OSDN Git Service

a9d0fa66c02e0f9eee7d8b6355794f63ef58a38b
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / fortran / module.c
1 /* Handle modules, which amounts to loading and saving symbols and
2    their attendant structures.
3    Copyright (C) 2000, 2001, 2002, 2003, 2004 Free Software Foundation, 
4    Inc.
5    Contributed by Andy Vaught
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
10 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
11 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
12 version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
15 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17 for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
21 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
22 02111-1307, USA.  */
23
24 /* The syntax of g95 modules resembles that of lisp lists, ie a
25    sequence of atoms, which can be left or right parenthesis, names,
26    integers or strings.  Parenthesis are always matched which allows
27    us to skip over sections at high speed without having to know
28    anything about the internal structure of the lists.  A "name" is
29    usually a fortran 95 identifier, but can also start with '@' in
30    order to reference a hidden symbol.
31
32    The first line of a module is an informational message about what
33    created the module, the file it came from and when it was created.
34    The second line is a warning for people not to edit the module.
35    The rest of the module looks like:
36
37    ( ( <Interface info for UPLUS> )
38      ( <Interface info for UMINUS> )
39      ...
40    )
41    ( ( <name of operator interface> <module of op interface> <i/f1> ... )
42      ...
43    )
44    ( ( <name of generic interface> <module of generic interface> <i/f1> ... )
45      ...
46    )
47    ( ( <common name> <symbol> <saved flag>)
48      ...
49    )
50    ( <Symbol Number (in no particular order)>
51      <True name of symbol>
52      <Module name of symbol>
53      ( <symbol information> )
54      ...
55    )
56    ( <Symtree name>
57      <Ambiguous flag>
58      <Symbol number>
59      ...
60    )
61
62    In general, symbols refer to other symbols by their symbol number,
63    which are zero based.  Symbols are written to the module in no
64    particular order.  */
65
66 #include "config.h"
67 #include <string.h>
68 #include <stdio.h>
69 #include <errno.h>
70 #include <unistd.h>
71 #include <time.h>
72
73 #include "gfortran.h"
74 #include "arith.h"
75 #include "match.h"
76 #include "parse.h" /* FIXME */
77
78 #define MODULE_EXTENSION ".mod"
79
80
81 /* Structure that descibes a position within a module file */
82
83 typedef struct
84 {
85   int column, line;
86   fpos_t pos;
87 }
88 module_locus;
89
90
91 typedef enum
92 {
93   P_UNKNOWN = 0, P_OTHER, P_NAMESPACE, P_COMPONENT, P_SYMBOL
94 }
95 pointer_t;
96
97 /* The fixup structure lists pointers to pointers that have to
98    be updated when a pointer value becomes known.  */
99
100 typedef struct fixup_t
101 {
102   void **pointer;
103   struct fixup_t *next;
104 }
105 fixup_t;
106
107
108 /* Structure for holding extra info needed for pointers being read */
109
110 typedef struct pointer_info
111 {
112   BBT_HEADER (pointer_info);
113   int integer;
114   pointer_t type;
115
116   /* The first component of each member of the union is the pointer
117      being stored */
118
119   fixup_t *fixup;
120
121   union
122   {
123     void *pointer;      /* Member for doing pointer searches */
124
125     struct
126     {
127       gfc_symbol *sym;
128       char true_name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1], module[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
129       enum
130       { UNUSED, NEEDED, USED }
131       state;
132       int ns, referenced;
133       module_locus where;
134       fixup_t *stfixup;
135       gfc_symtree *symtree;
136     }
137     rsym;
138
139     struct
140     {
141       gfc_symbol *sym;
142       enum
143       { UNREFERENCED = 0, NEEDS_WRITE, WRITTEN }
144       state;
145     }
146     wsym;
147   }
148   u;
149
150 }
151 pointer_info;
152
153 #define gfc_get_pointer_info() gfc_getmem(sizeof(pointer_info))
154
155
156 /* Lists of rename info for the USE statement */
157
158 typedef struct gfc_use_rename
159 {
160   char local_name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1], use_name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
161   struct gfc_use_rename *next;
162   int found;
163   gfc_intrinsic_op operator;
164   locus where;
165 }
166 gfc_use_rename;
167
168 #define gfc_get_use_rename() gfc_getmem(sizeof(gfc_use_rename))
169
170 /* Local variables */
171
172 /* The FILE for the module we're reading or writing.  */
173 static FILE *module_fp;
174
175 /* The name of the module we're reading (USE'ing) or writing.  */
176 static char module_name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
177
178 static int module_line, module_column, only_flag;
179 static enum
180 { IO_INPUT, IO_OUTPUT }
181 iomode;
182
183 static gfc_use_rename *gfc_rename_list;
184 static pointer_info *pi_root;
185 static int symbol_number;       /* Counter for assigning symbol numbers */
186
187
188
189 /*****************************************************************/
190
191 /* Pointer/integer conversion.  Pointers between structures are stored
192    as integers in the module file.  The next couple of subroutines
193    handle this translation for reading and writing.  */
194
195 /* Recursively free the tree of pointer structures.  */
196
197 static void
198 free_pi_tree (pointer_info * p)
199 {
200
201   if (p == NULL)
202     return;
203
204   if (p->fixup != NULL)
205     gfc_internal_error ("free_pi_tree(): Unresolved fixup");
206
207   free_pi_tree (p->left);
208   free_pi_tree (p->right);
209
210   gfc_free (p);
211 }
212
213
214 /* Compare pointers when searching by pointer.  Used when writing a
215    module.  */
216
217 static int
218 compare_pointers (void * _sn1, void * _sn2)
219 {
220   pointer_info *sn1, *sn2;
221
222   sn1 = (pointer_info *) _sn1;
223   sn2 = (pointer_info *) _sn2;
224
225   if (sn1->u.pointer < sn2->u.pointer)
226     return -1;
227   if (sn1->u.pointer > sn2->u.pointer)
228     return 1;
229
230   return 0;
231 }
232
233
234 /* Compare integers when searching by integer.  Used when reading a
235    module.  */
236
237 static int
238 compare_integers (void * _sn1, void * _sn2)
239 {
240   pointer_info *sn1, *sn2;
241
242   sn1 = (pointer_info *) _sn1;
243   sn2 = (pointer_info *) _sn2;
244
245   if (sn1->integer < sn2->integer)
246     return -1;
247   if (sn1->integer > sn2->integer)
248     return 1;
249
250   return 0;
251 }
252
253
254 /* Initialize the pointer_info tree.  */
255
256 static void
257 init_pi_tree (void)
258 {
259   compare_fn compare;
260   pointer_info *p;
261
262   pi_root = NULL;
263   compare = (iomode == IO_INPUT) ? compare_integers : compare_pointers;
264
265   /* Pointer 0 is the NULL pointer.  */
266   p = gfc_get_pointer_info ();
267   p->u.pointer = NULL;
268   p->integer = 0;
269   p->type = P_OTHER;
270
271   gfc_insert_bbt (&pi_root, p, compare);
272
273   /* Pointer 1 is the current namespace.  */
274   p = gfc_get_pointer_info ();
275   p->u.pointer = gfc_current_ns;
276   p->integer = 1;
277   p->type = P_NAMESPACE;
278
279   gfc_insert_bbt (&pi_root, p, compare);
280
281   symbol_number = 2;
282 }
283
284
285 /* During module writing, call here with a pointer to something,
286    returning the pointer_info node.  */
287
288 static pointer_info *
289 find_pointer (void *gp)
290 {
291   pointer_info *p;
292
293   p = pi_root;
294   while (p != NULL)
295     {
296       if (p->u.pointer == gp)
297         break;
298       p = (gp < p->u.pointer) ? p->left : p->right;
299     }
300
301   return p;
302 }
303
304
305 /* Given a pointer while writing, returns the pointer_info tree node,
306    creating it if it doesn't exist.  */
307
308 static pointer_info *
309 get_pointer (void *gp)
310 {
311   pointer_info *p;
312
313   p = find_pointer (gp);
314   if (p != NULL)
315     return p;
316
317   /* Pointer doesn't have an integer.  Give it one.  */
318   p = gfc_get_pointer_info ();
319
320   p->u.pointer = gp;
321   p->integer = symbol_number++;
322
323   gfc_insert_bbt (&pi_root, p, compare_pointers);
324
325   return p;
326 }
327
328
329 /* Given an integer during reading, find it in the pointer_info tree,
330    creating the node if not found.  */
331
332 static pointer_info *
333 get_integer (int integer)
334 {
335   pointer_info *p, t;
336   int c;
337
338   t.integer = integer;
339
340   p = pi_root;
341   while (p != NULL)
342     {
343       c = compare_integers (&t, p);
344       if (c == 0)
345         break;
346
347       p = (c < 0) ? p->left : p->right;
348     }
349
350   if (p != NULL)
351     return p;
352
353   p = gfc_get_pointer_info ();
354   p->integer = integer;
355   p->u.pointer = NULL;
356
357   gfc_insert_bbt (&pi_root, p, compare_integers);
358
359   return p;
360 }
361
362
363 /* Recursive function to find a pointer within a tree by brute force.  */
364
365 static pointer_info *
366 fp2 (pointer_info * p, const void *target)
367 {
368   pointer_info *q;
369
370   if (p == NULL)
371     return NULL;
372
373   if (p->u.pointer == target)
374     return p;
375
376   q = fp2 (p->left, target);
377   if (q != NULL)
378     return q;
379
380   return fp2 (p->right, target);
381 }
382
383
384 /* During reading, find a pointer_info node from the pointer value.
385    This amounts to a brute-force search.  */
386
387 static pointer_info *
388 find_pointer2 (void *p)
389 {
390
391   return fp2 (pi_root, p);
392 }
393
394
395 /* Resolve any fixups using a known pointer.  */
396 static void
397 resolve_fixups (fixup_t *f, void * gp)
398 {
399   fixup_t *next;
400
401   for (; f; f = next)
402     {
403       next = f->next;
404       *(f->pointer) = gp;
405       gfc_free (f);
406     }
407 }
408
409 /* Call here during module reading when we know what pointer to
410    associate with an integer.  Any fixups that exist are resolved at
411    this time.  */
412
413 static void
414 associate_integer_pointer (pointer_info * p, void *gp)
415 {
416   if (p->u.pointer != NULL)
417     gfc_internal_error ("associate_integer_pointer(): Already associated");
418
419   p->u.pointer = gp;
420
421   resolve_fixups (p->fixup, gp);
422
423   p->fixup = NULL;
424 }
425
426
427 /* During module reading, given an integer and a pointer to a pointer,
428    either store the pointer from an already-known value or create a
429    fixup structure in order to store things later.  Returns zero if
430    the reference has been actually stored, or nonzero if the reference
431    must be fixed later (ie associate_integer_pointer must be called
432    sometime later.  Returns the pointer_info structure.  */
433
434 static pointer_info *
435 add_fixup (int integer, void *gp)
436 {
437   pointer_info *p;
438   fixup_t *f;
439   char **cp;
440
441   p = get_integer (integer);
442
443   if (p->integer == 0 || p->u.pointer != NULL)
444     {
445       cp = gp;
446       *cp = p->u.pointer;
447     }
448   else
449     {
450       f = gfc_getmem (sizeof (fixup_t));
451
452       f->next = p->fixup;
453       p->fixup = f;
454
455       f->pointer = gp;
456     }
457
458   return p;
459 }
460
461
462 /*****************************************************************/
463
464 /* Parser related subroutines */
465
466 /* Free the rename list left behind by a USE statement.  */
467
468 static void
469 free_rename (void)
470 {
471   gfc_use_rename *next;
472
473   for (; gfc_rename_list; gfc_rename_list = next)
474     {
475       next = gfc_rename_list->next;
476       gfc_free (gfc_rename_list);
477     }
478 }
479
480
481 /* Match a USE statement.  */
482
483 match
484 gfc_match_use (void)
485 {
486   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
487   gfc_use_rename *tail = NULL, *new;
488   interface_type type;
489   gfc_intrinsic_op operator;
490   match m;
491
492   m = gfc_match_name (module_name);
493   if (m != MATCH_YES)
494     return m;
495
496   free_rename ();
497   only_flag = 0;
498
499   if (gfc_match_eos () == MATCH_YES)
500     return MATCH_YES;
501   if (gfc_match_char (',') != MATCH_YES)
502     goto syntax;
503
504   if (gfc_match (" only :") == MATCH_YES)
505     only_flag = 1;
506
507   if (gfc_match_eos () == MATCH_YES)
508     return MATCH_YES;
509
510   for (;;)
511     {
512       /* Get a new rename struct and add it to the rename list.  */
513       new = gfc_get_use_rename ();
514       new->where = gfc_current_locus;
515       new->found = 0;
516
517       if (gfc_rename_list == NULL)
518         gfc_rename_list = new;
519       else
520         tail->next = new;
521       tail = new;
522
523       /* See what kind of interface we're dealing with.  Assume it is
524          not an operator.  */
525       new->operator = INTRINSIC_NONE;
526       if (gfc_match_generic_spec (&type, name, &operator) == MATCH_ERROR)
527         goto cleanup;
528
529       switch (type)
530         {
531         case INTERFACE_NAMELESS:
532           gfc_error ("Missing generic specification in USE statement at %C");
533           goto cleanup;
534
535         case INTERFACE_GENERIC:
536           m = gfc_match (" =>");
537
538           if (only_flag)
539             {
540               if (m != MATCH_YES)
541                 strcpy (new->use_name, name);
542               else
543                 {
544                   strcpy (new->local_name, name);
545
546                   m = gfc_match_name (new->use_name);
547                   if (m == MATCH_NO)
548                     goto syntax;
549                   if (m == MATCH_ERROR)
550                     goto cleanup;
551                 }
552             }
553           else
554             {
555               if (m != MATCH_YES)
556                 goto syntax;
557               strcpy (new->local_name, name);
558
559               m = gfc_match_name (new->use_name);
560               if (m == MATCH_NO)
561                 goto syntax;
562               if (m == MATCH_ERROR)
563                 goto cleanup;
564             }
565
566           break;
567
568         case INTERFACE_USER_OP:
569           strcpy (new->use_name, name);
570           /* Fall through */
571
572         case INTERFACE_INTRINSIC_OP:
573           new->operator = operator;
574           break;
575         }
576
577       if (gfc_match_eos () == MATCH_YES)
578         break;
579       if (gfc_match_char (',') != MATCH_YES)
580         goto syntax;
581     }
582
583   return MATCH_YES;
584
585 syntax:
586   gfc_syntax_error (ST_USE);
587
588 cleanup:
589   free_rename ();
590   return MATCH_ERROR;
591 }
592
593
594 /* Given a name, return the name under which to load this symbol.
595    Returns NULL if this symbol shouldn't be loaded.  */
596
597 static const char *
598 find_use_name (const char *name)
599 {
600   gfc_use_rename *u;
601
602   for (u = gfc_rename_list; u; u = u->next)
603     if (strcmp (u->use_name, name) == 0)
604       break;
605
606   if (u == NULL)
607     return only_flag ? NULL : name;
608
609   u->found = 1;
610
611   return (u->local_name[0] != '\0') ? u->local_name : name;
612 }
613
614
615 /* Try to find the operator in the current list.  */
616
617 static gfc_use_rename *
618 find_use_operator (gfc_intrinsic_op operator)
619 {
620   gfc_use_rename *u;
621
622   for (u = gfc_rename_list; u; u = u->next)
623     if (u->operator == operator)
624       return u;
625
626   return NULL;
627 }
628
629
630 /*****************************************************************/
631
632 /* The next couple of subroutines maintain a tree used to avoid a
633    brute-force search for a combination of true name and module name.
634    While symtree names, the name that a particular symbol is known by
635    can changed with USE statements, we still have to keep track of the
636    true names to generate the correct reference, and also avoid
637    loading the same real symbol twice in a program unit.
638
639    When we start reading, the true name tree is built and maintained
640    as symbols are read.  The tree is searched as we load new symbols
641    to see if it already exists someplace in the namespace.  */
642
643 typedef struct true_name
644 {
645   BBT_HEADER (true_name);
646   gfc_symbol *sym;
647 }
648 true_name;
649
650 static true_name *true_name_root;
651
652
653 /* Compare two true_name structures.  */
654
655 static int
656 compare_true_names (void * _t1, void * _t2)
657 {
658   true_name *t1, *t2;
659   int c;
660
661   t1 = (true_name *) _t1;
662   t2 = (true_name *) _t2;
663
664   c = strcmp (t1->sym->module, t2->sym->module);
665   if (c != 0)
666     return c;
667
668   return strcmp (t1->sym->name, t2->sym->name);
669 }
670
671
672 /* Given a true name, search the true name tree to see if it exists
673    within the main namespace.  */
674
675 static gfc_symbol *
676 find_true_name (const char *name, const char *module)
677 {
678   true_name t, *p;
679   gfc_symbol sym;
680   int c;
681
682   strcpy (sym.name, name);
683   strcpy (sym.module, module);
684   t.sym = &sym;
685
686   p = true_name_root;
687   while (p != NULL)
688     {
689       c = compare_true_names ((void *)(&t), (void *) p);
690       if (c == 0)
691         return p->sym;
692
693       p = (c < 0) ? p->left : p->right;
694     }
695
696   return NULL;
697 }
698
699
700 /* Given a gfc_symbol pointer that is not in the true name tree, add
701    it.  */
702
703 static void
704 add_true_name (gfc_symbol * sym)
705 {
706   true_name *t;
707
708   t = gfc_getmem (sizeof (true_name));
709   t->sym = sym;
710
711   gfc_insert_bbt (&true_name_root, t, compare_true_names);
712 }
713
714
715 /* Recursive function to build the initial true name tree by
716    recursively traversing the current namespace.  */
717
718 static void
719 build_tnt (gfc_symtree * st)
720 {
721
722   if (st == NULL)
723     return;
724
725   build_tnt (st->left);
726   build_tnt (st->right);
727
728   if (find_true_name (st->n.sym->name, st->n.sym->module) != NULL)
729     return;
730
731   add_true_name (st->n.sym);
732 }
733
734
735 /* Initialize the true name tree with the current namespace.  */
736
737 static void
738 init_true_name_tree (void)
739 {
740   true_name_root = NULL;
741
742   build_tnt (gfc_current_ns->sym_root);
743 }
744
745
746 /* Recursively free a true name tree node.  */
747
748 static void
749 free_true_name (true_name * t)
750 {
751
752   if (t == NULL)
753     return;
754   free_true_name (t->left);
755   free_true_name (t->right);
756
757   gfc_free (t);
758 }
759
760
761 /*****************************************************************/
762
763 /* Module reading and writing.  */
764
765 typedef enum
766 {
767   ATOM_NAME, ATOM_LPAREN, ATOM_RPAREN, ATOM_INTEGER, ATOM_STRING
768 }
769 atom_type;
770
771 static atom_type last_atom;
772
773
774 /* The name buffer must be at least as long as a symbol name.  Right
775    now it's not clear how we're going to store numeric constants--
776    probably as a hexadecimal string, since this will allow the exact
777    number to be preserved (this can't be done by a decimal
778    representation).  Worry about that later.  TODO!  */
779
780 #define MAX_ATOM_SIZE 100
781
782 static int atom_int;
783 static char *atom_string, atom_name[MAX_ATOM_SIZE];
784
785
786 /* Report problems with a module.  Error reporting is not very
787    elaborate, since this sorts of errors shouldn't really happen.
788    This subroutine never returns.  */
789
790 static void bad_module (const char *) ATTRIBUTE_NORETURN;
791
792 static void
793 bad_module (const char *message)
794 {
795   const char *p;
796
797   switch (iomode)
798     {
799     case IO_INPUT:
800       p = "Reading";
801       break;
802     case IO_OUTPUT:
803       p = "Writing";
804       break;
805     default:
806       p = "???";
807       break;
808     }
809
810   fclose (module_fp);
811
812   gfc_fatal_error ("%s module %s at line %d column %d: %s", p,
813                    module_name, module_line, module_column, message);
814 }
815
816
817 /* Set the module's input pointer.  */
818
819 static void
820 set_module_locus (module_locus * m)
821 {
822
823   module_column = m->column;
824   module_line = m->line;
825   fsetpos (module_fp, &m->pos);
826 }
827
828
829 /* Get the module's input pointer so that we can restore it later.  */
830
831 static void
832 get_module_locus (module_locus * m)
833 {
834
835   m->column = module_column;
836   m->line = module_line;
837   fgetpos (module_fp, &m->pos);
838 }
839
840
841 /* Get the next character in the module, updating our reckoning of
842    where we are.  */
843
844 static int
845 module_char (void)
846 {
847   int c;
848
849   c = fgetc (module_fp);
850
851   if (c == EOF)
852     bad_module ("Unexpected EOF");
853
854   if (c == '\n')
855     {
856       module_line++;
857       module_column = 0;
858     }
859
860   module_column++;
861   return c;
862 }
863
864
865 /* Parse a string constant.  The delimiter is guaranteed to be a
866    single quote.  */
867
868 static void
869 parse_string (void)
870 {
871   module_locus start;
872   int len, c;
873   char *p;
874
875   get_module_locus (&start);
876
877   len = 0;
878
879   /* See how long the string is */
880   for ( ; ; )
881     {
882       c = module_char ();
883       if (c == EOF)
884         bad_module ("Unexpected end of module in string constant");
885
886       if (c != '\'')
887         {
888           len++;
889           continue;
890         }
891
892       c = module_char ();
893       if (c == '\'')
894         {
895           len++;
896           continue;
897         }
898
899       break;
900     }
901
902   set_module_locus (&start);
903
904   atom_string = p = gfc_getmem (len + 1);
905
906   for (; len > 0; len--)
907     {
908       c = module_char ();
909       if (c == '\'')
910         module_char ();         /* Guaranteed to be another \' */
911       *p++ = c;
912     }
913
914   module_char ();               /* Terminating \' */
915   *p = '\0';                    /* C-style string for debug purposes */
916 }
917
918
919 /* Parse a small integer.  */
920
921 static void
922 parse_integer (int c)
923 {
924   module_locus m;
925
926   atom_int = c - '0';
927
928   for (;;)
929     {
930       get_module_locus (&m);
931
932       c = module_char ();
933       if (!ISDIGIT (c))
934         break;
935
936       atom_int = 10 * atom_int + c - '0';
937       if (atom_int > 99999999)
938         bad_module ("Integer overflow");
939     }
940
941   set_module_locus (&m);
942 }
943
944
945 /* Parse a name.  */
946
947 static void
948 parse_name (int c)
949 {
950   module_locus m;
951   char *p;
952   int len;
953
954   p = atom_name;
955
956   *p++ = c;
957   len = 1;
958
959   get_module_locus (&m);
960
961   for (;;)
962     {
963       c = module_char ();
964       if (!ISALNUM (c) && c != '_' && c != '-')
965         break;
966
967       *p++ = c;
968       if (++len > GFC_MAX_SYMBOL_LEN)
969         bad_module ("Name too long");
970     }
971
972   *p = '\0';
973
974   fseek (module_fp, -1, SEEK_CUR);
975   module_column = m.column + len - 1;
976
977   if (c == '\n')
978     module_line--;
979 }
980
981
982 /* Read the next atom in the module's input stream.  */
983
984 static atom_type
985 parse_atom (void)
986 {
987   int c;
988
989   do
990     {
991       c = module_char ();
992     }
993   while (c == ' ' || c == '\n');
994
995   switch (c)
996     {
997     case '(':
998       return ATOM_LPAREN;
999
1000     case ')':
1001       return ATOM_RPAREN;
1002
1003     case '\'':
1004       parse_string ();
1005       return ATOM_STRING;
1006
1007     case '0':
1008     case '1':
1009     case '2':
1010     case '3':
1011     case '4':
1012     case '5':
1013     case '6':
1014     case '7':
1015     case '8':
1016     case '9':
1017       parse_integer (c);
1018       return ATOM_INTEGER;
1019
1020     case 'a':
1021     case 'b':
1022     case 'c':
1023     case 'd':
1024     case 'e':
1025     case 'f':
1026     case 'g':
1027     case 'h':
1028     case 'i':
1029     case 'j':
1030     case 'k':
1031     case 'l':
1032     case 'm':
1033     case 'n':
1034     case 'o':
1035     case 'p':
1036     case 'q':
1037     case 'r':
1038     case 's':
1039     case 't':
1040     case 'u':
1041     case 'v':
1042     case 'w':
1043     case 'x':
1044     case 'y':
1045     case 'z':
1046     case 'A':
1047     case 'B':
1048     case 'C':
1049     case 'D':
1050     case 'E':
1051     case 'F':
1052     case 'G':
1053     case 'H':
1054     case 'I':
1055     case 'J':
1056     case 'K':
1057     case 'L':
1058     case 'M':
1059     case 'N':
1060     case 'O':
1061     case 'P':
1062     case 'Q':
1063     case 'R':
1064     case 'S':
1065     case 'T':
1066     case 'U':
1067     case 'V':
1068     case 'W':
1069     case 'X':
1070     case 'Y':
1071     case 'Z':
1072       parse_name (c);
1073       return ATOM_NAME;
1074
1075     default:
1076       bad_module ("Bad name");
1077     }
1078
1079   /* Not reached */
1080 }
1081
1082
1083 /* Peek at the next atom on the input.  */
1084
1085 static atom_type
1086 peek_atom (void)
1087 {
1088   module_locus m;
1089   atom_type a;
1090
1091   get_module_locus (&m);
1092
1093   a = parse_atom ();
1094   if (a == ATOM_STRING)
1095     gfc_free (atom_string);
1096
1097   set_module_locus (&m);
1098   return a;
1099 }
1100
1101
1102 /* Read the next atom from the input, requiring that it be a
1103    particular kind.  */
1104
1105 static void
1106 require_atom (atom_type type)
1107 {
1108   module_locus m;
1109   atom_type t;
1110   const char *p;
1111
1112   get_module_locus (&m);
1113
1114   t = parse_atom ();
1115   if (t != type)
1116     {
1117       switch (type)
1118         {
1119         case ATOM_NAME:
1120           p = "Expected name";
1121           break;
1122         case ATOM_LPAREN:
1123           p = "Expected left parenthesis";
1124           break;
1125         case ATOM_RPAREN:
1126           p = "Expected right parenthesis";
1127           break;
1128         case ATOM_INTEGER:
1129           p = "Expected integer";
1130           break;
1131         case ATOM_STRING:
1132           p = "Expected string";
1133           break;
1134         default:
1135           gfc_internal_error ("require_atom(): bad atom type required");
1136         }
1137
1138       set_module_locus (&m);
1139       bad_module (p);
1140     }
1141 }
1142
1143
1144 /* Given a pointer to an mstring array, require that the current input
1145    be one of the strings in the array.  We return the enum value.  */
1146
1147 static int
1148 find_enum (const mstring * m)
1149 {
1150   int i;
1151
1152   i = gfc_string2code (m, atom_name);
1153   if (i >= 0)
1154     return i;
1155
1156   bad_module ("find_enum(): Enum not found");
1157
1158   /* Not reached */
1159 }
1160
1161
1162 /**************** Module output subroutines ***************************/
1163
1164 /* Output a character to a module file.  */
1165
1166 static void
1167 write_char (char out)
1168 {
1169
1170   if (fputc (out, module_fp) == EOF)
1171     gfc_fatal_error ("Error writing modules file: %s", strerror (errno));
1172
1173   if (out != '\n')
1174     module_column++;
1175   else
1176     {
1177       module_column = 1;
1178       module_line++;
1179     }
1180 }
1181
1182
1183 /* Write an atom to a module.  The line wrapping isn't perfect, but it
1184    should work most of the time.  This isn't that big of a deal, since
1185    the file really isn't meant to be read by people anyway.  */
1186
1187 static void
1188 write_atom (atom_type atom, const void *v)
1189 {
1190   char buffer[20];
1191   int i, len;
1192   const char *p;
1193
1194   switch (atom)
1195     {
1196     case ATOM_STRING:
1197     case ATOM_NAME:
1198       p = v;
1199       break;
1200
1201     case ATOM_LPAREN:
1202       p = "(";
1203       break;
1204
1205     case ATOM_RPAREN:
1206       p = ")";
1207       break;
1208
1209     case ATOM_INTEGER:
1210       i = *((const int *) v);
1211       if (i < 0)
1212         gfc_internal_error ("write_atom(): Writing negative integer");
1213
1214       sprintf (buffer, "%d", i);
1215       p = buffer;
1216       break;
1217
1218     default:
1219       gfc_internal_error ("write_atom(): Trying to write dab atom");
1220
1221     }
1222
1223   len = strlen (p);
1224
1225   if (atom != ATOM_RPAREN)
1226     {
1227       if (module_column + len > 72)
1228         write_char ('\n');
1229       else
1230         {
1231
1232           if (last_atom != ATOM_LPAREN && module_column != 1)
1233             write_char (' ');
1234         }
1235     }
1236
1237   if (atom == ATOM_STRING)
1238     write_char ('\'');
1239
1240   while (*p)
1241     {
1242       if (atom == ATOM_STRING && *p == '\'')
1243         write_char ('\'');
1244       write_char (*p++);
1245     }
1246
1247   if (atom == ATOM_STRING)
1248     write_char ('\'');
1249
1250   last_atom = atom;
1251 }
1252
1253
1254
1255 /***************** Mid-level I/O subroutines *****************/
1256
1257 /* These subroutines let their caller read or write atoms without
1258    caring about which of the two is actually happening.  This lets a
1259    subroutine concentrate on the actual format of the data being
1260    written.  */
1261
1262 static void mio_expr (gfc_expr **);
1263 static void mio_symbol_ref (gfc_symbol **);
1264 static void mio_symtree_ref (gfc_symtree **);
1265
1266 /* Read or write an enumerated value.  On writing, we return the input
1267    value for the convenience of callers.  We avoid using an integer
1268    pointer because enums are sometimes inside bitfields.  */
1269
1270 static int
1271 mio_name (int t, const mstring * m)
1272 {
1273
1274   if (iomode == IO_OUTPUT)
1275     write_atom (ATOM_NAME, gfc_code2string (m, t));
1276   else
1277     {
1278       require_atom (ATOM_NAME);
1279       t = find_enum (m);
1280     }
1281
1282   return t;
1283 }
1284
1285 /* Specialisation of mio_name.  */
1286
1287 #define DECL_MIO_NAME(TYPE) \
1288  static inline TYPE \
1289  MIO_NAME(TYPE) (TYPE t, const mstring * m) \
1290  { \
1291    return (TYPE)mio_name ((int)t, m); \
1292  }
1293 #define MIO_NAME(TYPE) mio_name_##TYPE
1294
1295 static void
1296 mio_lparen (void)
1297 {
1298
1299   if (iomode == IO_OUTPUT)
1300     write_atom (ATOM_LPAREN, NULL);
1301   else
1302     require_atom (ATOM_LPAREN);
1303 }
1304
1305
1306 static void
1307 mio_rparen (void)
1308 {
1309
1310   if (iomode == IO_OUTPUT)
1311     write_atom (ATOM_RPAREN, NULL);
1312   else
1313     require_atom (ATOM_RPAREN);
1314 }
1315
1316
1317 static void
1318 mio_integer (int *ip)
1319 {
1320
1321   if (iomode == IO_OUTPUT)
1322     write_atom (ATOM_INTEGER, ip);
1323   else
1324     {
1325       require_atom (ATOM_INTEGER);
1326       *ip = atom_int;
1327     }
1328 }
1329
1330
1331 /* Read or write a character pointer that points to a string on the
1332    heap.  */
1333
1334 static void
1335 mio_allocated_string (char **sp)
1336 {
1337
1338   if (iomode == IO_OUTPUT)
1339     write_atom (ATOM_STRING, *sp);
1340   else
1341     {
1342       require_atom (ATOM_STRING);
1343       *sp = atom_string;
1344     }
1345 }
1346
1347
1348 /* Read or write a string that is in static memory or inside of some
1349    already-allocated structure.  */
1350
1351 static void
1352 mio_internal_string (char *string)
1353 {
1354
1355   if (iomode == IO_OUTPUT)
1356     write_atom (ATOM_STRING, string);
1357   else
1358     {
1359       require_atom (ATOM_STRING);
1360       strcpy (string, atom_string);
1361       gfc_free (atom_string);
1362     }
1363 }
1364
1365
1366
1367 typedef enum
1368 { AB_ALLOCATABLE, AB_DIMENSION, AB_EXTERNAL, AB_INTRINSIC, AB_OPTIONAL,
1369   AB_POINTER, AB_SAVE, AB_TARGET, AB_DUMMY, AB_RESULT,
1370   AB_ENTRY, AB_DATA, AB_IN_NAMELIST, AB_IN_COMMON, 
1371   AB_FUNCTION, AB_SUBROUTINE, AB_SEQUENCE, AB_ELEMENTAL, AB_PURE,
1372   AB_RECURSIVE, AB_GENERIC, AB_ALWAYS_EXPLICIT
1373 }
1374 ab_attribute;
1375
1376 static const mstring attr_bits[] =
1377 {
1378     minit ("ALLOCATABLE", AB_ALLOCATABLE),
1379     minit ("DIMENSION", AB_DIMENSION),
1380     minit ("EXTERNAL", AB_EXTERNAL),
1381     minit ("INTRINSIC", AB_INTRINSIC),
1382     minit ("OPTIONAL", AB_OPTIONAL),
1383     minit ("POINTER", AB_POINTER),
1384     minit ("SAVE", AB_SAVE),
1385     minit ("TARGET", AB_TARGET),
1386     minit ("DUMMY", AB_DUMMY),
1387     minit ("RESULT", AB_RESULT),
1388     minit ("ENTRY", AB_ENTRY),
1389     minit ("DATA", AB_DATA),
1390     minit ("IN_NAMELIST", AB_IN_NAMELIST),
1391     minit ("IN_COMMON", AB_IN_COMMON),
1392     minit ("FUNCTION", AB_FUNCTION),
1393     minit ("SUBROUTINE", AB_SUBROUTINE),
1394     minit ("SEQUENCE", AB_SEQUENCE),
1395     minit ("ELEMENTAL", AB_ELEMENTAL),
1396     minit ("PURE", AB_PURE),
1397     minit ("RECURSIVE", AB_RECURSIVE),
1398     minit ("GENERIC", AB_GENERIC),
1399     minit ("ALWAYS_EXPLICIT", AB_ALWAYS_EXPLICIT),
1400     minit (NULL, -1)
1401 };
1402
1403 /* Specialisation of mio_name. */
1404 DECL_MIO_NAME(ab_attribute)
1405 DECL_MIO_NAME(ar_type)
1406 DECL_MIO_NAME(array_type)
1407 DECL_MIO_NAME(bt)
1408 DECL_MIO_NAME(expr_t)
1409 DECL_MIO_NAME(gfc_access)
1410 DECL_MIO_NAME(gfc_intrinsic_op)
1411 DECL_MIO_NAME(ifsrc)
1412 DECL_MIO_NAME(procedure_type)
1413 DECL_MIO_NAME(ref_type)
1414 DECL_MIO_NAME(sym_flavor)
1415 DECL_MIO_NAME(sym_intent)
1416 #undef DECL_MIO_NAME
1417
1418 /* Symbol attributes are stored in list with the first three elements
1419    being the enumerated fields, while the remaining elements (if any)
1420    indicate the individual attribute bits.  The access field is not
1421    saved-- it controls what symbols are exported when a module is
1422    written.  */
1423
1424 static void
1425 mio_symbol_attribute (symbol_attribute * attr)
1426 {
1427   atom_type t;
1428
1429   mio_lparen ();
1430
1431   attr->flavor = MIO_NAME(sym_flavor) (attr->flavor, flavors);
1432   attr->intent = MIO_NAME(sym_intent) (attr->intent, intents);
1433   attr->proc = MIO_NAME(procedure_type) (attr->proc, procedures);
1434   attr->if_source = MIO_NAME(ifsrc) (attr->if_source, ifsrc_types);
1435
1436   if (iomode == IO_OUTPUT)
1437     {
1438       if (attr->allocatable)
1439         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_ALLOCATABLE, attr_bits);
1440       if (attr->dimension)
1441         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_DIMENSION, attr_bits);
1442       if (attr->external)
1443         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_EXTERNAL, attr_bits);
1444       if (attr->intrinsic)
1445         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_INTRINSIC, attr_bits);
1446       if (attr->optional)
1447         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_OPTIONAL, attr_bits);
1448       if (attr->pointer)
1449         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_POINTER, attr_bits);
1450       if (attr->save)
1451         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_SAVE, attr_bits);
1452       if (attr->target)
1453         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_TARGET, attr_bits);
1454       if (attr->dummy)
1455         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_DUMMY, attr_bits);
1456       if (attr->result)
1457         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_RESULT, attr_bits);
1458       if (attr->entry)
1459         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_ENTRY, attr_bits);
1460
1461       if (attr->data)
1462         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_DATA, attr_bits);
1463       if (attr->in_namelist)
1464         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_IN_NAMELIST, attr_bits);
1465       if (attr->in_common)
1466         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_IN_COMMON, attr_bits);
1467
1468       if (attr->function)
1469         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_FUNCTION, attr_bits);
1470       if (attr->subroutine)
1471         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_SUBROUTINE, attr_bits);
1472       if (attr->generic)
1473         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_GENERIC, attr_bits);
1474
1475       if (attr->sequence)
1476         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_SEQUENCE, attr_bits);
1477       if (attr->elemental)
1478         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_ELEMENTAL, attr_bits);
1479       if (attr->pure)
1480         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_PURE, attr_bits);
1481       if (attr->recursive)
1482         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_RECURSIVE, attr_bits);
1483       if (attr->always_explicit)
1484         MIO_NAME(ab_attribute) (AB_ALWAYS_EXPLICIT, attr_bits);
1485
1486       mio_rparen ();
1487
1488     }
1489   else
1490     {
1491
1492       for (;;)
1493         {
1494           t = parse_atom ();
1495           if (t == ATOM_RPAREN)
1496             break;
1497           if (t != ATOM_NAME)
1498             bad_module ("Expected attribute bit name");
1499
1500           switch ((ab_attribute) find_enum (attr_bits))
1501             {
1502             case AB_ALLOCATABLE:
1503               attr->allocatable = 1;
1504               break;
1505             case AB_DIMENSION:
1506               attr->dimension = 1;
1507               break;
1508             case AB_EXTERNAL:
1509               attr->external = 1;
1510               break;
1511             case AB_INTRINSIC:
1512               attr->intrinsic = 1;
1513               break;
1514             case AB_OPTIONAL:
1515               attr->optional = 1;
1516               break;
1517             case AB_POINTER:
1518               attr->pointer = 1;
1519               break;
1520             case AB_SAVE:
1521               attr->save = 1;
1522               break;
1523             case AB_TARGET:
1524               attr->target = 1;
1525               break;
1526             case AB_DUMMY:
1527               attr->dummy = 1;
1528               break;
1529             case AB_RESULT:
1530               attr->result = 1;
1531               break;
1532             case AB_ENTRY:
1533               attr->entry = 1;
1534               break;
1535             case AB_DATA:
1536               attr->data = 1;
1537               break;
1538             case AB_IN_NAMELIST:
1539               attr->in_namelist = 1;
1540               break;
1541             case AB_IN_COMMON:
1542               attr->in_common = 1;
1543               break;
1544             case AB_FUNCTION:
1545               attr->function = 1;
1546               break;
1547             case AB_SUBROUTINE:
1548               attr->subroutine = 1;
1549               break;
1550             case AB_GENERIC:
1551               attr->generic = 1;
1552               break;
1553             case AB_SEQUENCE:
1554               attr->sequence = 1;
1555               break;
1556             case AB_ELEMENTAL:
1557               attr->elemental = 1;
1558               break;
1559             case AB_PURE:
1560               attr->pure = 1;
1561               break;
1562             case AB_RECURSIVE:
1563               attr->recursive = 1;
1564               break;
1565             case AB_ALWAYS_EXPLICIT:
1566               attr->always_explicit = 1;
1567               break;
1568             }
1569         }
1570     }
1571 }
1572
1573
1574 static const mstring bt_types[] = {
1575     minit ("INTEGER", BT_INTEGER),
1576     minit ("REAL", BT_REAL),
1577     minit ("COMPLEX", BT_COMPLEX),
1578     minit ("LOGICAL", BT_LOGICAL),
1579     minit ("CHARACTER", BT_CHARACTER),
1580     minit ("DERIVED", BT_DERIVED),
1581     minit ("PROCEDURE", BT_PROCEDURE),
1582     minit ("UNKNOWN", BT_UNKNOWN),
1583     minit (NULL, -1)
1584 };
1585
1586
1587 static void
1588 mio_charlen (gfc_charlen ** clp)
1589 {
1590   gfc_charlen *cl;
1591
1592   mio_lparen ();
1593
1594   if (iomode == IO_OUTPUT)
1595     {
1596       cl = *clp;
1597       if (cl != NULL)
1598         mio_expr (&cl->length);
1599     }
1600   else
1601     {
1602
1603       if (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
1604         {
1605           cl = gfc_get_charlen ();
1606           mio_expr (&cl->length);
1607
1608           *clp = cl;
1609
1610           cl->next = gfc_current_ns->cl_list;
1611           gfc_current_ns->cl_list = cl;
1612         }
1613     }
1614
1615   mio_rparen ();
1616 }
1617
1618
1619 /* Return a symtree node with a name that is guaranteed to be unique
1620    within the namespace and corresponds to an illegal fortran name.  */
1621
1622 static gfc_symtree *
1623 get_unique_symtree (gfc_namespace * ns)
1624 {
1625   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
1626   static int serial = 0;
1627
1628   sprintf (name, "@%d", serial++);
1629   return gfc_new_symtree (&ns->sym_root, name);
1630 }
1631
1632
1633 /* See if a name is a generated name.  */
1634
1635 static int
1636 check_unique_name (const char *name)
1637 {
1638
1639   return *name == '@';
1640 }
1641
1642
1643 static void
1644 mio_typespec (gfc_typespec * ts)
1645 {
1646
1647   mio_lparen ();
1648
1649   ts->type = MIO_NAME(bt) (ts->type, bt_types);
1650
1651   if (ts->type != BT_DERIVED)
1652     mio_integer (&ts->kind);
1653   else
1654     mio_symbol_ref (&ts->derived);
1655
1656   mio_charlen (&ts->cl);
1657
1658   mio_rparen ();
1659 }
1660
1661
1662 static const mstring array_spec_types[] = {
1663     minit ("EXPLICIT", AS_EXPLICIT),
1664     minit ("ASSUMED_SHAPE", AS_ASSUMED_SHAPE),
1665     minit ("DEFERRED", AS_DEFERRED),
1666     minit ("ASSUMED_SIZE", AS_ASSUMED_SIZE),
1667     minit (NULL, -1)
1668 };
1669
1670
1671 static void
1672 mio_array_spec (gfc_array_spec ** asp)
1673 {
1674   gfc_array_spec *as;
1675   int i;
1676
1677   mio_lparen ();
1678
1679   if (iomode == IO_OUTPUT)
1680     {
1681       if (*asp == NULL)
1682         goto done;
1683       as = *asp;
1684     }
1685   else
1686     {
1687       if (peek_atom () == ATOM_RPAREN)
1688         {
1689           *asp = NULL;
1690           goto done;
1691         }
1692
1693       *asp = as = gfc_get_array_spec ();
1694     }
1695
1696   mio_integer (&as->rank);
1697   as->type = MIO_NAME(array_type) (as->type, array_spec_types);
1698
1699   for (i = 0; i < as->rank; i++)
1700     {
1701       mio_expr (&as->lower[i]);
1702       mio_expr (&as->upper[i]);
1703     }
1704
1705 done:
1706   mio_rparen ();
1707 }
1708
1709
1710 /* Given a pointer to an array reference structure (which lives in a
1711    gfc_ref structure), find the corresponding array specification
1712    structure.  Storing the pointer in the ref structure doesn't quite
1713    work when loading from a module. Generating code for an array
1714    reference also needs more infomation than just the array spec.  */
1715
1716 static const mstring array_ref_types[] = {
1717     minit ("FULL", AR_FULL),
1718     minit ("ELEMENT", AR_ELEMENT),
1719     minit ("SECTION", AR_SECTION),
1720     minit (NULL, -1)
1721 };
1722
1723 static void
1724 mio_array_ref (gfc_array_ref * ar)
1725 {
1726   int i;
1727
1728   mio_lparen ();
1729   ar->type = MIO_NAME(ar_type) (ar->type, array_ref_types);
1730   mio_integer (&ar->dimen);
1731
1732   switch (ar->type)
1733     {
1734     case AR_FULL:
1735       break;
1736
1737     case AR_ELEMENT:
1738       for (i = 0; i < ar->dimen; i++)
1739         mio_expr (&ar->start[i]);
1740
1741       break;
1742
1743     case AR_SECTION:
1744       for (i = 0; i < ar->dimen; i++)
1745         {
1746           mio_expr (&ar->start[i]);
1747           mio_expr (&ar->end[i]);
1748           mio_expr (&ar->stride[i]);
1749         }
1750
1751       break;
1752
1753     case AR_UNKNOWN:
1754       gfc_internal_error ("mio_array_ref(): Unknown array ref");
1755     }
1756
1757   for (i = 0; i < ar->dimen; i++)
1758     mio_integer ((int *) &ar->dimen_type[i]);
1759
1760   if (iomode == IO_INPUT)
1761     {
1762       ar->where = gfc_current_locus;
1763
1764       for (i = 0; i < ar->dimen; i++)
1765         ar->c_where[i] = gfc_current_locus;
1766     }
1767
1768   mio_rparen ();
1769 }
1770
1771
1772 /* Saves or restores a pointer.  The pointer is converted back and
1773    forth from an integer.  We return the pointer_info pointer so that
1774    the caller can take additional action based on the pointer type.  */
1775
1776 static pointer_info *
1777 mio_pointer_ref (void *gp)
1778 {
1779   pointer_info *p;
1780
1781   if (iomode == IO_OUTPUT)
1782     {
1783       p = get_pointer (*((char **) gp));
1784       write_atom (ATOM_INTEGER, &p->integer);
1785     }
1786   else
1787     {
1788       require_atom (ATOM_INTEGER);
1789       p = add_fixup (atom_int, gp);
1790     }
1791
1792   return p;
1793 }
1794
1795
1796 /* Save and load references to components that occur within
1797    expressions.  We have to describe these references by a number and
1798    by name.  The number is necessary for forward references during
1799    reading, and the name is necessary if the symbol already exists in
1800    the namespace and is not loaded again.  */
1801
1802 static void
1803 mio_component_ref (gfc_component ** cp, gfc_symbol * sym)
1804 {
1805   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
1806   gfc_component *q;
1807   pointer_info *p;
1808
1809   p = mio_pointer_ref (cp);
1810   if (p->type == P_UNKNOWN)
1811     p->type = P_COMPONENT;
1812
1813   if (iomode == IO_OUTPUT)
1814     mio_internal_string ((*cp)->name);
1815   else
1816     {
1817       mio_internal_string (name);
1818
1819       if (sym->components != NULL && p->u.pointer == NULL)
1820         {
1821           /* Symbol already loaded, so search by name.  */
1822           for (q = sym->components; q; q = q->next)
1823             if (strcmp (q->name, name) == 0)
1824               break;
1825
1826           if (q == NULL)
1827             gfc_internal_error ("mio_component_ref(): Component not found");
1828
1829           associate_integer_pointer (p, q);
1830         }
1831
1832       /* Make sure this symbol will eventually be loaded.  */
1833       p = find_pointer2 (sym);
1834       if (p->u.rsym.state == UNUSED)
1835         p->u.rsym.state = NEEDED;
1836     }
1837 }
1838
1839
1840 static void
1841 mio_component (gfc_component * c)
1842 {
1843   pointer_info *p;
1844   int n;
1845
1846   mio_lparen ();
1847
1848   if (iomode == IO_OUTPUT)
1849     {
1850       p = get_pointer (c);
1851       mio_integer (&p->integer);
1852     }
1853   else
1854     {
1855       mio_integer (&n);
1856       p = get_integer (n);
1857       associate_integer_pointer (p, c);
1858     }
1859
1860   if (p->type == P_UNKNOWN)
1861     p->type = P_COMPONENT;
1862
1863   mio_internal_string (c->name);
1864   mio_typespec (&c->ts);
1865   mio_array_spec (&c->as);
1866
1867   mio_integer (&c->dimension);
1868   mio_integer (&c->pointer);
1869
1870   mio_expr (&c->initializer);
1871   mio_rparen ();
1872 }
1873
1874
1875 static void
1876 mio_component_list (gfc_component ** cp)
1877 {
1878   gfc_component *c, *tail;
1879
1880   mio_lparen ();
1881
1882   if (iomode == IO_OUTPUT)
1883     {
1884       for (c = *cp; c; c = c->next)
1885         mio_component (c);
1886     }
1887   else
1888     {
1889
1890       *cp = NULL;
1891       tail = NULL;
1892
1893       for (;;)
1894         {
1895           if (peek_atom () == ATOM_RPAREN)
1896             break;
1897
1898           c = gfc_get_component ();
1899           mio_component (c);
1900
1901           if (tail == NULL)
1902             *cp = c;
1903           else
1904             tail->next = c;
1905
1906           tail = c;
1907         }
1908     }
1909
1910   mio_rparen ();
1911 }
1912
1913
1914 static void
1915 mio_actual_arg (gfc_actual_arglist * a)
1916 {
1917
1918   mio_lparen ();
1919   mio_internal_string (a->name);
1920   mio_expr (&a->expr);
1921   mio_rparen ();
1922 }
1923
1924
1925 static void
1926 mio_actual_arglist (gfc_actual_arglist ** ap)
1927 {
1928   gfc_actual_arglist *a, *tail;
1929
1930   mio_lparen ();
1931
1932   if (iomode == IO_OUTPUT)
1933     {
1934       for (a = *ap; a; a = a->next)
1935         mio_actual_arg (a);
1936
1937     }
1938   else
1939     {
1940       tail = NULL;
1941
1942       for (;;)
1943         {
1944           if (peek_atom () != ATOM_LPAREN)
1945             break;
1946
1947           a = gfc_get_actual_arglist ();
1948
1949           if (tail == NULL)
1950             *ap = a;
1951           else
1952             tail->next = a;
1953
1954           tail = a;
1955           mio_actual_arg (a);
1956         }
1957     }
1958
1959   mio_rparen ();
1960 }
1961
1962
1963 /* Read and write formal argument lists.  */
1964
1965 static void
1966 mio_formal_arglist (gfc_symbol * sym)
1967 {
1968   gfc_formal_arglist *f, *tail;
1969
1970   mio_lparen ();
1971
1972   if (iomode == IO_OUTPUT)
1973     {
1974       for (f = sym->formal; f; f = f->next)
1975         mio_symbol_ref (&f->sym);
1976
1977     }
1978   else
1979     {
1980       sym->formal = tail = NULL;
1981
1982       while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
1983         {
1984           f = gfc_get_formal_arglist ();
1985           mio_symbol_ref (&f->sym);
1986
1987           if (sym->formal == NULL)
1988             sym->formal = f;
1989           else
1990             tail->next = f;
1991
1992           tail = f;
1993         }
1994     }
1995
1996   mio_rparen ();
1997 }
1998
1999
2000 /* Save or restore a reference to a symbol node.  */
2001
2002 void
2003 mio_symbol_ref (gfc_symbol ** symp)
2004 {
2005   pointer_info *p;
2006
2007   p = mio_pointer_ref (symp);
2008   if (p->type == P_UNKNOWN)
2009     p->type = P_SYMBOL;
2010
2011   if (iomode == IO_OUTPUT)
2012     {
2013       if (p->u.wsym.state == UNREFERENCED)
2014         p->u.wsym.state = NEEDS_WRITE;
2015     }
2016   else
2017     {
2018       if (p->u.rsym.state == UNUSED)
2019         p->u.rsym.state = NEEDED;
2020     }
2021 }
2022
2023
2024 /* Save or restore a reference to a symtree node.  */
2025
2026 static void
2027 mio_symtree_ref (gfc_symtree ** stp)
2028 {
2029   pointer_info *p;
2030   fixup_t *f;
2031
2032   if (iomode == IO_OUTPUT)
2033     {
2034       mio_symbol_ref (&(*stp)->n.sym);
2035     }
2036   else
2037     {
2038       require_atom (ATOM_INTEGER);
2039       p = get_integer (atom_int);
2040       if (p->type == P_UNKNOWN)
2041         p->type = P_SYMBOL;
2042
2043       if (p->u.rsym.state == UNUSED)
2044         p->u.rsym.state = NEEDED;
2045
2046       if (p->u.rsym.symtree != NULL)
2047         {
2048           *stp = p->u.rsym.symtree;
2049         }
2050       else
2051         {
2052           f = gfc_getmem (sizeof (fixup_t));
2053
2054           f->next = p->u.rsym.stfixup;
2055           p->u.rsym.stfixup = f;
2056
2057           f->pointer = (void **)stp;
2058         }
2059     }
2060 }
2061
2062 static void
2063 mio_iterator (gfc_iterator ** ip)
2064 {
2065   gfc_iterator *iter;
2066
2067   mio_lparen ();
2068
2069   if (iomode == IO_OUTPUT)
2070     {
2071       if (*ip == NULL)
2072         goto done;
2073     }
2074   else
2075     {
2076       if (peek_atom () == ATOM_RPAREN)
2077         {
2078           *ip = NULL;
2079           goto done;
2080         }
2081
2082       *ip = gfc_get_iterator ();
2083     }
2084
2085   iter = *ip;
2086
2087   mio_expr (&iter->var);
2088   mio_expr (&iter->start);
2089   mio_expr (&iter->end);
2090   mio_expr (&iter->step);
2091
2092 done:
2093   mio_rparen ();
2094 }
2095
2096
2097
2098 static void
2099 mio_constructor (gfc_constructor ** cp)
2100 {
2101   gfc_constructor *c, *tail;
2102
2103   mio_lparen ();
2104
2105   if (iomode == IO_OUTPUT)
2106     {
2107       for (c = *cp; c; c = c->next)
2108         {
2109           mio_lparen ();
2110           mio_expr (&c->expr);
2111           mio_iterator (&c->iterator);
2112           mio_rparen ();
2113         }
2114     }
2115   else
2116     {
2117
2118       *cp = NULL;
2119       tail = NULL;
2120
2121       while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
2122         {
2123           c = gfc_get_constructor ();
2124
2125           if (tail == NULL)
2126             *cp = c;
2127           else
2128             tail->next = c;
2129
2130           tail = c;
2131
2132           mio_lparen ();
2133           mio_expr (&c->expr);
2134           mio_iterator (&c->iterator);
2135           mio_rparen ();
2136         }
2137     }
2138
2139   mio_rparen ();
2140 }
2141
2142
2143
2144 static const mstring ref_types[] = {
2145     minit ("ARRAY", REF_ARRAY),
2146     minit ("COMPONENT", REF_COMPONENT),
2147     minit ("SUBSTRING", REF_SUBSTRING),
2148     minit (NULL, -1)
2149 };
2150
2151
2152 static void
2153 mio_ref (gfc_ref ** rp)
2154 {
2155   gfc_ref *r;
2156
2157   mio_lparen ();
2158
2159   r = *rp;
2160   r->type = MIO_NAME(ref_type) (r->type, ref_types);
2161
2162   switch (r->type)
2163     {
2164     case REF_ARRAY:
2165       mio_array_ref (&r->u.ar);
2166       break;
2167
2168     case REF_COMPONENT:
2169       mio_symbol_ref (&r->u.c.sym);
2170       mio_component_ref (&r->u.c.component, r->u.c.sym);
2171       break;
2172
2173     case REF_SUBSTRING:
2174       mio_expr (&r->u.ss.start);
2175       mio_expr (&r->u.ss.end);
2176       mio_charlen (&r->u.ss.length);
2177       break;
2178     }
2179
2180   mio_rparen ();
2181 }
2182
2183
2184 static void
2185 mio_ref_list (gfc_ref ** rp)
2186 {
2187   gfc_ref *ref, *head, *tail;
2188
2189   mio_lparen ();
2190
2191   if (iomode == IO_OUTPUT)
2192     {
2193       for (ref = *rp; ref; ref = ref->next)
2194         mio_ref (&ref);
2195     }
2196   else
2197     {
2198       head = tail = NULL;
2199
2200       while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
2201         {
2202           if (head == NULL)
2203             head = tail = gfc_get_ref ();
2204           else
2205             {
2206               tail->next = gfc_get_ref ();
2207               tail = tail->next;
2208             }
2209
2210           mio_ref (&tail);
2211         }
2212
2213       *rp = head;
2214     }
2215
2216   mio_rparen ();
2217 }
2218
2219
2220 /* Read and write an integer value.  */
2221
2222 static void
2223 mio_gmp_integer (mpz_t * integer)
2224 {
2225   char *p;
2226
2227   if (iomode == IO_INPUT)
2228     {
2229       if (parse_atom () != ATOM_STRING)
2230         bad_module ("Expected integer string");
2231
2232       mpz_init (*integer);
2233       if (mpz_set_str (*integer, atom_string, 10))
2234         bad_module ("Error converting integer");
2235
2236       gfc_free (atom_string);
2237
2238     }
2239   else
2240     {
2241       p = mpz_get_str (NULL, 10, *integer);
2242       write_atom (ATOM_STRING, p);
2243       gfc_free (p);
2244     }
2245 }
2246
2247
2248 static void
2249 mio_gmp_real (mpfr_t * real)
2250 {
2251   mp_exp_t exponent;
2252   char *p;
2253
2254   if (iomode == IO_INPUT)
2255     {
2256       if (parse_atom () != ATOM_STRING)
2257         bad_module ("Expected real string");
2258
2259       mpfr_init (*real);
2260       mpfr_set_str (*real, atom_string, 16, GFC_RND_MODE);
2261       gfc_free (atom_string);
2262
2263     }
2264   else
2265     {
2266       p = mpfr_get_str (NULL, &exponent, 16, 0, *real, GFC_RND_MODE);
2267       atom_string = gfc_getmem (strlen (p) + 20);
2268
2269       sprintf (atom_string, "0.%s@%ld", p, exponent);
2270
2271       /* Fix negative numbers.  */
2272       if (atom_string[2] == '-')
2273         {
2274           atom_string[0] = '-';
2275           atom_string[1] = '0';
2276           atom_string[2] = '.';
2277         }
2278
2279       write_atom (ATOM_STRING, atom_string);
2280
2281       gfc_free (atom_string);
2282       gfc_free (p);
2283     }
2284 }
2285
2286
2287 /* Save and restore the shape of an array constructor.  */
2288
2289 static void
2290 mio_shape (mpz_t ** pshape, int rank)
2291 {
2292   mpz_t *shape;
2293   atom_type t;
2294   int n;
2295
2296   /* A NULL shape is represented by ().  */
2297   mio_lparen ();
2298
2299   if (iomode == IO_OUTPUT)
2300     {
2301       shape = *pshape;
2302       if (!shape)
2303         {
2304           mio_rparen ();
2305           return;
2306         }
2307     }
2308   else
2309     {
2310       t = peek_atom ();
2311       if (t == ATOM_RPAREN)
2312         {
2313           *pshape = NULL;
2314           mio_rparen ();
2315           return;
2316         }
2317
2318       shape = gfc_get_shape (rank);
2319       *pshape = shape;
2320     }
2321
2322   for (n = 0; n < rank; n++)
2323     mio_gmp_integer (&shape[n]);
2324
2325   mio_rparen ();
2326 }
2327
2328
2329 static const mstring expr_types[] = {
2330     minit ("OP", EXPR_OP),
2331     minit ("FUNCTION", EXPR_FUNCTION),
2332     minit ("CONSTANT", EXPR_CONSTANT),
2333     minit ("VARIABLE", EXPR_VARIABLE),
2334     minit ("SUBSTRING", EXPR_SUBSTRING),
2335     minit ("STRUCTURE", EXPR_STRUCTURE),
2336     minit ("ARRAY", EXPR_ARRAY),
2337     minit ("NULL", EXPR_NULL),
2338     minit (NULL, -1)
2339 };
2340
2341 /* INTRINSIC_ASSIGN is missing because it is used as an index for
2342    generic operators, not in expressions.  INTRINSIC_USER is also
2343    replaced by the correct function name by the time we see it. */
2344
2345 static const mstring intrinsics[] =
2346 {
2347     minit ("UPLUS", INTRINSIC_UPLUS),
2348     minit ("UMINUS", INTRINSIC_UMINUS),
2349     minit ("PLUS", INTRINSIC_PLUS),
2350     minit ("MINUS", INTRINSIC_MINUS),
2351     minit ("TIMES", INTRINSIC_TIMES),
2352     minit ("DIVIDE", INTRINSIC_DIVIDE),
2353     minit ("POWER", INTRINSIC_POWER),
2354     minit ("CONCAT", INTRINSIC_CONCAT),
2355     minit ("AND", INTRINSIC_AND),
2356     minit ("OR", INTRINSIC_OR),
2357     minit ("EQV", INTRINSIC_EQV),
2358     minit ("NEQV", INTRINSIC_NEQV),
2359     minit ("EQ", INTRINSIC_EQ),
2360     minit ("NE", INTRINSIC_NE),
2361     minit ("GT", INTRINSIC_GT),
2362     minit ("GE", INTRINSIC_GE),
2363     minit ("LT", INTRINSIC_LT),
2364     minit ("LE", INTRINSIC_LE),
2365     minit ("NOT", INTRINSIC_NOT),
2366     minit (NULL, -1)
2367 };
2368
2369 /* Read and write expressions.  The form "()" is allowed to indicate a
2370    NULL expression.  */
2371
2372 static void
2373 mio_expr (gfc_expr ** ep)
2374 {
2375   gfc_expr *e;
2376   atom_type t;
2377   int flag;
2378
2379   mio_lparen ();
2380
2381   if (iomode == IO_OUTPUT)
2382     {
2383       if (*ep == NULL)
2384         {
2385           mio_rparen ();
2386           return;
2387         }
2388
2389       e = *ep;
2390       MIO_NAME(expr_t) (e->expr_type, expr_types);
2391
2392     }
2393   else
2394     {
2395       t = parse_atom ();
2396       if (t == ATOM_RPAREN)
2397         {
2398           *ep = NULL;
2399           return;
2400         }
2401
2402       if (t != ATOM_NAME)
2403         bad_module ("Expected expression type");
2404
2405       e = *ep = gfc_get_expr ();
2406       e->where = gfc_current_locus;
2407       e->expr_type = (expr_t) find_enum (expr_types);
2408     }
2409
2410   mio_typespec (&e->ts);
2411   mio_integer (&e->rank);
2412
2413   switch (e->expr_type)
2414     {
2415     case EXPR_OP:
2416       e->operator = MIO_NAME(gfc_intrinsic_op) (e->operator, intrinsics);
2417
2418       switch (e->operator)
2419         {
2420         case INTRINSIC_UPLUS:
2421         case INTRINSIC_UMINUS:
2422         case INTRINSIC_NOT:
2423           mio_expr (&e->op1);
2424           break;
2425
2426         case INTRINSIC_PLUS:
2427         case INTRINSIC_MINUS:
2428         case INTRINSIC_TIMES:
2429         case INTRINSIC_DIVIDE:
2430         case INTRINSIC_POWER:
2431         case INTRINSIC_CONCAT:
2432         case INTRINSIC_AND:
2433         case INTRINSIC_OR:
2434         case INTRINSIC_EQV:
2435         case INTRINSIC_NEQV:
2436         case INTRINSIC_EQ:
2437         case INTRINSIC_NE:
2438         case INTRINSIC_GT:
2439         case INTRINSIC_GE:
2440         case INTRINSIC_LT:
2441         case INTRINSIC_LE:
2442           mio_expr (&e->op1);
2443           mio_expr (&e->op2);
2444           break;
2445
2446         default:
2447           bad_module ("Bad operator");
2448         }
2449
2450       break;
2451
2452     case EXPR_FUNCTION:
2453       mio_symtree_ref (&e->symtree);
2454       mio_actual_arglist (&e->value.function.actual);
2455
2456       if (iomode == IO_OUTPUT)
2457         {
2458           mio_allocated_string (&e->value.function.name);
2459           flag = e->value.function.esym != NULL;
2460           mio_integer (&flag);
2461           if (flag)
2462             mio_symbol_ref (&e->value.function.esym);
2463           else
2464             write_atom (ATOM_STRING, e->value.function.isym->name);
2465
2466         }
2467       else
2468         {
2469           require_atom (ATOM_STRING);
2470           e->value.function.name = gfc_get_string (atom_string);
2471           gfc_free (atom_string);
2472
2473           mio_integer (&flag);
2474           if (flag)
2475             mio_symbol_ref (&e->value.function.esym);
2476           else
2477             {
2478               require_atom (ATOM_STRING);
2479               e->value.function.isym = gfc_find_function (atom_string);
2480               gfc_free (atom_string);
2481             }
2482         }
2483
2484       break;
2485
2486     case EXPR_VARIABLE:
2487       mio_symtree_ref (&e->symtree);
2488       mio_ref_list (&e->ref);
2489       break;
2490
2491     case EXPR_SUBSTRING:
2492       mio_allocated_string (&e->value.character.string);
2493       mio_expr (&e->op1);
2494       mio_expr (&e->op2);
2495       break;
2496
2497     case EXPR_STRUCTURE:
2498     case EXPR_ARRAY:
2499       mio_constructor (&e->value.constructor);
2500       mio_shape (&e->shape, e->rank);
2501       break;
2502
2503     case EXPR_CONSTANT:
2504       switch (e->ts.type)
2505         {
2506         case BT_INTEGER:
2507           mio_gmp_integer (&e->value.integer);
2508           break;
2509
2510         case BT_REAL:
2511           gfc_set_model_kind (e->ts.kind);
2512           mio_gmp_real (&e->value.real);
2513           break;
2514
2515         case BT_COMPLEX:
2516           gfc_set_model_kind (e->ts.kind);
2517           mio_gmp_real (&e->value.complex.r);
2518           mio_gmp_real (&e->value.complex.i);
2519           break;
2520
2521         case BT_LOGICAL:
2522           mio_integer (&e->value.logical);
2523           break;
2524
2525         case BT_CHARACTER:
2526           mio_integer (&e->value.character.length);
2527           mio_allocated_string (&e->value.character.string);
2528           break;
2529
2530         default:
2531           bad_module ("Bad type in constant expression");
2532         }
2533
2534       break;
2535
2536     case EXPR_NULL:
2537       break;
2538     }
2539
2540   mio_rparen ();
2541 }
2542
2543
2544 /* Save/restore lists of gfc_interface stuctures.  When loading an
2545    interface, we are really appending to the existing list of
2546    interfaces.  Checking for duplicate and ambiguous interfaces has to
2547    be done later when all symbols have been loaded.  */
2548
2549 static void
2550 mio_interface_rest (gfc_interface ** ip)
2551 {
2552   gfc_interface *tail, *p;
2553
2554   if (iomode == IO_OUTPUT)
2555     {
2556       if (ip != NULL)
2557         for (p = *ip; p; p = p->next)
2558           mio_symbol_ref (&p->sym);
2559     }
2560   else
2561     {
2562
2563       if (*ip == NULL)
2564         tail = NULL;
2565       else
2566         {
2567           tail = *ip;
2568           while (tail->next)
2569             tail = tail->next;
2570         }
2571
2572       for (;;)
2573         {
2574           if (peek_atom () == ATOM_RPAREN)
2575             break;
2576
2577           p = gfc_get_interface ();
2578           mio_symbol_ref (&p->sym);
2579
2580           if (tail == NULL)
2581             *ip = p;
2582           else
2583             tail->next = p;
2584
2585           tail = p;
2586         }
2587     }
2588
2589   mio_rparen ();
2590 }
2591
2592
2593 /* Save/restore a nameless operator interface.  */
2594
2595 static void
2596 mio_interface (gfc_interface ** ip)
2597 {
2598
2599   mio_lparen ();
2600   mio_interface_rest (ip);
2601 }
2602
2603
2604 /* Save/restore a named operator interface.  */
2605
2606 static void
2607 mio_symbol_interface (char *name, char *module,
2608                       gfc_interface ** ip)
2609 {
2610
2611   mio_lparen ();
2612
2613   mio_internal_string (name);
2614   mio_internal_string (module);
2615
2616   mio_interface_rest (ip);
2617 }
2618
2619
2620 static void
2621 mio_namespace_ref (gfc_namespace ** nsp)
2622 {
2623   gfc_namespace *ns;
2624   pointer_info *p;
2625
2626   p = mio_pointer_ref (nsp);
2627
2628   if (p->type == P_UNKNOWN)
2629     p->type = P_NAMESPACE;
2630
2631   if (iomode == IO_INPUT && p->integer != 0 && p->u.pointer == NULL)
2632     {
2633       ns = gfc_get_namespace (NULL);
2634       associate_integer_pointer (p, ns);
2635     }
2636 }
2637
2638
2639 /* Unlike most other routines, the address of the symbol node is
2640    already fixed on input and the name/module has already been filled
2641    in.  */
2642
2643 static void
2644 mio_symbol (gfc_symbol * sym)
2645 {
2646   gfc_formal_arglist *formal;
2647
2648   mio_lparen ();
2649
2650   mio_symbol_attribute (&sym->attr);
2651   mio_typespec (&sym->ts);
2652
2653   /* Contained procedures don't have formal namespaces.  Instead we output the
2654      procedure namespace.  The will contain the formal arguments.  */
2655   if (iomode == IO_OUTPUT)
2656     {
2657       formal = sym->formal;
2658       while (formal && !formal->sym)
2659         formal = formal->next;
2660
2661       if (formal)
2662         mio_namespace_ref (&formal->sym->ns);
2663       else
2664         mio_namespace_ref (&sym->formal_ns);
2665     }
2666   else
2667     {
2668       mio_namespace_ref (&sym->formal_ns);
2669       if (sym->formal_ns)
2670         {
2671           sym->formal_ns->proc_name = sym;
2672           sym->refs++;
2673         }
2674     }
2675
2676   /* Save/restore common block links */
2677   mio_symbol_ref (&sym->common_next);
2678
2679   mio_formal_arglist (sym);
2680
2681   if (sym->attr.flavor == FL_PARAMETER)
2682     mio_expr (&sym->value);
2683
2684   mio_array_spec (&sym->as);
2685
2686   mio_symbol_ref (&sym->result);
2687
2688   /* Note that components are always saved, even if they are supposed
2689      to be private.  Component access is checked during searching.  */
2690
2691   mio_component_list (&sym->components);
2692
2693   if (sym->components != NULL)
2694     sym->component_access =
2695       MIO_NAME(gfc_access) (sym->component_access, access_types);
2696
2697   mio_rparen ();
2698 }
2699
2700
2701 /************************* Top level subroutines *************************/
2702
2703 /* Skip a list between balanced left and right parens.  */
2704
2705 static void
2706 skip_list (void)
2707 {
2708   int level;
2709
2710   level = 0;
2711   do
2712     {
2713       switch (parse_atom ())
2714         {
2715         case ATOM_LPAREN:
2716           level++;
2717           break;
2718
2719         case ATOM_RPAREN:
2720           level--;
2721           break;
2722
2723         case ATOM_STRING:
2724           gfc_free (atom_string);
2725           break;
2726
2727         case ATOM_NAME:
2728         case ATOM_INTEGER:
2729           break;
2730         }
2731     }
2732   while (level > 0);
2733 }
2734
2735
2736 /* Load operator interfaces from the module.  Interfaces are unusual
2737    in that they attach themselves to existing symbols.  */
2738
2739 static void
2740 load_operator_interfaces (void)
2741 {
2742   const char *p;
2743   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1], module[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
2744   gfc_user_op *uop;
2745
2746   mio_lparen ();
2747
2748   while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
2749     {
2750       mio_lparen ();
2751
2752       mio_internal_string (name);
2753       mio_internal_string (module);
2754
2755       /* Decide if we need to load this one or not.  */
2756       p = find_use_name (name);
2757       if (p == NULL)
2758         {
2759           while (parse_atom () != ATOM_RPAREN);
2760         }
2761       else
2762         {
2763           uop = gfc_get_uop (p);
2764           mio_interface_rest (&uop->operator);
2765         }
2766     }
2767
2768   mio_rparen ();
2769 }
2770
2771
2772 /* Load interfaces from the module.  Interfaces are unusual in that
2773    they attach themselves to existing symbols.  */
2774
2775 static void
2776 load_generic_interfaces (void)
2777 {
2778   const char *p;
2779   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1], module[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
2780   gfc_symbol *sym;
2781
2782   mio_lparen ();
2783
2784   while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
2785     {
2786       mio_lparen ();
2787
2788       mio_internal_string (name);
2789       mio_internal_string (module);
2790
2791       /* Decide if we need to load this one or not.  */
2792       p = find_use_name (name);
2793
2794       if (p == NULL || gfc_find_symbol (p, NULL, 0, &sym))
2795         {
2796           while (parse_atom () != ATOM_RPAREN);
2797           continue;
2798         }
2799
2800       if (sym == NULL)
2801         {
2802           gfc_get_symbol (p, NULL, &sym);
2803
2804           sym->attr.flavor = FL_PROCEDURE;
2805           sym->attr.generic = 1;
2806           sym->attr.use_assoc = 1;
2807         }
2808
2809       mio_interface_rest (&sym->generic);
2810     }
2811
2812   mio_rparen ();
2813 }
2814
2815
2816 /* Load common blocks.  */
2817
2818 static void
2819 load_commons(void)
2820 {
2821   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN+1];
2822   gfc_common_head *p;
2823
2824   mio_lparen ();
2825
2826   while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
2827     {
2828       mio_lparen ();
2829       mio_internal_string (name);
2830
2831       p = gfc_get_common (name, 1);
2832
2833       mio_symbol_ref (&p->head);
2834       mio_integer (&p->saved);
2835       p->use_assoc = 1;
2836
2837       mio_rparen();
2838     }
2839
2840   mio_rparen();
2841 }
2842
2843
2844 /* Recursive function to traverse the pointer_info tree and load a
2845    needed symbol.  We return nonzero if we load a symbol and stop the
2846    traversal, because the act of loading can alter the tree.  */
2847
2848 static int
2849 load_needed (pointer_info * p)
2850 {
2851   gfc_namespace *ns;
2852   pointer_info *q;
2853   gfc_symbol *sym;
2854
2855   if (p == NULL)
2856     return 0;
2857   if (load_needed (p->left))
2858     return 1;
2859   if (load_needed (p->right))
2860     return 1;
2861
2862   if (p->type != P_SYMBOL || p->u.rsym.state != NEEDED)
2863     return 0;
2864
2865   p->u.rsym.state = USED;
2866
2867   set_module_locus (&p->u.rsym.where);
2868
2869   sym = p->u.rsym.sym;
2870   if (sym == NULL)
2871     {
2872       q = get_integer (p->u.rsym.ns);
2873
2874       ns = (gfc_namespace *) q->u.pointer;
2875       if (ns == NULL)
2876         {
2877           /* Create an interface namespace if necessary.  These are
2878              the namespaces that hold the formal parameters of module
2879              procedures.  */
2880
2881           ns = gfc_get_namespace (NULL);
2882           associate_integer_pointer (q, ns);
2883         }
2884
2885       sym = gfc_new_symbol (p->u.rsym.true_name, ns);
2886       strcpy (sym->module, p->u.rsym.module);
2887
2888       associate_integer_pointer (p, sym);
2889     }
2890
2891   mio_symbol (sym);
2892   sym->attr.use_assoc = 1;
2893
2894   return 1;
2895 }
2896
2897
2898 /* Recursive function for cleaning up things after a module has been
2899    read.  */
2900
2901 static void
2902 read_cleanup (pointer_info * p)
2903 {
2904   gfc_symtree *st;
2905   pointer_info *q;
2906
2907   if (p == NULL)
2908     return;
2909
2910   read_cleanup (p->left);
2911   read_cleanup (p->right);
2912
2913   if (p->type == P_SYMBOL && p->u.rsym.state == USED && !p->u.rsym.referenced)
2914     {
2915       /* Add hidden symbols to the symtree.  */
2916       q = get_integer (p->u.rsym.ns);
2917       st = get_unique_symtree ((gfc_namespace *) q->u.pointer);
2918
2919       st->n.sym = p->u.rsym.sym;
2920       st->n.sym->refs++;
2921
2922       /* Fixup any symtree references.  */
2923       p->u.rsym.symtree = st;
2924       resolve_fixups (p->u.rsym.stfixup, st);
2925       p->u.rsym.stfixup = NULL;
2926     }
2927
2928   /* Free unused symbols.  */
2929   if (p->type == P_SYMBOL && p->u.rsym.state == UNUSED)
2930     gfc_free_symbol (p->u.rsym.sym);
2931 }
2932
2933
2934 /* Read a module file.  */
2935
2936 static void
2937 read_module (void)
2938 {
2939   module_locus operator_interfaces, user_operators;
2940   const char *p;
2941   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
2942   gfc_intrinsic_op i;
2943   int ambiguous, symbol;
2944   pointer_info *info;
2945   gfc_use_rename *u;
2946   gfc_symtree *st;
2947   gfc_symbol *sym;
2948
2949   get_module_locus (&operator_interfaces);      /* Skip these for now */
2950   skip_list ();
2951
2952   get_module_locus (&user_operators);
2953   skip_list ();
2954   skip_list ();
2955   skip_list ();
2956
2957   mio_lparen ();
2958
2959   /* Create the fixup nodes for all the symbols.  */
2960
2961   while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
2962     {
2963       require_atom (ATOM_INTEGER);
2964       info = get_integer (atom_int);
2965
2966       info->type = P_SYMBOL;
2967       info->u.rsym.state = UNUSED;
2968
2969       mio_internal_string (info->u.rsym.true_name);
2970       mio_internal_string (info->u.rsym.module);
2971
2972       require_atom (ATOM_INTEGER);
2973       info->u.rsym.ns = atom_int;
2974
2975       get_module_locus (&info->u.rsym.where);
2976       skip_list ();
2977
2978       /* See if the symbol has already been loaded by a previous module.
2979          If so, we reference the existing symbol and prevent it from
2980          being loaded again.  */
2981
2982       sym = find_true_name (info->u.rsym.true_name, info->u.rsym.module);
2983       if (sym == NULL)
2984         continue;
2985
2986       info->u.rsym.state = USED;
2987       info->u.rsym.referenced = 1;
2988       info->u.rsym.sym = sym;
2989     }
2990
2991   mio_rparen ();
2992
2993   /* Parse the symtree lists.  This lets us mark which symbols need to
2994      be loaded.  Renaming is also done at this point by replacing the
2995      symtree name.  */
2996
2997   mio_lparen ();
2998
2999   while (peek_atom () != ATOM_RPAREN)
3000     {
3001       mio_internal_string (name);
3002       mio_integer (&ambiguous);
3003       mio_integer (&symbol);
3004
3005       info = get_integer (symbol);
3006
3007       /* Get the local name for this symbol.  */
3008       p = find_use_name (name);
3009
3010       /* Skip symtree nodes not in an ONLY caluse.  */
3011       if (p == NULL)
3012         continue;
3013
3014       /* Check for ambiguous symbols.  */
3015       st = gfc_find_symtree (gfc_current_ns->sym_root, p);
3016
3017       if (st != NULL)
3018         {
3019           if (st->n.sym != info->u.rsym.sym)
3020             st->ambiguous = 1;
3021           info->u.rsym.symtree = st;
3022         }
3023       else
3024         {
3025           /* Create a symtree node in the current namespace for this symbol.  */
3026           st = check_unique_name (p) ? get_unique_symtree (gfc_current_ns) :
3027             gfc_new_symtree (&gfc_current_ns->sym_root, p);
3028
3029           st->ambiguous = ambiguous;
3030
3031           sym = info->u.rsym.sym;
3032
3033           /* Create a symbol node if it doesn't already exist.  */
3034           if (sym == NULL)
3035             {
3036               sym = info->u.rsym.sym =
3037                 gfc_new_symbol (info->u.rsym.true_name, gfc_current_ns);
3038
3039               strcpy (sym->module, info->u.rsym.module);
3040             }
3041
3042           st->n.sym = sym;
3043           st->n.sym->refs++;
3044
3045           /* Store the symtree pointing to this symbol.  */
3046           info->u.rsym.symtree = st;
3047
3048           if (info->u.rsym.state == UNUSED)
3049             info->u.rsym.state = NEEDED;
3050           info->u.rsym.referenced = 1;
3051         }
3052     }
3053
3054   mio_rparen ();
3055
3056   /* Load intrinsic operator interfaces.  */
3057   set_module_locus (&operator_interfaces);
3058   mio_lparen ();
3059
3060   for (i = GFC_INTRINSIC_BEGIN; i != GFC_INTRINSIC_END; i++)
3061     {
3062       if (i == INTRINSIC_USER)
3063         continue;
3064
3065       if (only_flag)
3066         {
3067           u = find_use_operator (i);
3068
3069           if (u == NULL)
3070             {
3071               skip_list ();
3072               continue;
3073             }
3074
3075           u->found = 1;
3076         }
3077
3078       mio_interface (&gfc_current_ns->operator[i]);
3079     }
3080
3081   mio_rparen ();
3082
3083   /* Load generic and user operator interfaces.  These must follow the
3084      loading of symtree because otherwise symbols can be marked as
3085      ambiguous.  */
3086
3087   set_module_locus (&user_operators);
3088
3089   load_operator_interfaces ();
3090   load_generic_interfaces ();
3091
3092   load_commons ();
3093
3094   /* At this point, we read those symbols that are needed but haven't
3095      been loaded yet.  If one symbol requires another, the other gets
3096      marked as NEEDED if its previous state was UNUSED.  */
3097
3098   while (load_needed (pi_root));
3099
3100   /* Make sure all elements of the rename-list were found in the
3101      module.  */
3102
3103   for (u = gfc_rename_list; u; u = u->next)
3104     {
3105       if (u->found)
3106         continue;
3107
3108       if (u->operator == INTRINSIC_NONE)
3109         {
3110           gfc_error ("Symbol '%s' referenced at %L not found in module '%s'",
3111                      u->use_name, &u->where, module_name);
3112           continue;
3113         }
3114
3115       if (u->operator == INTRINSIC_USER)
3116         {
3117           gfc_error
3118             ("User operator '%s' referenced at %L not found in module '%s'",
3119              u->use_name, &u->where, module_name);
3120           continue;
3121         }
3122
3123       gfc_error
3124         ("Intrinsic operator '%s' referenced at %L not found in module "
3125          "'%s'", gfc_op2string (u->operator), &u->where, module_name);
3126     }
3127
3128   gfc_check_interfaces (gfc_current_ns);
3129
3130   /* Clean up symbol nodes that were never loaded, create references
3131      to hidden symbols.  */
3132
3133   read_cleanup (pi_root);
3134 }
3135
3136
3137 /* Given an access type that is specific to an entity and the default
3138    access, return nonzero if we should write the entity.  */
3139
3140 static int
3141 check_access (gfc_access specific_access, gfc_access default_access)
3142 {
3143
3144   if (specific_access == ACCESS_PUBLIC)
3145     return 1;
3146   if (specific_access == ACCESS_PRIVATE)
3147     return 0;
3148
3149   if (gfc_option.flag_module_access_private)
3150     {
3151       if (default_access == ACCESS_PUBLIC)
3152         return 1;
3153     }
3154   else
3155     {
3156       if (default_access != ACCESS_PRIVATE)
3157         return 1;
3158     }
3159
3160   return 0;
3161 }
3162
3163
3164 /* Write a common block to the module */
3165
3166 static void
3167 write_common (gfc_symtree *st)
3168 {
3169   gfc_common_head *p;
3170
3171   if (st == NULL)
3172     return;
3173
3174   write_common(st->left);
3175   write_common(st->right);
3176
3177   mio_lparen();
3178   mio_internal_string(st->name);
3179
3180   p = st->n.common;
3181   mio_symbol_ref(&p->head);
3182   mio_integer(&p->saved);
3183
3184   mio_rparen();
3185 }
3186
3187
3188 /* Write a symbol to the module.  */
3189
3190 static void
3191 write_symbol (int n, gfc_symbol * sym)
3192 {
3193
3194   if (sym->attr.flavor == FL_UNKNOWN || sym->attr.flavor == FL_LABEL)
3195     gfc_internal_error ("write_symbol(): bad module symbol '%s'", sym->name);
3196
3197   mio_integer (&n);
3198   mio_internal_string (sym->name);
3199
3200   if (sym->module[0] == '\0')
3201     strcpy (sym->module, module_name);
3202
3203   mio_internal_string (sym->module);
3204   mio_pointer_ref (&sym->ns);
3205
3206   mio_symbol (sym);
3207   write_char ('\n');
3208 }
3209
3210
3211 /* Recursive traversal function to write the initial set of symbols to
3212    the module.  We check to see if the symbol should be written
3213    according to the access specification.  */
3214
3215 static void
3216 write_symbol0 (gfc_symtree * st)
3217 {
3218   gfc_symbol *sym;
3219   pointer_info *p;
3220
3221   if (st == NULL)
3222     return;
3223
3224   write_symbol0 (st->left);
3225   write_symbol0 (st->right);
3226
3227   sym = st->n.sym;
3228
3229   if (sym->attr.flavor == FL_PROCEDURE && sym->attr.generic
3230       && !sym->attr.subroutine && !sym->attr.function)
3231     return;
3232
3233   if (!check_access (sym->attr.access, sym->ns->default_access))
3234     return;
3235
3236   p = get_pointer (sym);
3237   if (p->type == P_UNKNOWN)
3238     p->type = P_SYMBOL;
3239
3240   if (p->u.wsym.state == WRITTEN)
3241     return;
3242
3243   write_symbol (p->integer, sym);
3244   p->u.wsym.state = WRITTEN;
3245
3246   return;
3247 }
3248
3249
3250 /* Recursive traversal function to write the secondary set of symbols
3251    to the module file.  These are symbols that were not public yet are
3252    needed by the public symbols or another dependent symbol.  The act
3253    of writing a symbol can modify the pointer_info tree, so we cease
3254    traversal if we find a symbol to write.  We return nonzero if a
3255    symbol was written and pass that information upwards.  */
3256
3257 static int
3258 write_symbol1 (pointer_info * p)
3259 {
3260
3261   if (p == NULL)
3262     return 0;
3263
3264   if (write_symbol1 (p->left))
3265     return 1;
3266   if (write_symbol1 (p->right))
3267     return 1;
3268
3269   if (p->type != P_SYMBOL || p->u.wsym.state != NEEDS_WRITE)
3270     return 0;
3271
3272   p->u.wsym.state = WRITTEN;
3273   write_symbol (p->integer, p->u.wsym.sym);
3274
3275   return 1;
3276 }
3277
3278
3279 /* Write operator interfaces associated with a symbol.  */
3280
3281 static void
3282 write_operator (gfc_user_op * uop)
3283 {
3284   static char nullstring[] = "";
3285
3286   if (uop->operator == NULL
3287       || !check_access (uop->access, uop->ns->default_access))
3288     return;
3289
3290   mio_symbol_interface (uop->name, nullstring, &uop->operator);
3291 }
3292
3293
3294 /* Write generic interfaces associated with a symbol.  */
3295
3296 static void
3297 write_generic (gfc_symbol * sym)
3298 {
3299
3300   if (sym->generic == NULL
3301       || !check_access (sym->attr.access, sym->ns->default_access))
3302     return;
3303
3304   mio_symbol_interface (sym->name, sym->module, &sym->generic);
3305 }
3306
3307
3308 static void
3309 write_symtree (gfc_symtree * st)
3310 {
3311   gfc_symbol *sym;
3312   pointer_info *p;
3313
3314   sym = st->n.sym;
3315   if (!check_access (sym->attr.access, sym->ns->default_access)
3316       || (sym->attr.flavor == FL_PROCEDURE && sym->attr.generic
3317           && !sym->attr.subroutine && !sym->attr.function))
3318     return;
3319
3320   if (check_unique_name (st->name))
3321     return;
3322
3323   p = find_pointer (sym);
3324   if (p == NULL)
3325     gfc_internal_error ("write_symtree(): Symbol not written");
3326
3327   mio_internal_string (st->name);
3328   mio_integer (&st->ambiguous);
3329   mio_integer (&p->integer);
3330 }
3331
3332
3333 static void
3334 write_module (void)
3335 {
3336   gfc_intrinsic_op i;
3337
3338   /* Write the operator interfaces.  */
3339   mio_lparen ();
3340
3341   for (i = GFC_INTRINSIC_BEGIN; i != GFC_INTRINSIC_END; i++)
3342     {
3343       if (i == INTRINSIC_USER)
3344         continue;
3345
3346       mio_interface (check_access (gfc_current_ns->operator_access[i],
3347                                    gfc_current_ns->default_access)
3348                      ? &gfc_current_ns->operator[i] : NULL);
3349     }
3350
3351   mio_rparen ();
3352   write_char ('\n');
3353   write_char ('\n');
3354
3355   mio_lparen ();
3356   gfc_traverse_user_op (gfc_current_ns, write_operator);
3357   mio_rparen ();
3358   write_char ('\n');
3359   write_char ('\n');
3360
3361   mio_lparen ();
3362   gfc_traverse_ns (gfc_current_ns, write_generic);
3363   mio_rparen ();
3364   write_char ('\n');
3365   write_char ('\n');
3366
3367   mio_lparen ();
3368   write_common (gfc_current_ns->common_root);
3369   mio_rparen ();
3370   write_char ('\n');
3371   write_char ('\n');
3372
3373   /* Write symbol information.  First we traverse all symbols in the
3374      primary namespace, writing those that need to be written.
3375      Sometimes writing one symbol will cause another to need to be
3376      written.  A list of these symbols ends up on the write stack, and
3377      we end by popping the bottom of the stack and writing the symbol
3378      until the stack is empty.  */
3379
3380   mio_lparen ();
3381
3382   write_symbol0 (gfc_current_ns->sym_root);
3383   while (write_symbol1 (pi_root));
3384
3385   mio_rparen ();
3386
3387   write_char ('\n');
3388   write_char ('\n');
3389
3390   mio_lparen ();
3391   gfc_traverse_symtree (gfc_current_ns->sym_root, write_symtree);
3392   mio_rparen ();
3393 }
3394
3395
3396 /* Given module, dump it to disk.  If there was an error while
3397    processing the module, dump_flag will be set to zero and we delete
3398    the module file, even if it was already there.  */
3399
3400 void
3401 gfc_dump_module (const char *name, int dump_flag)
3402 {
3403   char filename[PATH_MAX], *p;
3404   time_t now;
3405
3406   filename[0] = '\0';
3407   if (gfc_option.module_dir != NULL)
3408     strcpy (filename, gfc_option.module_dir);
3409
3410   strcat (filename, name);
3411   strcat (filename, MODULE_EXTENSION);
3412
3413   if (!dump_flag)
3414     {
3415       unlink (filename);
3416       return;
3417     }
3418
3419   module_fp = fopen (filename, "w");
3420   if (module_fp == NULL)
3421     gfc_fatal_error ("Can't open module file '%s' for writing at %C: %s",
3422                      filename, strerror (errno));
3423
3424   now = time (NULL);
3425   p = ctime (&now);
3426
3427   *strchr (p, '\n') = '\0';
3428
3429   fprintf (module_fp, "GFORTRAN module created from %s on %s\n", 
3430            gfc_source_file, p);
3431   fputs ("If you edit this, you'll get what you deserve.\n\n", module_fp);
3432
3433   iomode = IO_OUTPUT;
3434   strcpy (module_name, name);
3435
3436   init_pi_tree ();
3437
3438   write_module ();
3439
3440   free_pi_tree (pi_root);
3441   pi_root = NULL;
3442
3443   write_char ('\n');
3444
3445   if (fclose (module_fp))
3446     gfc_fatal_error ("Error writing module file '%s' for writing: %s",
3447                      filename, strerror (errno));
3448 }
3449
3450
3451 /* Process a USE directive.  */
3452
3453 void
3454 gfc_use_module (void)
3455 {
3456   char filename[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 5];
3457   gfc_state_data *p;
3458   int c, line;
3459
3460   strcpy (filename, module_name);
3461   strcat (filename, MODULE_EXTENSION);
3462
3463   module_fp = gfc_open_included_file (filename);
3464   if (module_fp == NULL)
3465     gfc_fatal_error ("Can't open module file '%s' for reading at %C: %s",
3466                      filename, strerror (errno));
3467
3468   iomode = IO_INPUT;
3469   module_line = 1;
3470   module_column = 1;
3471
3472   /* Skip the first two lines of the module.  */
3473   /* FIXME: Could also check for valid two lines here, instead.  */
3474   line = 0;
3475   while (line < 2)
3476     {
3477       c = module_char ();
3478       if (c == EOF)
3479         bad_module ("Unexpected end of module");
3480       if (c == '\n')
3481         line++;
3482     }
3483
3484   /* Make sure we're not reading the same module that we may be building.  */
3485   for (p = gfc_state_stack; p; p = p->previous)
3486     if (p->state == COMP_MODULE && strcmp (p->sym->name, module_name) == 0)
3487       gfc_fatal_error ("Can't USE the same module we're building!");
3488
3489   init_pi_tree ();
3490   init_true_name_tree ();
3491
3492   read_module ();
3493
3494   free_true_name (true_name_root);
3495   true_name_root = NULL;
3496
3497   free_pi_tree (pi_root);
3498   pi_root = NULL;
3499
3500   fclose (module_fp);
3501 }
3502
3503
3504 void
3505 gfc_module_init_2 (void)
3506 {
3507
3508   last_atom = ATOM_LPAREN;
3509 }
3510
3511
3512 void
3513 gfc_module_done_2 (void)
3514 {
3515
3516   free_rename ();
3517 }