OSDN Git Service

[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / stor-layout.c
index 1224348..a947447 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /* C-compiler utilities for types and variables storage layout
-   Copyright (C) 1987, 1988, 1992 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 1987, 88, 92-97, 1998 Free Software Foundation, Inc.
 
 This file is part of GNU CC.
 
@@ -15,22 +15,27 @@ GNU General Public License for more details.
 
 You should have received a copy of the GNU General Public License
 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
-the Free Software Foundation, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.  */
+the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
+Boston, MA 02111-1307, USA.  */
 
 
 #include "config.h"
-#include <stdio.h>
+#include "system.h"
 
 #include "tree.h"
+#include "rtl.h"
+#include "flags.h"
+#include "except.h"
 #include "function.h"
+#include "expr.h"
+#include "toplev.h"
 
 #define CEIL(x,y) (((x) + (y) - 1) / (y))
 
 /* Data type for the expressions representing sizes of data types.
-   It is the first integer type laid out.
-   In C, this is int.  */
+   It is the first integer type laid out.  */
 
-tree sizetype;
+struct sizetype_tab sizetype_tab;
 
 /* An integer constant with value 0 whose type is sizetype.  */
 
@@ -44,9 +49,14 @@ tree size_one_node;
    The value is measured in bits.  */
 int maximum_field_alignment;
 
-#define GET_MODE_ALIGNMENT(MODE)   \
-  MIN (BIGGEST_ALIGNMENT,         \
-       MAX (1, (GET_MODE_UNIT_SIZE (MODE) * BITS_PER_UNIT)))
+/* If non-zero, the alignment of a bitstring or (power-)set value, in bits.
+   May be overridden by front-ends.  */
+int set_alignment = 0;
+
+static enum machine_mode smallest_mode_for_size  PROTO((unsigned int,
+                                                       enum mode_class));
+static tree layout_record      PROTO((tree));
+static void layout_union       PROTO((tree));
 \f
 /* SAVE_EXPRs for sizes of types and decls, waiting to be expanded.  */
 
@@ -70,13 +80,30 @@ get_pending_sizes ()
   return chain;
 }
 
-/* Given a size SIZE that isn't constant, return a SAVE_EXPR
+void
+put_pending_sizes (chain)
+     tree chain;
+{
+  if (pending_sizes)
+    abort ();
+
+  pending_sizes = chain;
+}
+
+/* Given a size SIZE that may not be a constant, return a SAVE_EXPR
    to serve as the actual size-expression for a type or decl.  */
 
 tree
 variable_size (size)
      tree size;
 {
+  /* If the language-processor is to take responsibility for variable-sized
+     items (e.g., languages which have elaboration procedures like Ada),
+     just return SIZE unchanged.  Likewise for self-referential sizes.  */
+  if (TREE_CONSTANT (size)
+      || global_bindings_p () < 0 || contains_placeholder_p (size))
+    return size;
+
   size = save_expr (size);
 
   if (global_bindings_p ())
@@ -90,8 +117,10 @@ variable_size (size)
     }
 
   if (immediate_size_expand)
-    /* NULL_RTX is not defined; neither is the rtx type.  */
-    expand_expr (size, NULL_PTR, VOIDmode, 0);
+    /* NULL_RTX is not defined; neither is the rtx type. 
+       Also, we would like to pass const0_rtx here, but don't have it.  */
+    expand_expr (size, expand_expr (integer_zero_node, NULL_PTR, VOIDmode, 0),
+                VOIDmode, 0);
   else
     pending_sizes = tree_cons (NULL_TREE, size, pending_sizes);
 
@@ -115,18 +144,69 @@ mode_for_size (size, class, limit)
 {
   register enum machine_mode mode;
 
-  if (limit && size > MAX_FIXED_MODE_SIZE)
+  if (limit && size > (unsigned int)(MAX_FIXED_MODE_SIZE))
     return BLKmode;
 
-  /* Get the last mode which has this size, in the specified class.  */
+  /* Get the first mode which has this size, in the specified class.  */
   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (class); mode != VOIDmode;
        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
-    if (GET_MODE_BITSIZE (mode) == size)
+    if ((unsigned int)GET_MODE_BITSIZE (mode) == size)
       return mode;
 
   return BLKmode;
 }
 
+/* Similar, but never return BLKmode; return the narrowest mode that
+   contains at least the requested number of bits.  */
+
+static enum machine_mode
+smallest_mode_for_size (size, class)
+     unsigned int size;
+     enum mode_class class;
+{
+  register enum machine_mode mode;
+
+  /* Get the first mode which has at least this size, in the
+     specified class.  */
+  for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (class); mode != VOIDmode;
+       mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
+    if ((unsigned int)GET_MODE_BITSIZE (mode) >= size)
+      return mode;
+
+  abort ();
+}
+
+/* Find an integer mode of the exact same size, or BLKmode on failure.  */
+
+enum machine_mode
+int_mode_for_mode (mode)
+     enum machine_mode mode;
+{
+  switch (GET_MODE_CLASS (mode))
+    {
+    case MODE_INT:
+    case MODE_PARTIAL_INT:
+      break;
+
+    case MODE_COMPLEX_INT:
+    case MODE_COMPLEX_FLOAT:
+    case MODE_FLOAT:
+      mode = mode_for_size (GET_MODE_BITSIZE (mode), MODE_INT, 0);
+      break;
+
+    case MODE_RANDOM:
+      if (mode == BLKmode)
+        break;
+      /* FALLTHRU */
+
+    case MODE_CC:
+    default:
+      abort();
+    }
+
+  return mode;
+}
+
 /* Return the value of VALUE, rounded up to a multiple of DIVISOR.  */
 
 tree
@@ -177,19 +257,12 @@ layout_decl (decl, known_align)
   /* Usually the size and mode come from the data type without change.  */
 
   DECL_MODE (decl) = TYPE_MODE (type);
-  DECL_SIZE (decl) = TYPE_SIZE (type);
   TREE_UNSIGNED (decl) = TREE_UNSIGNED (type);
+  if (DECL_SIZE (decl) == 0)
+    DECL_SIZE (decl) = TYPE_SIZE (type);
 
   if (code == FIELD_DECL && DECL_BIT_FIELD (decl))
     {
-      /* This is a bit-field.  We don't know how to handle
-        them except for integers and enums, and front end should
-        never generate them otherwise.  */
-
-      if (! (TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
-            || TREE_CODE (type) == ENUMERAL_TYPE))
-       abort ();
-
       if (spec_size == 0 && DECL_NAME (decl) != 0)
        abort ();
 
@@ -211,11 +284,14 @@ layout_decl (decl, known_align)
       DECL_BIT_FIELD_TYPE (decl) = DECL_BIT_FIELD (decl) ? type : 0;
       if (maximum_field_alignment != 0)
        DECL_ALIGN (decl) = MIN (DECL_ALIGN (decl), maximum_field_alignment);
+      else if (DECL_PACKED (decl))
+       DECL_ALIGN (decl) = MIN (DECL_ALIGN (decl), BITS_PER_UNIT);
     }
 
   if (DECL_BIT_FIELD (decl)
       && TYPE_SIZE (type) != 0
-      && TREE_CODE (TYPE_SIZE (type)) == INTEGER_CST)
+      && TREE_CODE (TYPE_SIZE (type)) == INTEGER_CST
+      && GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) == MODE_INT)
     {
       register enum machine_mode xmode
        = mode_for_size (TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (decl)), MODE_INT, 1);
@@ -232,6 +308,15 @@ layout_decl (decl, known_align)
        }
     }
 
+  /* Turn off DECL_BIT_FIELD if we won't need it set.  */
+  if (DECL_BIT_FIELD (decl) && TYPE_MODE (type) == BLKmode
+      && known_align % TYPE_ALIGN (type) == 0
+      && DECL_SIZE (decl) != 0
+      && (TREE_CODE (DECL_SIZE (decl)) != INTEGER_CST
+         || (TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (decl)) % BITS_PER_UNIT) == 0)
+      && DECL_ALIGN (decl) >= TYPE_ALIGN (type))
+    DECL_BIT_FIELD (decl) = 0;
+
   /* Evaluate nonconstant size only once, either now or as soon as safe.  */
   if (DECL_SIZE (decl) != 0 && TREE_CODE (DECL_SIZE (decl)) != INTEGER_CST)
     DECL_SIZE (decl) = variable_size (DECL_SIZE (decl));
@@ -254,11 +339,7 @@ layout_record (rec)
      tree rec;
 {
   register tree field;
-#ifdef STRUCTURE_SIZE_BOUNDARY
-  unsigned record_align = MAX (STRUCTURE_SIZE_BOUNDARY, TYPE_ALIGN (rec));
-#else
   unsigned record_align = MAX (BITS_PER_UNIT, TYPE_ALIGN (rec));
-#endif
   /* These must be laid out *after* the record is.  */
   tree pending_statics = NULL_TREE;
   /* Record size so far is CONST_SIZE + VAR_SIZE bits,
@@ -266,16 +347,22 @@ layout_record (rec)
      and VAR_SIZE is a tree expression.
      If VAR_SIZE is null, the size is just CONST_SIZE.
      Naturally we try to avoid using VAR_SIZE.  */
 register int const_size = 0;
register HOST_WIDE_INT const_size = 0;
   register tree var_size = 0;
   /* Once we start using VAR_SIZE, this is the maximum alignment
      that we know VAR_SIZE has.  */
   register int var_align = BITS_PER_UNIT;
 
+#ifdef STRUCTURE_SIZE_BOUNDARY
+  /* Packed structures don't need to have minimum size.  */
+  if (! TYPE_PACKED (rec))
+    record_align = MAX (record_align, STRUCTURE_SIZE_BOUNDARY);
+#endif
 
   for (field = TYPE_FIELDS (rec); field; field = TREE_CHAIN (field))
     {
-      register int desired_align;
+      register int known_align = var_size ? var_align : const_size;
+      register int desired_align = 0;
 
       /* If FIELD is static, then treat it like a separate variable,
         not really like a structure field.
@@ -283,7 +370,7 @@ layout_record (rec)
         In both cases, all we do is lay out the decl,
         and we do it *after* the record is laid out.  */
 
-      if (TREE_STATIC (field))
+      if (TREE_CODE (field) == VAR_DECL)
        {
          pending_statics = tree_cons (NULL_TREE, field, pending_statics);
          continue;
@@ -294,14 +381,11 @@ layout_record (rec)
        continue;
 
       /* Lay out the field so we know what alignment it needs.
-        For KNOWN_ALIGN, pass the number of bits from start of record
-        or some divisor of it.  */
-
-      /* For a packed field, use the alignment as specified,
+        For a packed field, use the alignment as specified,
         disregarding what the type would want.  */
       if (DECL_PACKED (field))
        desired_align = DECL_ALIGN (field);
-      layout_decl (field, var_size ? var_align : const_size);
+      layout_decl (field, known_align);
       if (! DECL_PACKED (field))
        desired_align = DECL_ALIGN (field);
       /* Some targets (i.e. VMS) limit struct field alignment
@@ -309,6 +393,9 @@ layout_record (rec)
 #ifdef BIGGEST_FIELD_ALIGNMENT
       desired_align = MIN (desired_align, BIGGEST_FIELD_ALIGNMENT);
 #endif
+#ifdef ADJUST_FIELD_ALIGN
+      desired_align = ADJUST_FIELD_ALIGN (field, desired_align);
+#endif
 
       /* Record must have at least as much alignment as any field.
         Otherwise, the alignment of the field within the record
@@ -336,6 +423,8 @@ layout_record (rec)
              int type_align = TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (field));
              if (maximum_field_alignment != 0)
                type_align = MIN (type_align, maximum_field_alignment);
+             else if (DECL_PACKED (field))
+               type_align = MIN (type_align, BITS_PER_UNIT);
 
              record_align = MAX (record_align, type_align);
            }
@@ -363,7 +452,7 @@ layout_record (rec)
            {
              if (const_size > 0)
                var_size = size_binop (PLUS_EXPR, var_size,
-                                      size_int (const_size));
+                                      bitsize_int (const_size, 0L));
              const_size = 0;
              var_size = round_up (var_size, desired_align);
              var_align = MIN (var_align, desired_align);
@@ -376,23 +465,18 @@ layout_record (rec)
          && TREE_TYPE (field) != error_mark_node
          && DECL_BIT_FIELD_TYPE (field)
          && !DECL_PACKED (field)
+         && maximum_field_alignment == 0
          && !integer_zerop (DECL_SIZE (field)))
        {
          int type_align = TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (field));
          register tree dsize = DECL_SIZE (field);
          int field_size = TREE_INT_CST_LOW (dsize);
 
-         if (maximum_field_alignment != 0)
-           type_align = MIN (type_align, maximum_field_alignment);
-
-         /* A bit field may not span the unit of alignment of its type.
-            Advance to next boundary if necessary.  */
-         /* ??? There is some uncertainty here as to what
-            should be done if type_align is less than the width of the type.
-            That can happen because the width exceeds BIGGEST_ALIGNMENT
-            or because it exceeds maximum_field_alignment.  */
-         if (const_size / type_align
-             != (const_size + field_size - 1) / type_align)
+         /* A bit field may not span more units of alignment of its type
+            than its type itself.  Advance to next boundary if necessary.  */
+         if (((const_size + field_size + type_align - 1) / type_align
+              - const_size / type_align)
+             > TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (field))) / type_align)
            const_size = CEIL (const_size, type_align) * type_align;
        }
 #endif
@@ -413,9 +497,15 @@ layout_record (rec)
 
          if (maximum_field_alignment != 0)
            type_align = MIN (type_align, maximum_field_alignment);
+         /* ??? This test is opposite the test in the containing if
+            statement, so this code is unreachable currently.  */
+         else if (DECL_PACKED (field))
+           type_align = MIN (type_align, BITS_PER_UNIT);
 
          /* A bit field may not span the unit of alignment of its type.
             Advance to next boundary if necessary.  */
+         /* ??? This code should match the code above for the
+            PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS case.  */
          if (const_size / type_align
              != (const_size + field_size - 1) / type_align)
            const_size = CEIL (const_size, type_align) * type_align;
@@ -426,24 +516,19 @@ layout_record (rec)
 
       if (var_size && const_size)
        DECL_FIELD_BITPOS (field)
-         = size_binop (PLUS_EXPR, var_size, size_int (const_size));
+         = size_binop (PLUS_EXPR, var_size, bitsize_int (const_size, 0L));
       else if (var_size)
        DECL_FIELD_BITPOS (field) = var_size;
       else
-       DECL_FIELD_BITPOS (field) = size_int (const_size);
-
-      /* If this field is an anonymous union,
-        give each union-member the same position as the union has.  */
-
-      if (DECL_NAME (field) == 0
-         && TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == UNION_TYPE)
        {
-         tree uelt = TYPE_FIELDS (TREE_TYPE (field));
-         for (; uelt; uelt = TREE_CHAIN (uelt))
-           {
-             DECL_FIELD_CONTEXT (uelt) = DECL_FIELD_CONTEXT (field);
-             DECL_FIELD_BITPOS (uelt) = DECL_FIELD_BITPOS (field);
-           }
+         DECL_FIELD_BITPOS (field) = size_int (const_size);
+
+         /* If this field ended up more aligned than we thought it
+            would be (we approximate this by seeing if its position
+            changed), lay out the field again; perhaps we can use an
+            integral mode for it now.  */
+         if (known_align != const_size)
+           layout_decl (field, const_size);
        }
 
       /* Now add size of this field to the size of the record.  */
@@ -457,8 +542,9 @@ layout_record (rec)
        if (dsize == 0)
          /* Do nothing.  */;
        else if (TREE_CODE (dsize) == INTEGER_CST
+                && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (dsize)
                 && TREE_INT_CST_HIGH (dsize) == 0
-                && TREE_INT_CST_LOW (dsize) + const_size > const_size)
+                && TREE_INT_CST_LOW (dsize) + const_size >= const_size)
          /* Use const_size if there's no overflow.  */
          const_size += TREE_INT_CST_LOW (dsize);
        else
@@ -483,7 +569,7 @@ layout_record (rec)
     {
       if (const_size)
        var_size
-         = size_binop (PLUS_EXPR, var_size, size_int (const_size));
+         = size_binop (PLUS_EXPR, var_size, bitsize_int (const_size, 0L));
       TYPE_SIZE (rec) = var_size;
     }
 
@@ -494,6 +580,11 @@ layout_record (rec)
   TYPE_ALIGN (rec) = MAX (TYPE_ALIGN (rec), record_align);
 #endif
 
+  /* Record the un-rounded size in the binfo node.  But first we check
+     the size of TYPE_BINFO to make sure that BINFO_SIZE is available.  */
+  if (TYPE_BINFO (rec) && TREE_VEC_LENGTH (TYPE_BINFO (rec)) > 6)
+    TYPE_BINFO_SIZE (rec) = TYPE_SIZE (rec);
+
 #ifdef ROUND_TYPE_SIZE
   TYPE_SIZE (rec) = ROUND_TYPE_SIZE (rec, TYPE_SIZE (rec), TYPE_ALIGN (rec));
 #else
@@ -504,7 +595,7 @@ layout_record (rec)
   return pending_statics;
 }
 \f
-/* Lay out a UNION_TYPE type.
+/* Lay out a UNION_TYPE or QUAL_UNION_TYPE type.
    Lay out all the fields, set their positions to zero,
    and compute the size and alignment of the union (maximum of any field).
    Note that if you set the TYPE_ALIGN before calling this
@@ -515,11 +606,7 @@ layout_union (rec)
      tree rec;
 {
   register tree field;
-#ifdef STRUCTURE_SIZE_BOUNDARY
-  unsigned union_align = STRUCTURE_SIZE_BOUNDARY;
-#else
   unsigned union_align = BITS_PER_UNIT;
-#endif
 
   /* The size of the union, based on the fields scanned so far,
      is max (CONST_SIZE, VAR_SIZE).
@@ -527,6 +614,18 @@ layout_union (rec)
   register int const_size = 0;
   register tree var_size = 0;
 
+#ifdef STRUCTURE_SIZE_BOUNDARY
+  /* Packed structures don't need to have minimum size.  */
+  if (! TYPE_PACKED (rec))
+    union_align = STRUCTURE_SIZE_BOUNDARY;
+#endif
+
+  /* If this is a QUAL_UNION_TYPE, we want to process the fields in
+     the reverse order in building the COND_EXPR that denotes its
+     size.  We reverse them again later.  */
+  if (TREE_CODE (rec) == QUAL_UNION_TYPE)
+    TYPE_FIELDS (rec) = nreverse (TYPE_FIELDS (rec));
+
   for (field = TYPE_FIELDS (rec); field; field = TREE_CHAIN (field))
     {
       /* Enums which are local to this class need not be laid out.  */
@@ -534,7 +633,7 @@ layout_union (rec)
        continue;
 
       layout_decl (field, 0);
-      DECL_FIELD_BITPOS (field) = size_int (0);
+      DECL_FIELD_BITPOS (field) = bitsize_int (0L, 0L);
 
       /* Union must be at least as aligned as any field requires.  */
 
@@ -547,27 +646,38 @@ layout_union (rec)
        union_align = MAX (union_align, TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (field)));
 #endif
 
-      /* Set union_size to max (decl_size, union_size).
-        There are more and less general ways to do this.
-        Use only CONST_SIZE unless forced to use VAR_SIZE.  */
+      if (TREE_CODE (rec) == UNION_TYPE)
+       {
+         /* Set union_size to max (decl_size, union_size).
+            There are more and less general ways to do this.
+            Use only CONST_SIZE unless forced to use VAR_SIZE.  */
 
-      if (TREE_CODE (DECL_SIZE (field)) == INTEGER_CST)
-       const_size = MAX (const_size, TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (field)));
-      else if (var_size == 0)
-       var_size = DECL_SIZE (field);
-      else
-       var_size = size_binop (MAX_EXPR, var_size, DECL_SIZE (field));
-    }
+         if (TREE_CODE (DECL_SIZE (field)) == INTEGER_CST)
+           const_size
+             = MAX (const_size, TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (field)));
+         else if (var_size == 0)
+           var_size = DECL_SIZE (field);
+         else
+           var_size = size_binop (MAX_EXPR, var_size, DECL_SIZE (field));
+       }
+      else if (TREE_CODE (rec) == QUAL_UNION_TYPE)
+       var_size = fold (build (COND_EXPR, sizetype, DECL_QUALIFIER (field),
+                               DECL_SIZE (field),
+                               var_size ? var_size : bitsize_int (0L, 0L)));
+      }
+
+  if (TREE_CODE (rec) == QUAL_UNION_TYPE)
+    TYPE_FIELDS (rec) = nreverse (TYPE_FIELDS (rec));
 
   /* Determine the ultimate size of the union (in bytes).  */
   if (NULL == var_size)
-    TYPE_SIZE (rec) = size_int (CEIL (const_size, BITS_PER_UNIT)
-                               * BITS_PER_UNIT);
+    TYPE_SIZE (rec) = bitsize_int (CEIL (const_size, BITS_PER_UNIT)
+                                  * BITS_PER_UNIT, 0L);
   else if (const_size == 0)
     TYPE_SIZE (rec) = var_size;
   else
     TYPE_SIZE (rec) = size_binop (MAX_EXPR, var_size,
-                                 round_up (size_int (const_size),
+                                 round_up (bitsize_int (const_size, 0L),
                                            BITS_PER_UNIT));
 
   /* Determine the desired alignment.  */
@@ -613,42 +723,41 @@ layout_type (type)
      they must last past the current statement.  */
   old = suspend_momentary ();
 
-  /* If we are processing a permanent type, make nodes permanent.
-     If processing a temporary type, make it saveable, since the
-     type node itself is.  This is important if the function is inline,
-     since its decls will get copied later.  */
-  push_obstacks_nochange ();
-  if (allocation_temporary_p ())
-    {
-      if (TREE_PERMANENT (type))
-       end_temporary_allocation ();
-      else
-       saveable_allocation ();
-    }
+  /* Put all our nodes into the same obstack as the type.  Also,
+     make expressions saveable (this is a no-op for permanent types).  */
+
+  push_obstacks (TYPE_OBSTACK (type), TYPE_OBSTACK (type));
+  saveable_allocation ();
 
   switch (TREE_CODE (type))
     {
     case LANG_TYPE:
       /* This kind of type is the responsibility
-        of the languge-specific code.  */
+        of the language-specific code.  */
       abort ();
 
+    case BOOLEAN_TYPE:  /* Used for Java, Pascal, and Chill. */
+      if (TYPE_PRECISION (type) == 0)
+       TYPE_PRECISION (type) = 1; /* default to one byte/boolean. */
+      /* ... fall through ... */
+
     case INTEGER_TYPE:
     case ENUMERAL_TYPE:
-      if (TREE_INT_CST_HIGH (TYPE_MIN_VALUE (type)) >= 0)
+    case CHAR_TYPE:
+      if (TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (type)) == INTEGER_CST
+         && tree_int_cst_sgn (TYPE_MIN_VALUE (type)) >= 0)
        TREE_UNSIGNED (type) = 1;
 
-      /* We pass 0 for the last arg of mode_for_size because otherwise
-        on the Apollo using long long causes a crash.
-        It seems better to use integer modes than to try to support
-        integer types with BLKmode.  */
-      TYPE_MODE (type) = mode_for_size (TYPE_PRECISION (type), MODE_INT, 0);
-      TYPE_SIZE (type) = size_int (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)));
+      TYPE_MODE (type) = smallest_mode_for_size (TYPE_PRECISION (type),
+                                                MODE_INT);
+      TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)), 0L);
+      TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type)));
       break;
 
     case REAL_TYPE:
       TYPE_MODE (type) = mode_for_size (TYPE_PRECISION (type), MODE_FLOAT, 0);
-      TYPE_SIZE (type) = size_int (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)));
+      TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)), 0L);
+      TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type)));
       break;
 
     case COMPLEX_TYPE:
@@ -658,33 +767,37 @@ layout_type (type)
                         (TREE_CODE (TREE_TYPE (type)) == INTEGER_TYPE
                          ? MODE_COMPLEX_INT : MODE_COMPLEX_FLOAT),
                         0);
-      TYPE_SIZE (type) = size_int (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)));
+      TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)), 0L);
+      TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type)));
       break;
 
     case VOID_TYPE:
       TYPE_SIZE (type) = size_zero_node;
+      TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_zero_node;
       TYPE_ALIGN (type) = 1;
       TYPE_MODE (type) = VOIDmode;
       break;
 
     case OFFSET_TYPE:
-      TYPE_SIZE (type) = size_int (GET_MODE_BITSIZE (Pmode));
-      TYPE_MODE (type) = Pmode;
+      TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (POINTER_SIZE, 0L);
+      TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (POINTER_SIZE / BITS_PER_UNIT);
+      TYPE_MODE (type) = ptr_mode;
       break;
 
     case FUNCTION_TYPE:
     case METHOD_TYPE:
-      TYPE_MODE (type) = mode_for_size (2 * GET_MODE_BITSIZE (Pmode),
-                                       MODE_INT, 0);
-      TYPE_SIZE (type) = size_int (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)));
+      TYPE_MODE (type) = mode_for_size (2 * POINTER_SIZE, MODE_INT, 0);
+      TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (2 * POINTER_SIZE, 0);
+      TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int ((2 * POINTER_SIZE) / BITS_PER_UNIT);
       break;
 
     case POINTER_TYPE:
     case REFERENCE_TYPE:
-      TYPE_MODE (type) = Pmode;
-      TYPE_SIZE (type) = size_int (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)));
+      TYPE_MODE (type) = ptr_mode;
+      TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (POINTER_SIZE, 0L);
+      TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (POINTER_SIZE / BITS_PER_UNIT);
       TREE_UNSIGNED (type) = 1;
-      TYPE_PRECISION (type) = GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type));
+      TYPE_PRECISION (type) = POINTER_SIZE;
       break;
 
     case ARRAY_TYPE:
@@ -698,13 +811,70 @@ layout_type (type)
        if (index && TYPE_MAX_VALUE (index) && TYPE_MIN_VALUE (index)
            && TYPE_SIZE (element))
          {
-           tree length
-             = size_binop (PLUS_EXPR, size_one_node,
-                           size_binop (MINUS_EXPR, TYPE_MAX_VALUE (index),
-                                       TYPE_MIN_VALUE (index)));
+           tree ub = TYPE_MAX_VALUE (index);
+           tree lb = TYPE_MIN_VALUE (index);
+           tree length;
+           tree element_size;
+
+           /* If UB is max (lb - 1, x), remove the MAX_EXPR since the
+              test for negative below covers it.  */
+           if (TREE_CODE (ub) == MAX_EXPR
+               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (ub, 0)) == MINUS_EXPR
+               && integer_onep (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (ub, 0), 1))
+               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (ub, 0), 0),
+                                   lb, 0))
+             ub = TREE_OPERAND (ub, 1);
+           else if (TREE_CODE (ub) == MAX_EXPR
+                    && TREE_CODE (TREE_OPERAND (ub, 1)) == MINUS_EXPR
+                    && integer_onep (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (ub, 1), 1))
+                    && operand_equal_p (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (ub, 1),
+                                                      0),
+                                        lb, 0))
+             ub = TREE_OPERAND (ub, 0);
+
+           /* The initial subtraction should happen in the original type so
+              that (possible) negative values are handled appropriately.  */
+           length = size_binop (PLUS_EXPR, size_one_node,
+                                fold (build (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (lb),
+                                             ub, lb)));
+
+           /* If neither bound is a constant and sizetype is signed, make
+              sure the size is never negative.  We should really do this
+              if *either* bound is non-constant, but this is the best
+              compromise between C and Ada.  */
+           if (! TREE_UNSIGNED (sizetype)
+               && TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (index)) != INTEGER_CST
+               && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (index)) != INTEGER_CST)
+             length = size_binop (MAX_EXPR, length, size_zero_node);
+
+           /* Special handling for arrays of bits (for Chill).  */
+           element_size = TYPE_SIZE (element);
+           if (TYPE_PACKED (type) && INTEGRAL_TYPE_P (element))
+             {
+               HOST_WIDE_INT maxvalue, minvalue;
+               maxvalue = TREE_INT_CST_LOW (TYPE_MAX_VALUE (element));
+               minvalue = TREE_INT_CST_LOW (TYPE_MIN_VALUE (element));
+               if (maxvalue - minvalue == 1
+                   && (maxvalue == 1 || maxvalue == 0))
+                 element_size = integer_one_node;
+             }
 
-           TYPE_SIZE (type) = size_binop (MULT_EXPR, length,
-                                          TYPE_SIZE (element));
+           TYPE_SIZE (type) = size_binop (MULT_EXPR, element_size, length);
+
+           /* If we know the size of the element, calculate the total
+              size directly, rather than do some division thing below.
+              This optimization helps Fortran assumed-size arrays
+              (where the size of the array is determined at runtime)
+              substantially.
+              Note that we can't do this in the case where the size of
+              the elements is one bit since TYPE_SIZE_UNIT cannot be
+              set correctly in that case.  */
+           if (TYPE_SIZE_UNIT (element) != 0
+               && element_size != integer_one_node)
+             {
+               TYPE_SIZE_UNIT (type)
+                 = size_binop (MULT_EXPR, TYPE_SIZE_UNIT (element), length);
+             }
          }
 
        /* Now round the alignment and size,
@@ -719,8 +889,15 @@ layout_type (type)
 
 #ifdef ROUND_TYPE_SIZE
        if (TYPE_SIZE (type) != 0)
-         TYPE_SIZE (type)
-           = ROUND_TYPE_SIZE (type, TYPE_SIZE (type), TYPE_ALIGN (type));
+         {
+           tree tmp;
+           tmp = ROUND_TYPE_SIZE (type, TYPE_SIZE (type), TYPE_ALIGN (type));
+           /* If the rounding changed the size of the type, remove any
+              pre-calculated TYPE_SIZE_UNIT.  */
+           if (simple_cst_equal (TYPE_SIZE (type), tmp) != 1)
+             TYPE_SIZE_UNIT (type) = NULL;
+           TYPE_SIZE (type) = tmp;
+         }
 #endif
 
        TYPE_MODE (type) = BLKmode;
@@ -752,6 +929,8 @@ layout_type (type)
       if (TREE_CODE (TYPE_SIZE (type)) == INTEGER_CST)
        {
          tree field;
+         enum machine_mode mode = VOIDmode;
+
          /* A record which has any BLKmode members must itself be BLKmode;
             it can't go in a register.
             Unless the member is BLKmode only because it isn't aligned.  */
@@ -777,13 +956,23 @@ layout_type (type)
                  != ((TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (field)) + bitpos - 1)
                      / BITS_PER_WORD)
                  /* But there is no problem if the field is entire words.  */
-                 && TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (field)) % BITS_PER_WORD == 0)
+                 && TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (field)) % BITS_PER_WORD != 0)
                goto record_lose;
+
+             /* If this field is the whole struct, remember its mode so
+                that, say, we can put a double in a class into a DF
+                register instead of forcing it to live in the stack.  */
+             if (simple_cst_equal (TYPE_SIZE (type), DECL_SIZE (field)))
+               mode = DECL_MODE (field);
            }
 
-         TYPE_MODE (type)
-           = mode_for_size (TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (type)),
-                            MODE_INT, 1);
+         if (mode != VOIDmode)
+           /* We only have one real field; use its mode.  */
+           TYPE_MODE (type) = mode;
+         else
+           TYPE_MODE (type)
+             = mode_for_size (TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (type)),
+                              MODE_INT, 1);
 
          /* If structure's known alignment is less than
             what the scalar mode would need, and it matters,
@@ -813,6 +1002,7 @@ layout_type (type)
       break;
 
     case UNION_TYPE:
+    case QUAL_UNION_TYPE:
       layout_union (type);
       TYPE_MODE (type) = BLKmode;
       if (TREE_CODE (TYPE_SIZE (type)) == INTEGER_CST
@@ -845,19 +1035,30 @@ layout_type (type)
        }
       break;
 
-    /* Pascal types */
-    case BOOLEAN_TYPE:          /* store one byte/boolean for now. */
-      TYPE_MODE (type) = QImode;
-      TYPE_SIZE (type) = size_int (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)));
-      TYPE_PRECISION (type) = 1;
-      TYPE_ALIGN (type) = GET_MODE_ALIGNMENT (TYPE_MODE (type));
-      break;
-
-    case CHAR_TYPE:
-      TYPE_MODE (type) = QImode;
-      TYPE_SIZE (type) = size_int (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)));
-      TYPE_PRECISION (type) = GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type));
-      TYPE_ALIGN (type) = GET_MODE_ALIGNMENT (TYPE_MODE (type));
+    case SET_TYPE:  /* Used by Chill and Pascal. */
+      if (TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))) != INTEGER_CST
+         || TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))) != INTEGER_CST)
+       abort();
+      else
+       {
+#ifndef SET_WORD_SIZE
+#define SET_WORD_SIZE BITS_PER_WORD
+#endif
+         int alignment = set_alignment ? set_alignment : SET_WORD_SIZE;
+         int size_in_bits
+           = (TREE_INT_CST_LOW (TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type)))
+              - TREE_INT_CST_LOW (TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (type))) + 1);
+         int rounded_size
+           = ((size_in_bits + alignment - 1) / alignment) * alignment;
+         if (rounded_size > alignment)
+           TYPE_MODE (type) = BLKmode;
+         else
+           TYPE_MODE (type) = mode_for_size (alignment, MODE_INT, 1);
+         TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (rounded_size, 0L);
+         TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (rounded_size / BITS_PER_UNIT);
+         TYPE_ALIGN (type) = alignment;
+         TYPE_PRECISION (type) = size_in_bits;
+       }
       break;
 
     case FILE_TYPE:
@@ -879,6 +1080,7 @@ layout_type (type)
   if (TYPE_MODE (type) != BLKmode && TYPE_MODE (type) != VOIDmode
       && (STRICT_ALIGNMENT
          || (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE && TREE_CODE (type) != UNION_TYPE
+             && TREE_CODE (type) != QUAL_UNION_TYPE
              && TREE_CODE (type) != ARRAY_TYPE)))
     TYPE_ALIGN (type) = GET_MODE_ALIGNMENT (TYPE_MODE (type));
 
@@ -886,6 +1088,19 @@ layout_type (type)
   if (TYPE_SIZE (type) != 0 && TREE_CODE (TYPE_SIZE (type)) != INTEGER_CST)
     TYPE_SIZE (type) = variable_size (TYPE_SIZE (type));
 
+  /* If we failed to find a simple way to calculate the unit size
+     of the type above, find it by division.  */
+  if (TYPE_SIZE_UNIT (type) == 0 && TYPE_SIZE (type) != 0)
+    {
+      TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_binop (FLOOR_DIV_EXPR, TYPE_SIZE (type),
+                                         size_int (BITS_PER_UNIT));
+    }
+
+  /* Once again evaluate only once, either now or as soon as safe.  */
+  if (TYPE_SIZE_UNIT (type) != 0
+      && TREE_CODE (TYPE_SIZE_UNIT (type)) != INTEGER_CST)
+    TYPE_SIZE_UNIT (type) = variable_size (TYPE_SIZE_UNIT (type));
+
   /* Also layout any other variants of the type.  */
   if (TYPE_NEXT_VARIANT (type)
       || type != TYPE_MAIN_VARIANT (type))
@@ -893,6 +1108,7 @@ layout_type (type)
       tree variant;
       /* Record layout info of this variant.  */
       tree size = TYPE_SIZE (type);
+      tree size_unit = TYPE_SIZE_UNIT (type);
       int align = TYPE_ALIGN (type);
       enum machine_mode mode = TYPE_MODE (type);
 
@@ -902,6 +1118,7 @@ layout_type (type)
           variant = TYPE_NEXT_VARIANT (variant))
        {
          TYPE_SIZE (variant) = size;
+         TYPE_SIZE_UNIT (variant) = size_unit;
          TYPE_ALIGN (variant) = align;
          TYPE_MODE (variant) = mode;
        }
@@ -947,9 +1164,7 @@ make_signed_type (precision)
      is the type for size values.  */
 
   if (sizetype == 0)
-    {
-      sizetype = type;
-    }
+    set_sizetype (type);
 
   /* Lay out the type: set its alignment, size, etc.  */
 
@@ -973,13 +1188,65 @@ make_unsigned_type (precision)
 
   if (sizetype == 0)
     {
-      sizetype = type;
+      TREE_UNSIGNED (type) = 1;
+      set_sizetype (type);
     }
 
   fixup_unsigned_type (type);
   return type;
 }
 
+/* Set sizetype to TYPE, and initialize *sizetype accordingly.
+   Also update the type of any standard type's sizes made so far.  */
+
+void
+set_sizetype (type)
+     tree type;
+{
+  int oprecision = TYPE_PRECISION (type), precision;
+
+  sizetype = type;
+
+  /* The *bitsizetype types use a precision that avoids overflows when
+     calculating signed sizes / offsets in bits.
+
+     We are allocating bitsizetype once and change it in place when
+     we decide later that we want to change it.  This way, we avoid the
+     hassle of changing all the TYPE_SIZE (TREE_TYPE (sometype))
+     individually in each front end.  */
+  if (! bitsizetype)
+    bitsizetype = make_node (INTEGER_TYPE);
+  if (TYPE_NAME (sizetype) && ! TYPE_NAME (bitsizetype))
+    TYPE_NAME (bitsizetype) = TYPE_NAME (sizetype);
+
+  precision = oprecision + BITS_PER_UNIT_LOG + 1;
+  /* However, when cross-compiling from a 32 bit to a 64 bit host,
+     we are limited to 64 bit precision.  */
+  if (precision > 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
+    precision = 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT;
+  TYPE_PRECISION (bitsizetype) = precision;
+  if (TREE_UNSIGNED (type))
+    fixup_unsigned_type (bitsizetype);
+  else
+    fixup_signed_type (bitsizetype);
+  layout_type (bitsizetype);
+
+  if (TREE_UNSIGNED (type))
+    {
+      usizetype = sizetype;
+      ubitsizetype = bitsizetype;
+      ssizetype = make_signed_type (oprecision);
+      sbitsizetype = make_signed_type (precision);
+    }
+  else
+    {
+      ssizetype = sizetype;
+      sbitsizetype = bitsizetype;
+      usizetype = make_unsigned_type (oprecision);
+      ubitsizetype = make_unsigned_type (precision);
+    }
+}
+
 /* Set the extreme values of TYPE based on its precision in bits,
    then lay it out.  Used when make_signed_type won't do
    because the tree code is not INTEGER_TYPE.
@@ -1064,14 +1331,14 @@ get_best_mode (bitsize, bitpos, align, largest_mode, volatilep)
      int volatilep;
 {
   enum machine_mode mode;
-  int unit;
+  int unit = 0;
 
   /* Find the narrowest integer mode that contains the bit field.  */
   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT); mode != VOIDmode;
        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
     {
       unit = GET_MODE_BITSIZE (mode);
-      if (bitpos / unit == (bitpos + bitsize - 1) / unit)
+      if ((bitpos % unit) + bitsize <= unit)
        break;
     }
 
@@ -1115,7 +1382,7 @@ get_best_mode (bitsize, bitpos, align, largest_mode, volatilep)
 
 void
 save_storage_status (p)
-     struct function *p;
+     struct function *p ATTRIBUTE_UNUSED;
 {
 #if 0  /* Need not save, since always 0 and non0 (resp.) within a function.  */
   p->pending_sizes = pending_sizes;
@@ -1128,7 +1395,7 @@ save_storage_status (p)
 
 void
 restore_storage_status (p)
-     struct function *p;
+     struct function *p ATTRIBUTE_UNUSED;
 {
 #if 0
   pending_sizes = p->pending_sizes;