OSDN Git Service

2009-10-28 Rafael Avila de Espindola <espindola@google.com>
[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
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 "target.h"
100 #include "tree.h"
101 #include "toplev.h"
102 #include "tm.h"
103 #include "rtl.h"
104 #include "gfortran.h"
105 #include "trans.h"
106 #include "trans-types.h"
107 #include "trans-const.h"
108 #include "target-memory.h"
109
110
111 /* Holds a single variable in an equivalence set.  */
112 typedef struct segment_info
113 {
114   gfc_symbol *sym;
115   HOST_WIDE_INT offset;
116   HOST_WIDE_INT length;
117   /* This will contain the field type until the field is created.  */
118   tree field;
119   struct segment_info *next;
120 } segment_info;
121
122 static segment_info * current_segment;
123 static gfc_namespace *gfc_common_ns = NULL;
124
125
126 /* Make a segment_info based on a symbol.  */
127
128 static segment_info *
129 get_segment_info (gfc_symbol * sym, HOST_WIDE_INT offset)
130 {
131   segment_info *s;
132
133   /* Make sure we've got the character length.  */
134   if (sym->ts.type == BT_CHARACTER)
135     gfc_conv_const_charlen (sym->ts.u.cl);
136
137   /* Create the segment_info and fill it in.  */
138   s = (segment_info *) gfc_getmem (sizeof (segment_info));
139   s->sym = sym;
140   /* We will use this type when building the segment aggregate type.  */
141   s->field = gfc_sym_type (sym);
142   s->length = int_size_in_bytes (s->field);
143   s->offset = offset;
144
145   return s;
146 }
147
148
149 /* Add a copy of a segment list to the namespace.  This is specifically for
150    equivalence segments, so that dependency checking can be done on
151    equivalence group members.  */
152
153 static void
154 copy_equiv_list_to_ns (segment_info *c)
155 {
156   segment_info *f;
157   gfc_equiv_info *s;
158   gfc_equiv_list *l;
159
160   l = (gfc_equiv_list *) gfc_getmem (sizeof (gfc_equiv_list));
161
162   l->next = c->sym->ns->equiv_lists;
163   c->sym->ns->equiv_lists = l;
164
165   for (f = c; f; f = f->next)
166     {
167       s = (gfc_equiv_info *) gfc_getmem (sizeof (gfc_equiv_info));
168       s->next = l->equiv;
169       l->equiv = s;
170       s->sym = f->sym;
171       s->offset = f->offset;
172       s->length = f->length;
173     }
174 }
175
176
177 /* Add combine segment V and segment LIST.  */
178
179 static segment_info *
180 add_segments (segment_info *list, segment_info *v)
181 {
182   segment_info *s;
183   segment_info *p;
184   segment_info *next;
185
186   p = NULL;
187   s = list;
188
189   while (v)
190     {
191       /* Find the location of the new element.  */
192       while (s)
193         {
194           if (v->offset < s->offset)
195             break;
196           if (v->offset == s->offset
197               && v->length <= s->length)
198             break;
199
200           p = s;
201           s = s->next;
202         }
203
204       /* Insert the new element in between p and s.  */
205       next = v->next;
206       v->next = s;
207       if (p == NULL)
208         list = v;
209       else
210         p->next = v;
211
212       p = v;
213       v = next;
214     }
215
216   return list;
217 }
218
219
220 /* Construct mangled common block name from symbol name.  */
221
222 /* We need the bind(c) flag to tell us how/if we should mangle the symbol
223    name.  There are few calls to this function, so few places that this
224    would need to be added.  At the moment, there is only one call, in
225    build_common_decl().  We can't attempt to look up the common block
226    because we may be building it for the first time and therefore, it won't
227    be in the common_root.  We also need the binding label, if it's bind(c).
228    Therefore, send in the pointer to the common block, so whatever info we
229    have so far can be used.  All of the necessary info should be available
230    in the gfc_common_head by now, so it should be accurate to test the
231    isBindC flag and use the binding label given if it is bind(c).
232
233    We may NOT know yet if it's bind(c) or not, but we can try at least.
234    Will have to figure out what to do later if it's labeled bind(c)
235    after this is called.  */
236
237 static tree
238 gfc_sym_mangled_common_id (gfc_common_head *com)
239 {
240   int has_underscore;
241   char mangled_name[GFC_MAX_MANGLED_SYMBOL_LEN + 1];
242   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
243
244   /* Get the name out of the common block pointer.  */
245   strcpy (name, com->name);
246
247   /* If we're suppose to do a bind(c).  */
248   if (com->is_bind_c == 1 && com->binding_label[0] != '\0')
249     return get_identifier (com->binding_label);
250
251   if (strcmp (name, BLANK_COMMON_NAME) == 0)
252     return get_identifier (name);
253
254   if (gfc_option.flag_underscoring)
255     {
256       has_underscore = strchr (name, '_') != 0;
257       if (gfc_option.flag_second_underscore && has_underscore)
258         snprintf (mangled_name, sizeof mangled_name, "%s__", name);
259       else
260         snprintf (mangled_name, sizeof mangled_name, "%s_", name);
261
262       return get_identifier (mangled_name);
263     }
264   else
265     return get_identifier (name);
266 }
267
268
269 /* Build a field declaration for a common variable or a local equivalence
270    object.  */
271
272 static void
273 build_field (segment_info *h, tree union_type, record_layout_info rli)
274 {
275   tree field;
276   tree name;
277   HOST_WIDE_INT offset = h->offset;
278   unsigned HOST_WIDE_INT desired_align, known_align;
279
280   name = get_identifier (h->sym->name);
281   field = build_decl (h->sym->declared_at.lb->location,
282                       FIELD_DECL, name, h->field);
283   known_align = (offset & -offset) * BITS_PER_UNIT;
284   if (known_align == 0 || known_align > BIGGEST_ALIGNMENT)
285     known_align = BIGGEST_ALIGNMENT;
286
287   desired_align = update_alignment_for_field (rli, field, known_align);
288   if (desired_align > known_align)
289     DECL_PACKED (field) = 1;
290
291   DECL_FIELD_CONTEXT (field) = union_type;
292   DECL_FIELD_OFFSET (field) = size_int (offset);
293   DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field) = bitsize_zero_node;
294   SET_DECL_OFFSET_ALIGN (field, known_align);
295
296   rli->offset = size_binop (MAX_EXPR, rli->offset,
297                             size_binop (PLUS_EXPR,
298                                         DECL_FIELD_OFFSET (field),
299                                         DECL_SIZE_UNIT (field)));
300   /* If this field is assigned to a label, we create another two variables.
301      One will hold the address of target label or format label. The other will
302      hold the length of format label string.  */
303   if (h->sym->attr.assign)
304     {
305       tree len;
306       tree addr;
307
308       gfc_allocate_lang_decl (field);
309       GFC_DECL_ASSIGN (field) = 1;
310       len = gfc_create_var_np (gfc_charlen_type_node,h->sym->name);
311       addr = gfc_create_var_np (pvoid_type_node, h->sym->name);
312       TREE_STATIC (len) = 1;
313       TREE_STATIC (addr) = 1;
314       DECL_INITIAL (len) = build_int_cst (NULL_TREE, -2);
315       gfc_set_decl_location (len, &h->sym->declared_at);
316       gfc_set_decl_location (addr, &h->sym->declared_at);
317       GFC_DECL_STRING_LEN (field) = pushdecl_top_level (len);
318       GFC_DECL_ASSIGN_ADDR (field) = pushdecl_top_level (addr);
319     }
320
321   /* If this field is volatile, mark it.  */
322   if (h->sym->attr.volatile_)
323     {
324       tree new_type;
325       TREE_THIS_VOLATILE (field) = 1;
326       new_type = build_qualified_type (TREE_TYPE (field), TYPE_QUAL_VOLATILE);
327       TREE_TYPE (field) = new_type;
328     }
329
330   h->field = field;
331 }
332
333
334 /* Get storage for local equivalence.  */
335
336 static tree
337 build_equiv_decl (tree union_type, bool is_init, bool is_saved)
338 {
339   tree decl;
340   char name[15];
341   static int serial = 0;
342
343   if (is_init)
344     {
345       decl = gfc_create_var (union_type, "equiv");
346       TREE_STATIC (decl) = 1;
347       GFC_DECL_COMMON_OR_EQUIV (decl) = 1;
348       return decl;
349     }
350
351   snprintf (name, sizeof (name), "equiv.%d", serial++);
352   decl = build_decl (input_location,
353                      VAR_DECL, get_identifier (name), union_type);
354   DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
355   DECL_IGNORED_P (decl) = 1;
356
357   if (!gfc_can_put_var_on_stack (DECL_SIZE_UNIT (decl))
358       || is_saved)
359     TREE_STATIC (decl) = 1;
360
361   TREE_ADDRESSABLE (decl) = 1;
362   TREE_USED (decl) = 1;
363   GFC_DECL_COMMON_OR_EQUIV (decl) = 1;
364
365   /* The source location has been lost, and doesn't really matter.
366      We need to set it to something though.  */
367   gfc_set_decl_location (decl, &gfc_current_locus);
368
369   gfc_add_decl_to_function (decl);
370
371   return decl;
372 }
373
374
375 /* Get storage for common block.  */
376
377 static tree
378 build_common_decl (gfc_common_head *com, tree union_type, bool is_init)
379 {
380   gfc_symbol *common_sym;
381   tree decl;
382
383   /* Create a namespace to store symbols for common blocks.  */
384   if (gfc_common_ns == NULL)
385     gfc_common_ns = gfc_get_namespace (NULL, 0);
386
387   gfc_get_symbol (com->name, gfc_common_ns, &common_sym);
388   decl = common_sym->backend_decl;
389
390   /* Update the size of this common block as needed.  */
391   if (decl != NULL_TREE)
392     {
393       tree size = TYPE_SIZE_UNIT (union_type);
394       if (tree_int_cst_lt (DECL_SIZE_UNIT (decl), size))
395         {
396           /* Named common blocks of the same name shall be of the same size
397              in all scoping units of a program in which they appear, but
398              blank common blocks may be of different sizes.  */
399           if (strcmp (com->name, BLANK_COMMON_NAME))
400             gfc_warning ("Named COMMON block '%s' at %L shall be of the "
401                          "same size", com->name, &com->where);
402           DECL_SIZE_UNIT (decl) = size;
403           TREE_TYPE (decl) = union_type;
404         }
405      }
406
407   /* If this common block has been declared in a previous program unit,
408      and either it is already initialized or there is no new initialization
409      for it, just return.  */
410   if ((decl != NULL_TREE) && (!is_init || DECL_INITIAL (decl)))
411     return decl;
412
413   /* If there is no backend_decl for the common block, build it.  */
414   if (decl == NULL_TREE)
415     {
416       decl = build_decl (input_location,
417                          VAR_DECL, get_identifier (com->name), union_type);
418       gfc_set_decl_assembler_name (decl, gfc_sym_mangled_common_id (com));
419       TREE_PUBLIC (decl) = 1;
420       TREE_STATIC (decl) = 1;
421       DECL_IGNORED_P (decl) = 1;
422       if (!com->is_bind_c)
423         DECL_ALIGN (decl) = BIGGEST_ALIGNMENT;
424       else
425         {
426           /* Do not set the alignment for bind(c) common blocks to
427              BIGGEST_ALIGNMENT because that won't match what C does.  Also,
428              for common blocks with one element, the alignment must be
429              that of the field within the common block in order to match
430              what C will do.  */
431           tree field = NULL_TREE;
432           field = TYPE_FIELDS (TREE_TYPE (decl));
433           if (TREE_CHAIN (field) == NULL_TREE)
434             DECL_ALIGN (decl) = TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (field));
435         }
436       DECL_USER_ALIGN (decl) = 0;
437       GFC_DECL_COMMON_OR_EQUIV (decl) = 1;
438
439       gfc_set_decl_location (decl, &com->where);
440
441       if (com->threadprivate)
442         DECL_TLS_MODEL (decl) = decl_default_tls_model (decl);
443
444       /* Place the back end declaration for this common block in
445          GLOBAL_BINDING_LEVEL.  */
446       common_sym->backend_decl = pushdecl_top_level (decl);
447     }
448
449   /* Has no initial values.  */
450   if (!is_init)
451     {
452       DECL_INITIAL (decl) = NULL_TREE;
453       DECL_COMMON (decl) = 1;
454       DECL_DEFER_OUTPUT (decl) = 1;
455     }
456   else
457     {
458       DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
459       DECL_COMMON (decl) = 0;
460       DECL_DEFER_OUTPUT (decl) = 0;
461     }
462   return decl;
463 }
464
465
466 /* Return a field that is the size of the union, if an equivalence has
467    overlapping initializers.  Merge the initializers into a single
468    initializer for this new field, then free the old ones.  */ 
469
470 static tree
471 get_init_field (segment_info *head, tree union_type, tree *field_init,
472                 record_layout_info rli)
473 {
474   segment_info *s;
475   HOST_WIDE_INT length = 0;
476   HOST_WIDE_INT offset = 0;
477   unsigned HOST_WIDE_INT known_align, desired_align;
478   bool overlap = false;
479   tree tmp, field;
480   tree init;
481   unsigned char *data, *chk;
482   VEC(constructor_elt,gc) *v = NULL;
483
484   tree type = unsigned_char_type_node;
485   int i;
486
487   /* Obtain the size of the union and check if there are any overlapping
488      initializers.  */
489   for (s = head; s; s = s->next)
490     {
491       HOST_WIDE_INT slen = s->offset + s->length;
492       if (s->sym->value)
493         {
494           if (s->offset < offset)
495             overlap = true;
496           offset = slen;
497         }
498       length = length < slen ? slen : length;
499     }
500
501   if (!overlap)
502     return NULL_TREE;
503
504   /* Now absorb all the initializer data into a single vector,
505      whilst checking for overlapping, unequal values.  */
506   data = (unsigned char*)gfc_getmem ((size_t)length);
507   chk = (unsigned char*)gfc_getmem ((size_t)length);
508
509   /* TODO - change this when default initialization is implemented.  */
510   memset (data, '\0', (size_t)length);
511   memset (chk, '\0', (size_t)length);
512   for (s = head; s; s = s->next)
513     if (s->sym->value)
514       gfc_merge_initializers (s->sym->ts, s->sym->value,
515                               &data[s->offset],
516                               &chk[s->offset],
517                              (size_t)s->length);
518   
519   for (i = 0; i < length; i++)
520     CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (v, NULL, build_int_cst (type, data[i]));
521
522   gfc_free (data);
523   gfc_free (chk);
524
525   /* Build a char[length] array to hold the initializers.  Much of what
526      follows is borrowed from build_field, above.  */
527
528   tmp = build_int_cst (gfc_array_index_type, length - 1);
529   tmp = build_range_type (gfc_array_index_type,
530                           gfc_index_zero_node, tmp);
531   tmp = build_array_type (type, tmp);
532   field = build_decl (gfc_current_locus.lb->location,
533                       FIELD_DECL, NULL_TREE, tmp);
534
535   known_align = BIGGEST_ALIGNMENT;
536
537   desired_align = update_alignment_for_field (rli, field, known_align);
538   if (desired_align > known_align)
539     DECL_PACKED (field) = 1;
540
541   DECL_FIELD_CONTEXT (field) = union_type;
542   DECL_FIELD_OFFSET (field) = size_int (0);
543   DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field) = bitsize_zero_node;
544   SET_DECL_OFFSET_ALIGN (field, known_align);
545
546   rli->offset = size_binop (MAX_EXPR, rli->offset,
547                             size_binop (PLUS_EXPR,
548                                         DECL_FIELD_OFFSET (field),
549                                         DECL_SIZE_UNIT (field)));
550
551   init = build_constructor (TREE_TYPE (field), v);
552   TREE_CONSTANT (init) = 1;
553
554   *field_init = init;
555
556   for (s = head; s; s = s->next)
557     {
558       if (s->sym->value == NULL)
559         continue;
560
561       gfc_free_expr (s->sym->value);
562       s->sym->value = NULL;
563     }
564
565   return field;
566 }
567
568
569 /* Declare memory for the common block or local equivalence, and create
570    backend declarations for all of the elements.  */
571
572 static void
573 create_common (gfc_common_head *com, segment_info *head, bool saw_equiv)
574 {
575   segment_info *s, *next_s;
576   tree union_type;
577   tree *field_link;
578   tree field;
579   tree field_init = NULL_TREE;
580   record_layout_info rli;
581   tree decl;
582   bool is_init = false;
583   bool is_saved = false;
584
585   /* Declare the variables inside the common block.
586      If the current common block contains any equivalence object, then
587      make a UNION_TYPE node, otherwise RECORD_TYPE. This will let the
588      alias analyzer work well when there is no address overlapping for
589      common variables in the current common block.  */
590   if (saw_equiv)
591     union_type = make_node (UNION_TYPE);
592   else
593     union_type = make_node (RECORD_TYPE);
594
595   rli = start_record_layout (union_type);
596   field_link = &TYPE_FIELDS (union_type);
597
598   /* Check for overlapping initializers and replace them with a single,
599      artificial field that contains all the data.  */
600   if (saw_equiv)
601     field = get_init_field (head, union_type, &field_init, rli);
602   else
603     field = NULL_TREE;
604
605   if (field != NULL_TREE)
606     {
607       is_init = true;
608       *field_link = field;
609       field_link = &TREE_CHAIN (field);
610     }
611
612   for (s = head; s; s = s->next)
613     {
614       build_field (s, union_type, rli);
615
616       /* Link the field into the type.  */
617       *field_link = s->field;
618       field_link = &TREE_CHAIN (s->field);
619
620       /* Has initial value.  */
621       if (s->sym->value)
622         is_init = true;
623
624       /* Has SAVE attribute.  */
625       if (s->sym->attr.save)
626         is_saved = true;
627     }
628
629   finish_record_layout (rli, true);
630
631   if (com)
632     decl = build_common_decl (com, union_type, is_init);
633   else
634     decl = build_equiv_decl (union_type, is_init, is_saved);
635
636   if (is_init)
637     {
638       tree ctor, tmp;
639       HOST_WIDE_INT offset = 0;
640       VEC(constructor_elt,gc) *v = NULL;
641
642       if (field != NULL_TREE && field_init != NULL_TREE)
643         CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (v, field, field_init);
644       else
645         for (s = head; s; s = s->next)
646           {
647             if (s->sym->value)
648               {
649                 /* Add the initializer for this field.  */
650                 tmp = gfc_conv_initializer (s->sym->value, &s->sym->ts,
651                     TREE_TYPE (s->field), s->sym->attr.dimension,
652                     s->sym->attr.pointer || s->sym->attr.allocatable);
653
654                 CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (v, s->field, tmp);
655                 offset = s->offset + s->length;
656               }
657           }
658
659       gcc_assert (!VEC_empty (constructor_elt, v));
660       ctor = build_constructor (union_type, v);
661       TREE_CONSTANT (ctor) = 1;
662       TREE_STATIC (ctor) = 1;
663       DECL_INITIAL (decl) = ctor;
664
665 #ifdef ENABLE_CHECKING
666       {
667         tree field, value;
668         unsigned HOST_WIDE_INT idx;
669         FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (ctor), idx, field, value)
670           gcc_assert (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL);
671       }
672 #endif
673     }
674
675   /* Build component reference for each variable.  */
676   for (s = head; s; s = next_s)
677     {
678       tree var_decl;
679
680       var_decl = build_decl (s->sym->declared_at.lb->location,
681                              VAR_DECL, DECL_NAME (s->field),
682                              TREE_TYPE (s->field));
683       TREE_STATIC (var_decl) = TREE_STATIC (decl);
684       TREE_USED (var_decl) = TREE_USED (decl);
685       if (s->sym->attr.use_assoc)
686         DECL_IGNORED_P (var_decl) = 1;
687       if (s->sym->attr.target)
688         TREE_ADDRESSABLE (var_decl) = 1;
689       /* This is a fake variable just for debugging purposes.  */
690       TREE_ASM_WRITTEN (var_decl) = 1;
691       /* Fake variables are not visible from other translation units. */
692       TREE_PUBLIC (var_decl) = 0;
693
694       /* To preserve identifier names in COMMON, chain to procedure
695          scope unless at top level in a module definition.  */
696       if (com
697           && s->sym->ns->proc_name
698           && s->sym->ns->proc_name->attr.flavor == FL_MODULE)
699         var_decl = pushdecl_top_level (var_decl);
700       else
701         gfc_add_decl_to_function (var_decl);
702
703       SET_DECL_VALUE_EXPR (var_decl,
704                            fold_build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (s->field),
705                                         decl, s->field, NULL_TREE));
706       DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (var_decl) = 1;
707       GFC_DECL_COMMON_OR_EQUIV (var_decl) = 1;
708
709       if (s->sym->attr.assign)
710         {
711           gfc_allocate_lang_decl (var_decl);
712           GFC_DECL_ASSIGN (var_decl) = 1;
713           GFC_DECL_STRING_LEN (var_decl) = GFC_DECL_STRING_LEN (s->field);
714           GFC_DECL_ASSIGN_ADDR (var_decl) = GFC_DECL_ASSIGN_ADDR (s->field);
715         }
716
717       s->sym->backend_decl = var_decl;
718
719       next_s = s->next;
720       gfc_free (s);
721     }
722 }
723
724
725 /* Given a symbol, find it in the current segment list. Returns NULL if
726    not found.  */
727
728 static segment_info *
729 find_segment_info (gfc_symbol *symbol)
730 {
731   segment_info *n;
732
733   for (n = current_segment; n; n = n->next)
734     {
735       if (n->sym == symbol)
736         return n;
737     }
738
739   return NULL;
740 }
741
742
743 /* Given an expression node, make sure it is a constant integer and return
744    the mpz_t value.  */
745
746 static mpz_t *
747 get_mpz (gfc_expr *e)
748 {
749
750   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
751     gfc_internal_error ("get_mpz(): Not an integer constant");
752
753   return &e->value.integer;
754 }
755
756
757 /* Given an array specification and an array reference, figure out the
758    array element number (zero based). Bounds and elements are guaranteed
759    to be constants.  If something goes wrong we generate an error and
760    return zero.  */
761  
762 static HOST_WIDE_INT
763 element_number (gfc_array_ref *ar)
764 {
765   mpz_t multiplier, offset, extent, n;
766   gfc_array_spec *as;
767   HOST_WIDE_INT i, rank;
768
769   as = ar->as;
770   rank = as->rank;
771   mpz_init_set_ui (multiplier, 1);
772   mpz_init_set_ui (offset, 0);
773   mpz_init (extent);
774   mpz_init (n);
775
776   for (i = 0; i < rank; i++)
777     { 
778       if (ar->dimen_type[i] != DIMEN_ELEMENT)
779         gfc_internal_error ("element_number(): Bad dimension type");
780
781       mpz_sub (n, *get_mpz (ar->start[i]), *get_mpz (as->lower[i]));
782  
783       mpz_mul (n, n, multiplier);
784       mpz_add (offset, offset, n);
785  
786       mpz_sub (extent, *get_mpz (as->upper[i]), *get_mpz (as->lower[i]));
787       mpz_add_ui (extent, extent, 1);
788  
789       if (mpz_sgn (extent) < 0)
790         mpz_set_ui (extent, 0);
791  
792       mpz_mul (multiplier, multiplier, extent);
793     } 
794  
795   i = mpz_get_ui (offset);
796  
797   mpz_clear (multiplier);
798   mpz_clear (offset);
799   mpz_clear (extent);
800   mpz_clear (n);
801  
802   return i;
803 }
804
805
806 /* Given a single element of an equivalence list, figure out the offset
807    from the base symbol.  For simple variables or full arrays, this is
808    simply zero.  For an array element we have to calculate the array
809    element number and multiply by the element size. For a substring we
810    have to calculate the further reference.  */
811
812 static HOST_WIDE_INT
813 calculate_offset (gfc_expr *e)
814 {
815   HOST_WIDE_INT n, element_size, offset;
816   gfc_typespec *element_type;
817   gfc_ref *reference;
818
819   offset = 0;
820   element_type = &e->symtree->n.sym->ts;
821
822   for (reference = e->ref; reference; reference = reference->next)
823     switch (reference->type)
824       {
825       case REF_ARRAY:
826         switch (reference->u.ar.type)
827           {
828           case AR_FULL:
829             break;
830
831           case AR_ELEMENT:
832             n = element_number (&reference->u.ar);
833             if (element_type->type == BT_CHARACTER)
834               gfc_conv_const_charlen (element_type->u.cl);
835             element_size =
836               int_size_in_bytes (gfc_typenode_for_spec (element_type));
837             offset += n * element_size;
838             break;
839
840           default:
841             gfc_error ("Bad array reference at %L", &e->where);
842           }
843         break;
844       case REF_SUBSTRING:
845         if (reference->u.ss.start != NULL)
846           offset += mpz_get_ui (*get_mpz (reference->u.ss.start)) - 1;
847         break;
848       default:
849         gfc_error ("Illegal reference type at %L as EQUIVALENCE object",
850                    &e->where);
851     }
852   return offset;
853 }
854
855
856 /* Add a new segment_info structure to the current segment.  eq1 is already
857    in the list, eq2 is not.  */
858
859 static void
860 new_condition (segment_info *v, gfc_equiv *eq1, gfc_equiv *eq2)
861 {
862   HOST_WIDE_INT offset1, offset2;
863   segment_info *a;
864
865   offset1 = calculate_offset (eq1->expr);
866   offset2 = calculate_offset (eq2->expr);
867
868   a = get_segment_info (eq2->expr->symtree->n.sym,
869                         v->offset + offset1 - offset2);
870  
871   current_segment = add_segments (current_segment, a);
872 }
873
874
875 /* Given two equivalence structures that are both already in the list, make
876    sure that this new condition is not violated, generating an error if it
877    is.  */
878
879 static void
880 confirm_condition (segment_info *s1, gfc_equiv *eq1, segment_info *s2,
881                    gfc_equiv *eq2)
882 {
883   HOST_WIDE_INT offset1, offset2;
884
885   offset1 = calculate_offset (eq1->expr);
886   offset2 = calculate_offset (eq2->expr);
887
888   if (s1->offset + offset1 != s2->offset + offset2)
889     gfc_error ("Inconsistent equivalence rules involving '%s' at %L and "
890                "'%s' at %L", s1->sym->name, &s1->sym->declared_at,
891                s2->sym->name, &s2->sym->declared_at);
892 }
893
894
895 /* Process a new equivalence condition. eq1 is know to be in segment f.
896    If eq2 is also present then confirm that the condition holds.
897    Otherwise add a new variable to the segment list.  */
898
899 static void
900 add_condition (segment_info *f, gfc_equiv *eq1, gfc_equiv *eq2)
901 {
902   segment_info *n;
903
904   n = find_segment_info (eq2->expr->symtree->n.sym);
905
906   if (n == NULL)
907     new_condition (f, eq1, eq2);
908   else
909     confirm_condition (f, eq1, n, eq2);
910 }
911
912
913 /* Given a segment element, search through the equivalence lists for unused
914    conditions that involve the symbol.  Add these rules to the segment.  */
915
916 static bool
917 find_equivalence (segment_info *n)
918 {
919   gfc_equiv *e1, *e2, *eq;
920   bool found;
921
922   found = FALSE;
923
924   for (e1 = n->sym->ns->equiv; e1; e1 = e1->next)
925     {
926       eq = NULL;
927
928       /* Search the equivalence list, including the root (first) element
929          for the symbol that owns the segment.  */
930       for (e2 = e1; e2; e2 = e2->eq)
931         {
932           if (!e2->used && e2->expr->symtree->n.sym == n->sym)
933             {
934               eq = e2;
935               break;
936             }
937         }
938
939       /* Go to the next root element.  */
940       if (eq == NULL)
941         continue;
942
943       eq->used = 1;
944
945       /* Now traverse the equivalence list matching the offsets.  */
946       for (e2 = e1; e2; e2 = e2->eq)
947         {
948           if (!e2->used && e2 != eq)
949             {
950               add_condition (n, eq, e2);
951               e2->used = 1;
952               found = TRUE;
953             }
954         }
955     }
956   return found;
957 }
958
959
960 /* Add all symbols equivalenced within a segment.  We need to scan the
961    segment list multiple times to include indirect equivalences.  Since
962    a new segment_info can inserted at the beginning of the segment list,
963    depending on its offset, we have to force a final pass through the
964    loop by demanding that completion sees a pass with no matches; i.e.,
965    all symbols with equiv_built set and no new equivalences found.  */
966
967 static void
968 add_equivalences (bool *saw_equiv)
969 {
970   segment_info *f;
971   bool seen_one, more;
972
973   seen_one = false;
974   more = TRUE;
975   while (more)
976     {
977       more = FALSE;
978       for (f = current_segment; f; f = f->next)
979         {
980           if (!f->sym->equiv_built)
981             {
982               f->sym->equiv_built = 1;
983               seen_one = find_equivalence (f);
984               if (seen_one)
985                 {
986                   *saw_equiv = true;
987                   more = true;
988                 }
989             }
990         }
991     }
992
993   /* Add a copy of this segment list to the namespace.  */
994   copy_equiv_list_to_ns (current_segment);
995 }
996
997
998 /* Returns the offset necessary to properly align the current equivalence.
999    Sets *palign to the required alignment.  */
1000
1001 static HOST_WIDE_INT
1002 align_segment (unsigned HOST_WIDE_INT *palign)
1003 {
1004   segment_info *s;
1005   unsigned HOST_WIDE_INT offset;
1006   unsigned HOST_WIDE_INT max_align;
1007   unsigned HOST_WIDE_INT this_align;
1008   unsigned HOST_WIDE_INT this_offset;
1009
1010   max_align = 1;
1011   offset = 0;
1012   for (s = current_segment; s; s = s->next)
1013     {
1014       this_align = TYPE_ALIGN_UNIT (s->field);
1015       if (s->offset & (this_align - 1))
1016         {
1017           /* Field is misaligned.  */
1018           this_offset = this_align - ((s->offset + offset) & (this_align - 1));
1019           if (this_offset & (max_align - 1))
1020             {
1021               /* Aligning this field would misalign a previous field.  */
1022               gfc_error ("The equivalence set for variable '%s' "
1023                          "declared at %L violates alignment requirements",
1024                          s->sym->name, &s->sym->declared_at);
1025             }
1026           offset += this_offset;
1027         }
1028       max_align = this_align;
1029     }
1030   if (palign)
1031     *palign = max_align;
1032   return offset;
1033 }
1034
1035
1036 /* Adjust segment offsets by the given amount.  */
1037
1038 static void
1039 apply_segment_offset (segment_info *s, HOST_WIDE_INT offset)
1040 {
1041   for (; s; s = s->next)
1042     s->offset += offset;
1043 }
1044
1045
1046 /* Lay out a symbol in a common block.  If the symbol has already been seen
1047    then check the location is consistent.  Otherwise create segments
1048    for that symbol and all the symbols equivalenced with it.  */
1049
1050 /* Translate a single common block.  */
1051
1052 static void
1053 translate_common (gfc_common_head *common, gfc_symbol *var_list)
1054 {
1055   gfc_symbol *sym;
1056   segment_info *s;
1057   segment_info *common_segment;
1058   HOST_WIDE_INT offset;
1059   HOST_WIDE_INT current_offset;
1060   unsigned HOST_WIDE_INT align;
1061   unsigned HOST_WIDE_INT max_align;
1062   bool saw_equiv;
1063
1064   common_segment = NULL;
1065   offset = 0;
1066   current_offset = 0;
1067   align = 1;
1068   max_align = 1;
1069   saw_equiv = false;
1070
1071   /* Add symbols to the segment.  */
1072   for (sym = var_list; sym; sym = sym->common_next)
1073     {
1074       current_segment = common_segment;
1075       s = find_segment_info (sym);
1076
1077       /* Symbol has already been added via an equivalence.  Multiple
1078          use associations of the same common block result in equiv_built
1079          being set but no information about the symbol in the segment.  */
1080       if (s && sym->equiv_built)
1081         {
1082           /* Ensure the current location is properly aligned.  */
1083           align = TYPE_ALIGN_UNIT (s->field);
1084           current_offset = (current_offset + align - 1) &~ (align - 1);
1085
1086           /* Verify that it ended up where we expect it.  */
1087           if (s->offset != current_offset)
1088             {
1089               gfc_error ("Equivalence for '%s' does not match ordering of "
1090                          "COMMON '%s' at %L", sym->name,
1091                          common->name, &common->where);
1092             }
1093         }
1094       else
1095         {
1096           /* A symbol we haven't seen before.  */
1097           s = current_segment = get_segment_info (sym, current_offset);
1098
1099           /* Add all objects directly or indirectly equivalenced with this
1100              symbol.  */
1101           add_equivalences (&saw_equiv);
1102
1103           if (current_segment->offset < 0)
1104             gfc_error ("The equivalence set for '%s' cause an invalid "
1105                        "extension to COMMON '%s' at %L", sym->name,
1106                        common->name, &common->where);
1107
1108           if (gfc_option.flag_align_commons)
1109             offset = align_segment (&align);
1110
1111           if (offset & (max_align - 1))
1112             {
1113               /* The required offset conflicts with previous alignment
1114                  requirements.  Insert padding immediately before this
1115                  segment.  */
1116               if (gfc_option.warn_align_commons)
1117                 {
1118                   if (strcmp (common->name, BLANK_COMMON_NAME))
1119                     gfc_warning ("Padding of %d bytes required before '%s' in "
1120                                  "COMMON '%s' at %L; reorder elements or use "
1121                                  "-fno-align-commons", (int)offset,
1122                                  s->sym->name, common->name, &common->where);
1123                   else
1124                     gfc_warning ("Padding of %d bytes required before '%s' in "
1125                                  "COMMON at %L; reorder elements or use "
1126                                  "-fno-align-commons", (int)offset,
1127                                  s->sym->name, &common->where);
1128                 }
1129             }
1130
1131           /* Apply the offset to the new segments.  */
1132           apply_segment_offset (current_segment, offset);
1133           current_offset += offset;
1134           if (max_align < align)
1135             max_align = align;
1136
1137           /* Add the new segments to the common block.  */
1138           common_segment = add_segments (common_segment, current_segment);
1139         }
1140
1141       /* The offset of the next common variable.  */
1142       current_offset += s->length;
1143     }
1144
1145   if (common_segment == NULL)
1146     {
1147       gfc_error ("COMMON '%s' at %L does not exist",
1148                  common->name, &common->where);
1149       return;
1150     }
1151
1152   if (common_segment->offset != 0 && gfc_option.warn_align_commons)
1153     {
1154       if (strcmp (common->name, BLANK_COMMON_NAME))
1155         gfc_warning ("COMMON '%s' at %L requires %d bytes of padding at start; "
1156                      "reorder elements or use -fno-align-commons",
1157                      common->name, &common->where, (int)common_segment->offset);
1158       else
1159         gfc_warning ("COMMON at %L requires %d bytes of padding at start; "
1160                      "reorder elements or use -fno-align-commons",
1161                      &common->where, (int)common_segment->offset);
1162     }
1163
1164   create_common (common, common_segment, saw_equiv);
1165 }
1166
1167
1168 /* Create a new block for each merged equivalence list.  */
1169
1170 static void
1171 finish_equivalences (gfc_namespace *ns)
1172 {
1173   gfc_equiv *z, *y;
1174   gfc_symbol *sym;
1175   gfc_common_head * c;
1176   HOST_WIDE_INT offset;
1177   unsigned HOST_WIDE_INT align;
1178   bool dummy;
1179
1180   for (z = ns->equiv; z; z = z->next)
1181     for (y = z->eq; y; y = y->eq)
1182       {
1183         if (y->used) 
1184           continue;
1185         sym = z->expr->symtree->n.sym;
1186         current_segment = get_segment_info (sym, 0);
1187
1188         /* All objects directly or indirectly equivalenced with this
1189            symbol.  */
1190         add_equivalences (&dummy);
1191
1192         /* Align the block.  */
1193         offset = align_segment (&align);
1194
1195         /* Ensure all offsets are positive.  */
1196         offset -= current_segment->offset & ~(align - 1);
1197
1198         apply_segment_offset (current_segment, offset);
1199
1200         /* Create the decl.  If this is a module equivalence, it has a
1201            unique name, pointed to by z->module.  This is written to a
1202            gfc_common_header to push create_common into using
1203            build_common_decl, so that the equivalence appears as an
1204            external symbol.  Otherwise, a local declaration is built using
1205            build_equiv_decl.  */
1206         if (z->module)
1207           {
1208             c = gfc_get_common_head ();
1209             /* We've lost the real location, so use the location of the
1210                enclosing procedure.  */
1211             c->where = ns->proc_name->declared_at;
1212             strcpy (c->name, z->module);
1213           }
1214         else
1215           c = NULL;
1216
1217         create_common (c, current_segment, true);
1218         break;
1219       }
1220 }
1221
1222
1223 /* Work function for translating a named common block.  */
1224
1225 static void
1226 named_common (gfc_symtree *st)
1227 {
1228   translate_common (st->n.common, st->n.common->head);
1229 }
1230
1231
1232 /* Translate the common blocks in a namespace. Unlike other variables,
1233    these have to be created before code, because the backend_decl depends
1234    on the rest of the common block.  */
1235
1236 void
1237 gfc_trans_common (gfc_namespace *ns)
1238 {
1239   gfc_common_head *c;
1240
1241   /* Translate the blank common block.  */
1242   if (ns->blank_common.head != NULL)
1243     {
1244       c = gfc_get_common_head ();
1245       c->where = ns->blank_common.head->common_head->where;
1246       strcpy (c->name, BLANK_COMMON_NAME);
1247       translate_common (c, ns->blank_common.head);
1248     }
1249
1250   /* Translate all named common blocks.  */
1251   gfc_traverse_symtree (ns->common_root, named_common);
1252
1253   /* Translate local equivalence.  */
1254   finish_equivalences (ns);
1255
1256   /* Commit the newly created symbols for common blocks and module
1257      equivalences.  */
1258   gfc_commit_symbols ();
1259 }