OSDN Git Service

2011-06-05 Tobias Burnus <burnus@net-b.de>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / fortran / trans-common.c
1 /* Common block and equivalence list handling
2    Copyright (C) 2000, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Canqun Yang <canqun@nudt.edu.cn>
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */     
21
22 /* The core algorithm is based on Andy Vaught's g95 tree.  Also the
23    way to build UNION_TYPE is borrowed from Richard Henderson.
24  
25    Transform common blocks.  An integral part of this is processing
26    equivalence variables.  Equivalenced variables that are not in a
27    common block end up in a private block of their own.
28
29    Each common block or local equivalence list is declared as a union.
30    Variables within the block are represented as a field within the
31    block with the proper offset. 
32  
33    So if two variables are equivalenced, they just point to a common
34    area in memory.
35  
36    Mathematically, laying out an equivalence block is equivalent to
37    solving a linear system of equations.  The matrix is usually a
38    sparse matrix in which each row contains all zero elements except
39    for a +1 and a -1, a sort of a generalized Vandermonde matrix.  The
40    matrix is usually block diagonal.  The system can be
41    overdetermined, underdetermined or have a unique solution.  If the
42    system is inconsistent, the program is not standard conforming.
43    The solution vector is integral, since all of the pivots are +1 or -1.
44  
45    How we lay out an equivalence block is a little less complicated.
46    In an equivalence list with n elements, there are n-1 conditions to
47    be satisfied.  The conditions partition the variables into what we
48    will call segments.  If A and B are equivalenced then A and B are
49    in the same segment.  If B and C are equivalenced as well, then A,
50    B and C are in a segment and so on.  Each segment is a block of
51    memory that has one or more variables equivalenced in some way.  A
52    common block is made up of a series of segments that are joined one
53    after the other.  In the linear system, a segment is a block
54    diagonal.
55  
56    To lay out a segment we first start with some variable and
57    determine its length.  The first variable is assumed to start at
58    offset one and extends to however long it is.  We then traverse the
59    list of equivalences to find an unused condition that involves at
60    least one of the variables currently in the segment.
61  
62    Each equivalence condition amounts to the condition B+b=C+c where B
63    and C are the offsets of the B and C variables, and b and c are
64    constants which are nonzero for array elements, substrings or
65    structure components.  So for
66  
67      EQUIVALENCE(B(2), C(3))
68    we have
69      B + 2*size of B's elements = C + 3*size of C's elements.
70  
71    If B and C are known we check to see if the condition already
72    holds.  If B is known we can solve for C.  Since we know the length
73    of C, we can see if the minimum and maximum extents of the segment
74    are affected.  Eventually, we make a full pass through the
75    equivalence list without finding any new conditions and the segment
76    is fully specified.
77  
78    At this point, the segment is added to the current common block.
79    Since we know the minimum extent of the segment, everything in the
80    segment is translated to its position in the common block.  The
81    usual case here is that there are no equivalence statements and the
82    common block is series of segments with one variable each, which is
83    a diagonal matrix in the matrix formulation.
84  
85    Each segment is described by a chain of segment_info structures.  Each
86    segment_info structure describes the extents of a single variable within
87    the segment.  This list is maintained in the order the elements are
88    positioned withing the segment.  If two elements have the same starting
89    offset the smaller will come first.  If they also have the same size their
90    ordering is undefined. 
91    
92    Once all common blocks have been created, the list of equivalences
93    is examined for still-unused equivalence conditions.  We create a
94    block for each merged equivalence list.  */
95
96 #include "config.h"
97 #include "system.h"
98 #include "coretypes.h"
99 #include "tm.h"
100 #include "tree.h"
101 #include "output.h"     /* For decl_default_tls_model.  */
102 #include "gfortran.h"
103 #include "trans.h"
104 #include "trans-types.h"
105 #include "trans-const.h"
106 #include "target-memory.h"
107
108
109 /* Holds a single variable in an equivalence set.  */
110 typedef struct segment_info
111 {
112   gfc_symbol *sym;
113   HOST_WIDE_INT offset;
114   HOST_WIDE_INT length;
115   /* This will contain the field type until the field is created.  */
116   tree field;
117   struct segment_info *next;
118 } segment_info;
119
120 static segment_info * current_segment;
121 static gfc_namespace *gfc_common_ns = NULL;
122
123
124 /* Make a segment_info based on a symbol.  */
125
126 static segment_info *
127 get_segment_info (gfc_symbol * sym, HOST_WIDE_INT offset)
128 {
129   segment_info *s;
130
131   /* Make sure we've got the character length.  */
132   if (sym->ts.type == BT_CHARACTER)
133     gfc_conv_const_charlen (sym->ts.u.cl);
134
135   /* Create the segment_info and fill it in.  */
136   s = XCNEW (segment_info);
137   s->sym = sym;
138   /* We will use this type when building the segment aggregate type.  */
139   s->field = gfc_sym_type (sym);
140   s->length = int_size_in_bytes (s->field);
141   s->offset = offset;
142
143   return s;
144 }
145
146
147 /* Add a copy of a segment list to the namespace.  This is specifically for
148    equivalence segments, so that dependency checking can be done on
149    equivalence group members.  */
150
151 static void
152 copy_equiv_list_to_ns (segment_info *c)
153 {
154   segment_info *f;
155   gfc_equiv_info *s;
156   gfc_equiv_list *l;
157
158   l = XCNEW (gfc_equiv_list);
159
160   l->next = c->sym->ns->equiv_lists;
161   c->sym->ns->equiv_lists = l;
162
163   for (f = c; f; f = f->next)
164     {
165       s = XCNEW (gfc_equiv_info);
166       s->next = l->equiv;
167       l->equiv = s;
168       s->sym = f->sym;
169       s->offset = f->offset;
170       s->length = f->length;
171     }
172 }
173
174
175 /* Add combine segment V and segment LIST.  */
176
177 static segment_info *
178 add_segments (segment_info *list, segment_info *v)
179 {
180   segment_info *s;
181   segment_info *p;
182   segment_info *next;
183
184   p = NULL;
185   s = list;
186
187   while (v)
188     {
189       /* Find the location of the new element.  */
190       while (s)
191         {
192           if (v->offset < s->offset)
193             break;
194           if (v->offset == s->offset
195               && v->length <= s->length)
196             break;
197
198           p = s;
199           s = s->next;
200         }
201
202       /* Insert the new element in between p and s.  */
203       next = v->next;
204       v->next = s;
205       if (p == NULL)
206         list = v;
207       else
208         p->next = v;
209
210       p = v;
211       v = next;
212     }
213
214   return list;
215 }
216
217
218 /* Construct mangled common block name from symbol name.  */
219
220 /* We need the bind(c) flag to tell us how/if we should mangle the symbol
221    name.  There are few calls to this function, so few places that this
222    would need to be added.  At the moment, there is only one call, in
223    build_common_decl().  We can't attempt to look up the common block
224    because we may be building it for the first time and therefore, it won't
225    be in the common_root.  We also need the binding label, if it's bind(c).
226    Therefore, send in the pointer to the common block, so whatever info we
227    have so far can be used.  All of the necessary info should be available
228    in the gfc_common_head by now, so it should be accurate to test the
229    isBindC flag and use the binding label given if it is bind(c).
230
231    We may NOT know yet if it's bind(c) or not, but we can try at least.
232    Will have to figure out what to do later if it's labeled bind(c)
233    after this is called.  */
234
235 static tree
236 gfc_sym_mangled_common_id (gfc_common_head *com)
237 {
238   int has_underscore;
239   char mangled_name[GFC_MAX_MANGLED_SYMBOL_LEN + 1];
240   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
241
242   /* Get the name out of the common block pointer.  */
243   strcpy (name, com->name);
244
245   /* If we're suppose to do a bind(c).  */
246   if (com->is_bind_c == 1 && com->binding_label[0] != '\0')
247     return get_identifier (com->binding_label);
248
249   if (strcmp (name, BLANK_COMMON_NAME) == 0)
250     return get_identifier (name);
251
252   if (gfc_option.flag_underscoring)
253     {
254       has_underscore = strchr (name, '_') != 0;
255       if (gfc_option.flag_second_underscore && has_underscore)
256         snprintf (mangled_name, sizeof mangled_name, "%s__", name);
257       else
258         snprintf (mangled_name, sizeof mangled_name, "%s_", name);
259
260       return get_identifier (mangled_name);
261     }
262   else
263     return get_identifier (name);
264 }
265
266
267 /* Build a field declaration for a common variable or a local equivalence
268    object.  */
269
270 static void
271 build_field (segment_info *h, tree union_type, record_layout_info rli)
272 {
273   tree field;
274   tree name;
275   HOST_WIDE_INT offset = h->offset;
276   unsigned HOST_WIDE_INT desired_align, known_align;
277
278   name = get_identifier (h->sym->name);
279   field = build_decl (h->sym->declared_at.lb->location,
280                       FIELD_DECL, name, h->field);
281   known_align = (offset & -offset) * BITS_PER_UNIT;
282   if (known_align == 0 || known_align > BIGGEST_ALIGNMENT)
283     known_align = BIGGEST_ALIGNMENT;
284
285   desired_align = update_alignment_for_field (rli, field, known_align);
286   if (desired_align > known_align)
287     DECL_PACKED (field) = 1;
288
289   DECL_FIELD_CONTEXT (field) = union_type;
290   DECL_FIELD_OFFSET (field) = size_int (offset);
291   DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field) = bitsize_zero_node;
292   SET_DECL_OFFSET_ALIGN (field, known_align);
293
294   rli->offset = size_binop (MAX_EXPR, rli->offset,
295                             size_binop (PLUS_EXPR,
296                                         DECL_FIELD_OFFSET (field),
297                                         DECL_SIZE_UNIT (field)));
298   /* If this field is assigned to a label, we create another two variables.
299      One will hold the address of target label or format label. The other will
300      hold the length of format label string.  */
301   if (h->sym->attr.assign)
302     {
303       tree len;
304       tree addr;
305
306       gfc_allocate_lang_decl (field);
307       GFC_DECL_ASSIGN (field) = 1;
308       len = gfc_create_var_np (gfc_charlen_type_node,h->sym->name);
309       addr = gfc_create_var_np (pvoid_type_node, h->sym->name);
310       TREE_STATIC (len) = 1;
311       TREE_STATIC (addr) = 1;
312       DECL_INITIAL (len) = build_int_cst (gfc_charlen_type_node, -2);
313       gfc_set_decl_location (len, &h->sym->declared_at);
314       gfc_set_decl_location (addr, &h->sym->declared_at);
315       GFC_DECL_STRING_LEN (field) = pushdecl_top_level (len);
316       GFC_DECL_ASSIGN_ADDR (field) = pushdecl_top_level (addr);
317     }
318
319   /* If this field is volatile, mark it.  */
320   if (h->sym->attr.volatile_)
321     {
322       tree new_type;
323       TREE_THIS_VOLATILE (field) = 1;
324       TREE_SIDE_EFFECTS (field) = 1;
325       new_type = build_qualified_type (TREE_TYPE (field), TYPE_QUAL_VOLATILE);
326       TREE_TYPE (field) = new_type;
327     }
328
329   h->field = field;
330 }
331
332
333 /* Get storage for local equivalence.  */
334
335 static tree
336 build_equiv_decl (tree union_type, bool is_init, bool is_saved)
337 {
338   tree decl;
339   char name[15];
340   static int serial = 0;
341
342   if (is_init)
343     {
344       decl = gfc_create_var (union_type, "equiv");
345       TREE_STATIC (decl) = 1;
346       GFC_DECL_COMMON_OR_EQUIV (decl) = 1;
347       return decl;
348     }
349
350   snprintf (name, sizeof (name), "equiv.%d", serial++);
351   decl = build_decl (input_location,
352                      VAR_DECL, get_identifier (name), union_type);
353   DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
354   DECL_IGNORED_P (decl) = 1;
355
356   if (!gfc_can_put_var_on_stack (DECL_SIZE_UNIT (decl))
357       || is_saved)
358     TREE_STATIC (decl) = 1;
359
360   TREE_ADDRESSABLE (decl) = 1;
361   TREE_USED (decl) = 1;
362   GFC_DECL_COMMON_OR_EQUIV (decl) = 1;
363
364   /* The source location has been lost, and doesn't really matter.
365      We need to set it to something though.  */
366   gfc_set_decl_location (decl, &gfc_current_locus);
367
368   gfc_add_decl_to_function (decl);
369
370   return decl;
371 }
372
373
374 /* Get storage for common block.  */
375
376 static tree
377 build_common_decl (gfc_common_head *com, tree union_type, bool is_init)
378 {
379   gfc_symbol *common_sym;
380   tree decl;
381
382   /* Create a namespace to store symbols for common blocks.  */
383   if (gfc_common_ns == NULL)
384     gfc_common_ns = gfc_get_namespace (NULL, 0);
385
386   gfc_get_symbol (com->name, gfc_common_ns, &common_sym);
387   decl = common_sym->backend_decl;
388
389   /* Update the size of this common block as needed.  */
390   if (decl != NULL_TREE)
391     {
392       tree size = TYPE_SIZE_UNIT (union_type);
393       if (tree_int_cst_lt (DECL_SIZE_UNIT (decl), size))
394         {
395           /* Named common blocks of the same name shall be of the same size
396              in all scoping units of a program in which they appear, but
397              blank common blocks may be of different sizes.  */
398           if (strcmp (com->name, BLANK_COMMON_NAME))
399             gfc_warning ("Named COMMON block '%s' at %L shall be of the "
400                          "same size", com->name, &com->where);
401           DECL_SIZE (decl) = TYPE_SIZE (union_type);
402           DECL_SIZE_UNIT (decl) = size;
403           DECL_MODE (decl) = TYPE_MODE (union_type);
404           TREE_TYPE (decl) = union_type;
405           layout_decl (decl, 0);
406         }
407      }
408
409   /* If this common block has been declared in a previous program unit,
410      and either it is already initialized or there is no new initialization
411      for it, just return.  */
412   if ((decl != NULL_TREE) && (!is_init || DECL_INITIAL (decl)))
413     return decl;
414
415   /* If there is no backend_decl for the common block, build it.  */
416   if (decl == NULL_TREE)
417     {
418       decl = build_decl (input_location,
419                          VAR_DECL, get_identifier (com->name), union_type);
420       gfc_set_decl_assembler_name (decl, gfc_sym_mangled_common_id (com));
421       TREE_PUBLIC (decl) = 1;
422       TREE_STATIC (decl) = 1;
423       DECL_IGNORED_P (decl) = 1;
424       if (!com->is_bind_c)
425         DECL_ALIGN (decl) = BIGGEST_ALIGNMENT;
426       else
427         {
428           /* Do not set the alignment for bind(c) common blocks to
429              BIGGEST_ALIGNMENT because that won't match what C does.  Also,
430              for common blocks with one element, the alignment must be
431              that of the field within the common block in order to match
432              what C will do.  */
433           tree field = NULL_TREE;
434           field = TYPE_FIELDS (TREE_TYPE (decl));
435           if (DECL_CHAIN (field) == NULL_TREE)
436             DECL_ALIGN (decl) = TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (field));
437         }
438       DECL_USER_ALIGN (decl) = 0;
439       GFC_DECL_COMMON_OR_EQUIV (decl) = 1;
440
441       gfc_set_decl_location (decl, &com->where);
442
443       if (com->threadprivate)
444         DECL_TLS_MODEL (decl) = decl_default_tls_model (decl);
445
446       /* Place the back end declaration for this common block in
447          GLOBAL_BINDING_LEVEL.  */
448       common_sym->backend_decl = pushdecl_top_level (decl);
449     }
450
451   /* Has no initial values.  */
452   if (!is_init)
453     {
454       DECL_INITIAL (decl) = NULL_TREE;
455       DECL_COMMON (decl) = 1;
456       DECL_DEFER_OUTPUT (decl) = 1;
457     }
458   else
459     {
460       DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
461       DECL_COMMON (decl) = 0;
462       DECL_DEFER_OUTPUT (decl) = 0;
463     }
464   return decl;
465 }
466
467
468 /* Return a field that is the size of the union, if an equivalence has
469    overlapping initializers.  Merge the initializers into a single
470    initializer for this new field, then free the old ones.  */ 
471
472 static tree
473 get_init_field (segment_info *head, tree union_type, tree *field_init,
474                 record_layout_info rli)
475 {
476   segment_info *s;
477   HOST_WIDE_INT length = 0;
478   HOST_WIDE_INT offset = 0;
479   unsigned HOST_WIDE_INT known_align, desired_align;
480   bool overlap = false;
481   tree tmp, field;
482   tree init;
483   unsigned char *data, *chk;
484   VEC(constructor_elt,gc) *v = NULL;
485
486   tree type = unsigned_char_type_node;
487   int i;
488
489   /* Obtain the size of the union and check if there are any overlapping
490      initializers.  */
491   for (s = head; s; s = s->next)
492     {
493       HOST_WIDE_INT slen = s->offset + s->length;
494       if (s->sym->value)
495         {
496           if (s->offset < offset)
497             overlap = true;
498           offset = slen;
499         }
500       length = length < slen ? slen : length;
501     }
502
503   if (!overlap)
504     return NULL_TREE;
505
506   /* Now absorb all the initializer data into a single vector,
507      whilst checking for overlapping, unequal values.  */
508   data = XCNEWVEC (unsigned char, (size_t)length);
509   chk = XCNEWVEC (unsigned char, (size_t)length);
510
511   /* TODO - change this when default initialization is implemented.  */
512   memset (data, '\0', (size_t)length);
513   memset (chk, '\0', (size_t)length);
514   for (s = head; s; s = s->next)
515     if (s->sym->value)
516       gfc_merge_initializers (s->sym->ts, s->sym->value,
517                               &data[s->offset],
518                               &chk[s->offset],
519                              (size_t)s->length);
520   
521   for (i = 0; i < length; i++)
522     CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (v, NULL, build_int_cst (type, data[i]));
523
524   free (data);
525   free (chk);
526
527   /* Build a char[length] array to hold the initializers.  Much of what
528      follows is borrowed from build_field, above.  */
529
530   tmp = build_int_cst (gfc_array_index_type, length - 1);
531   tmp = build_range_type (gfc_array_index_type,
532                           gfc_index_zero_node, tmp);
533   tmp = build_array_type (type, tmp);
534   field = build_decl (gfc_current_locus.lb->location,
535                       FIELD_DECL, NULL_TREE, tmp);
536
537   known_align = BIGGEST_ALIGNMENT;
538
539   desired_align = update_alignment_for_field (rli, field, known_align);
540   if (desired_align > known_align)
541     DECL_PACKED (field) = 1;
542
543   DECL_FIELD_CONTEXT (field) = union_type;
544   DECL_FIELD_OFFSET (field) = size_int (0);
545   DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field) = bitsize_zero_node;
546   SET_DECL_OFFSET_ALIGN (field, known_align);
547
548   rli->offset = size_binop (MAX_EXPR, rli->offset,
549                             size_binop (PLUS_EXPR,
550                                         DECL_FIELD_OFFSET (field),
551                                         DECL_SIZE_UNIT (field)));
552
553   init = build_constructor (TREE_TYPE (field), v);
554   TREE_CONSTANT (init) = 1;
555
556   *field_init = init;
557
558   for (s = head; s; s = s->next)
559     {
560       if (s->sym->value == NULL)
561         continue;
562
563       gfc_free_expr (s->sym->value);
564       s->sym->value = NULL;
565     }
566
567   return field;
568 }
569
570
571 /* Declare memory for the common block or local equivalence, and create
572    backend declarations for all of the elements.  */
573
574 static void
575 create_common (gfc_common_head *com, segment_info *head, bool saw_equiv)
576 {
577   segment_info *s, *next_s;
578   tree union_type;
579   tree *field_link;
580   tree field;
581   tree field_init = NULL_TREE;
582   record_layout_info rli;
583   tree decl;
584   bool is_init = false;
585   bool is_saved = false;
586
587   /* Declare the variables inside the common block.
588      If the current common block contains any equivalence object, then
589      make a UNION_TYPE node, otherwise RECORD_TYPE. This will let the
590      alias analyzer work well when there is no address overlapping for
591      common variables in the current common block.  */
592   if (saw_equiv)
593     union_type = make_node (UNION_TYPE);
594   else
595     union_type = make_node (RECORD_TYPE);
596
597   rli = start_record_layout (union_type);
598   field_link = &TYPE_FIELDS (union_type);
599
600   /* Check for overlapping initializers and replace them with a single,
601      artificial field that contains all the data.  */
602   if (saw_equiv)
603     field = get_init_field (head, union_type, &field_init, rli);
604   else
605     field = NULL_TREE;
606
607   if (field != NULL_TREE)
608     {
609       is_init = true;
610       *field_link = field;
611       field_link = &DECL_CHAIN (field);
612     }
613
614   for (s = head; s; s = s->next)
615     {
616       build_field (s, union_type, rli);
617
618       /* Link the field into the type.  */
619       *field_link = s->field;
620       field_link = &DECL_CHAIN (s->field);
621
622       /* Has initial value.  */
623       if (s->sym->value)
624         is_init = true;
625
626       /* Has SAVE attribute.  */
627       if (s->sym->attr.save)
628         is_saved = true;
629     }
630
631   finish_record_layout (rli, true);
632
633   if (com)
634     decl = build_common_decl (com, union_type, is_init);
635   else
636     decl = build_equiv_decl (union_type, is_init, is_saved);
637
638   if (is_init)
639     {
640       tree ctor, tmp;
641       VEC(constructor_elt,gc) *v = NULL;
642
643       if (field != NULL_TREE && field_init != NULL_TREE)
644         CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (v, field, field_init);
645       else
646         for (s = head; s; s = s->next)
647           {
648             if (s->sym->value)
649               {
650                 /* Add the initializer for this field.  */
651                 tmp = gfc_conv_initializer (s->sym->value, &s->sym->ts,
652                                             TREE_TYPE (s->field),
653                                             s->sym->attr.dimension,
654                                             s->sym->attr.pointer
655                                             || s->sym->attr.allocatable, false);
656
657                 CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (v, s->field, tmp);
658               }
659           }
660
661       gcc_assert (!VEC_empty (constructor_elt, v));
662       ctor = build_constructor (union_type, v);
663       TREE_CONSTANT (ctor) = 1;
664       TREE_STATIC (ctor) = 1;
665       DECL_INITIAL (decl) = ctor;
666
667 #ifdef ENABLE_CHECKING
668       {
669         tree field, value;
670         unsigned HOST_WIDE_INT idx;
671         FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (ctor), idx, field, value)
672           gcc_assert (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL);
673       }
674 #endif
675     }
676
677   /* Build component reference for each variable.  */
678   for (s = head; s; s = next_s)
679     {
680       tree var_decl;
681
682       var_decl = build_decl (s->sym->declared_at.lb->location,
683                              VAR_DECL, DECL_NAME (s->field),
684                              TREE_TYPE (s->field));
685       TREE_STATIC (var_decl) = TREE_STATIC (decl);
686       TREE_USED (var_decl) = TREE_USED (decl);
687       if (s->sym->attr.use_assoc)
688         DECL_IGNORED_P (var_decl) = 1;
689       if (s->sym->attr.target)
690         TREE_ADDRESSABLE (var_decl) = 1;
691       /* This is a fake variable just for debugging purposes.  */
692       TREE_ASM_WRITTEN (var_decl) = 1;
693       /* Fake variables are not visible from other translation units. */
694       TREE_PUBLIC (var_decl) = 0;
695
696       /* To preserve identifier names in COMMON, chain to procedure
697          scope unless at top level in a module definition.  */
698       if (com
699           && s->sym->ns->proc_name
700           && s->sym->ns->proc_name->attr.flavor == FL_MODULE)
701         var_decl = pushdecl_top_level (var_decl);
702       else
703         gfc_add_decl_to_function (var_decl);
704
705       SET_DECL_VALUE_EXPR (var_decl,
706                            fold_build3_loc (input_location, COMPONENT_REF,
707                                             TREE_TYPE (s->field),
708                                             decl, s->field, NULL_TREE));
709       DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (var_decl) = 1;
710       GFC_DECL_COMMON_OR_EQUIV (var_decl) = 1;
711
712       if (s->sym->attr.assign)
713         {
714           gfc_allocate_lang_decl (var_decl);
715           GFC_DECL_ASSIGN (var_decl) = 1;
716           GFC_DECL_STRING_LEN (var_decl) = GFC_DECL_STRING_LEN (s->field);
717           GFC_DECL_ASSIGN_ADDR (var_decl) = GFC_DECL_ASSIGN_ADDR (s->field);
718         }
719
720       s->sym->backend_decl = var_decl;
721
722       next_s = s->next;
723       free (s);
724     }
725 }
726
727
728 /* Given a symbol, find it in the current segment list. Returns NULL if
729    not found.  */
730
731 static segment_info *
732 find_segment_info (gfc_symbol *symbol)
733 {
734   segment_info *n;
735
736   for (n = current_segment; n; n = n->next)
737     {
738       if (n->sym == symbol)
739         return n;
740     }
741
742   return NULL;
743 }
744
745
746 /* Given an expression node, make sure it is a constant integer and return
747    the mpz_t value.  */
748
749 static mpz_t *
750 get_mpz (gfc_expr *e)
751 {
752
753   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
754     gfc_internal_error ("get_mpz(): Not an integer constant");
755
756   return &e->value.integer;
757 }
758
759
760 /* Given an array specification and an array reference, figure out the
761    array element number (zero based). Bounds and elements are guaranteed
762    to be constants.  If something goes wrong we generate an error and
763    return zero.  */
764  
765 static HOST_WIDE_INT
766 element_number (gfc_array_ref *ar)
767 {
768   mpz_t multiplier, offset, extent, n;
769   gfc_array_spec *as;
770   HOST_WIDE_INT i, rank;
771
772   as = ar->as;
773   rank = as->rank;
774   mpz_init_set_ui (multiplier, 1);
775   mpz_init_set_ui (offset, 0);
776   mpz_init (extent);
777   mpz_init (n);
778
779   for (i = 0; i < rank; i++)
780     { 
781       if (ar->dimen_type[i] != DIMEN_ELEMENT)
782         gfc_internal_error ("element_number(): Bad dimension type");
783
784       mpz_sub (n, *get_mpz (ar->start[i]), *get_mpz (as->lower[i]));
785  
786       mpz_mul (n, n, multiplier);
787       mpz_add (offset, offset, n);
788  
789       mpz_sub (extent, *get_mpz (as->upper[i]), *get_mpz (as->lower[i]));
790       mpz_add_ui (extent, extent, 1);
791  
792       if (mpz_sgn (extent) < 0)
793         mpz_set_ui (extent, 0);
794  
795       mpz_mul (multiplier, multiplier, extent);
796     } 
797  
798   i = mpz_get_ui (offset);
799  
800   mpz_clear (multiplier);
801   mpz_clear (offset);
802   mpz_clear (extent);
803   mpz_clear (n);
804  
805   return i;
806 }
807
808
809 /* Given a single element of an equivalence list, figure out the offset
810    from the base symbol.  For simple variables or full arrays, this is
811    simply zero.  For an array element we have to calculate the array
812    element number and multiply by the element size. For a substring we
813    have to calculate the further reference.  */
814
815 static HOST_WIDE_INT
816 calculate_offset (gfc_expr *e)
817 {
818   HOST_WIDE_INT n, element_size, offset;
819   gfc_typespec *element_type;
820   gfc_ref *reference;
821
822   offset = 0;
823   element_type = &e->symtree->n.sym->ts;
824
825   for (reference = e->ref; reference; reference = reference->next)
826     switch (reference->type)
827       {
828       case REF_ARRAY:
829         switch (reference->u.ar.type)
830           {
831           case AR_FULL:
832             break;
833
834           case AR_ELEMENT:
835             n = element_number (&reference->u.ar);
836             if (element_type->type == BT_CHARACTER)
837               gfc_conv_const_charlen (element_type->u.cl);
838             element_size =
839               int_size_in_bytes (gfc_typenode_for_spec (element_type));
840             offset += n * element_size;
841             break;
842
843           default:
844             gfc_error ("Bad array reference at %L", &e->where);
845           }
846         break;
847       case REF_SUBSTRING:
848         if (reference->u.ss.start != NULL)
849           offset += mpz_get_ui (*get_mpz (reference->u.ss.start)) - 1;
850         break;
851       default:
852         gfc_error ("Illegal reference type at %L as EQUIVALENCE object",
853                    &e->where);
854     }
855   return offset;
856 }
857
858
859 /* Add a new segment_info structure to the current segment.  eq1 is already
860    in the list, eq2 is not.  */
861
862 static void
863 new_condition (segment_info *v, gfc_equiv *eq1, gfc_equiv *eq2)
864 {
865   HOST_WIDE_INT offset1, offset2;
866   segment_info *a;
867
868   offset1 = calculate_offset (eq1->expr);
869   offset2 = calculate_offset (eq2->expr);
870
871   a = get_segment_info (eq2->expr->symtree->n.sym,
872                         v->offset + offset1 - offset2);
873  
874   current_segment = add_segments (current_segment, a);
875 }
876
877
878 /* Given two equivalence structures that are both already in the list, make
879    sure that this new condition is not violated, generating an error if it
880    is.  */
881
882 static void
883 confirm_condition (segment_info *s1, gfc_equiv *eq1, segment_info *s2,
884                    gfc_equiv *eq2)
885 {
886   HOST_WIDE_INT offset1, offset2;
887
888   offset1 = calculate_offset (eq1->expr);
889   offset2 = calculate_offset (eq2->expr);
890
891   if (s1->offset + offset1 != s2->offset + offset2)
892     gfc_error ("Inconsistent equivalence rules involving '%s' at %L and "
893                "'%s' at %L", s1->sym->name, &s1->sym->declared_at,
894                s2->sym->name, &s2->sym->declared_at);
895 }
896
897
898 /* Process a new equivalence condition. eq1 is know to be in segment f.
899    If eq2 is also present then confirm that the condition holds.
900    Otherwise add a new variable to the segment list.  */
901
902 static void
903 add_condition (segment_info *f, gfc_equiv *eq1, gfc_equiv *eq2)
904 {
905   segment_info *n;
906
907   n = find_segment_info (eq2->expr->symtree->n.sym);
908
909   if (n == NULL)
910     new_condition (f, eq1, eq2);
911   else
912     confirm_condition (f, eq1, n, eq2);
913 }
914
915
916 /* Given a segment element, search through the equivalence lists for unused
917    conditions that involve the symbol.  Add these rules to the segment.  */
918
919 static bool
920 find_equivalence (segment_info *n)
921 {
922   gfc_equiv *e1, *e2, *eq;
923   bool found;
924
925   found = FALSE;
926
927   for (e1 = n->sym->ns->equiv; e1; e1 = e1->next)
928     {
929       eq = NULL;
930
931       /* Search the equivalence list, including the root (first) element
932          for the symbol that owns the segment.  */
933       for (e2 = e1; e2; e2 = e2->eq)
934         {
935           if (!e2->used && e2->expr->symtree->n.sym == n->sym)
936             {
937               eq = e2;
938               break;
939             }
940         }
941
942       /* Go to the next root element.  */
943       if (eq == NULL)
944         continue;
945
946       eq->used = 1;
947
948       /* Now traverse the equivalence list matching the offsets.  */
949       for (e2 = e1; e2; e2 = e2->eq)
950         {
951           if (!e2->used && e2 != eq)
952             {
953               add_condition (n, eq, e2);
954               e2->used = 1;
955               found = TRUE;
956             }
957         }
958     }
959   return found;
960 }
961
962
963 /* Add all symbols equivalenced within a segment.  We need to scan the
964    segment list multiple times to include indirect equivalences.  Since
965    a new segment_info can inserted at the beginning of the segment list,
966    depending on its offset, we have to force a final pass through the
967    loop by demanding that completion sees a pass with no matches; i.e.,
968    all symbols with equiv_built set and no new equivalences found.  */
969
970 static void
971 add_equivalences (bool *saw_equiv)
972 {
973   segment_info *f;
974   bool seen_one, more;
975
976   seen_one = false;
977   more = TRUE;
978   while (more)
979     {
980       more = FALSE;
981       for (f = current_segment; f; f = f->next)
982         {
983           if (!f->sym->equiv_built)
984             {
985               f->sym->equiv_built = 1;
986               seen_one = find_equivalence (f);
987               if (seen_one)
988                 {
989                   *saw_equiv = true;
990                   more = true;
991                 }
992             }
993         }
994     }
995
996   /* Add a copy of this segment list to the namespace.  */
997   copy_equiv_list_to_ns (current_segment);
998 }
999
1000
1001 /* Returns the offset necessary to properly align the current equivalence.
1002    Sets *palign to the required alignment.  */
1003
1004 static HOST_WIDE_INT
1005 align_segment (unsigned HOST_WIDE_INT *palign)
1006 {
1007   segment_info *s;
1008   unsigned HOST_WIDE_INT offset;
1009   unsigned HOST_WIDE_INT max_align;
1010   unsigned HOST_WIDE_INT this_align;
1011   unsigned HOST_WIDE_INT this_offset;
1012
1013   max_align = 1;
1014   offset = 0;
1015   for (s = current_segment; s; s = s->next)
1016     {
1017       this_align = TYPE_ALIGN_UNIT (s->field);
1018       if (s->offset & (this_align - 1))
1019         {
1020           /* Field is misaligned.  */
1021           this_offset = this_align - ((s->offset + offset) & (this_align - 1));
1022           if (this_offset & (max_align - 1))
1023             {
1024               /* Aligning this field would misalign a previous field.  */
1025               gfc_error ("The equivalence set for variable '%s' "
1026                          "declared at %L violates alignment requirements",
1027                          s->sym->name, &s->sym->declared_at);
1028             }
1029           offset += this_offset;
1030         }
1031       max_align = this_align;
1032     }
1033   if (palign)
1034     *palign = max_align;
1035   return offset;
1036 }
1037
1038
1039 /* Adjust segment offsets by the given amount.  */
1040
1041 static void
1042 apply_segment_offset (segment_info *s, HOST_WIDE_INT offset)
1043 {
1044   for (; s; s = s->next)
1045     s->offset += offset;
1046 }
1047
1048
1049 /* Lay out a symbol in a common block.  If the symbol has already been seen
1050    then check the location is consistent.  Otherwise create segments
1051    for that symbol and all the symbols equivalenced with it.  */
1052
1053 /* Translate a single common block.  */
1054
1055 static void
1056 translate_common (gfc_common_head *common, gfc_symbol *var_list)
1057 {
1058   gfc_symbol *sym;
1059   segment_info *s;
1060   segment_info *common_segment;
1061   HOST_WIDE_INT offset;
1062   HOST_WIDE_INT current_offset;
1063   unsigned HOST_WIDE_INT align;
1064   unsigned HOST_WIDE_INT max_align;
1065   bool saw_equiv;
1066
1067   common_segment = NULL;
1068   offset = 0;
1069   current_offset = 0;
1070   align = 1;
1071   max_align = 1;
1072   saw_equiv = false;
1073
1074   /* Add symbols to the segment.  */
1075   for (sym = var_list; sym; sym = sym->common_next)
1076     {
1077       current_segment = common_segment;
1078       s = find_segment_info (sym);
1079
1080       /* Symbol has already been added via an equivalence.  Multiple
1081          use associations of the same common block result in equiv_built
1082          being set but no information about the symbol in the segment.  */
1083       if (s && sym->equiv_built)
1084         {
1085           /* Ensure the current location is properly aligned.  */
1086           align = TYPE_ALIGN_UNIT (s->field);
1087           current_offset = (current_offset + align - 1) &~ (align - 1);
1088
1089           /* Verify that it ended up where we expect it.  */
1090           if (s->offset != current_offset)
1091             {
1092               gfc_error ("Equivalence for '%s' does not match ordering of "
1093                          "COMMON '%s' at %L", sym->name,
1094                          common->name, &common->where);
1095             }
1096         }
1097       else
1098         {
1099           /* A symbol we haven't seen before.  */
1100           s = current_segment = get_segment_info (sym, current_offset);
1101
1102           /* Add all objects directly or indirectly equivalenced with this
1103              symbol.  */
1104           add_equivalences (&saw_equiv);
1105
1106           if (current_segment->offset < 0)
1107             gfc_error ("The equivalence set for '%s' cause an invalid "
1108                        "extension to COMMON '%s' at %L", sym->name,
1109                        common->name, &common->where);
1110
1111           if (gfc_option.flag_align_commons)
1112             offset = align_segment (&align);
1113
1114           if (offset & (max_align - 1))
1115             {
1116               /* The required offset conflicts with previous alignment
1117                  requirements.  Insert padding immediately before this
1118                  segment.  */
1119               if (gfc_option.warn_align_commons)
1120                 {
1121                   if (strcmp (common->name, BLANK_COMMON_NAME))
1122                     gfc_warning ("Padding of %d bytes required before '%s' in "
1123                                  "COMMON '%s' at %L; reorder elements or use "
1124                                  "-fno-align-commons", (int)offset,
1125                                  s->sym->name, common->name, &common->where);
1126                   else
1127                     gfc_warning ("Padding of %d bytes required before '%s' in "
1128                                  "COMMON at %L; reorder elements or use "
1129                                  "-fno-align-commons", (int)offset,
1130                                  s->sym->name, &common->where);
1131                 }
1132             }
1133
1134           /* Apply the offset to the new segments.  */
1135           apply_segment_offset (current_segment, offset);
1136           current_offset += offset;
1137           if (max_align < align)
1138             max_align = align;
1139
1140           /* Add the new segments to the common block.  */
1141           common_segment = add_segments (common_segment, current_segment);
1142         }
1143
1144       /* The offset of the next common variable.  */
1145       current_offset += s->length;
1146     }
1147
1148   if (common_segment == NULL)
1149     {
1150       gfc_error ("COMMON '%s' at %L does not exist",
1151                  common->name, &common->where);
1152       return;
1153     }
1154
1155   if (common_segment->offset != 0 && gfc_option.warn_align_commons)
1156     {
1157       if (strcmp (common->name, BLANK_COMMON_NAME))
1158         gfc_warning ("COMMON '%s' at %L requires %d bytes of padding at start; "
1159                      "reorder elements or use -fno-align-commons",
1160                      common->name, &common->where, (int)common_segment->offset);
1161       else
1162         gfc_warning ("COMMON at %L requires %d bytes of padding at start; "
1163                      "reorder elements or use -fno-align-commons",
1164                      &common->where, (int)common_segment->offset);
1165     }
1166
1167   create_common (common, common_segment, saw_equiv);
1168 }
1169
1170
1171 /* Create a new block for each merged equivalence list.  */
1172
1173 static void
1174 finish_equivalences (gfc_namespace *ns)
1175 {
1176   gfc_equiv *z, *y;
1177   gfc_symbol *sym;
1178   gfc_common_head * c;
1179   HOST_WIDE_INT offset;
1180   unsigned HOST_WIDE_INT align;
1181   bool dummy;
1182
1183   for (z = ns->equiv; z; z = z->next)
1184     for (y = z->eq; y; y = y->eq)
1185       {
1186         if (y->used) 
1187           continue;
1188         sym = z->expr->symtree->n.sym;
1189         current_segment = get_segment_info (sym, 0);
1190
1191         /* All objects directly or indirectly equivalenced with this
1192            symbol.  */
1193         add_equivalences (&dummy);
1194
1195         /* Align the block.  */
1196         offset = align_segment (&align);
1197
1198         /* Ensure all offsets are positive.  */
1199         offset -= current_segment->offset & ~(align - 1);
1200
1201         apply_segment_offset (current_segment, offset);
1202
1203         /* Create the decl.  If this is a module equivalence, it has a
1204            unique name, pointed to by z->module.  This is written to a
1205            gfc_common_header to push create_common into using
1206            build_common_decl, so that the equivalence appears as an
1207            external symbol.  Otherwise, a local declaration is built using
1208            build_equiv_decl.  */
1209         if (z->module)
1210           {
1211             c = gfc_get_common_head ();
1212             /* We've lost the real location, so use the location of the
1213                enclosing procedure.  */
1214             c->where = ns->proc_name->declared_at;
1215             strcpy (c->name, z->module);
1216           }
1217         else
1218           c = NULL;
1219
1220         create_common (c, current_segment, true);
1221         break;
1222       }
1223 }
1224
1225
1226 /* Work function for translating a named common block.  */
1227
1228 static void
1229 named_common (gfc_symtree *st)
1230 {
1231   translate_common (st->n.common, st->n.common->head);
1232 }
1233
1234
1235 /* Translate the common blocks in a namespace. Unlike other variables,
1236    these have to be created before code, because the backend_decl depends
1237    on the rest of the common block.  */
1238
1239 void
1240 gfc_trans_common (gfc_namespace *ns)
1241 {
1242   gfc_common_head *c;
1243
1244   /* Translate the blank common block.  */
1245   if (ns->blank_common.head != NULL)
1246     {
1247       c = gfc_get_common_head ();
1248       c->where = ns->blank_common.head->common_head->where;
1249       strcpy (c->name, BLANK_COMMON_NAME);
1250       translate_common (c, ns->blank_common.head);
1251     }
1252
1253   /* Translate all named common blocks.  */
1254   gfc_traverse_symtree (ns->common_root, named_common);
1255
1256   /* Translate local equivalence.  */
1257   finish_equivalences (ns);
1258
1259   /* Commit the newly created symbols for common blocks and module
1260      equivalences.  */
1261   gfc_commit_symbols ();
1262 }