OSDN Git Service

* trans-array.c (gfc_conv_descriptor_data_get,
[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.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 (FIELD_DECL, name, h->field);
282   gfc_set_decl_location (field, &h->sym->declared_at);
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;
325       TREE_THIS_VOLATILE (field) = 1;
326       new = build_qualified_type (TREE_TYPE (field), TYPE_QUAL_VOLATILE);
327       TREE_TYPE (field) = new;
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 (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_UNIT (decl) = size;
402           TREE_TYPE (decl) = union_type;
403         }
404      }
405
406   /* If this common block has been declared in a previous program unit,
407      and either it is already initialized or there is no new initialization
408      for it, just return.  */
409   if ((decl != NULL_TREE) && (!is_init || DECL_INITIAL (decl)))
410     return decl;
411
412   /* If there is no backend_decl for the common block, build it.  */
413   if (decl == NULL_TREE)
414     {
415       decl = build_decl (VAR_DECL, get_identifier (com->name), union_type);
416       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (decl, gfc_sym_mangled_common_id (com));
417       TREE_PUBLIC (decl) = 1;
418       TREE_STATIC (decl) = 1;
419       if (!com->is_bind_c)
420         DECL_ALIGN (decl) = BIGGEST_ALIGNMENT;
421       else
422         {
423           /* Do not set the alignment for bind(c) common blocks to
424              BIGGEST_ALIGNMENT because that won't match what C does.  Also,
425              for common blocks with one element, the alignment must be
426              that of the field within the common block in order to match
427              what C will do.  */
428           tree field = NULL_TREE;
429           field = TYPE_FIELDS (TREE_TYPE (decl));
430           if (TREE_CHAIN (field) == NULL_TREE)
431             DECL_ALIGN (decl) = TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (field));
432         }
433       DECL_USER_ALIGN (decl) = 0;
434       GFC_DECL_COMMON_OR_EQUIV (decl) = 1;
435
436       gfc_set_decl_location (decl, &com->where);
437
438       if (com->threadprivate)
439         DECL_TLS_MODEL (decl) = decl_default_tls_model (decl);
440
441       /* Place the back end declaration for this common block in
442          GLOBAL_BINDING_LEVEL.  */
443       common_sym->backend_decl = pushdecl_top_level (decl);
444     }
445
446   /* Has no initial values.  */
447   if (!is_init)
448     {
449       DECL_INITIAL (decl) = NULL_TREE;
450       DECL_COMMON (decl) = 1;
451       DECL_DEFER_OUTPUT (decl) = 1;
452     }
453   else
454     {
455       DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
456       DECL_COMMON (decl) = 0;
457       DECL_DEFER_OUTPUT (decl) = 0;
458     }
459   return decl;
460 }
461
462
463 /* Return a field that is the size of the union, if an equivalence has
464    overlapping initializers.  Merge the initializers into a single
465    initializer for this new field, then free the old ones.  */ 
466
467 static tree
468 get_init_field (segment_info *head, tree union_type, tree *field_init,
469                 record_layout_info rli)
470 {
471   segment_info *s;
472   HOST_WIDE_INT length = 0;
473   HOST_WIDE_INT offset = 0;
474   unsigned HOST_WIDE_INT known_align, desired_align;
475   bool overlap = false;
476   tree tmp, field;
477   tree init;
478   unsigned char *data, *chk;
479   VEC(constructor_elt,gc) *v = NULL;
480
481   tree type = unsigned_char_type_node;
482   int i;
483
484   /* Obtain the size of the union and check if there are any overlapping
485      initializers.  */
486   for (s = head; s; s = s->next)
487     {
488       HOST_WIDE_INT slen = s->offset + s->length;
489       if (s->sym->value)
490         {
491           if (s->offset < offset)
492             overlap = true;
493           offset = slen;
494         }
495       length = length < slen ? slen : length;
496     }
497
498   if (!overlap)
499     return NULL_TREE;
500
501   /* Now absorb all the initializer data into a single vector,
502      whilst checking for overlapping, unequal values.  */
503   data = (unsigned char*)gfc_getmem ((size_t)length);
504   chk = (unsigned char*)gfc_getmem ((size_t)length);
505
506   /* TODO - change this when default initialization is implemented.  */
507   memset (data, '\0', (size_t)length);
508   memset (chk, '\0', (size_t)length);
509   for (s = head; s; s = s->next)
510     if (s->sym->value)
511       gfc_merge_initializers (s->sym->ts, s->sym->value,
512                               &data[s->offset],
513                               &chk[s->offset],
514                              (size_t)s->length);
515   
516   for (i = 0; i < length; i++)
517     CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (v, NULL, build_int_cst (type, data[i]));
518
519   gfc_free (data);
520   gfc_free (chk);
521
522   /* Build a char[length] array to hold the initializers.  Much of what
523      follows is borrowed from build_field, above.  */
524
525   tmp = build_int_cst (gfc_array_index_type, length - 1);
526   tmp = build_range_type (gfc_array_index_type,
527                           gfc_index_zero_node, tmp);
528   tmp = build_array_type (type, tmp);
529   field = build_decl (FIELD_DECL, NULL_TREE, tmp);
530   gfc_set_decl_location (field, &gfc_current_locus);
531
532   known_align = BIGGEST_ALIGNMENT;
533
534   desired_align = update_alignment_for_field (rli, field, known_align);
535   if (desired_align > known_align)
536     DECL_PACKED (field) = 1;
537
538   DECL_FIELD_CONTEXT (field) = union_type;
539   DECL_FIELD_OFFSET (field) = size_int (0);
540   DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field) = bitsize_zero_node;
541   SET_DECL_OFFSET_ALIGN (field, known_align);
542
543   rli->offset = size_binop (MAX_EXPR, rli->offset,
544                             size_binop (PLUS_EXPR,
545                                         DECL_FIELD_OFFSET (field),
546                                         DECL_SIZE_UNIT (field)));
547
548   init = build_constructor (TREE_TYPE (field), v);
549   TREE_CONSTANT (init) = 1;
550   TREE_INVARIANT (init) = 1;
551
552   *field_init = init;
553
554   for (s = head; s; s = s->next)
555     {
556       if (s->sym->value == NULL)
557         continue;
558
559       gfc_free_expr (s->sym->value);
560       s->sym->value = NULL;
561     }
562
563   return field;
564 }
565
566
567 /* Declare memory for the common block or local equivalence, and create
568    backend declarations for all of the elements.  */
569
570 static void
571 create_common (gfc_common_head *com, segment_info *head, bool saw_equiv)
572 {
573   segment_info *s, *next_s;
574   tree union_type;
575   tree *field_link;
576   tree field;
577   tree field_init = NULL_TREE;
578   record_layout_info rli;
579   tree decl;
580   bool is_init = false;
581   bool is_saved = false;
582
583   /* Declare the variables inside the common block.
584      If the current common block contains any equivalence object, then
585      make a UNION_TYPE node, otherwise RECORD_TYPE. This will let the
586      alias analyzer work well when there is no address overlapping for
587      common variables in the current common block.  */
588   if (saw_equiv)
589     union_type = make_node (UNION_TYPE);
590   else
591     union_type = make_node (RECORD_TYPE);
592
593   rli = start_record_layout (union_type);
594   field_link = &TYPE_FIELDS (union_type);
595
596   /* Check for overlapping initializers and replace them with a single,
597      artificial field that contains all the data.  */
598   if (saw_equiv)
599     field = get_init_field (head, union_type, &field_init, rli);
600   else
601     field = NULL_TREE;
602
603   if (field != NULL_TREE)
604     {
605       is_init = true;
606       *field_link = field;
607       field_link = &TREE_CHAIN (field);
608     }
609
610   for (s = head; s; s = s->next)
611     {
612       build_field (s, union_type, rli);
613
614       /* Link the field into the type.  */
615       *field_link = s->field;
616       field_link = &TREE_CHAIN (s->field);
617
618       /* Has initial value.  */
619       if (s->sym->value)
620         is_init = true;
621
622       /* Has SAVE attribute.  */
623       if (s->sym->attr.save)
624         is_saved = true;
625     }
626
627   finish_record_layout (rli, true);
628
629   if (com)
630     decl = build_common_decl (com, union_type, is_init);
631   else
632     decl = build_equiv_decl (union_type, is_init, is_saved);
633
634   if (is_init)
635     {
636       tree ctor, tmp;
637       HOST_WIDE_INT offset = 0;
638       VEC(constructor_elt,gc) *v = NULL;
639
640       if (field != NULL_TREE && field_init != NULL_TREE)
641         CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (v, field, field_init);
642       else
643         for (s = head; s; s = s->next)
644           {
645             if (s->sym->value)
646               {
647                 /* Add the initializer for this field.  */
648                 tmp = gfc_conv_initializer (s->sym->value, &s->sym->ts,
649                     TREE_TYPE (s->field), s->sym->attr.dimension,
650                     s->sym->attr.pointer || s->sym->attr.allocatable);
651
652                 CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (v, s->field, tmp);
653                 offset = s->offset + s->length;
654               }
655           }
656
657       gcc_assert (!VEC_empty (constructor_elt, v));
658       ctor = build_constructor (union_type, v);
659       TREE_CONSTANT (ctor) = 1;
660       TREE_INVARIANT (ctor) = 1;
661       TREE_STATIC (ctor) = 1;
662       DECL_INITIAL (decl) = ctor;
663
664 #ifdef ENABLE_CHECKING
665       {
666         tree field, value;
667         unsigned HOST_WIDE_INT idx;
668         FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (ctor), idx, field, value)
669           gcc_assert (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL);
670       }
671 #endif
672     }
673
674   /* Build component reference for each variable.  */
675   for (s = head; s; s = next_s)
676     {
677       tree var_decl;
678
679       var_decl = build_decl (VAR_DECL, DECL_NAME (s->field),
680                              TREE_TYPE (s->field));
681       gfc_set_decl_location (var_decl, &s->sym->declared_at);
682       TREE_PUBLIC (var_decl) = TREE_PUBLIC (decl);
683       TREE_STATIC (var_decl) = TREE_STATIC (decl);
684       TREE_USED (var_decl) = TREE_USED (decl);
685       if (s->sym->attr.target)
686         TREE_ADDRESSABLE (var_decl) = 1;
687       /* This is a fake variable just for debugging purposes.  */
688       TREE_ASM_WRITTEN (var_decl) = 1;
689
690       if (com)
691         var_decl = pushdecl_top_level (var_decl);
692       else
693         gfc_add_decl_to_function (var_decl);
694
695       SET_DECL_VALUE_EXPR (var_decl,
696                            fold_build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (s->field),
697                                         decl, s->field, NULL_TREE));
698       DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (var_decl) = 1;
699       GFC_DECL_COMMON_OR_EQUIV (var_decl) = 1;
700
701       if (s->sym->attr.assign)
702         {
703           gfc_allocate_lang_decl (var_decl);
704           GFC_DECL_ASSIGN (var_decl) = 1;
705           GFC_DECL_STRING_LEN (var_decl) = GFC_DECL_STRING_LEN (s->field);
706           GFC_DECL_ASSIGN_ADDR (var_decl) = GFC_DECL_ASSIGN_ADDR (s->field);
707         }
708
709       s->sym->backend_decl = var_decl;
710
711       next_s = s->next;
712       gfc_free (s);
713     }
714 }
715
716
717 /* Given a symbol, find it in the current segment list. Returns NULL if
718    not found.  */
719
720 static segment_info *
721 find_segment_info (gfc_symbol *symbol)
722 {
723   segment_info *n;
724
725   for (n = current_segment; n; n = n->next)
726     {
727       if (n->sym == symbol)
728         return n;
729     }
730
731   return NULL;
732 }
733
734
735 /* Given an expression node, make sure it is a constant integer and return
736    the mpz_t value.  */
737
738 static mpz_t *
739 get_mpz (gfc_expr *e)
740 {
741
742   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
743     gfc_internal_error ("get_mpz(): Not an integer constant");
744
745   return &e->value.integer;
746 }
747
748
749 /* Given an array specification and an array reference, figure out the
750    array element number (zero based). Bounds and elements are guaranteed
751    to be constants.  If something goes wrong we generate an error and
752    return zero.  */
753  
754 static HOST_WIDE_INT
755 element_number (gfc_array_ref *ar)
756 {
757   mpz_t multiplier, offset, extent, n;
758   gfc_array_spec *as;
759   HOST_WIDE_INT i, rank;
760
761   as = ar->as;
762   rank = as->rank;
763   mpz_init_set_ui (multiplier, 1);
764   mpz_init_set_ui (offset, 0);
765   mpz_init (extent);
766   mpz_init (n);
767
768   for (i = 0; i < rank; i++)
769     { 
770       if (ar->dimen_type[i] != DIMEN_ELEMENT)
771         gfc_internal_error ("element_number(): Bad dimension type");
772
773       mpz_sub (n, *get_mpz (ar->start[i]), *get_mpz (as->lower[i]));
774  
775       mpz_mul (n, n, multiplier);
776       mpz_add (offset, offset, n);
777  
778       mpz_sub (extent, *get_mpz (as->upper[i]), *get_mpz (as->lower[i]));
779       mpz_add_ui (extent, extent, 1);
780  
781       if (mpz_sgn (extent) < 0)
782         mpz_set_ui (extent, 0);
783  
784       mpz_mul (multiplier, multiplier, extent);
785     } 
786  
787   i = mpz_get_ui (offset);
788  
789   mpz_clear (multiplier);
790   mpz_clear (offset);
791   mpz_clear (extent);
792   mpz_clear (n);
793  
794   return i;
795 }
796
797
798 /* Given a single element of an equivalence list, figure out the offset
799    from the base symbol.  For simple variables or full arrays, this is
800    simply zero.  For an array element we have to calculate the array
801    element number and multiply by the element size. For a substring we
802    have to calculate the further reference.  */
803
804 static HOST_WIDE_INT
805 calculate_offset (gfc_expr *e)
806 {
807   HOST_WIDE_INT n, element_size, offset;
808   gfc_typespec *element_type;
809   gfc_ref *reference;
810
811   offset = 0;
812   element_type = &e->symtree->n.sym->ts;
813
814   for (reference = e->ref; reference; reference = reference->next)
815     switch (reference->type)
816       {
817       case REF_ARRAY:
818         switch (reference->u.ar.type)
819           {
820           case AR_FULL:
821             break;
822
823           case AR_ELEMENT:
824             n = element_number (&reference->u.ar);
825             if (element_type->type == BT_CHARACTER)
826               gfc_conv_const_charlen (element_type->cl);
827             element_size =
828               int_size_in_bytes (gfc_typenode_for_spec (element_type));
829             offset += n * element_size;
830             break;
831
832           default:
833             gfc_error ("Bad array reference at %L", &e->where);
834           }
835         break;
836       case REF_SUBSTRING:
837         if (reference->u.ss.start != NULL)
838           offset += mpz_get_ui (*get_mpz (reference->u.ss.start)) - 1;
839         break;
840       default:
841         gfc_error ("Illegal reference type at %L as EQUIVALENCE object",
842                    &e->where);
843     }
844   return offset;
845 }
846
847
848 /* Add a new segment_info structure to the current segment.  eq1 is already
849    in the list, eq2 is not.  */
850
851 static void
852 new_condition (segment_info *v, gfc_equiv *eq1, gfc_equiv *eq2)
853 {
854   HOST_WIDE_INT offset1, offset2;
855   segment_info *a;
856
857   offset1 = calculate_offset (eq1->expr);
858   offset2 = calculate_offset (eq2->expr);
859
860   a = get_segment_info (eq2->expr->symtree->n.sym,
861                         v->offset + offset1 - offset2);
862  
863   current_segment = add_segments (current_segment, a);
864 }
865
866
867 /* Given two equivalence structures that are both already in the list, make
868    sure that this new condition is not violated, generating an error if it
869    is.  */
870
871 static void
872 confirm_condition (segment_info *s1, gfc_equiv *eq1, segment_info *s2,
873                    gfc_equiv *eq2)
874 {
875   HOST_WIDE_INT offset1, offset2;
876
877   offset1 = calculate_offset (eq1->expr);
878   offset2 = calculate_offset (eq2->expr);
879
880   if (s1->offset + offset1 != s2->offset + offset2)
881     gfc_error ("Inconsistent equivalence rules involving '%s' at %L and "
882                "'%s' at %L", s1->sym->name, &s1->sym->declared_at,
883                s2->sym->name, &s2->sym->declared_at);
884 }
885
886
887 /* Process a new equivalence condition. eq1 is know to be in segment f.
888    If eq2 is also present then confirm that the condition holds.
889    Otherwise add a new variable to the segment list.  */
890
891 static void
892 add_condition (segment_info *f, gfc_equiv *eq1, gfc_equiv *eq2)
893 {
894   segment_info *n;
895
896   n = find_segment_info (eq2->expr->symtree->n.sym);
897
898   if (n == NULL)
899     new_condition (f, eq1, eq2);
900   else
901     confirm_condition (f, eq1, n, eq2);
902 }
903
904
905 /* Given a segment element, search through the equivalence lists for unused
906    conditions that involve the symbol.  Add these rules to the segment.  */
907
908 static bool
909 find_equivalence (segment_info *n)
910 {
911   gfc_equiv *e1, *e2, *eq;
912   bool found;
913
914   found = FALSE;
915
916   for (e1 = n->sym->ns->equiv; e1; e1 = e1->next)
917     {
918       eq = NULL;
919
920       /* Search the equivalence list, including the root (first) element
921          for the symbol that owns the segment.  */
922       for (e2 = e1; e2; e2 = e2->eq)
923         {
924           if (!e2->used && e2->expr->symtree->n.sym == n->sym)
925             {
926               eq = e2;
927               break;
928             }
929         }
930
931       /* Go to the next root element.  */
932       if (eq == NULL)
933         continue;
934
935       eq->used = 1;
936
937       /* Now traverse the equivalence list matching the offsets.  */
938       for (e2 = e1; e2; e2 = e2->eq)
939         {
940           if (!e2->used && e2 != eq)
941             {
942               add_condition (n, eq, e2);
943               e2->used = 1;
944               found = TRUE;
945             }
946         }
947     }
948   return found;
949 }
950
951
952 /* Add all symbols equivalenced within a segment.  We need to scan the
953    segment list multiple times to include indirect equivalences.  Since
954    a new segment_info can inserted at the beginning of the segment list,
955    depending on its offset, we have to force a final pass through the
956    loop by demanding that completion sees a pass with no matches; ie.
957    all symbols with equiv_built set and no new equivalences found.  */
958
959 static void
960 add_equivalences (bool *saw_equiv)
961 {
962   segment_info *f;
963   bool seen_one, more;
964
965   seen_one = false;
966   more = TRUE;
967   while (more)
968     {
969       more = FALSE;
970       for (f = current_segment; f; f = f->next)
971         {
972           if (!f->sym->equiv_built)
973             {
974               f->sym->equiv_built = 1;
975               seen_one = find_equivalence (f);
976               if (seen_one)
977                 {
978                   *saw_equiv = true;
979                   more = true;
980                 }
981             }
982         }
983     }
984
985   /* Add a copy of this segment list to the namespace.  */
986   copy_equiv_list_to_ns (current_segment);
987 }
988
989
990 /* Returns the offset necessary to properly align the current equivalence.
991    Sets *palign to the required alignment.  */
992
993 static HOST_WIDE_INT
994 align_segment (unsigned HOST_WIDE_INT *palign)
995 {
996   segment_info *s;
997   unsigned HOST_WIDE_INT offset;
998   unsigned HOST_WIDE_INT max_align;
999   unsigned HOST_WIDE_INT this_align;
1000   unsigned HOST_WIDE_INT this_offset;
1001
1002   max_align = 1;
1003   offset = 0;
1004   for (s = current_segment; s; s = s->next)
1005     {
1006       this_align = TYPE_ALIGN_UNIT (s->field);
1007       if (s->offset & (this_align - 1))
1008         {
1009           /* Field is misaligned.  */
1010           this_offset = this_align - ((s->offset + offset) & (this_align - 1));
1011           if (this_offset & (max_align - 1))
1012             {
1013               /* Aligning this field would misalign a previous field.  */
1014               gfc_error ("The equivalence set for variable '%s' "
1015                          "declared at %L violates alignment requirements",
1016                          s->sym->name, &s->sym->declared_at);
1017             }
1018           offset += this_offset;
1019         }
1020       max_align = this_align;
1021     }
1022   if (palign)
1023     *palign = max_align;
1024   return offset;
1025 }
1026
1027
1028 /* Adjust segment offsets by the given amount.  */
1029
1030 static void
1031 apply_segment_offset (segment_info *s, HOST_WIDE_INT offset)
1032 {
1033   for (; s; s = s->next)
1034     s->offset += offset;
1035 }
1036
1037
1038 /* Lay out a symbol in a common block.  If the symbol has already been seen
1039    then check the location is consistent.  Otherwise create segments
1040    for that symbol and all the symbols equivalenced with it.  */
1041
1042 /* Translate a single common block.  */
1043
1044 static void
1045 translate_common (gfc_common_head *common, gfc_symbol *var_list)
1046 {
1047   gfc_symbol *sym;
1048   segment_info *s;
1049   segment_info *common_segment;
1050   HOST_WIDE_INT offset;
1051   HOST_WIDE_INT current_offset;
1052   unsigned HOST_WIDE_INT align;
1053   unsigned HOST_WIDE_INT max_align;
1054   bool saw_equiv;
1055
1056   common_segment = NULL;
1057   current_offset = 0;
1058   max_align = 1;
1059   saw_equiv = false;
1060
1061   /* Add symbols to the segment.  */
1062   for (sym = var_list; sym; sym = sym->common_next)
1063     {
1064       current_segment = common_segment;
1065       s = find_segment_info (sym);
1066
1067       /* Symbol has already been added via an equivalence.  Multiple
1068          use associations of the same common block result in equiv_built
1069          being set but no information about the symbol in the segment.  */
1070       if (s && sym->equiv_built)
1071         {
1072           /* Ensure the current location is properly aligned.  */
1073           align = TYPE_ALIGN_UNIT (s->field);
1074           current_offset = (current_offset + align - 1) &~ (align - 1);
1075
1076           /* Verify that it ended up where we expect it.  */
1077           if (s->offset != current_offset)
1078             {
1079               gfc_error ("Equivalence for '%s' does not match ordering of "
1080                          "COMMON '%s' at %L", sym->name,
1081                          common->name, &common->where);
1082             }
1083         }
1084       else
1085         {
1086           /* A symbol we haven't seen before.  */
1087           s = current_segment = get_segment_info (sym, current_offset);
1088
1089           /* Add all objects directly or indirectly equivalenced with this
1090              symbol.  */
1091           add_equivalences (&saw_equiv);
1092
1093           if (current_segment->offset < 0)
1094             gfc_error ("The equivalence set for '%s' cause an invalid "
1095                        "extension to COMMON '%s' at %L", sym->name,
1096                        common->name, &common->where);
1097
1098           offset = align_segment (&align);
1099
1100           if (offset & (max_align - 1))
1101             {
1102               /* The required offset conflicts with previous alignment
1103                  requirements.  Insert padding immediately before this
1104                  segment.  */
1105               gfc_warning ("Padding of %d bytes required before '%s' in "
1106                            "COMMON '%s' at %L", (int)offset, s->sym->name,
1107                            common->name, &common->where);
1108             }
1109           else
1110             {
1111               /* Offset the whole common block.  */
1112               apply_segment_offset (common_segment, offset);
1113             }
1114
1115           /* Apply the offset to the new segments.  */
1116           apply_segment_offset (current_segment, offset);
1117           current_offset += offset;
1118           if (max_align < align)
1119             max_align = align;
1120
1121           /* Add the new segments to the common block.  */
1122           common_segment = add_segments (common_segment, current_segment);
1123         }
1124
1125       /* The offset of the next common variable.  */
1126       current_offset += s->length;
1127     }
1128
1129   if (common_segment == NULL)
1130     {
1131       gfc_error ("COMMON '%s' at %L does not exist",
1132                  common->name, &common->where);
1133       return;
1134     }
1135
1136   if (common_segment->offset != 0)
1137     {
1138       gfc_warning ("COMMON '%s' at %L requires %d bytes of padding at start",
1139                    common->name, &common->where, (int)common_segment->offset);
1140     }
1141
1142   create_common (common, common_segment, saw_equiv);
1143 }
1144
1145
1146 /* Create a new block for each merged equivalence list.  */
1147
1148 static void
1149 finish_equivalences (gfc_namespace *ns)
1150 {
1151   gfc_equiv *z, *y;
1152   gfc_symbol *sym;
1153   gfc_common_head * c;
1154   HOST_WIDE_INT offset;
1155   unsigned HOST_WIDE_INT align;
1156   bool dummy;
1157
1158   for (z = ns->equiv; z; z = z->next)
1159     for (y = z->eq; y; y = y->eq)
1160       {
1161         if (y->used) 
1162           continue;
1163         sym = z->expr->symtree->n.sym;
1164         current_segment = get_segment_info (sym, 0);
1165
1166         /* All objects directly or indirectly equivalenced with this
1167            symbol.  */
1168         add_equivalences (&dummy);
1169
1170         /* Align the block.  */
1171         offset = align_segment (&align);
1172
1173         /* Ensure all offsets are positive.  */
1174         offset -= current_segment->offset & ~(align - 1);
1175
1176         apply_segment_offset (current_segment, offset);
1177
1178         /* Create the decl.  If this is a module equivalence, it has a
1179            unique name, pointed to by z->module.  This is written to a
1180            gfc_common_header to push create_common into using
1181            build_common_decl, so that the equivalence appears as an
1182            external symbol.  Otherwise, a local declaration is built using
1183            build_equiv_decl.  */
1184         if (z->module)
1185           {
1186             c = gfc_get_common_head ();
1187             /* We've lost the real location, so use the location of the
1188                enclosing procedure.  */
1189             c->where = ns->proc_name->declared_at;
1190             strcpy (c->name, z->module);
1191           }
1192         else
1193           c = NULL;
1194
1195         create_common (c, current_segment, true);
1196         break;
1197       }
1198 }
1199
1200
1201 /* Work function for translating a named common block.  */
1202
1203 static void
1204 named_common (gfc_symtree *st)
1205 {
1206   translate_common (st->n.common, st->n.common->head);
1207 }
1208
1209
1210 /* Translate the common blocks in a namespace. Unlike other variables,
1211    these have to be created before code, because the backend_decl depends
1212    on the rest of the common block.  */
1213
1214 void
1215 gfc_trans_common (gfc_namespace *ns)
1216 {
1217   gfc_common_head *c;
1218
1219   /* Translate the blank common block.  */
1220   if (ns->blank_common.head != NULL)
1221     {
1222       c = gfc_get_common_head ();
1223
1224       /* We've lost the real location, so use the location of the
1225          enclosing procedure.  */
1226       if (ns->proc_name != NULL)
1227         c->where = ns->proc_name->declared_at;
1228       else
1229         c->where = ns->blank_common.head->common_head->where;
1230
1231       strcpy (c->name, BLANK_COMMON_NAME);
1232       translate_common (c, ns->blank_common.head);
1233     }
1234
1235   /* Translate all named common blocks.  */
1236   gfc_traverse_symtree (ns->common_root, named_common);
1237
1238   /* Translate local equivalence.  */
1239   finish_equivalences (ns);
1240
1241   /* Commit the newly created symbols for common blocks and module
1242      equivalences.  */
1243   gfc_commit_symbols ();
1244 }