavor = MIO_NAME (sym_flavor) (attr->flavor, flavors);
1780   attr->intent = MIO_NAME (sym_intent) (attr->intent, intents);
1781   attr->proc = MIO_NAME (procedure_type) (attr->proc, procedures);
1782   attr->if_source = MIO_NAME (ifsrc) (attr->if_source, ifsrc_types);
1783   attr->save = MIO_NAME (save_state) (attr->save, save_status);
1784   
1785   ext_attr = attr->ext_attr;
1786   mio_integer ((int *) &ext_attr);
1787   attr->ext_attr = ext_attr;
1788
1789   extension_level = attr->extension;
1790   mio_integer ((int *) &extension_level);
1791   attr->extension = extension_level;
1792
1793   if (iomode == IO_OUTPUT)
1794     {
1795       if (attr->allocatable)
1796         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_ALLOCATABLE, attr_bits);
1797       if (attr->asynchronous)
1798         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_ASYNCHRONOUS, attr_bits);
1799       if (attr->dimension)
1800         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_DIMENSION, attr_bits);
1801       if (attr->external)
1802         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_EXTERNAL, attr_bits);
1803       if (attr->intrinsic)
1804         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_INTRINSIC, attr_bits);
1805       if (attr->optional)
1806         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_OPTIONAL, attr_bits);
1807       if (attr->pointer)
1808         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_POINTER, attr_bits);
1809       if (attr->is_protected)
1810         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_PROTECTED, attr_bits);
1811       if (attr->value)
1812         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_VALUE, attr_bits);
1813       if (attr->volatile_)
1814         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_VOLATILE, attr_bits);
1815       if (attr->target)
1816         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_TARGET, attr_bits);
1817       if (attr->threadprivate)
1818         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_THREADPRIVATE, attr_bits);
1819       if (attr->dummy)
1820         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_DUMMY, attr_bits);
1821       if (attr->result)
1822         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_RESULT, attr_bits);
1823       /* We deliberately don't preserve the "entry" flag.  */
1824
1825       if (attr->data)
1826         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_DATA, attr_bits);
1827       if (attr->in_namelist)
1828         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_IN_NAMELIST, attr_bits);
1829       if (attr->in_common)
1830         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_IN_COMMON, attr_bits);
1831
1832       if (attr->function)
1833         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_FUNCTION, attr_bits);
1834       if (attr->subroutine)
1835         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_SUBROUTINE, attr_bits);
1836       if (attr->generic)
1837         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_GENERIC, attr_bits);
1838       if (attr->abstract)
1839         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_ABSTRACT, attr_bits);
1840
1841       if (attr->sequence)
1842         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_SEQUENCE, attr_bits);
1843       if (attr->elemental)
1844         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_ELEMENTAL, attr_bits);
1845       if (attr->pure)
1846         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_PURE, attr_bits);
1847       if (attr->recursive)
1848         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_RECURSIVE, attr_bits);
1849       if (attr->always_explicit)
1850         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_ALWAYS_EXPLICIT, attr_bits);
1851       if (attr->cray_pointer)
1852         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_CRAY_POINTER, attr_bits);
1853       if (attr->cray_pointee)
1854         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_CRAY_POINTEE, attr_bits);
1855       if (attr->is_bind_c)
1856         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_IS_BIND_C, attr_bits);
1857       if (attr->is_c_interop)
1858         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_IS_C_INTEROP, attr_bits);
1859       if (attr->is_iso_c)
1860         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_IS_ISO_C, attr_bits);
1861       if (attr->alloc_comp)
1862         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_ALLOC_COMP, attr_bits);
1863       if (attr->pointer_comp)
1864         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_POINTER_COMP, attr_bits);
1865       if (attr->private_comp)
1866         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_PRIVATE_COMP, attr_bits);
1867       if (attr->zero_comp)
1868         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_ZERO_COMP, attr_bits);
1869       if (attr->is_class)
1870         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_IS_CLASS, attr_bits);
1871       if (attr->procedure)
1872         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_PROCEDURE, attr_bits);
1873       if (attr->proc_pointer)
1874         MIO_NAME (ab_attribute) (AB_PROC_POINTER, attr_bits);
1875
1876       mio_rparen ();
1877
1878     }
1879   else
1880     {
1881       for (;;)
1882         {
1883           t = parse_atom ();
1884           if (t == ATOM_RPAREN)
1885             break;
1886           if (t != ATOM_NAME)
1887             bad_module ("Expected attribute bit name");
1888
1889           switch ((ab_attribute) find_enum (attr_bits))
1890             {
1891             case AB_ALLOCATABLE:
1892               attr->allocatable = 1;
1893               break;
1894             case AB_ASYNCHRONOUS:
1895               attr->asynchronous = 1;
1896               break;
1897             case AB_DIMENSION:
1898               attr->dimension = 1;
1899               break;
1900             case AB_EXTERNAL:
1901               attr->external = 1;
1902               break;
1903             case AB_INTRINSIC:
1904               attr->intrinsic = 1;
1905               break;
1906             case AB_OPTIONAL:
1907               attr->optional = 1;
1908               break;
1909             case AB_POINTER:
1910               attr->pointer = 1;
1911               break;
1912             case AB_PROTECTED:
1913               attr->is_protected = 1;
1914               break;
1915             case AB_VALUE:
1916               attr->value = 1;
1917               break;
1918             case AB_VOLATILE:
1919               attr->volatile_ = 1;
1920               break;
1921             case AB_TARGET:
1922               attr->target = 1;
1923               break;
1924             case AB_THREADPRIVATE:
1925               attr->threadprivate = 1;
1926               break;
1927             case AB_DUMMY:
1928               attr->dummy = 1;
1929               break;
1930             case AB_RESULT:
1931               attr->result = 1;
1932               break;
1933             case AB_DATA:
1934               attr->data = 1;
1935               break;
1936             case AB_IN_NAMELIST:
1937               attr->in_namelist = 1;
1938               break;
1939             case AB_IN_COMMON:
1940               attr->in_common = 1;
1941               break;
1942             case AB_FUNCTION:
1943               attr->function = 1;
1944               break;
1945             case AB_SUBROUTINE:
1946               attr->subroutine = 1;
1947               break;
1948             case AB_GENERIC:
1949               attr->generic = 1;
1950               break;
1951             case AB_ABSTRACT:
1952               attr->abstract = 1;
1953               break;
1954             case AB_SEQUENCE:
1955               attr->sequence = 1;
1956               break;
1957             case AB_ELEMENTAL:
1958               attr->elemental = 1;
1959               break;
1960             case AB_PURE:
1961               attr->pure = 1;
1962               break;
1963             case AB_RECURSIVE:
1964               attr->recursive = 1;
1965               break;
1966             case AB_ALWAYS_EXPLICIT:
1967               attr->always_explicit = 1;
1968               break;
1969             case AB_CRAY_POINTER:
1970               attr->cray_pointer = 1;
1971               break;
1972             case AB_CRAY_POINTEE:
1973               attr->cray_pointee = 1;
1974               break;
1975             case AB_IS_BIND_C:
1976               attr->is_bind_c = 1;
1977               break;
1978             case AB_IS_C_INTEROP:
1979               attr->is_c_interop = 1;
1980               break;
1981             case AB_IS_ISO_C:
1982               attr->is_iso_c = 1;
1983               break;
1984             case AB_ALLOC_COMP:
1985               attr->alloc_comp = 1;
1986               break;
1987             case AB_POINTER_COMP:
1988               attr->pointer_comp = 1;
1989               break;
1990             case AB_PRIVATE_COMP:
1991               attr->private_comp = 1;
1992               break;
1993             case AB_ZERO_COMP:
1994               attr->zero_comp = 1;
1995               break;
1996             case AB_IS_CLASS:
1997               attr->is_class = 1;
1998               break;
1999             case AB_PROCEDURE:
2000               attr->procedure = 1;
2001               break;
2002             case AB_PROC_POINTER:
2003               attr->proc_pointer = 1;
2004               break;
2005             }
2006         }
2007     }
2008 }
2009
2010
2011 static const mstring bt_types[] = {
2012     minit ("INTEGER", BT_INTEGER),
2013     minit ("REAL", BT_REAL),
2014     minit ("COMPLEX", BT_COMPLEX),
2015     minit ("LOGICAL", BT_LOGICAL),
2016     minit ("CHARACTER", BT_CHARACTER),
2017     minit ("DERIVED", BT_DERIVED),
2018     minit ("CLASS", BT_CLASS),
2019     minit ("PROCEDURE", BT_PROCEDURE),
2020     minit ("UNKNOWN", BT_UNKNOWN),
2021     minit ("VOID", BT_VOID),
2022     minit (NULL, -1)
2023 };
2024
2025
2026 static void
2027 mio_charlen (gfc_charlen **clp)
2028 {
2029   gfc_charlen *cl;
2030
2031   mio_lparen ();
2032
2033   if (iomode == IO_OUTPUT)
2034     {
2035       cl = *clp;
2036       if (cl != NULL)
2037         mio_expr (&cl->length);
2038     }
2039   else
2040     {
2041       if (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
2042         {
2043           cl = gfc_new_charlen (gfc_current_ns, NULL);
2044           mio_expr (&cl->length);
2045           *clp = cl;
2046         }
2047     }
2048
2049   mio_rparen ();
2050 }
2051
2052
2053 /* See if a name is a generated name.  */
2054
2055 static int
2056 check_unique_name (const char *name)
2057 {
2058   return *name == '@';
2059 }
2060
2061
2062 static void
2063 mio_typespec (gfc_typespec *ts)
2064 {
2065   mio_lparen ();
2066
2067   ts->type = MIO_NAME (bt) (ts->type, bt_types);
2068
2069   if (ts->type != BT_DERIVED && ts->type != BT_CLASS)
2070     mio_integer (&ts->kind);
2071   else
2072     mio_symbol_ref (&ts->u.derived);
2073
2074   /* Add info for C interop and is_iso_c.  */
2075   mio_integer (&ts->is_c_interop);
2076   mio_integer (&ts->is_iso_c);
2077   
2078   /* If the typespec is for an identifier either from iso_c_binding, or
2079      a constant that was initialized to an identifier from it, use the
2080      f90_type.  Otherwise, use the ts->type, since it shouldn't matter.  */
2081   if (ts->is_iso_c)
2082     ts->f90_type = MIO_NAME (bt) (ts->f90_type, bt_types);
2083   else
2084     ts->f90_type = MIO_NAME (bt) (ts->type, bt_types);
2085
2086   if (ts->type != BT_CHARACTER)
2087     {
2088       /* ts->u.cl is only valid for BT_CHARACTER.  */
2089       mio_lparen ();
2090       mio_rparen ();
2091     }
2092   else
2093     mio_charlen (&ts->u.cl);
2094
2095   mio_rparen ();
2096 }
2097
2098
2099 static const mstring array_spec_types[] = {
2100     minit ("EXPLICIT", AS_EXPLICIT),
2101     minit ("ASSUMED_SHAPE", AS_ASSUMED_SHAPE),
2102     minit ("DEFERRED", AS_DEFERRED),
2103     minit ("ASSUMED_SIZE", AS_ASSUMED_SIZE),
2104     minit (NULL, -1)
2105 };
2106
2107
2108 static void
2109 mio_array_spec (gfc_array_spec **asp)
2110 {
2111   gfc_array_spec *as;
2112   int i;
2113
2114   mio_lparen ();
2115
2116   if (iomode == IO_OUTPUT)
2117     {
2118       if (*asp == NULL)
2119         goto done;
2120       as = *asp;
2121     }
2122   else
2123     {
2124       if (peek_atom () == ATOM_RPAREN)
2125         {
2126           *asp = NULL;
2127           goto done;
2128         }
2129
2130       *asp = as = gfc_get_array_spec ();
2131     }
2132
2133   mio_integer (&as->rank);
2134   as->type = MIO_NAME (array_type) (as->type, array_spec_types);
2135
2136   for (i = 0; i < as->rank; i++)
2137     {
2138       mio_expr (&as->lower[i]);
2139       mio_expr (&as->upper[i]);
2140     }
2141
2142 done:
2143   mio_rparen ();
2144 }
2145
2146
2147 /* Given a pointer to an array reference structure (which lives in a
2148    gfc_ref structure), find the corresponding array specification
2149    structure.  Storing the pointer in the ref structure doesn't quite
2150    work when loading from a module. Generating code for an array
2151    reference also needs more information than just the array spec.  */
2152
2153 static const mstring array_ref_types[] = {
2154     minit ("FULL", AR_FULL),
2155     minit ("ELEMENT", AR_ELEMENT),
2156     minit ("SECTION", AR_SECTION),
2157     minit (NULL, -1)
2158 };
2159
2160
2161 static void
2162 mio_array_ref (gfc_array_ref *ar)
2163 {
2164   int i;
2165
2166   mio_lparen ();
2167   ar->type = MIO_NAME (ar_type) (ar->type, array_ref_types);
2168   mio_integer (&ar->dimen);
2169
2170   switch (ar->type)
2171     {
2172     case AR_FULL:
2173       break;
2174
2175     case AR_ELEMENT:
2176       for (i = 0; i < ar->dimen; i++)
2177         mio_expr (&ar->start[i]);
2178
2179       break;
2180
2181     case AR_SECTION:
2182       for (i = 0; i < ar->dimen; i++)
2183         {
2184           mio_expr (&ar->start[i]);
2185           mio_expr (&ar->end[i]);
2186           mio_expr (&ar->stride[i]);
2187         }
2188
2189       break;
2190
2191     case AR_UNKNOWN:
2192       gfc_internal_error ("mio_array_ref(): Unknown array ref");
2193     }
2194
2195   /* Unfortunately, ar->dimen_type is an anonymous enumerated type so
2196      we can't call mio_integer directly.  Instead loop over each element
2197      and cast it to/from an integer.  */
2198   if (iomode == IO_OUTPUT)
2199     {
2200       for (i = 0; i < ar->dimen; i++)
2201         {
2202           int tmp = (int)ar->dimen_type[i];
2203           write_atom (ATOM_INTEGER, &tmp);
2204         }
2205     }
2206   else
2207     {
2208       for (i = 0; i < ar->dimen; i++)
2209         {
2210           require_atom (ATOM_INTEGER);
2211           ar->dimen_type[i] = (enum gfc_array_ref_dimen_type) atom_int;
2212         }
2213     }
2214
2215   if (iomode == IO_INPUT)
2216     {
2217       ar->where = gfc_current_locus;
2218
2219       for (i = 0; i < ar->dimen; i++)
2220         ar->c_where[i] = gfc_current_locus;
2221     }
2222
2223   mio_rparen ();
2224 }
2225
2226
2227 /* Saves or restores a pointer.  The pointer is converted back and
2228    forth from an integer.  We return the pointer_info pointer so that
2229    the caller can take additional action based on the pointer type.  */
2230
2231 static pointer_info *
2232 mio_pointer_ref (void *gp)
2233 {
2234   pointer_info *p;
2235
2236   if (iomode == IO_OUTPUT)
2237     {
2238       p = get_pointer (*((char **) gp));
2239       write_atom (ATOM_INTEGER, &p->integer);
2240     }
2241   else
2242     {
2243       require_atom (ATOM_INTEGER);
2244       p = add_fixup (atom_int, gp);
2245     }
2246
2247   return p;
2248 }
2249
2250
2251 /* Save and load references to components that occur within
2252    expressions.  We have to describe these references by a number and
2253    by name.  The number is necessary for forward references during
2254    reading, and the name is necessary if the symbol already exists in
2255    the namespace and is not loaded again.  */
2256
2257 static void
2258 mio_component_ref (gfc_component **cp, gfc_symbol *sym)
2259 {
2260   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
2261   gfc_component *q;
2262   pointer_info *p;
2263
2264   p = mio_pointer_ref (cp);
2265   if (p->type == P_UNKNOWN)
2266     p->type = P_COMPONENT;
2267
2268   if (iomode == IO_OUTPUT)
2269     mio_pool_string (&(*cp)->name);
2270   else
2271     {
2272       mio_internal_string (name);
2273
2274       /* It can happen that a component reference can be read before the
2275          associated derived type symbol has been loaded. Return now and
2276          wait for a later iteration of load_needed.  */
2277       if (sym == NULL)
2278         return;
2279
2280       if (sym->components != NULL && p->u.pointer == NULL)
2281         {
2282           /* Symbol already loaded, so search by name.  */
2283           for (q = sym->components; q; q = q->next)
2284             if (strcmp (q->name, name) == 0)
2285               break;
2286
2287           if (q == NULL)
2288             gfc_internal_error ("mio_component_ref(): Component not found");
2289
2290           associate_integer_pointer (p, q);
2291         }
2292
2293       /* Make sure this symbol will eventually be loaded.  */
2294       p = find_pointer2 (sym);
2295       if (p->u.rsym.state == UNUSED)
2296         p->u.rsym.state = NEEDED;
2297     }
2298 }
2299
2300
2301 static void mio_namespace_ref (gfc_namespace **nsp);
2302 static void mio_formal_arglist (gfc_formal_arglist **formal);
2303 static void mio_typebound_proc (gfc_typebound_proc** proc);
2304
2305 static void
2306 mio_component (gfc_component *c)
2307 {
2308   pointer_info *p;
2309   int n;
2310   gfc_formal_arglist *formal;
2311
2312   mio_lparen ();
2313
2314   if (iomode == IO_OUTPUT)
2315     {
2316       p = get_pointer (c);
2317       mio_integer (&p->integer);
2318     }
2319   else
2320     {
2321       mio_integer (&n);
2322       p = get_integer (n);
2323       associate_integer_pointer (p, c);
2324     }
2325
2326   if (p->type == P_UNKNOWN)
2327     p->type = P_COMPONENT;
2328
2329   mio_pool_string (&c->name);
2330   mio_typespec (&c->ts);
2331   mio_array_spec (&c->as);
2332
2333   mio_symbol_attribute (&c->attr);
2334   c->attr.access = MIO_NAME (gfc_access) (c->attr.access, access_types); 
2335
2336   mio_expr (&c->initializer);
2337
2338   if (c->attr.proc_pointer)
2339     {
2340       if (iomode == IO_OUTPUT)
2341         {
2342           formal = c->formal;
2343           while (formal && !formal->sym)
2344             formal = formal->next;
2345
2346           if (formal)
2347             mio_namespace_ref (&formal->sym->ns);
2348           else
2349             mio_namespace_ref (&c->formal_ns);
2350         }
2351       else
2352         {
2353           mio_namespace_ref (&c->formal_ns);
2354           /* TODO: if (c->formal_ns)
2355             {
2356               c->formal_ns->proc_name = c;
2357               c->refs++;
2358             }*/
2359         }
2360
2361       mio_formal_arglist (&c->formal);
2362
2363       mio_typebound_proc (&c->tb);
2364     }
2365
2366   mio_rparen ();
2367 }
2368
2369
2370 static void
2371 mio_component_list (gfc_component **cp)
2372 {
2373   gfc_component *c, *tail;
2374
2375   mio_lparen ();
2376
2377   if (iomode == IO_OUTPUT)
2378     {
2379       for (c = *cp; c; c = c->next)
2380         mio_component (c);
2381     }
2382   else
2383     {
2384       *cp = NULL;
2385       tail = NULL;
2386
2387       for (;;)
2388         {
2389           if (peek_atom () == ATOM_RPAREN)
2390             break;
2391
2392           c = gfc_get_component ();
2393           mio_component (c);
2394
2395           if (tail == NULL)
2396             *cp = c;
2397           else
2398             tail->next = c;
2399
2400           tail = c;
2401         }
2402     }
2403
2404   mio_rparen ();
2405 }
2406
2407
2408 static void
2409 mio_actual_arg (gfc_actual_arglist *a)
2410 {
2411   mio_lparen ();
2412   mio_pool_string (&a->name);
2413   mio_expr (&a->expr);
2414   mio_rparen ();
2415 }
2416
2417
2418 static void
2419 mio_actual_arglist (gfc_actual_arglist **ap)
2420 {
2421   gfc_actual_arglist *a, *tail;
2422
2423   mio_lparen ();
2424
2425   if (iomode == IO_OUTPUT)
2426     {
2427       for (a = *ap; a; a = a->next)
2428         mio_actual_arg (a);
2429
2430     }
2431   else
2432     {
2433       tail = NULL;
2434
2435       for (;;)
2436         {
2437           if (peek_atom () != ATOM_LPAREN)
2438             break;
2439
2440           a = gfc_get_actual_arglist ();
2441
2442           if (tail == NULL)
2443             *ap = a;
2444           else
2445             tail->next = a;
2446
2447           tail = a;
2448           mio_actual_arg (a);
2449         }
2450     }
2451
2452   mio_rparen ();
2453 }
2454
2455
2456 /* Read and write formal argument lists.  */
2457
2458 static void
2459 mio_formal_arglist (gfc_formal_arglist **formal)
2460 {
2461   gfc_formal_arglist *f, *tail;
2462
2463   mio_lparen ();
2464
2465   if (iomode == IO_OUTPUT)
2466     {
2467       for (f = *formal; f; f = f->next)
2468         mio_symbol_ref (&f->sym);
2469     }
2470   else
2471     {
2472       *formal = tail = NULL;
2473
2474       while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
2475         {
2476           f = gfc_get_formal_arglist ();
2477           mio_symbol_ref (&f->sym);
2478
2479           if (*formal == NULL)
2480             *formal = f;
2481           else
2482             tail->next = f;
2483
2484           tail = f;
2485         }
2486     }
2487
2488   mio_rparen ();
2489 }
2490
2491
2492 /* Save or restore a reference to a symbol node.  */
2493
2494 pointer_info *
2495 mio_symbol_ref (gfc_symbol **symp)
2496 {
2497   pointer_info *p;
2498
2499   p = mio_pointer_ref (symp);
2500   if (p->type == P_UNKNOWN)
2501     p->type = P_SYMBOL;
2502
2503   if (iomode == IO_OUTPUT)
2504     {
2505       if (p->u.wsym.state == UNREFERENCED)
2506         p->u.wsym.state = NEEDS_WRITE;
2507     }
2508   else
2509     {
2510       if (p->u.rsym.state == UNUSED)
2511         p->u.rsym.state = NEEDED;
2512     }
2513   return p;
2514 }
2515
2516
2517 /* Save or restore a reference to a symtree node.  */
2518
2519 static void
2520 mio_symtree_ref (gfc_symtree **stp)
2521 {
2522   pointer_info *p;
2523   fixup_t *f;
2524
2525   if (iomode == IO_OUTPUT)
2526     mio_symbol_ref (&(*stp)->n.sym);
2527   else
2528     {
2529       require_atom (ATOM_INTEGER);
2530       p = get_integer (atom_int);
2531
2532       /* An unused equivalence member; make a symbol and a symtree
2533          for it.  */
2534       if (in_load_equiv && p->u.rsym.symtree == NULL)
2535         {
2536           /* Since this is not used, it must have a unique name.  */
2537           p->u.rsym.symtree = gfc_get_unique_symtree (gfc_current_ns);
2538
2539           /* Make the symbol.  */
2540           if (p->u.rsym.sym == NULL)
2541             {
2542               p->u.rsym.sym = gfc_new_symbol (p->u.rsym.true_name,
2543                                               gfc_current_ns);
2544               p->u.rsym.sym->module = gfc_get_string (p->u.rsym.module);
2545             }
2546
2547           p->u.rsym.symtree->n.sym = p->u.rsym.sym;
2548           p->u.rsym.symtree->n.sym->refs++;
2549           p->u.rsym.referenced = 1;
2550
2551           /* If the symbol is PRIVATE and in COMMON, load_commons will
2552              generate a fixup symbol, which must be associated.  */
2553           if (p->fixup)
2554             resolve_fixups (p->fixup, p->u.rsym.sym);
2555           p->fixup = NULL;
2556         }
2557       
2558       if (p->type == P_UNKNOWN)
2559         p->type = P_SYMBOL;
2560
2561       if (p->u.rsym.state == UNUSED)
2562         p->u.rsym.state = NEEDED;
2563
2564       if (p->u.rsym.symtree != NULL)
2565         {
2566           *stp = p->u.rsym.symtree;
2567         }
2568       else
2569         {
2570           f = XCNEW (fixup_t);
2571
2572           f->next = p->u.rsym.stfixup;
2573           p->u.rsym.stfixup = f;
2574
2575           f->pointer = (void **) stp;
2576         }
2577     }
2578 }
2579
2580
2581 static void
2582 mio_iterator (gfc_iterator **ip)
2583 {
2584   gfc_iterator *iter;
2585
2586   mio_lparen ();
2587
2588   if (iomode == IO_OUTPUT)
2589     {
2590       if (*ip == NULL)
2591         goto done;
2592     }
2593   else
2594     {
2595       if (peek_atom () == ATOM_RPAREN)
2596         {
2597           *ip = NULL;
2598           goto done;
2599         }
2600
2601       *ip = gfc_get_iterator ();
2602     }
2603
2604   iter = *ip;
2605
2606   mio_expr (&iter->var);
2607   mio_expr (&iter->start);
2608   mio_expr (&iter->end);
2609   mio_expr (&iter->step);
2610
2611 done:
2612   mio_rparen ();
2613 }
2614
2615
2616 static void
2617 mio_constructor (gfc_constructor **cp)
2618 {
2619   gfc_constructor *c, *tail;
2620
2621   mio_lparen ();
2622
2623   if (iomode == IO_OUTPUT)
2624     {
2625       for (c = *cp; c; c = c->next)
2626         {
2627           mio_lparen ();
2628           mio_expr (&c->expr);
2629           mio_iterator (&c->iterator);
2630           mio_rparen ();
2631         }
2632     }
2633   else
2634     {
2635       *cp = NULL;
2636       tail = NULL;
2637
2638       while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
2639         {
2640           c = gfc_get_constructor ();
2641
2642           if (tail == NULL)
2643             *cp = c;
2644           else
2645             tail->next = c;
2646
2647           tail = c;
2648
2649           mio_lparen ();
2650           mio_expr (&c->expr);
2651           mio_iterator (&c->iterator);
2652           mio_rparen ();
2653         }
2654     }
2655
2656   mio_rparen ();
2657 }
2658
2659
2660 static const mstring ref_types[] = {
2661     minit ("ARRAY", REF_ARRAY),
2662     minit ("COMPONENT", REF_COMPONENT),
2663     minit ("SUBSTRING", REF_SUBSTRING),
2664     minit (NULL, -1)
2665 };
2666
2667
2668 static void
2669 mio_ref (gfc_ref **rp)
2670 {
2671   gfc_ref *r;
2672
2673   mio_lparen ();
2674
2675   r = *rp;
2676   r->type = MIO_NAME (ref_type) (r->type, ref_types);
2677
2678   switch (r->type)
2679     {
2680     case REF_ARRAY:
2681       mio_array_ref (&r->u.ar);
2682       break;
2683
2684     case REF_COMPONENT:
2685       mio_symbol_ref (&r->u.c.sym);
2686       mio_component_ref (&r->u.c.component, r->u.c.sym);
2687       break;
2688
2689     case REF_SUBSTRING:
2690       mio_expr (&r->u.ss.start);
2691       mio_expr (&r->u.ss.end);
2692       mio_charlen (&r->u.ss.length);
2693       break;
2694     }
2695
2696   mio_rparen ();
2697 }
2698
2699
2700 static void
2701 mio_ref_list (gfc_ref **rp)
2702 {
2703   gfc_ref *ref, *head, *tail;
2704
2705   mio_lparen ();
2706
2707   if (iomode == IO_OUTPUT)
2708     {
2709       for (ref = *rp; ref; ref = ref->next)
2710         mio_ref (&ref);
2711     }
2712   else
2713     {
2714       head = tail = NULL;
2715
2716       while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
2717         {
2718           if (head == NULL)
2719             head = tail = gfc_get_ref ();
2720           else
2721             {
2722               tail->next = gfc_get_ref ();
2723               tail = tail->next;
2724             }
2725
2726           mio_ref (&tail);
2727         }
2728
2729       *rp = head;
2730     }
2731
2732   mio_rparen ();
2733 }
2734
2735
2736 /* Read and write an integer value.  */
2737
2738 static void
2739 mio_gmp_integer (mpz_t *integer)
2740 {
2741   char *p;
2742
2743   if (iomode == IO_INPUT)
2744     {
2745       if (parse_atom () != ATOM_STRING)
2746         bad_module ("Expected integer string");
2747
2748       mpz_init (*integer);
2749       if (mpz_set_str (*integer, atom_string, 10))
2750         bad_module ("Error converting integer");
2751
2752       gfc_free (atom_string);
2753     }
2754   else
2755     {
2756       p = mpz_get_str (NULL, 10, *integer);
2757       write_atom (ATOM_STRING, p);
2758       gfc_free (p);
2759     }
2760 }
2761
2762
2763 static void
2764 mio_gmp_real (mpfr_t *real)
2765 {
2766   mp_exp_t exponent;
2767   char *p;
2768
2769   if (iomode == IO_INPUT)
2770     {
2771       if (parse_atom () != ATOM_STRING)
2772         bad_module ("Expected real string");
2773
2774       mpfr_init (*real);
2775       mpfr_set_str (*real, atom_string, 16, GFC_RND_MODE);
2776       gfc_free (atom_string);
2777     }
2778   else
2779     {
2780       p = mpfr_get_str (NULL, &exponent, 16, 0, *real, GFC_RND_MODE);
2781
2782       if (mpfr_nan_p (*real) || mpfr_inf_p (*real))
2783         {
2784           write_atom (ATOM_STRING, p);
2785           gfc_free (p);
2786           return;
2787         }
2788
2789       atom_string = XCNEWVEC (char, strlen (p) + 20);
2790
2791       sprintf (atom_string, "0.%s@%ld", p, exponent);
2792
2793       /* Fix negative numbers.  */
2794       if (atom_string[2] == '-')
2795         {
2796           atom_string[0] = '-';
2797           atom_string[1] = '0';
2798           atom_string[2] = '.';
2799         }
2800
2801       write_atom (ATOM_STRING, atom_string);
2802
2803       gfc_free (atom_string);
2804       gfc_free (p);
2805     }
2806 }
2807
2808
2809 /* Save and restore the shape of an array constructor.  */
2810
2811 static void
2812 mio_shape (mpz_t **pshape, int rank)
2813 {
2814   mpz_t *shape;
2815   atom_type t;
2816   int n;
2817
2818   /* A NULL shape is represented by ().  */
2819   mio_lparen ();
2820
2821   if (iomode == IO_OUTPUT)
2822     {
2823       shape = *pshape;
2824       if (!shape)
2825         {
2826           mio_rparen ();
2827           return;
2828         }
2829     }
2830   else
2831     {
2832       t = peek_atom ();
2833       if (t == ATOM_RPAREN)
2834         {
2835           *pshape = NULL;
2836           mio_rparen ();
2837           return;
2838         }
2839
2840       shape = gfc_get_shape (rank);
2841       *pshape = shape;
2842     }
2843
2844   for (n = 0; n < rank; n++)
2845     mio_gmp_integer (&shape[n]);
2846
2847   mio_rparen ();
2848 }
2849
2850
2851 static const mstring expr_types[] = {
2852     minit ("OP", EXPR_OP),
2853     minit ("FUNCTION", EXPR_FUNCTION),
2854     minit ("CONSTANT", EXPR_CONSTANT),
2855     minit ("VARIABLE", EXPR_VARIABLE),
2856     minit ("SUBSTRING", EXPR_SUBSTRING),
2857     minit ("STRUCTURE", EXPR_STRUCTURE),
2858     minit ("ARRAY", EXPR_ARRAY),
2859     minit ("NULL", EXPR_NULL),
2860     minit ("COMPCALL", EXPR_COMPCALL),
2861     minit (NULL, -1)
2862 };
2863
2864 /* INTRINSIC_ASSIGN is missing because it is used as an index for
2865    generic operators, not in expressions.  INTRINSIC_USER is also
2866    replaced by the correct function name by the time we see it.  */
2867
2868 static const mstring intrinsics[] =
2869 {
2870     minit ("UPLUS", INTRINSIC_UPLUS),
2871     minit ("UMINUS", INTRINSIC_UMINUS),
2872     minit ("PLUS", INTRINSIC_PLUS),
2873     minit ("MINUS", INTRINSIC_MINUS),
2874     minit ("TIMES", INTRINSIC_TIMES),
2875     minit ("DIVIDE", INTRINSIC_DIVIDE),
2876     minit ("POWER", INTRINSIC_POWER),
2877     minit ("CONCAT", INTRINSIC_CONCAT),
2878     minit ("AND", INTRINSIC_AND),
2879     minit ("OR", INTRINSIC_OR),
2880     minit ("EQV", INTRINSIC_EQV),
2881     minit ("NEQV", INTRINSIC_NEQV),
2882     minit ("EQ_SIGN", INTRINSIC_EQ),
2883     minit ("EQ", INTRINSIC_EQ_OS),
2884     minit ("NE_SIGN", INTRINSIC_NE),
2885     minit ("NE", INTRINSIC_NE_OS),
2886     minit ("GT_SIGN", INTRINSIC_GT),
2887     minit ("GT", INTRINSIC_GT_OS),
2888     minit ("GE_SIGN", INTRINSIC_GE),
2889     minit ("GE", INTRINSIC_GE_OS),
2890     minit ("LT_SIGN", INTRINSIC_LT),
2891     minit ("LT", INTRINSIC_LT_OS),
2892     minit ("LE_SIGN", INTRINSIC_LE),
2893     minit ("LE", INTRINSIC_LE_OS),
2894     minit ("NOT", INTRINSIC_NOT),
2895     minit ("PARENTHESES", INTRINSIC_PARENTHESES),
2896     minit (NULL, -1)
2897 };
2898
2899
2900 /* Remedy a couple of situations where the gfc_expr's can be defective.  */
2901  
2902 static void
2903 fix_mio_expr (gfc_expr *e)
2904 {
2905   gfc_symtree *ns_st = NULL;
2906   const char *fname;
2907
2908   if (iomode != IO_OUTPUT)
2909     return;
2910
2911   if (e->symtree)
2912     {
2913       /* If this is a symtree for a symbol that came from a contained module
2914          namespace, it has a unique name and we should look in the current
2915          namespace to see if the required, non-contained symbol is available
2916          yet. If so, the latter should be written.  */
2917       if (e->symtree->n.sym && check_unique_name (e->symtree->name))
2918         ns_st = gfc_find_symtree (gfc_current_ns->sym_root,
2919                                   e->symtree->n.sym->name);
2920
2921       /* On the other hand, if the existing symbol is the module name or the
2922          new symbol is a dummy argument, do not do the promotion.  */
2923       if (ns_st && ns_st->n.sym
2924           && ns_st->n.sym->attr.flavor != FL_MODULE
2925           && !e->symtree->n.sym->attr.dummy)
2926         e->symtree = ns_st;
2927     }
2928   else if (e->expr_type == EXPR_FUNCTION && e->value.function.name)
2929     {
2930       /* In some circumstances, a function used in an initialization
2931          expression, in one use associated module, can fail to be
2932          coupled to its symtree when used in a specification
2933          expression in another module.  */
2934       fname = e->value.function.esym ? e->value.function.esym->name
2935                                      : e->value.function.isym->name;
2936       e->symtree = gfc_find_symtree (gfc_current_ns->sym_root, fname);
2937
2938       if (e->symtree)
2939         return;
2940
2941       /* This is probably a reference to a private procedure from another
2942          module.  To prevent a segfault, make a generic with no specific
2943          instances.  If this module is used, without the required
2944          specific coming from somewhere, the appropriate error message
2945          is issued.  */
2946       gfc_get_symbol (fname, gfc_current_ns, &sym);
2947       sym->attr.flavor = FL_PROCEDURE;
2948       sym->attr.generic = 1;
2949       e->symtree = gfc_find_symtree (gfc_current_ns->sym_root, fname);
2950     }
2951 }
2952
2953
2954 /* Read and write expressions.  The form "()" is allowed to indicate a
2955    NULL expression.  */
2956
2957 static void
2958 mio_expr (gfc_expr **ep)
2959 {
2960   gfc_expr *e;
2961   atom_type t;
2962   int flag;
2963
2964   mio_lparen ();
2965
2966   if (iomode == IO_OUTPUT)
2967     {
2968       if (*ep == NULL)
2969         {
2970           mio_rparen ();
2971           return;
2972         }
2973
2974       e = *ep;
2975       MIO_NAME (expr_t) (e->expr_type, expr_types);
2976     }
2977   else
2978     {
2979       t = parse_atom ();
2980       if (t == ATOM_RPAREN)
2981         {
2982           *ep = NULL;
2983           return;
2984         }
2985
2986       if (t != ATOM_NAME)
2987         bad_module ("Expected expression type");
2988
2989       e = *ep = gfc_get_expr ();
2990       e->where = gfc_current_locus;
2991       e->expr_type = (expr_t) find_enum (expr_types);
2992     }
2993
2994   mio_typespec (&e->ts);
2995   mio_integer (&e->rank);
2996
2997   fix_mio_expr (e);
2998
2999   switch (e->expr_type)
3000     {
3001     case EXPR_OP:
3002       e->value.op.op
3003         = MIO_NAME (gfc_intrinsic_op) (e->value.op.op, intrinsics);
3004
3005       switch (e->value.op.op)
3006         {
3007         case INTRINSIC_UPLUS:
3008         case INTRINSIC_UMINUS:
3009         case INTRINSIC_NOT:
3010         case INTRINSIC_PARENTHESES:
3011           mio_expr (&e->value.op.op1);
3012           break;
3013
3014         case INTRINSIC_PLUS:
3015         case INTRINSIC_MINUS:
3016         case INTRINSIC_TIMES:
3017         case INTRINSIC_DIVIDE:
3018         case INTRINSIC_POWER:
3019         case INTRINSIC_CONCAT:
3020         case INTRINSIC_AND:
3021         case INTRINSIC_OR:
3022         case INTRINSIC_EQV:
3023         case INTRINSIC_NEQV:
3024         case INTRINSIC_EQ:
3025         case INTRINSIC_EQ_OS:
3026         case INTRINSIC_NE:
3027         case INTRINSIC_NE_OS:
3028         case INTRINSIC_GT:
3029         case INTRINSIC_GT_OS:
3030         case INTRINSIC_GE:
3031         case INTRINSIC_GE_OS:
3032         case INTRINSIC_LT:
3033         case INTRINSIC_LT_OS:
3034         case INTRINSIC_LE:
3035         case INTRINSIC_LE_OS:
3036           mio_expr (&e->value.op.op1);
3037           mio_expr (&e->value.op.op2);
3038           break;
3039
3040         default:
3041           bad_module ("Bad operator");
3042         }
3043
3044       break;
3045
3046     case EXPR_FUNCTION:
3047       mio_symtree_ref (&e->symtree);
3048       mio_actual_arglist (&e->value.function.actual);
3049
3050       if (iomode == IO_OUTPUT)
3051         {
3052           e->value.function.name
3053             = mio_allocated_string (e->value.function.name);
3054           flag = e->value.function.esym != NULL;
3055           mio_integer (&flag);
3056           if (flag)
3057             mio_symbol_ref (&e->value.function.esym);
3058           else
3059             write_atom (ATOM_STRING, e->value.function.isym->name);
3060         }
3061       else
3062         {
3063           require_atom (ATOM_STRING);
3064           e->value.function.name = gfc_get_string (atom_string);
3065           gfc_free (atom_string);
3066
3067           mio_integer (&flag);
3068           if (flag)
3069             mio_symbol_ref (&e->value.function.esym);
3070           else
3071             {
3072               require_atom (ATOM_STRING);
3073               e->value.function.isym = gfc_find_function (atom_string);
3074               gfc_free (atom_string);
3075             }
3076         }
3077
3078       break;
3079
3080     case EXPR_VARIABLE:
3081       mio_symtree_ref (&e->symtree);
3082       mio_ref_list (&e->ref);
3083       break;
3084
3085     case EXPR_SUBSTRING:
3086       e->value.character.string
3087         = CONST_CAST (gfc_char_t *,
3088                       mio_allocated_wide_string (e->value.character.string,
3089                                                  e->value.character.length));
3090       mio_ref_list (&e->ref);
3091       break;
3092
3093     case EXPR_STRUCTURE:
3094     case EXPR_ARRAY:
3095       mio_constructor (&e->value.constructor);
3096       mio_shape (&e->shape, e->rank);
3097       break;
3098
3099     case EXPR_CONSTANT:
3100       switch (e->ts.type)
3101         {
3102         case BT_INTEGER:
3103           mio_gmp_integer (&e->value.integer);
3104           break;
3105
3106         case BT_REAL:
3107           gfc_set_model_kind (e->ts.kind);
3108           mio_gmp_real (&e->value.real);
3109           break;
3110
3111         case BT_COMPLEX:
3112           gfc_set_model_kind (e->ts.kind);
3113           mio_gmp_real (&mpc_realref (e->value.complex));
3114           mio_gmp_real (&mpc_imagref (e->value.complex));
3115           break;
3116
3117         case BT_LOGICAL:
3118           mio_integer (&e->value.logical);
3119           break;
3120
3121         case BT_CHARACTER:
3122           mio_integer (&e->value.character.length);
3123           e->value.character.string
3124             = CONST_CAST (gfc_char_t *,
3125                           mio_allocated_wide_string (e->value.character.string,
3126                                                      e->value.character.length));
3127           break;
3128
3129         default:
3130           bad_module ("Bad type in constant expression");
3131         }
3132
3133       break;
3134
3135     case EXPR_NULL:
3136       break;
3137
3138     case EXPR_COMPCALL:
3139     case EXPR_PPC:
3140       gcc_unreachable ();
3141       break;
3142     }
3143
3144   mio_rparen ();
3145 }
3146
3147
3148 /* Read and write namelists.  */
3149
3150 static void
3151 mio_namelist (gfc_symbol *sym)
3152 {
3153   gfc_namelist *n, *m;
3154   const char *check_name;
3155
3156   mio_lparen ();
3157
3158   if (iomode == IO_OUTPUT)
3159     {
3160       for (n = sym->namelist; n; n = n->next)
3161         mio_symbol_ref (&n->sym);
3162     }
3163   else
3164     {
3165       /* This departure from the standard is flagged as an error.
3166          It does, in fact, work correctly. TODO: Allow it
3167          conditionally?  */
3168       if (sym->attr.flavor == FL_NAMELIST)
3169         {
3170           check_name = find_use_name (sym->name, false);
3171           if (check_name && strcmp (check_name, sym->name) != 0)
3172             gfc_error ("Namelist %s cannot be renamed by USE "
3173                        "association to %s", sym->name, check_name);
3174         }
3175
3176       m = NULL;
3177       while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
3178         {
3179           n = gfc_get_namelist ();
3180           mio_symbol_ref (&n->sym);
3181
3182           if (sym->namelist == NULL)
3183             sym->namelist = n;
3184           else
3185             m->next = n;
3186
3187           m = n;
3188         }
3189       sym->namelist_tail = m;
3190     }
3191
3192   mio_rparen ();
3193 }
3194
3195
3196 /* Save/restore lists of gfc_interface structures.  When loading an
3197    interface, we are really appending to the existing list of
3198    interfaces.  Checking for duplicate and ambiguous interfaces has to
3199    be done later when all symbols have been loaded.  */
3200
3201 pointer_info *
3202 mio_interface_rest (gfc_interface **ip)
3203 {
3204   gfc_interface *tail, *p;
3205   pointer_info *pi = NULL;
3206
3207   if (iomode == IO_OUTPUT)
3208     {
3209       if (ip != NULL)
3210         for (p = *ip; p; p = p->next)
3211           mio_symbol_ref (&p->sym);
3212     }
3213   else
3214     {
3215       if (*ip == NULL)
3216         tail = NULL;
3217       else
3218         {
3219           tail = *ip;
3220           while (tail->next)
3221             tail = tail->next;
3222         }
3223
3224       for (;;)
3225         {
3226           if (peek_atom () == ATOM_RPAREN)
3227             break;
3228
3229           p = gfc_get_interface ();
3230           p->where = gfc_current_locus;
3231           pi = mio_symbol_ref (&p->sym);
3232
3233           if (tail == NULL)
3234             *ip = p;
3235           else
3236             tail->next = p;
3237
3238           tail = p;
3239         }
3240     }
3241
3242   mio_rparen ();
3243   return pi;
3244 }
3245
3246
3247 /* Save/restore a nameless operator interface.  */
3248
3249 static void
3250 mio_interface (gfc_interface **ip)
3251 {
3252   mio_lparen ();
3253   mio_interface_rest (ip);
3254 }
3255
3256
3257 /* Save/restore a named operator interface.  */
3258
3259 static void
3260 mio_symbol_interface (const char **name, const char **module,
3261                       gfc_interface **ip)
3262 {
3263   mio_lparen ();
3264   mio_pool_string (name);
3265   mio_pool_string (module);
3266   mio_interface_rest (ip);
3267 }
3268
3269
3270 static void
3271 mio_namespace_ref (gfc_namespace **nsp)
3272 {
3273   gfc_namespace *ns;
3274   pointer_info *p;
3275
3276   p = mio_pointer_ref (nsp);
3277
3278   if (p->type == P_UNKNOWN)
3279     p->type = P_NAMESPACE;
3280
3281   if (iomode == IO_INPUT && p->integer != 0)
3282     {
3283       ns = (gfc_namespace *) p->u.pointer;
3284       if (ns == NULL)
3285         {
3286           ns = gfc_get_namespace (NULL, 0);
3287           associate_integer_pointer (p, ns);
3288         }
3289       else
3290         ns->refs++;
3291     }
3292 }
3293
3294
3295 /* Save/restore the f2k_derived namespace of a derived-type symbol.  */
3296
3297 static gfc_namespace* current_f2k_derived;
3298
3299 static void
3300 mio_typebound_proc (gfc_typebound_proc** proc)
3301 {
3302   int flag;
3303   int overriding_flag;
3304
3305   if (iomode == IO_INPUT)
3306     {
3307       *proc = gfc_get_typebound_proc ();
3308       (*proc)->where = gfc_current_locus;
3309     }
3310   gcc_assert (*proc);
3311
3312   mio_lparen ();
3313
3314   (*proc)->access = MIO_NAME (gfc_access) ((*proc)->access, access_types);
3315
3316   /* IO the NON_OVERRIDABLE/DEFERRED combination.  */
3317   gcc_assert (!((*proc)->deferred && (*proc)->non_overridable));
3318   overriding_flag = ((*proc)->deferred << 1) | (*proc)->non_overridable;
3319   overriding_flag = mio_name (overriding_flag, binding_overriding);
3320   (*proc)->deferred = ((overriding_flag & 2) != 0);
3321   (*proc)->non_overridable = ((overriding_flag & 1) != 0);
3322   gcc_assert (!((*proc)->deferred && (*proc)->non_overridable));
3323
3324   (*proc)->nopass = mio_name ((*proc)->nopass, binding_passing);
3325   (*proc)->is_generic = mio_name ((*proc)->is_generic, binding_generic);
3326   (*proc)->ppc = mio_name((*proc)->ppc, binding_ppc);
3327
3328   mio_pool_string (&((*proc)->pass_arg));
3329
3330   flag = (int) (*proc)->pass_arg_num;
3331   mio_integer (&flag);
3332   (*proc)->pass_arg_num = (unsigned) flag;
3333
3334   if ((*proc)->is_generic)
3335     {
3336       gfc_tbp_generic* g;
3337
3338       mio_lparen ();
3339
3340       if (iomode == IO_OUTPUT)
3341         for (g = (*proc)->u.generic; g; g = g->next)
3342           mio_allocated_string (g->specific_st->name);
3343       else
3344         {
3345           (*proc)->u.generic = NULL;
3346           while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
3347             {
3348               gfc_symtree** sym_root;
3349
3350               g = gfc_get_tbp_generic ();
3351               g->specific = NULL;
3352
3353               require_atom (ATOM_STRING);
3354               sym_root = &current_f2k_derived->tb_sym_root;
3355               g->specific_st = gfc_get_tbp_symtree (sym_root, atom_string);
3356               gfc_free (atom_string);
3357
3358               g->next = (*proc)->u.generic;
3359               (*proc)->u.generic = g;
3360             }
3361         }
3362
3363       mio_rparen ();
3364     }
3365   else if (!(*proc)->ppc)
3366     mio_symtree_ref (&(*proc)->u.specific);
3367
3368   mio_rparen ();
3369 }
3370
3371 /* Walker-callback function for this purpose.  */
3372 static void
3373 mio_typebound_symtree (gfc_symtree* st)
3374 {
3375   if (iomode == IO_OUTPUT && !st->n.tb)
3376     return;
3377
3378   if (iomode == IO_OUTPUT)
3379     {
3380       mio_lparen ();
3381       mio_allocated_string (st->name);
3382     }
3383   /* For IO_INPUT, the above is done in mio_f2k_derived.  */
3384
3385   mio_typebound_proc (&st->n.tb);
3386   mio_rparen ();
3387 }
3388
3389 /* IO a full symtree (in all depth).  */
3390 static void
3391 mio_full_typebound_tree (gfc_symtree** root)
3392 {
3393   mio_lparen ();
3394
3395   if (iomode == IO_OUTPUT)
3396     gfc_traverse_symtree (*root, &mio_typebound_symtree);
3397   else
3398     {
3399       while (peek_atom () == ATOM_LPAREN)
3400         {
3401           gfc_symtree* st;
3402
3403           mio_lparen (); 
3404
3405           require_atom (ATOM_STRING);
3406           st = gfc_get_tbp_symtree (root, atom_string);
3407           gfc_free (atom_string);
3408
3409           mio_typebound_symtree (st);
3410         }
3411     }
3412
3413   mio_rparen ();
3414 }
3415
3416 static void
3417 mio_finalizer (gfc_finalizer **f)
3418 {
3419   if (iomode == IO_OUTPUT)
3420     {
3421       gcc_assert (*f);
3422       gcc_assert ((*f)->proc_tree); /* Should already be resolved.  */
3423       mio_symtree_ref (&(*f)->proc_tree);
3424     }
3425   else
3426     {
3427       *f = gfc_get_finalizer ();
3428       (*f)->where = gfc_current_locus; /* Value should not matter.  */
3429       (*f)->next = NULL;
3430
3431       mio_symtree_ref (&(*f)->proc_tree);
3432       (*f)->proc_sym = NULL;
3433     }
3434 }
3435
3436 static void
3437 mio_f2k_derived (gfc_namespace *f2k)
3438 {
3439   current_f2k_derived = f2k;
3440
3441   /* Handle the list of finalizer procedures.  */
3442   mio_lparen ();
3443   if (iomode == IO_OUTPUT)
3444     {
3445       gfc_finalizer *f;
3446       for (f = f2k->finalizers; f; f = f->next)
3447         mio_finalizer (&f);
3448     }
3449   else
3450     {
3451       f2k->finalizers = NULL;
3452       while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
3453         {
3454           gfc_finalizer *cur = NULL;
3455           mio_finalizer (&cur);
3456           cur->next = f2k->finalizers;
3457           f2k->finalizers = cur;
3458         }
3459     }
3460   mio_rparen ();
3461
3462   /* Handle type-bound procedures.  */
3463   mio_full_typebound_tree (&f2k->tb_sym_root);
3464
3465   /* Type-bound user operators.  */
3466   mio_full_typebound_tree (&f2k->tb_uop_root);
3467
3468   /* Type-bound intrinsic operators.  */
3469   mio_lparen ();
3470   if (iomode == IO_OUTPUT)
3471     {
3472       int op;
3473       for (op = GFC_INTRINSIC_BEGIN; op != GFC_INTRINSIC_END; ++op)
3474         {
3475           gfc_intrinsic_op realop;
3476
3477           if (op == INTRINSIC_USER || !f2k->tb_op[op])
3478             continue;
3479
3480           mio_lparen ();
3481           realop = (gfc_intrinsic_op) op;
3482           mio_intrinsic_op (&realop);
3483           mio_typebound_proc (&f2k->tb_op[op]);
3484           mio_rparen ();
3485         }
3486     }
3487   else
3488     while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
3489       {
3490         gfc_intrinsic_op op = GFC_INTRINSIC_BEGIN; /* Silence GCC.  */
3491
3492         mio_lparen ();
3493         mio_intrinsic_op (&op);
3494         mio_typebound_proc (&f2k->tb_op[op]);
3495         mio_rparen ();
3496       }
3497   mio_rparen ();
3498 }
3499
3500 static void
3501 mio_full_f2k_derived (gfc_symbol *sym)
3502 {
3503   mio_lparen ();
3504   
3505   if (iomode == IO_OUTPUT)
3506     {
3507       if (sym->f2k_derived)
3508         mio_f2k_derived (sym->f2k_derived);
3509     }
3510   else
3511     {
3512       if (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
3513         {
3514           sym->f2k_derived = gfc_get_namespace (NULL, 0);
3515           mio_f2k_derived (sym->f2k_derived);
3516         }
3517       else
3518         gcc_assert (!sym->f2k_derived);
3519     }
3520
3521   mio_rparen ();
3522 }
3523
3524
3525 /* Unlike most other routines, the address of the symbol node is already
3526    fixed on input and the name/module has already been filled in.  */
3527
3528 static void
3529 mio_symbol (gfc_symbol *sym)
3530 {
3531   int intmod = INTMOD_NONE;
3532   
3533   mio_lparen ();
3534
3535   mio_symbol_attribute (&sym->attr);
3536   mio_typespec (&sym->ts);
3537
3538   if (iomode == IO_OUTPUT)
3539     mio_namespace_ref (&sym->formal_ns);
3540   else
3541     {
3542       mio_namespace_ref (&sym->formal_ns);
3543       if (sym->formal_ns)
3544         {
3545           sym->formal_ns->proc_name = sym;
3546           sym->refs++;
3547         }
3548     }
3549
3550   /* Save/restore common block links.  */
3551   mio_symbol_ref (&sym->common_next);
3552
3553   mio_formal_arglist (&sym->formal);
3554
3555   if (sym->attr.flavor == FL_PARAMETER)
3556     mio_expr (&sym->value);
3557
3558   mio_array_spec (&sym->as);
3559
3560   mio_symbol_ref (&sym->result);
3561
3562   if (sym->attr.cray_pointee)
3563     mio_symbol_ref (&sym->cp_pointer);
3564
3565   /* Note that components are always saved, even if they are supposed
3566      to be private.  Component access is checked during searching.  */
3567
3568   mio_component_list (&sym->components);
3569
3570   if (sym->components != NULL)
3571     sym->component_access
3572       = MIO_NAME (gfc_access) (sym->component_access, access_types);
3573
3574   /* Load/save the f2k_derived namespace of a derived-type symbol.  */
3575   mio_full_f2k_derived (sym);
3576
3577   mio_namelist (sym);
3578
3579   /* Add the fields that say whether this is from an intrinsic module,
3580      and if so, what symbol it is within the module.  */
3581 /*   mio_integer (&(sym->from_intmod)); */
3582   if (iomode == IO_OUTPUT)
3583     {
3584       intmod = sym->from_intmod;
3585       mio_integer (&intmod);
3586     }
3587   else
3588     {
3589       mio_integer (&intmod);
3590       sym->from_intmod = (intmod_id) intmod;
3591     }
3592   
3593   mio_integer (&(sym->intmod_sym_id));
3594
3595   if (sym->attr.flavor == FL_DERIVED)
3596     mio_integer (&(sym->hash_value));
3597
3598   mio_rparen ();
3599 }
3600
3601
3602 /************************* Top level subroutines *************************/
3603
3604 /* Given a root symtree node and a symbol, try to find a symtree that
3605    references the symbol that is not a unique name.  */
3606
3607 static gfc_symtree *
3608 find_symtree_for_symbol (gfc_symtree *st, gfc_symbol *sym)
3609 {
3610   gfc_symtree *s = NULL;
3611
3612   if (st == NULL)
3613     return s;
3614
3615   s = find_symtree_for_symbol (st->right, sym);
3616   if (s != NULL)
3617     return s;
3618   s = find_symtree_for_symbol (st->left, sym);
3619   if (s != NULL)
3620     return s;
3621
3622   if (st->n.sym == sym && !check_unique_name (st->name))
3623     return st;
3624
3625   return s;
3626 }
3627
3628
3629 /* A recursive function to look for a specific symbol by name and by
3630    module.  Whilst several symtrees might point to one symbol, its
3631    is sufficient for the purposes here than one exist.  Note that
3632    generic interfaces are distinguished as are symbols that have been
3633    renamed in another module.  */
3634 static gfc_symtree *
3635 find_symbol (gfc_symtree *st, const char *name,
3636              const char *module, int generic)
3637 {
3638   int c;
3639   gfc_symtree *retval, *s;
3640
3641   if (st == NULL || st->n.sym == NULL)
3642     return NULL;
3643
3644   c = strcmp (name, st->n.sym->name);
3645   if (c == 0 && st->n.sym->module
3646              && strcmp (module, st->n.sym->module) == 0
3647              && !check_unique_name (st->name))
3648     {
3649       s = gfc_find_symtree (gfc_current_ns->sym_root, name);
3650
3651       /* Detect symbols that are renamed by use association in another
3652          module by the absence of a symtree and null attr.use_rename,
3653          since the latter is not transmitted in the module file.  */
3654       if (((!generic && !st->n.sym->attr.generic)
3655                 || (generic && st->n.sym->attr.generic))
3656             && !(s == NULL && !st->n.sym->attr.use_rename))
3657         return st;
3658     }
3659
3660   retval = find_symbol (st->left, name, module, generic);
3661
3662   if (retval == NULL)
3663     retval = find_symbol (st->right, name, module, generic);
3664
3665   return retval;
3666 }
3667
3668
3669 /* Skip a list between balanced left and right parens.  */
3670
3671 static void
3672 skip_list (void)
3673 {
3674   int level;
3675
3676   level = 0;
3677   do
3678     {
3679       switch (parse_atom ())
3680         {
3681         case ATOM_LPAREN:
3682           level++;
3683           break;
3684
3685         case ATOM_RPAREN:
3686           level--;
3687           break;
3688
3689         case ATOM_STRING:
3690           gfc_free (atom_string);
3691           break;
3692
3693         case ATOM_NAME:
3694         case ATOM_INTEGER:
3695           break;
3696         }
3697     }
3698   while (level > 0);
3699 }
3700
3701
3702 /* Load operator interfaces from the module.  Interfaces are unusual
3703    in that they attach themselves to existing symbols.  */
3704
3705 static void
3706 load_operator_interfaces (void)
3707 {
3708   const char *p;
3709   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1], module[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
3710   gfc_user_op *uop;
3711   pointer_info *pi = NULL;
3712   int n, i;
3713
3714   mio_lparen ();
3715
3716   while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
3717     {
3718       mio_lparen ();
3719
3720       mio_internal_string (name);
3721       mio_internal_string (module);
3722
3723       n = number_use_names (name, true);
3724       n = n ? n : 1;
3725
3726       for (i = 1; i <= n; i++)
3727         {
3728           /* Decide if we need to load this one or not.  */
3729           p = find_use_name_n (name, &i, true);
3730
3731           if (p == NULL)
3732             {
3733               while (parse_atom () != ATOM_RPAREN);
3734               continue;
3735             }
3736
3737           if (i == 1)
3738             {
3739               uop = gfc_get_uop (p);
3740               pi = mio_interface_rest (&uop->op);
3741             }
3742           else
3743             {
3744               if (gfc_find_uop (p, NULL))
3745                 continue;
3746               uop = gfc_get_uop (p);
3747               uop->op = gfc_get_interface ();
3748               uop->op->where = gfc_current_locus;
3749               add_fixup (pi->integer, &uop->op->sym);
3750             }
3751         }
3752     }
3753
3754   mio_rparen ();
3755 }
3756
3757
3758 /* Load interfaces from the module.  Interfaces are unusual in that
3759    they attach themselves to existing symbols.  */
3760
3761 static void
3762 load_generic_interfaces (void)
3763 {
3764   const char *p;
3765   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1], module[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
3766   gfc_symbol *sym;
3767   gfc_interface *generic = NULL, *gen = NULL;
3768   int n, i, renamed;
3769   bool ambiguous_set = false;
3770
3771   mio_lparen ();
3772
3773   while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
3774     {
3775       mio_lparen ();
3776
3777       mio_internal_string (name);
3778       mio_internal_string (module);
3779
3780       n = number_use_names (name, false);
3781       renamed = n ? 1 : 0;
3782       n = n ? n : 1;
3783
3784       for (i = 1; i <= n; i++)
3785         {
3786           gfc_symtree *st;
3787           /* Decide if we need to load this one or not.  */
3788           p = find_use_name_n (name, &i, false);
3789
3790           st = find_symbol (gfc_current_ns->sym_root,
3791                             name, module_name, 1);
3792
3793           if (!p || gfc_find_symbol (p, NULL, 0, &sym))
3794             {
3795               /* Skip the specific names for these cases.  */
3796               while (i == 1 && parse_atom () != ATOM_RPAREN);
3797
3798               continue;
3799             }
3800
3801           /* If the symbol exists already and is being USEd without being
3802              in an ONLY clause, do not load a new symtree(11.3.2).  */
3803           if (!only_flag && st)
3804             sym = st->n.sym;
3805
3806           if (!sym)
3807             {
3808               /* Make the symbol inaccessible if it has been added by a USE
3809                  statement without an ONLY(11.3.2).  */
3810               if (st && only_flag
3811                      && !st->n.sym->attr.use_only
3812                      && !st->n.sym->attr.use_rename
3813                      && strcmp (st->n.sym->module, module_name) == 0)
3814                 {
3815                   sym = st->n.sym;
3816                   gfc_delete_symtree (&gfc_current_ns->sym_root, name);
3817                   st = gfc_get_unique_symtree (gfc_current_ns);
3818                   st->n.sym = sym;
3819                   sym = NULL;
3820                 }
3821               else if (st)
3822                 {
3823                   sym = st->n.sym;
3824                   if (strcmp (st->name, p) != 0)
3825                     {
3826                       st = gfc_new_symtree (&gfc_current_ns->sym_root, p);
3827                       st->n.sym = sym;
3828                       sym->refs++;
3829                     }
3830                 }
3831
3832               /* Since we haven't found a valid generic interface, we had
3833                  better make one.  */
3834               if (!sym)
3835                 {
3836                   gfc_get_symbol (p, NULL, &sym);
3837                   sym->name = gfc_get_string (name);
3838                   sym->module = gfc_get_string (module_name);
3839                   sym->attr.flavor = FL_PROCEDURE;
3840                   sym->attr.generic = 1;
3841                   sym->attr.use_assoc = 1;
3842                 }
3843             }
3844           else
3845             {
3846               /* Unless sym is a generic interface, this reference
3847                  is ambiguous.  */
3848               if (st == NULL)
3849                 st = gfc_find_symtree (gfc_current_ns->sym_root, p);
3850
3851               sym = st->n.sym;
3852
3853               if (st && !sym->attr.generic
3854                      && !st->ambiguous
3855                      && sym->module
3856                      && strcmp(module, sym->module))
3857                 {
3858                   ambiguous_set = true;
3859                   st->ambiguous = 1;
3860                 }
3861             }
3862
3863           sym->attr.use_only = only_flag;
3864           sym->attr.use_rename = renamed;
3865
3866           if (i == 1)
3867             {
3868               mio_interface_rest (&sym->generic);
3869               generic = sym->generic;
3870             }
3871           else if (!sym->generic)
3872             {
3873               sym->generic = generic;
3874               sym->attr.generic_copy = 1;
3875             }
3876
3877           /* If a procedure that is not generic has generic interfaces
3878              that include itself, it is generic! We need to take care
3879              to retain symbols ambiguous that were already so.  */
3880           if (sym->attr.use_assoc
3881                 && !sym->attr.generic
3882                 && sym->attr.flavor == FL_PROCEDURE)
3883             {
3884               for (gen = generic; gen; gen = gen->next)
3885                 {
3886                   if (gen->sym == sym)
3887                     {
3888                       sym->attr.generic = 1;
3889                       if (ambiguous_set)
3890                         st->ambiguous = 0;
3891                       break;
3892                     }
3893                 }
3894             }
3895
3896         }
3897     }
3898
3899   mio_rparen ();
3900 }
3901
3902
3903 /* Load common blocks.  */
3904
3905 static void
3906 load_commons (void)
3907 {
3908   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
3909   gfc_common_head *p;
3910
3911   mio_lparen ();
3912
3913   while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
3914     {
3915       int flags;
3916       mio_lparen ();
3917       mio_internal_string (name);
3918
3919       p = gfc_get_common (name, 1);
3920
3921       mio_symbol_ref (&p->head);
3922       mio_integer (&flags);
3923       if (flags & 1)
3924         p->saved = 1;
3925       if (flags & 2)
3926         p->threadprivate = 1;
3927       p->use_assoc = 1;
3928
3929       /* Get whether this was a bind(c) common or not.  */
3930       mio_integer (&p->is_bind_c);
3931       /* Get the binding label.  */
3932       mio_internal_string (p->binding_label);
3933       
3934       mio_rparen ();
3935     }
3936
3937   mio_rparen ();
3938 }
3939
3940
3941 /* Load equivalences.  The flag in_load_equiv informs mio_expr_ref of this
3942    so that unused variables are not loaded and so that the expression can
3943    be safely freed.  */
3944
3945 static void
3946 load_equiv (void)
3947 {
3948   gfc_equiv *head, *tail, *end, *eq;
3949   bool unused;
3950
3951   mio_lparen ();
3952   in_load_equiv = true;
3953
3954   end = gfc_current_ns->equiv;
3955   while (end != NULL && end->next != NULL)
3956     end = end->next;
3957
3958   while (peek_atom () != ATOM_RPAREN) {
3959     mio_lparen ();
3960     head = tail = NULL;
3961
3962     while(peek_atom () != ATOM_RPAREN)
3963       {
3964         if (head == NULL)
3965           head = tail = gfc_get_equiv ();
3966         else
3967           {
3968             tail->eq = gfc_get_equiv ();
3969             tail = tail->eq;
3970           }
3971
3972         mio_pool_string (&tail->module);
3973         mio_expr (&tail->expr);
3974       }
3975
3976     /* Unused equivalence members have a unique name.  In addition, it
3977        must be checked that the symbols are from the same module.  */
3978     unused = true;
3979     for (eq = head; eq; eq = eq->eq)
3980       {
3981         if (eq->expr->symtree->n.sym->module
3982               && head->expr->symtree->n.sym->module
3983               && strcmp (head->expr->symtree->n.sym->module,
3984                          eq->expr->symtree->n.sym->module) == 0
3985               && !check_unique_name (eq->expr->symtree->name))
3986           {
3987             unused = false;
3988             break;
3989           }
3990       }
3991
3992     if (unused)
3993       {
3994         for (eq = head; eq; eq = head)
3995           {
3996             head = eq->eq;
3997             gfc_free_expr (eq->expr);
3998             gfc_free (eq);
3999           }
4000       }
4001
4002     if (end == NULL)
4003       gfc_current_ns->equiv = head;
4004     else
4005       end->next = head;
4006
4007     if (head != NULL)
4008       end = head;
4009
4010     mio_rparen ();
4011   }
4012
4013   mio_rparen ();
4014   in_load_equiv = false;
4015 }
4016
4017
4018 /* This function loads the sym_root of f2k_derived with the extensions to
4019    the derived type.  */
4020 static void
4021 load_derived_extensions (void)
4022 {
4023   int symbol, j;
4024   gfc_symbol *derived;
4025   gfc_symbol *dt;
4026   gfc_symtree *st;
4027   pointer_info *info;
4028   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
4029   char module[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
4030   const char *p;
4031
4032   mio_lparen ();
4033   while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
4034     {
4035       mio_lparen ();
4036       mio_integer (&symbol);
4037       info = get_integer (symbol);
4038       derived = info->u.rsym.sym;
4039
4040       /* This one is not being loaded.  */
4041       if (!info || !derived)
4042         {
4043           while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
4044             skip_list ();
4045           continue;
4046         }
4047
4048       gcc_assert (derived->attr.flavor == FL_DERIVED);
4049       if (derived->f2k_derived == NULL)
4050         derived->f2k_derived = gfc_get_namespace (NULL, 0);
4051
4052       while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
4053         {
4054           mio_lparen ();
4055           mio_internal_string (name);
4056           mio_internal_string (module);
4057
4058           /* Only use one use name to find the symbol.  */
4059           j = 1;
4060           p = find_use_name_n (name, &j, false);
4061           if (p)
4062             {
4063               st = gfc_find_symtree (gfc_current_ns->sym_root, p);
4064               dt = st->n.sym;
4065               st = gfc_find_symtree (derived->f2k_derived->sym_root, name);
4066               if (st == NULL)
4067                 {
4068                   /* Only use the real name in f2k_derived to ensure a single
4069                     symtree.  */
4070                   st = gfc_new_symtree (&derived->f2k_derived->sym_root, name);
4071                   st->n.sym = dt;
4072                   st->n.sym->refs++;
4073                 }
4074             }
4075           mio_rparen ();
4076         }
4077       mio_rparen ();
4078     }
4079   mio_rparen ();
4080 }
4081
4082
4083 /* Recursive function to traverse the pointer_info tree and load a
4084    needed symbol.  We return nonzero if we load a symbol and stop the
4085    traversal, because the act of loading can alter the tree.  */
4086
4087 static int
4088 load_needed (pointer_info *p)
4089 {
4090   gfc_namespace *ns;
4091   pointer_info *q;
4092   gfc_symbol *sym;
4093   int rv;
4094
4095   rv = 0;
4096   if (p == NULL)
4097     return rv;
4098
4099   rv |= load_needed (p->left);
4100   rv |= load_needed (p->right);
4101
4102   if (p->type != P_SYMBOL || p->u.rsym.state != NEEDED)
4103     return rv;
4104
4105   p->u.rsym.state = USED;
4106
4107   set_module_locus (&p->u.rsym.where);
4108
4109   sym = p->u.rsym.sym;
4110   if (sym == NULL)
4111     {
4112       q = get_integer (p->u.rsym.ns);
4113
4114       ns = (gfc_namespace *) q->u.pointer;
4115       if (ns == NULL)
4116         {
4117           /* Create an interface namespace if necessary.  These are
4118              the namespaces that hold the formal parameters of module
4119              procedures.  */
4120
4121           ns = gfc_get_namespace (NULL, 0);
4122           associate_integer_pointer (q, ns);
4123         }
4124
4125       /* Use the module sym as 'proc_name' so that gfc_get_symbol_decl
4126          doesn't go pear-shaped if the symbol is used.  */
4127       if (!ns->proc_name)
4128         gfc_find_symbol (p->u.rsym.module, gfc_current_ns,
4129                                  1, &ns->proc_name);
4130
4131       sym = gfc_new_symbol (p->u.rsym.true_name, ns);
4132       sym->module = gfc_get_string (p->u.rsym.module);
4133       strcpy (sym->binding_label, p->u.rsym.binding_label);
4134
4135       associate_integer_pointer (p, sym);
4136     }
4137
4138   mio_symbol (sym);
4139   sym->attr.use_assoc = 1;
4140   if (only_flag)
4141     sym->attr.use_only = 1;
4142   if (p->u.rsym.renamed)
4143     sym->attr.use_rename = 1;
4144
4145   return 1;
4146 }
4147
4148
4149 /* Recursive function for cleaning up things after a module has been read.  */
4150
4151 static void
4152 read_cleanup (pointer_info *p)
4153 {
4154   gfc_symtree *st;
4155   pointer_info *q;
4156
4157   if (p == NULL)
4158     return;
4159
4160   read_cleanup (p->left);
4161   read_cleanup (p->right);
4162
4163   if (p->type == P_SYMBOL && p->u.rsym.state == USED && !p->u.rsym.referenced)
4164     {
4165       /* Add hidden symbols to the symtree.  */
4166       q = get_integer (p->u.rsym.ns);
4167       st = gfc_get_unique_symtree ((gfc_namespace *) q->u.pointer);
4168
4169       st->n.sym = p->u.rsym.sym;
4170       st->n.sym->refs++;
4171
4172       /* Fixup any symtree references.  */
4173       p->u.rsym.symtree = st;
4174       resolve_fixups (p->u.rsym.stfixup, st);
4175       p->u.rsym.stfixup = NULL;
4176     }
4177
4178   /* Free unused symbols.  */
4179   if (p->type == P_SYMBOL && p->u.rsym.state == UNUSED)
4180     gfc_free_symbol (p->u.rsym.sym);
4181 }
4182
4183
4184 /* It is not quite enough to check for ambiguity in the symbols by
4185    the loaded symbol and the new symbol not being identical.  */
4186 static bool
4187 check_for_ambiguous (gfc_symbol *st_sym, pointer_info *info)
4188 {
4189   gfc_symbol *rsym;
4190   module_locus locus;
4191   symbol_attribute attr;
4192
4193   rsym = info->u.rsym.sym;
4194   if (st_sym == rsym)
4195     return false;
4196
4197   /* If the existing symbol is generic from a different module and
4198      the new symbol is generic there can be no ambiguity.  */
4199   if (st_sym->attr.generic
4200         && st_sym->module
4201         && strcmp (st_sym->module, module_name))
4202     {
4203       /* The new symbol's attributes have not yet been read.  Since
4204          we need attr.generic, read it directly.  */
4205       get_module_locus (&locus);
4206       set_module_locus (&info->u.rsym.where);
4207       mio_lparen ();
4208       attr.generic = 0;
4209       mio_symbol_attribute (&attr);
4210       set_module_locus (&locus);
4211       if (attr.generic)
4212         return false;
4213     }
4214
4215   return true;
4216 }
4217
4218
4219 /* Read a module file.  */
4220
4221 static void
4222 read_module (void)
4223 {
4224   module_locus operator_interfaces, user_operators, extensions;
4225   const char *p;
4226   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
4227   int i;
4228   int ambiguous, j, nuse, symbol;
4229   pointer_info *info, *q;
4230   gfc_use_rename *u;
4231   gfc_symtree *st;
4232   gfc_symbol *sym;
4233
4234   get_module_locus (&operator_interfaces);      /* Skip these for now.  */
4235   skip_list ();
4236
4237   get_module_locus (&user_operators);
4238   skip_list ();
4239   skip_list ();
4240
4241   /* Skip commons, equivalences and derived type extensions for now.  */
4242   skip_list ();
4243   skip_list ();
4244
4245   get_module_locus (&extensions);
4246   skip_list ();
4247
4248   mio_lparen ();
4249
4250   /* Create the fixup nodes for all the symbols.  */
4251
4252   while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
4253     {
4254       require_atom (ATOM_INTEGER);
4255       info = get_integer (atom_int);
4256
4257       info->type = P_SYMBOL;
4258       info->u.rsym.state = UNUSED;
4259
4260       mio_internal_string (info->u.rsym.true_name);
4261       mio_internal_string (info->u.rsym.module);
4262       mio_internal_string (info->u.rsym.binding_label);
4263
4264       
4265       require_atom (ATOM_INTEGER);
4266       info->u.rsym.ns = atom_int;
4267
4268       get_module_locus (&info->u.rsym.where);
4269       skip_list ();
4270
4271       /* See if the symbol has already been loaded by a previous module.
4272          If so, we reference the existing symbol and prevent it from
4273          being loaded again.  This should not happen if the symbol being
4274          read is an index for an assumed shape dummy array (ns != 1).  */
4275
4276       sym = find_true_name (info->u.rsym.true_name, info->u.rsym.module);
4277
4278       if (sym == NULL
4279           || (sym->attr.flavor == FL_VARIABLE && info->u.rsym.ns !=1))
4280         continue;
4281
4282       info->u.rsym.state = USED;
4283       info->u.rsym.sym = sym;
4284
4285       /* Some symbols do not have a namespace (eg. formal arguments),
4286          so the automatic "unique symtree" mechanism must be suppressed
4287          by marking them as referenced.  */
4288       q = get_integer (info->u.rsym.ns);
4289       if (q->u.pointer == NULL)
4290         {
4291           info->u.rsym.referenced = 1;
4292           continue;
4293         }
4294
4295       /* If possible recycle the symtree that references the symbol.
4296          If a symtree is not found and the module does not import one,
4297          a unique-name symtree is found by read_cleanup.  */
4298       st = find_symtree_for_symbol (gfc_current_ns->sym_root, sym);
4299       if (st != NULL)
4300         {
4301           info->u.rsym.symtree = st;
4302           info->u.rsym.referenced = 1;
4303         }
4304     }
4305
4306   mio_rparen ();
4307
4308   /* Parse the symtree lists.  This lets us mark which symbols need to
4309      be loaded.  Renaming is also done at this point by replacing the
4310      symtree name.  */
4311
4312   mio_lparen ();
4313
4314   while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
4315     {
4316       mio_internal_string (name);
4317       mio_integer (&ambiguous);
4318       mio_integer (&symbol);
4319
4320       info = get_integer (symbol);
4321
4322       /* See how many use names there are.  If none, go through the start
4323          of the loop at least once.  */
4324       nuse = number_use_names (name, false);
4325       info->u.rsym.renamed = nuse ? 1 : 0;
4326
4327       if (nuse == 0)
4328         nuse = 1;
4329
4330       for (j = 1; j <= nuse; j++)
4331         {
4332           /* Get the jth local name for this symbol.  */
4333           p = find_use_name_n (name, &j, false);
4334
4335           if (p == NULL && strcmp (name, module_name) == 0)
4336             p = name;
4337
4338           /* Skip symtree nodes not in an ONLY clause, unless there
4339              is an existing symtree loaded from another USE statement.  */
4340           if (p == NULL)
4341             {
4342               st = gfc_find_symtree (gfc_current_ns->sym_root, name);
4343               if (st != NULL)
4344                 info->u.rsym.symtree = st;
4345               continue;
4346             }
4347
4348           /* If a symbol of the same name and module exists already,
4349              this symbol, which is not in an ONLY clause, must not be
4350              added to the namespace(11.3.2).  Note that find_symbol
4351              only returns the first occurrence that it finds.  */
4352           if (!only_flag && !info->u.rsym.renamed
4353                 && strcmp (name, module_name) != 0
4354                 && find_symbol (gfc_current_ns->sym_root, name,
4355                                 module_name, 0))
4356             continue;
4357
4358           st = gfc_find_symtree (gfc_current_ns->sym_root, p);
4359
4360           if (st != NULL)
4361             {
4362               /* Check for ambiguous symbols.  */
4363               if (check_for_ambiguous (st->n.sym, info))
4364                 st->ambiguous = 1;
4365               info->u.rsym.symtree = st;
4366             }
4367           else
4368             {
4369               st = gfc_find_symtree (gfc_current_ns->sym_root, name);
4370
4371               /* Delete the symtree if the symbol has been added by a USE
4372                  statement without an ONLY(11.3.2).  Remember that the rsym
4373                  will be the same as the symbol found in the symtree, for
4374                  this case.  */
4375               if (st && (only_flag || info->u.rsym.renamed)
4376                      && !st->n.sym->attr.use_only
4377                      && !st->n.sym->attr.use_rename
4378                      && info->u.rsym.sym == st->n.sym)
4379                 gfc_delete_symtree (&gfc_current_ns->sym_root, name);
4380
4381               /* Create a symtree node in the current namespace for this
4382                  symbol.  */
4383               st = check_unique_name (p)
4384                    ? gfc_get_unique_symtree (gfc_current_ns)
4385                    : gfc_new_symtree (&gfc_current_ns->sym_root, p);
4386               st->ambiguous = ambiguous;
4387
4388               sym = info->u.rsym.sym;
4389
4390               /* Create a symbol node if it doesn't already exist.  */
4391               if (sym == NULL)
4392                 {
4393                   info->u.rsym.sym = gfc_new_symbol (info->u.rsym.true_name,
4394                                                      gfc_current_ns);
4395                   sym = info->u.rsym.sym;
4396                   sym->module = gfc_get_string (info->u.rsym.module);
4397
4398                   /* TODO: hmm, can we test this?  Do we know it will be
4399                      initialized to zeros?  */
4400                   if (info->u.rsym.binding_label[0] != '\0')
4401                     strcpy (sym->binding_label, info->u.rsym.binding_label);
4402                 }
4403
4404               st->n.sym = sym;
4405               st->n.sym->refs++;
4406
4407               if (strcmp (name, p) != 0)
4408                 sym->attr.use_rename = 1;
4409
4410               /* We need to set the only_flag here so that symbols from the
4411                  same USE...ONLY but earlier are not deleted from the tree in
4412                  the gfc_delete_symtree above.  */
4413               sym->attr.use_only = only_flag;
4414
4415               /* Store the symtree pointing to this symbol.  */
4416               info->u.rsym.symtree = st;
4417
4418               if (info->u.rsym.state == UNUSED)
4419                 info->u.rsym.state = NEEDED;
4420               info->u.rsym.referenced = 1;
4421             }
4422         }
4423     }
4424
4425   mio_rparen ();
4426
4427   /* Load intrinsic operator interfaces.  */
4428   set_module_locus (&operator_interfaces);
4429   mio_lparen ();
4430
4431   for (i = GFC_INTRINSIC_BEGIN; i != GFC_INTRINSIC_END; i++)
4432     {
4433       if (i == INTRINSIC_USER)
4434         continue;
4435
4436       if (only_flag)
4437         {
4438           u = find_use_operator ((gfc_intrinsic_op) i);
4439
4440           if (u == NULL)
4441             {
4442               skip_list ();
4443               continue;
4444             }
4445
4446           u->found = 1;
4447         }
4448
4449       mio_interface (&gfc_current_ns->op[i]);
4450     }
4451
4452   mio_rparen ();
4453
4454   /* Load generic and user operator interfaces.  These must follow the
4455      loading of symtree because otherwise symbols can be marked as
4456      ambiguous.  */
4457
4458   set_module_locus (&user_operators);
4459
4460   load_operator_interfaces ();
4461   load_generic_interfaces ();
4462
4463   load_commons ();
4464   load_equiv ();
4465
4466   /* At this point, we read those symbols that are needed but haven't
4467      been loaded yet.  If one symbol requires another, the other gets
4468      marked as NEEDED if its previous state was UNUSED.  */
4469
4470   while (load_needed (pi_root));
4471
4472   /* Make sure all elements of the rename-list were found in the module.  */
4473
4474   for (u = gfc_rename_list; u; u = u->next)
4475     {
4476       if (u->found)
4477         continue;
4478
4479       if (u->op == INTRINSIC_NONE)
4480         {
4481           gfc_error ("Symbol '%s' referenced at %L not found in module '%s'",
4482                      u->use_name, &u->where, module_name);
4483           continue;
4484         }
4485
4486       if (u->op == INTRINSIC_USER)
4487         {
4488           gfc_error ("User operator '%s' referenced at %L not found "
4489                      "in module '%s'", u->use_name, &u->where, module_name);
4490           continue;
4491         }
4492
4493       gfc_error ("Intrinsic operator '%s' referenced at %L not found "
4494                  "in module '%s'", gfc_op2string (u->op), &u->where,
4495                  module_name);
4496     }
4497
4498   /* Now we should be in a position to fill f2k_derived with derived type
4499      extensions, since everything has been loaded.  */
4500   set_module_locus (&extensions);
4501   load_derived_extensions ();
4502
4503   /* Clean up symbol nodes that were never loaded, create references
4504      to hidden symbols.  */
4505
4506   read_cleanup (pi_root);
4507 }
4508
4509
4510 /* Given an access type that is specific to an entity and the default
4511    access, return nonzero if the entity is publicly accessible.  If the
4512    element is declared as PUBLIC, then it is public; if declared 
4513    PRIVATE, then private, and otherwise it is public unless the default
4514    access in this context has been declared PRIVATE.  */
4515
4516 bool
4517 gfc_check_access (gfc_access specific_access, gfc_access default_access)
4518 {
4519   if (specific_access == ACCESS_PUBLIC)
4520     return TRUE;
4521   if (specific_access == ACCESS_PRIVATE)
4522     return FALSE;
4523
4524   if (gfc_option.flag_module_private)
4525     return default_access == ACCESS_PUBLIC;
4526   else
4527     return default_access != ACCESS_PRIVATE;
4528 }
4529
4530
4531 /* A structure to remember which commons we've already written.  */
4532
4533 struct written_common
4534 {
4535   BBT_HEADER(written_common);
4536   const char *name, *label;
4537 };
4538
4539 static struct written_common *written_commons = NULL;
4540
4541 /* Comparison function used for balancing the binary tree.  */
4542
4543 static int
4544 compare_written_commons (void *a1, void *b1)
4545 {
4546   const char *aname = ((struct written_common *) a1)->name;
4547   const char *alabel = ((struct written_common *) a1)->label;
4548   const char *bname = ((struct written_common *) b1)->name;
4549   const char *blabel = ((struct written_common *) b1)->label;
4550   int c = strcmp (aname, bname);
4551
4552   return (c != 0 ? c : strcmp (alabel, blabel));
4553 }
4554
4555 /* Free a list of written commons.  */
4556
4557 static void
4558 free_written_common (struct written_common *w)
4559 {
4560   if (!w)
4561     return;
4562
4563   if (w->left)
4564     free_written_common (w->left);
4565   if (w->right)
4566     free_written_common (w->right);
4567
4568   gfc_free (w);
4569 }
4570
4571 /* Write a common block to the module -- recursive helper function.  */
4572
4573 static void
4574 write_common_0 (gfc_symtree *st, bool this_module)
4575 {
4576   gfc_common_head *p;
4577   const char * name;
4578   int flags;
4579   const char *label;
4580   struct written_common *w;
4581   bool write_me = true;
4582               
4583   if (st == NULL)
4584     return;
4585
4586   write_common_0 (st->left, this_module);
4587
4588   /* We will write out the binding label, or the name if no label given.  */
4589   name = st->n.common->name;
4590   p = st->n.common;
4591   label = p->is_bind_c ? p->binding_label : p->name;
4592
4593   /* Check if we've already output this common.  */
4594   w = written_commons;
4595   while (w)
4596     {
4597       int c = strcmp (name, w->name);
4598       c = (c != 0 ? c : strcmp (label, w->label));
4599       if (c == 0)
4600         write_me = false;
4601
4602       w = (c < 0) ? w->left : w->right;
4603     }
4604
4605   if (this_module && p->use_assoc)
4606     write_me = false;
4607
4608   if (write_me)
4609     {
4610       /* Write the common to the module.  */
4611       mio_lparen ();
4612       mio_pool_string (&name);
4613
4614       mio_symbol_ref (&p->head);
4615       flags = p->saved ? 1 : 0;
4616       if (p->threadprivate)
4617         flags |= 2;
4618       mio_integer (&flags);
4619
4620       /* Write out whether the common block is bind(c) or not.  */
4621       mio_integer (&(p->is_bind_c));
4622
4623       mio_pool_string (&label);
4624       mio_rparen ();
4625
4626       /* Record that we have written this common.  */
4627       w = XCNEW (struct written_common);
4628       w->name = p->name;
4629       w->label = label;
4630       gfc_insert_bbt (&written_commons, w, compare_written_commons);
4631     }
4632
4633   write_common_0 (st->right, this_module);
4634 }
4635
4636
4637 /* Write a common, by initializing the list of written commons, calling
4638    the recursive function write_common_0() and cleaning up afterwards.  */
4639
4640 static void
4641 write_common (gfc_symtree *st)
4642 {
4643   written_commons = NULL;
4644   write_common_0 (st, true);
4645   write_common_0 (st, false);
4646   free_written_common (written_commons);
4647   written_commons = NULL;
4648 }
4649
4650
4651 /* Write the blank common block to the module.  */
4652
4653 static void
4654 write_blank_common (void)
4655 {
4656   const char * name = BLANK_COMMON_NAME;
4657   int saved;
4658   /* TODO: Blank commons are not bind(c).  The F2003 standard probably says
4659      this, but it hasn't been checked.  Just making it so for now.  */  
4660   int is_bind_c = 0;  
4661
4662   if (gfc_current_ns->blank_common.head == NULL)
4663     return;
4664
4665   mio_lparen ();
4666
4667   mio_pool_string (&name);
4668
4669   mio_symbol_ref (&gfc_current_ns->blank_common.head);
4670   saved = gfc_current_ns->blank_common.saved;
4671   mio_integer (&saved);
4672
4673   /* Write out whether the common block is bind(c) or not.  */
4674   mio_integer (&is_bind_c);
4675
4676   /* Write out the binding label, which is BLANK_COMMON_NAME, though
4677      it doesn't matter because the label isn't used.  */
4678   mio_pool_string (&name);
4679
4680   mio_rparen ();
4681 }
4682
4683
4684 /* Write equivalences to the module.  */
4685
4686 static void
4687 write_equiv (void)
4688 {
4689   gfc_equiv *eq, *e;
4690   int num;
4691
4692   num = 0;
4693   for (eq = gfc_current_ns->equiv; eq; eq = eq->next)
4694     {
4695       mio_lparen ();
4696
4697       for (e = eq; e; e = e->eq)
4698         {
4699           if (e->module == NULL)
4700             e->module = gfc_get_string ("%s.eq.%d", module_name, num);
4701           mio_allocated_string (e->module);
4702           mio_expr (&e->expr);
4703         }
4704
4705       num++;
4706       mio_rparen ();
4707     }
4708 }
4709
4710
4711 /* Write derived type extensions to the module.  */
4712
4713 static void
4714 write_dt_extensions (gfc_symtree *st)
4715 {
4716   if (!gfc_check_access (st->n.sym->attr.access,
4717                          st->n.sym->ns->default_access))
4718     return;
4719
4720   mio_lparen ();
4721   mio_pool_string (&st->n.sym->name);
4722   if (st->n.sym->module != NULL)
4723     mio_pool_string (&st->n.sym->module);
4724   else
4725     mio_internal_string (module_name);
4726   mio_rparen ();
4727 }
4728
4729 static void
4730 write_derived_extensions (gfc_symtree *st)
4731 {
4732   if (!((st->n.sym->attr.flavor == FL_DERIVED)
4733           && (st->n.sym->f2k_derived != NULL)
4734           && (st->n.sym->f2k_derived->sym_root != NULL)))
4735     return;
4736
4737   mio_lparen ();
4738   mio_symbol_ref (&(st->n.sym));
4739   gfc_traverse_symtree (st->n.sym->f2k_derived->sym_root,
4740                         write_dt_extensions);
4741   mio_rparen ();
4742 }
4743
4744
4745 /* Write a symbol to the module.  */
4746
4747 static void
4748 write_symbol (int n, gfc_symbol *sym)
4749 {
4750   const char *label;
4751
4752   if (sym->attr.flavor == FL_UNKNOWN || sym->attr.flavor == FL_LABEL)
4753     gfc_internal_error ("write_symbol(): bad module symbol '%s'", sym->name);
4754
4755   mio_integer (&n);
4756   mio_pool_string (&sym->name);
4757
4758   mio_pool_string (&sym->module);
4759   if (sym->attr.is_bind_c || sym->attr.is_iso_c)
4760     {
4761       label = sym->binding_label;
4762       mio_pool_string (&label);
4763     }
4764   else
4765     mio_pool_string (&sym->name);
4766
4767   mio_pointer_ref (&sym->ns);
4768
4769   mio_symbol (sym);
4770   write_char ('\n');
4771 }
4772
4773
4774 /* Recursive traversal function to write the initial set of symbols to
4775    the module.  We check to see if the symbol should be written
4776    according to the access specification.  */
4777
4778 static void
4779 write_symbol0 (gfc_symtree *st)
4780 {
4781   gfc_symbol *sym;
4782   pointer_info *p;
4783   bool dont_write = false;
4784
4785   if (st == NULL)
4786     return;
4787
4788   write_symbol0 (st->left);
4789
4790   sym = st->n.sym;
4791   if (sym->module == NULL)
4792     sym->module = gfc_get_string (module_name);
4793
4794   if (sym->attr.flavor == FL_PROCEDURE && sym->attr.generic
4795       && !sym->attr.subroutine && !sym->attr.function)
4796     dont_write = true;
4797
4798   if (!gfc_check_access (sym->attr.access, sym->ns->default_access))
4799     dont_write = true;
4800
4801   if (!dont_write)
4802     {
4803       p = get_pointer (sym);
4804       if (p->type == P_UNKNOWN)
4805         p->type = P_SYMBOL;
4806
4807       if (p->u.wsym.state != WRITTEN)
4808         {
4809           write_symbol (p->integer, sym);
4810           p->u.wsym.state = WRITTEN;
4811         }
4812     }
4813
4814   write_symbol0 (st->right);
4815 }
4816
4817
4818 /* Recursive traversal function to write the secondary set of symbols
4819    to the module file.  These are symbols that were not public yet are
4820    needed by the public symbols or another dependent symbol.  The act
4821    of writing a symbol can modify the pointer_info tree, so we cease
4822    traversal if we find a symbol to write.  We return nonzero if a
4823    symbol was written and pass that information upwards.  */
4824
4825 static int
4826 write_symbol1 (pointer_info *p)
4827 {
4828   int result;
4829
4830   if (!p)
4831     return 0;
4832
4833   result = write_symbol1 (p->left);
4834
4835   if (!(p->type != P_SYMBOL || p->u.wsym.state != NEEDS_WRITE))
4836     {
4837       p->u.wsym.state = WRITTEN;
4838       write_symbol (p->integer, p->u.wsym.sym);
4839       result = 1;
4840     }
4841
4842   result |= write_symbol1 (p->right);
4843   return result;
4844 }
4845
4846
4847 /* Write operator interfaces associated with a symbol.  */
4848
4849 static void
4850 write_operator (gfc_user_op *uop)
4851 {
4852   static char nullstring[] = "";
4853   const char *p = nullstring;
4854
4855   if (uop->op == NULL
4856       || !gfc_check_access (uop->access, uop->ns->default_access))
4857     return;
4858
4859   mio_symbol_interface (&uop->name, &p, &uop->op);
4860 }
4861
4862
4863 /* Write generic interfaces from the namespace sym_root.  */
4864
4865 static void
4866 write_generic (gfc_symtree *st)
4867 {
4868   gfc_symbol *sym;
4869
4870   if (st == NULL)
4871     return;
4872
4873   write_generic (st->left);
4874   write_generic (st->right);
4875
4876   sym = st->n.sym;
4877   if (!sym || check_unique_name (st->name))
4878     return;
4879
4880   if (sym->generic == NULL
4881       || !gfc_check_access (sym->attr.access, sym->ns->default_access))
4882     return;
4883
4884   if (sym->module == NULL)
4885     sym->module = gfc_get_string (module_name);
4886
4887   mio_symbol_interface (&st->name, &sym->module, &sym->generic);
4888 }
4889
4890
4891 static void
4892 write_symtree (gfc_symtree *st)
4893 {
4894   gfc_symbol *sym;
4895   pointer_info *p;
4896
4897   sym = st->n.sym;
4898
4899   /* A symbol in an interface body must not be visible in the
4900      module file.  */
4901   if (sym->ns != gfc_current_ns
4902         && sym->ns->proc_name
4903         && sym->ns->proc_name->attr.if_source == IFSRC_IFBODY)
4904     return;
4905
4906   if (!gfc_check_access (sym->attr.access, sym->ns->default_access)
4907       || (sym->attr.flavor == FL_PROCEDURE && sym->attr.generic
4908           && !sym->attr.subroutine && !sym->attr.function))
4909     return;
4910
4911   if (check_unique_name (st->name))
4912     return;
4913
4914   p = find_pointer (sym);
4915   if (p == NULL)
4916     gfc_internal_error ("write_symtree(): Symbol not written");
4917
4918   mio_pool_string (&st->name);
4919   mio_integer (&st->ambiguous);
4920   mio_integer (&p->integer);
4921 }
4922
4923
4924 static void
4925 write_module (void)
4926 {
4927   int i;
4928
4929   /* Write the operator interfaces.  */
4930   mio_lparen ();
4931
4932   for (i = GFC_INTRINSIC_BEGIN; i != GFC_INTRINSIC_END; i++)
4933     {
4934       if (i == INTRINSIC_USER)
4935         continue;
4936
4937       mio_interface (gfc_check_access (gfc_current_ns->operator_access[i],
4938                                        gfc_current_ns->default_access)
4939                      ? &gfc_current_ns->op[i] : NULL);
4940     }
4941
4942   mio_rparen ();
4943   write_char ('\n');
4944   write_char ('\n');
4945
4946   mio_lparen ();
4947   gfc_traverse_user_op (gfc_current_ns, write_operator);
4948   mio_rparen ();
4949   write_char ('\n');
4950   write_char ('\n');
4951
4952   mio_lparen ();
4953   write_generic (gfc_current_ns->sym_root);
4954   mio_rparen ();
4955   write_char ('\n');
4956   write_char ('\n');
4957
4958   mio_lparen ();
4959   write_blank_common ();
4960   write_common (gfc_current_ns->common_root);
4961   mio_rparen ();
4962   write_char ('\n');
4963   write_char ('\n');
4964
4965   mio_lparen ();
4966   write_equiv ();
4967   mio_rparen ();
4968   write_char ('\n');
4969   write_char ('\n');
4970
4971   mio_lparen ();
4972   gfc_traverse_symtree (gfc_current_ns->sym_root,
4973                         write_derived_extensions);
4974   mio_rparen ();
4975   write_char ('\n');
4976   write_char ('\n');
4977
4978   /* Write symbol information.  First we traverse all symbols in the
4979      primary namespace, writing those that need to be written.
4980      Sometimes writing one symbol will cause another to need to be
4981      written.  A list of these symbols ends up on the write stack, and
4982      we end by popping the bottom of the stack and writing the symbol
4983      until the stack is empty.  */
4984
4985   mio_lparen ();
4986
4987   write_symbol0 (gfc_current_ns->sym_root);
4988   while (write_symbol1 (pi_root))
4989     /* Nothing.  */;
4990
4991   mio_rparen ();
4992
4993   write_char ('\n');
4994   write_char ('\n');
4995
4996   mio_lparen ();
4997   gfc_traverse_symtree (gfc_current_ns->sym_root, write_symtree);
4998   mio_rparen ();
4999 }
5000
5001
5002 /* Read a MD5 sum from the header of a module file.  If the file cannot
5003    be opened, or we have any other error, we return -1.  */
5004
5005 static int
5006 read_md5_from_module_file (const char * filename, unsigned char md5[16])
5007 {
5008   FILE *file;
5009   char buf[1024];
5010   int n;
5011
5012   /* Open the file.  */
5013   if ((file = fopen (filename, "r")) == NULL)
5014     return -1;
5015
5016   /* Read the first line.  */
5017   if (fgets (buf, sizeof (buf) - 1, file) == NULL)
5018     {
5019       fclose (file);
5020       return -1;
5021     }
5022
5023   /* The file also needs to be overwritten if the version number changed.  */
5024   n = strlen ("GFORTRAN module version '" MOD_VERSION "' created");
5025   if (strncmp (buf, "GFORTRAN module version '" MOD_VERSION "' created", n) != 0)
5026     {
5027       fclose (file);
5028       return -1;
5029     }
5030  
5031   /* Read a second line.  */
5032   if (fgets (buf, sizeof (buf) - 1, file) == NULL)
5033     {
5034       fclose (file);
5035       return -1;
5036     }
5037
5038   /* Close the file.  */
5039   fclose (file);
5040
5041   /* If the header is not what we expect, or is too short, bail out.  */
5042   if (strncmp (buf, "MD5:", 4) != 0 || strlen (buf) < 4 + 16)
5043     return -1;
5044
5045   /* Now, we have a real MD5, read it into the array.  */
5046   for (n = 0; n < 16; n++)
5047     {
5048       unsigned int x;
5049
5050       if (sscanf (&(buf[4+2*n]), "%02x", &x) != 1)
5051        return -1;
5052
5053       md5[n] = x;
5054     }
5055
5056   return 0;
5057 }
5058
5059
5060 /* Given module, dump it to disk.  If there was an error while
5061    processing the module, dump_flag will be set to zero and we delete
5062    the module file, even if it was already there.  */
5063
5064 void
5065 gfc_dump_module (const char *name, int dump_flag)
5066 {
5067   int n;
5068   char *filename, *filename_tmp, *p;
5069   time_t now;
5070   fpos_t md5_pos;
5071   unsigned char md5_new[16], md5_old[16];
5072
5073   n = strlen (name) + strlen (MODULE_EXTENSION) + 1;
5074   if (gfc_option.module_dir != NULL)
5075     {
5076       n += strlen (gfc_option.module_dir);
5077       filename = (char *) alloca (n);
5078       strcpy (filename, gfc_option.module_dir);
5079       strcat (filename, name);
5080     }
5081   else
5082     {
5083       filename = (char *) alloca (n);
5084       strcpy (filename, name);
5085     }
5086   strcat (filename, MODULE_EXTENSION);
5087
5088   /* Name of the temporary file used to write the module.  */
5089   filename_tmp = (char *) alloca (n + 1);
5090   strcpy (filename_tmp, filename);
5091   strcat (filename_tmp, "0");
5092
5093   /* There was an error while processing the module.  We delete the
5094      module file, even if it was already there.  */
5095   if (!dump_flag)
5096     {
5097       unlink (filename);
5098       return;
5099     }
5100
5101   /* Write the module to the temporary file.  */
5102   module_fp = fopen (filename_tmp, "w");
5103   if (module_fp == NULL)
5104     gfc_fatal_error ("Can't open module file '%s' for writing at %C: %s",
5105                      filename_tmp, strerror (errno));
5106
5107   /* Write the header, including space reserved for the MD5 sum.  */
5108   now = time (NULL);
5109   p = ctime (&now);
5110
5111   *strchr (p, '\n') = '\0';
5112
5113   fprintf (module_fp, "GFORTRAN module version '%s' created from %s on %s\n"
5114            "MD5:", MOD_VERSION, gfc_source_file, p);
5115   fgetpos (module_fp, &md5_pos);
5116   fputs ("00000000000000000000000000000000 -- "
5117         "If you edit this, you'll get what you deserve.\n\n", module_fp);
5118
5119   /* Initialize the MD5 context that will be used for output.  */
5120   md5_init_ctx (&ctx);
5121
5122   /* Write the module itself.  */
5123   iomode = IO_OUTPUT;
5124   strcpy (module_name, name);
5125
5126   init_pi_tree ();
5127
5128   write_module ();
5129
5130   free_pi_tree (pi_root);
5131   pi_root = NULL;
5132
5133   write_char ('\n');
5134
5135   /* Write the MD5 sum to the header of the module file.  */
5136   md5_finish_ctx (&ctx, md5_new);
5137   fsetpos (module_fp, &md5_pos);
5138   for (n = 0; n < 16; n++)
5139     fprintf (module_fp, "%02x", md5_new[n]);
5140
5141   if (fclose (module_fp))
5142     gfc_fatal_error ("Error writing module file '%s' for writing: %s",
5143                      filename_tmp, strerror (errno));
5144
5145   /* Read the MD5 from the header of the old module file and compare.  */
5146   if (read_md5_from_module_file (filename, md5_old) != 0
5147       || memcmp (md5_old, md5_new, sizeof (md5_old)) != 0)
5148     {
5149       /* Module file have changed, replace the old one.  */
5150       if (unlink (filename) && errno != ENOENT)
5151         gfc_fatal_error ("Can't delete module file '%s': %s", filename,
5152                          strerror (errno));
5153       if (rename (filename_tmp, filename))
5154         gfc_fatal_error ("Can't rename module file '%s' to '%s': %s",
5155                          filename_tmp, filename, strerror (errno));
5156     }
5157   else
5158     {
5159       if (unlink (filename_tmp))
5160         gfc_fatal_error ("Can't delete temporary module file '%s': %s",
5161                          filename_tmp, strerror (errno));
5162     }
5163 }
5164
5165
5166 static void
5167 sort_iso_c_rename_list (void)
5168 {
5169   gfc_use_rename *tmp_list = NULL;
5170   gfc_use_rename *curr;
5171   gfc_use_rename *kinds_used[ISOCBINDING_NUMBER] = {NULL};
5172   int c_kind;
5173   int i;
5174
5175   for (curr = gfc_rename_list; curr; curr = curr->next)
5176     {
5177       c_kind = get_c_kind (curr->use_name, c_interop_kinds_table);
5178       if (c_kind == ISOCBINDING_INVALID || c_kind == ISOCBINDING_LAST)
5179         {
5180           gfc_error ("Symbol '%s' referenced at %L does not exist in "
5181                      "intrinsic module ISO_C_BINDING.", curr->use_name,
5182                      &curr->where);
5183         }
5184       else
5185         /* Put it in the list.  */
5186         kinds_used[c_kind] = curr;
5187     }
5188
5189   /* Make a new (sorted) rename list.  */
5190   i = 0;
5191   while (i < ISOCBINDING_NUMBER && kinds_used[i] == NULL)
5192     i++;
5193
5194   if (i < ISOCBINDING_NUMBER)
5195     {
5196       tmp_list = kinds_used[i];
5197
5198       i++;
5199       curr = tmp_list;
5200       for (; i < ISOCBINDING_NUMBER; i++)
5201         if (kinds_used[i] != NULL)
5202           {
5203             curr->next = kinds_used[i];
5204             curr = curr->next;
5205             curr->next = NULL;
5206           }
5207     }
5208
5209   gfc_rename_list = tmp_list;
5210 }
5211
5212
5213 /* Import the intrinsic ISO_C_BINDING module, generating symbols in
5214    the current namespace for all named constants, pointer types, and
5215    procedures in the module unless the only clause was used or a rename
5216    list was provided.  */
5217
5218 static void
5219 import_iso_c_binding_module (void)
5220 {
5221   gfc_symbol *mod_sym = NULL;
5222   gfc_symtree *mod_symtree = NULL;
5223   const char *iso_c_module_name = "__iso_c_binding";
5224   gfc_use_rename *u;
5225   int i;
5226   char *local_name;
5227
5228   /* Look only in the current namespace.  */
5229   mod_symtree = gfc_find_symtree (gfc_current_ns->sym_root, iso_c_module_name);
5230
5231   if (mod_symtree == NULL)
5232     {
5233       /* symtree doesn't already exist in current namespace.  */
5234       gfc_get_sym_tree (iso_c_module_name, gfc_current_ns, &mod_symtree,
5235                         false);
5236       
5237       if (mod_symtree != NULL)
5238         mod_sym = mod_symtree->n.sym;
5239       else
5240         gfc_internal_error ("import_iso_c_binding_module(): Unable to "
5241                             "create symbol for %s", iso_c_module_name);
5242
5243       mod_sym->attr.flavor = FL_MODULE;
5244       mod_sym->attr.intrinsic = 1;
5245       mod_sym->module = gfc_get_string (iso_c_module_name);
5246       mod_sym->from_intmod = INTMOD_ISO_C_BINDING;
5247     }
5248
5249   /* Generate the symbols for the named constants representing
5250      the kinds for intrinsic data types.  */
5251   if (only_flag)
5252     {
5253       /* Sort the rename list because there are dependencies between types
5254          and procedures (e.g., c_loc needs c_ptr).  */
5255       sort_iso_c_rename_list ();
5256       
5257       for (u = gfc_rename_list; u; u = u->next)
5258         {
5259           i = get_c_kind (u->use_name, c_interop_kinds_table);
5260
5261           if (i == ISOCBINDING_INVALID || i == ISOCBINDING_LAST)
5262             {
5263               gfc_error ("Symbol '%s' referenced at %L does not exist in "
5264                          "intrinsic module ISO_C_BINDING.", u->use_name,
5265                          &u->where);
5266               continue;
5267             }
5268           
5269           generate_isocbinding_symbol (iso_c_module_name,
5270                                        (iso_c_binding_symbol) i,
5271                                        u->local_name);
5272         }
5273     }
5274   else
5275     {
5276       for (i = 0; i < ISOCBINDING_NUMBER; i++)
5277         {
5278           local_name = NULL;
5279           for (u = gfc_rename_list; u; u = u->next)
5280             {
5281               if (strcmp (c_interop_kinds_table[i].name, u->use_name) == 0)
5282                 {
5283                   local_name = u->local_name;
5284                   u->found = 1;
5285                   break;
5286                 }
5287             }
5288           generate_isocbinding_symbol (iso_c_module_name,
5289                                        (iso_c_binding_symbol) i,
5290                                        local_name);
5291         }
5292
5293       for (u = gfc_rename_list; u; u = u->next)
5294         {
5295           if (u->found)
5296             continue;
5297
5298           gfc_error ("Symbol '%s' referenced at %L not found in intrinsic "
5299                      "module ISO_C_BINDING", u->use_name, &u->where);
5300         }
5301     }
5302 }
5303
5304
5305 /* Add an integer named constant from a given module.  */
5306
5307 static void
5308 create_int_parameter (const char *name, int value, const char *modname,
5309                       intmod_id module, int id)
5310 {
5311   gfc_symtree *tmp_symtree;
5312   gfc_symbol *sym;
5313
5314   tmp_symtree = gfc_find_symtree (gfc_current_ns->sym_root, name);
5315   if (tmp_symtree != NULL)
5316     {
5317       if (strcmp (modname, tmp_symtree->n.sym->module) == 0)
5318         return;
5319       else
5320         gfc_error ("Symbol '%s' already declared", name);
5321     }
5322
5323   gfc_get_sym_tree (name, gfc_current_ns, &tmp_symtree, false);
5324   sym = tmp_symtree->n.sym;
5325
5326   sym->module = gfc_get_string (modname);
5327   sym->attr.flavor = FL_PARAMETER;
5328   sym->ts.type = BT_INTEGER;
5329   sym->ts.kind = gfc_default_integer_kind;
5330   sym->value = gfc_int_expr (value);
5331   sym->attr.use_assoc = 1;
5332   sym->from_intmod = module;
5333   sym->intmod_sym_id = id;
5334 }
5335
5336
5337 /* USE the ISO_FORTRAN_ENV intrinsic module.  */
5338
5339 static void
5340 use_iso_fortran_env_module (void)
5341 {
5342   static char mod[] = "iso_fortran_env";
5343   const char *local_name;
5344   gfc_use_rename *u;
5345   gfc_symbol *mod_sym;
5346   gfc_symtree *mod_symtree;
5347   int i;
5348
5349   intmod_sym symbol[] = {
5350 #define NAMED_INTCST(a,b,c,d) { a, b, 0, d },
5351 #include "iso-fortran-env.def"
5352 #undef NAMED_INTCST
5353     { ISOFORTRANENV_INVALID, NULL, -1234, 0 } };
5354
5355   i = 0;
5356 #define NAMED_INTCST(a,b,c,d) symbol[i++].value = c;
5357 #include "iso-fortran-env.def"
5358 #undef NAMED_INTCST
5359
5360   /* Generate the symbol for the module itself.  */
5361   mod_symtree = gfc_find_symtree (gfc_current_ns->sym_root, mod);
5362   if (mod_symtree == NULL)
5363     {
5364       gfc_get_sym_tree (mod, gfc_current_ns, &mod_symtree, false);
5365       gcc_assert (mod_symtree);
5366       mod_sym = mod_symtree->n.sym;
5367
5368       mod_sym->attr.flavor = FL_MODULE;
5369       mod_sym->attr.intrinsic = 1;
5370       mod_sym->module = gfc_get_string (mod);
5371       mod_sym->from_intmod = INTMOD_ISO_FORTRAN_ENV;
5372     }
5373   else
5374     if (!mod_symtree->n.sym->attr.intrinsic)
5375       gfc_error ("Use of intrinsic module '%s' at %C conflicts with "
5376                  "non-intrinsic module name used previously", mod);
5377
5378   /* Generate the symbols for the module integer named constants.  */
5379   if (only_flag)
5380     for (u = gfc_rename_list; u; u = u->next)
5381       {
5382         for (i = 0; symbol[i].name; i++)
5383           if (strcmp (symbol[i].name, u->use_name) == 0)
5384             break;
5385
5386         if (symbol[i].name == NULL)
5387           {
5388             gfc_error ("Symbol '%s' referenced at %L does not exist in "
5389                        "intrinsic module ISO_FORTRAN_ENV", u->use_name,
5390                        &u->where);
5391             continue;
5392           }
5393
5394         if ((gfc_option.flag_default_integer || gfc_option.flag_default_real)
5395             && symbol[i].id == ISOFORTRANENV_NUMERIC_STORAGE_SIZE)
5396           gfc_warning_now ("Use of the NUMERIC_STORAGE_SIZE named constant "
5397                            "from intrinsic module ISO_FORTRAN_ENV at %L is "
5398                            "incompatible with option %s", &u->where,
5399                            gfc_option.flag_default_integer
5400                              ? "-fdefault-integer-8" : "-fdefault-real-8");
5401
5402         create_int_parameter (u->local_name[0] ? u->local_name
5403                                                : symbol[i].name,
5404                               symbol[i].value, mod, INTMOD_ISO_FORTRAN_ENV,
5405                               symbol[i].id);
5406       }
5407   else
5408     {
5409       for (i = 0; symbol[i].name; i++)
5410         {
5411           local_name = NULL;
5412           for (u = gfc_rename_list; u; u = u->next)
5413             {
5414               if (strcmp (symbol[i].name, u->use_name) == 0)
5415                 {
5416                   local_name = u->local_name;
5417                   u->found = 1;
5418                   break;
5419                 }
5420             }
5421
5422           if ((gfc_option.flag_default_integer || gfc_option.flag_default_real)
5423               && symbol[i].id == ISOFORTRANENV_NUMERIC_STORAGE_SIZE)
5424             gfc_warning_now ("Use of the NUMERIC_STORAGE_SIZE named constant "
5425                              "from intrinsic module ISO_FORTRAN_ENV at %C is "
5426                              "incompatible with option %s",
5427                              gfc_option.flag_default_integer
5428                                 ? "-fdefault-integer-8" : "-fdefault-real-8");
5429
5430           create_int_parameter (local_name ? local_name : symbol[i].name,
5431                                 symbol[i].value, mod, INTMOD_ISO_FORTRAN_ENV,
5432                                 symbol[i].id);
5433         }
5434
5435       for (u = gfc_rename_list; u; u = u->next)
5436         {
5437           if (u->found)
5438             continue;
5439
5440           gfc_error ("Symbol '%s' referenced at %L not found in intrinsic "
5441                      "module ISO_FORTRAN_ENV", u->use_name, &u->where);
5442         }
5443     }
5444 }
5445
5446
5447 /* Process a USE directive.  */
5448
5449 void
5450 gfc_use_module (void)
5451 {
5452   char *filename;
5453   gfc_state_data *p;
5454   int c, line, start;
5455   gfc_symtree *mod_symtree;
5456   gfc_use_list *use_stmt;
5457
5458   filename = (char *) alloca (strlen (module_name) + strlen (MODULE_EXTENSION)
5459                               + 1);
5460   strcpy (filename, module_name);
5461   strcat (filename, MODULE_EXTENSION);
5462
5463   /* First, try to find an non-intrinsic module, unless the USE statement
5464      specified that the module is intrinsic.  */
5465   module_fp = NULL;
5466   if (!specified_int)
5467     module_fp = gfc_open_included_file (filename, true, true);
5468
5469   /* Then, see if it's an intrinsic one, unless the USE statement
5470      specified that the module is non-intrinsic.  */
5471   if (module_fp == NULL && !specified_nonint)
5472     {
5473       if (strcmp (module_name, "iso_fortran_env") == 0
5474           && gfc_notify_std (GFC_STD_F2003, "Fortran 2003: ISO_FORTRAN_ENV "
5475                              "intrinsic module at %C") != FAILURE)
5476        {
5477          use_iso_fortran_env_module ();
5478          return;
5479        }
5480
5481       if (strcmp (module_name, "iso_c_binding") == 0
5482           && gfc_notify_std (GFC_STD_F2003, "Fortran 2003: "
5483                              "ISO_C_BINDING module at %C") != FAILURE)
5484         {
5485           import_iso_c_binding_module();
5486           return;
5487         }
5488
5489       module_fp = gfc_open_intrinsic_module (filename);
5490
5491       if (module_fp == NULL && specified_int)
5492         gfc_fatal_error ("Can't find an intrinsic module named '%s' at %C",
5493                          module_name);
5494     }
5495
5496   if (module_fp == NULL)
5497     gfc_fatal_error ("Can't open module file '%s' for reading at %C: %s",
5498                      filename, strerror (errno));
5499
5500   /* Check that we haven't already USEd an intrinsic module with the
5501      same name.  */
5502
5503   mod_symtree = gfc_find_symtree (gfc_current_ns->sym_root, module_name);
5504   if (mod_symtree && mod_symtree->n.sym->attr.intrinsic)
5505     gfc_error ("Use of non-intrinsic module '%s' at %C conflicts with "
5506                "intrinsic module name used previously", module_name);
5507
5508   iomode = IO_INPUT;
5509   module_line = 1;
5510   module_column = 1;
5511   start = 0;
5512
5513   /* Skip the first two lines of the module, after checking that this is
5514      a gfortran module file.  */
5515   line = 0;
5516   while (line < 2)
5517     {
5518       c = module_char ();
5519       if (c == EOF)
5520         bad_module ("Unexpected end of module");
5521       if (start++ < 3)
5522         parse_name (c);
5523       if ((start == 1 && strcmp (atom_name, "GFORTRAN") != 0)
5524           || (start == 2 && strcmp (atom_name, " module") != 0))
5525         gfc_fatal_error ("File '%s' opened at %C is not a GFORTRAN module "
5526                          "file", filename);
5527       if (start == 3)
5528         {
5529           if (strcmp (atom_name, " version") != 0
5530               || module_char () != ' '
5531               || parse_atom () != ATOM_STRING)
5532             gfc_fatal_error ("Parse error when checking module version"
5533                              " for file '%s' opened at %C", filename);
5534
5535           if (strcmp (atom_string, MOD_VERSION))
5536             {
5537               gfc_fatal_error ("Wrong module version '%s' (expected '%s') "
5538                                "for file '%s' opened at %C", atom_string,
5539                                MOD_VERSION, filename);
5540             }
5541         }
5542
5543       if (c == '\n')
5544         line++;
5545     }
5546
5547   /* Make sure we're not reading the same module that we may be building.  */
5548   for (p = gfc_state_stack; p; p = p->previous)
5549     if (p->state == COMP_MODULE && strcmp (p->sym->name, module_name) == 0)
5550       gfc_fatal_error ("Can't USE the same module we're building!");
5551
5552   init_pi_tree ();
5553   init_true_name_tree ();
5554
5555   read_module ();
5556
5557   free_true_name (true_name_root);
5558   true_name_root = NULL;
5559
5560   free_pi_tree (pi_root);
5561   pi_root = NULL;
5562
5563   fclose (module_fp);
5564
5565   use_stmt = gfc_get_use_list ();
5566   use_stmt->module_name = gfc_get_string (module_name);
5567   use_stmt->only_flag = only_flag;
5568   use_stmt->rename = gfc_rename_list;
5569   use_stmt->where = use_locus;
5570   gfc_rename_list = NULL;
5571   use_stmt->next = gfc_current_ns->use_stmts;
5572   gfc_current_ns->use_stmts = use_stmt;
5573 }
5574
5575
5576 void
5577 gfc_free_use_stmts (gfc_use_list *use_stmts)
5578 {
5579   gfc_use_list *next;
5580   for (; use_stmts; use_stmts = next)
5581     {
5582       gfc_use_rename *next_rename;
5583
5584       for (; use_stmts->rename; use_stmts->rename = next_rename)
5585         {
5586           next_rename = use_stmts->rename->next;
5587           gfc_free (use_stmts->rename);
5588         }
5589       next = use_stmts->next;
5590       gfc_free (use_stmts);
5591     }
5592 }
5593
5594
5595 void
5596 gfc_module_init_2 (void)
5597 {
5598   last_atom = ATOM_LPAREN;
5599 }
5600
5601
5602 void
5603 gfc_module_done_2 (void)
5604 {
5605   free_rename ();
5606 }