OSDN Git Service

* gfortran.h (new): Remove macro.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / fortran / trans-common.c
1 /* Common block and equivalence list handling
2    Copyright (C) 2000, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Canqun Yang <canqun@nudt.edu.cn>
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */     
21
22 /* The core algorithm is based on Andy Vaught's g95 tree.  Also the
23    way to build UNION_TYPE is borrowed from Richard Henderson.
24  
25    Transform common blocks.  An integral part of this is processing
26    equivalence variables.  Equivalenced variables that are not in a
27    common block end up in a private block of their own.
28
29    Each common block or local equivalence list is declared as a union.
30    Variables within the block are represented as a field within the
31    block with the proper offset. 
32  
33    So if two variables are equivalenced, they just point to a common
34    area in memory.
35  
36    Mathematically, laying out an equivalence block is equivalent to
37    solving a linear system of equations.  The matrix is usually a
38    sparse matrix in which each row contains all zero elements except
39    for a +1 and a -1, a sort of a generalized Vandermonde matrix.  The
40    matrix is usually block diagonal.  The system can be
41    overdetermined, underdetermined or have a unique solution.  If the
42    system is inconsistent, the program is not standard conforming.
43    The solution vector is integral, since all of the pivots are +1 or -1.
44  
45    How we lay out an equivalence block is a little less complicated.
46    In an equivalence list with n elements, there are n-1 conditions to
47    be satisfied.  The conditions partition the variables into what we
48    will call segments.  If A and B are equivalenced then A and B are
49    in the same segment.  If B and C are equivalenced as well, then A,
50    B and C are in a segment and so on.  Each segment is a block of
51    memory that has one or more variables equivalenced in some way.  A
52    common block is made up of a series of segments that are joined one
53    after the other.  In the linear system, a segment is a block
54    diagonal.
55  
56    To lay out a segment we first start with some variable and
57    determine its length.  The first variable is assumed to start at
58    offset one and extends to however long it is.  We then traverse the
59    list of equivalences to find an unused condition that involves at
60    least one of the variables currently in the segment.
61  
62    Each equivalence condition amounts to the condition B+b=C+c where B
63    and C are the offsets of the B and C variables, and b and c are
64    constants which are nonzero for array elements, substrings or
65    structure components.  So for
66  
67      EQUIVALENCE(B(2), C(3))
68    we have
69      B + 2*size of B's elements = C + 3*size of C's elements.
70  
71    If B and C are known we check to see if the condition already
72    holds.  If B is known we can solve for C.  Since we know the length
73    of C, we can see if the minimum and maximum extents of the segment
74    are affected.  Eventually, we make a full pass through the
75    equivalence list without finding any new conditions and the segment
76    is fully specified.
77  
78    At this point, the segment is added to the current common block.
79    Since we know the minimum extent of the segment, everything in the
80    segment is translated to its position in the common block.  The
81    usual case here is that there are no equivalence statements and the
82    common block is series of segments with one variable each, which is
83    a diagonal matrix in the matrix formulation.
84  
85    Each segment is described by a chain of segment_info structures.  Each
86    segment_info structure describes the extents of a single variable within
87    the segment.  This list is maintained in the order the elements are
88    positioned withing the segment.  If two elements have the same starting
89    offset the smaller will come first.  If they also have the same size their
90    ordering is undefined. 
91    
92    Once all common blocks have been created, the list of equivalences
93    is examined for still-unused equivalence conditions.  We create a
94    block for each merged equivalence list.  */
95
96 #include "config.h"
97 #include "system.h"
98 #include "coretypes.h"
99 #include "target.h"
100 #include "tree.h"
101 #include "toplev.h"
102 #include "tm.h"
103 #include "rtl.h"
104 #include "gfortran.h"
105 #include "trans.h"
106 #include "trans-types.h"
107 #include "trans-const.h"
108 #include "target-memory.h"
109
110
111 /* Holds a single variable in an equivalence set.  */
112 typedef struct segment_info
113 {
114   gfc_symbol *sym;
115   HOST_WIDE_INT offset;
116   HOST_WIDE_INT length;
117   /* This will contain the field type until the field is created.  */
118   tree field;
119   struct segment_info *next;
120 } segment_info;
121
122 static segment_info * current_segment;
123 static gfc_namespace *gfc_common_ns = NULL;
124
125
126 /* Make a segment_info based on a symbol.  */
127
128 static segment_info *
129 get_segment_info (gfc_symbol * sym, HOST_WIDE_INT offset)
130 {
131   segment_info *s;
132
133   /* Make sure we've got the character length.  */
134   if (sym->ts.type == BT_CHARACTER)
135     gfc_conv_const_charlen (sym->ts.cl);
136
137   /* Create the segment_info and fill it in.  */
138   s = (segment_info *) gfc_getmem (sizeof (segment_info));
139   s->sym = sym;
140   /* We will use this type when building the segment aggregate type.  */
141   s->field = gfc_sym_type (sym);
142   s->length = int_size_in_bytes (s->field);
143   s->offset = offset;
144
145   return s;
146 }
147
148
149 /* Add a copy of a segment list to the namespace.  This is specifically for
150    equivalence segments, so that dependency checking can be done on
151    equivalence group members.  */
152
153 static void
154 copy_equiv_list_to_ns (segment_info *c)
155 {
156   segment_info *f;
157   gfc_equiv_info *s;
158   gfc_equiv_list *l;
159
160   l = (gfc_equiv_list *) gfc_getmem (sizeof (gfc_equiv_list));
161
162   l->next = c->sym->ns->equiv_lists;
163   c->sym->ns->equiv_lists = l;
164
165   for (f = c; f; f = f->next)
166     {
167       s = (gfc_equiv_info *) gfc_getmem (sizeof (gfc_equiv_info));
168       s->next = l->equiv;
169       l->equiv = s;
170       s->sym = f->sym;
171       s->offset = f->offset;
172       s->length = f->length;
173     }
174 }
175
176
177 /* Add combine segment V and segment LIST.  */
178
179 static segment_info *
180 add_segments (segment_info *list, segment_info *v)
181 {
182   segment_info *s;
183   segment_info *p;
184   segment_info *next;
185
186   p = NULL;
187   s = list;
188
189   while (v)
190     {
191       /* Find the location of the new element.  */
192       while (s)
193         {
194           if (v->offset < s->offset)
195             break;
196           if (v->offset == s->offset
197               && v->length <= s->length)
198             break;
199
200           p = s;
201           s = s->next;
202         }
203
204       /* Insert the new element in between p and s.  */
205       next = v->next;
206       v->next = s;
207       if (p == NULL)
208         list = v;
209       else
210         p->next = v;
211
212       p = v;
213       v = next;
214     }
215
216   return list;
217 }
218
219
220 /* Construct mangled common block name from symbol name.  */
221
222 /* We need the bind(c) flag to tell us how/if we should mangle the symbol
223    name.  There are few calls to this function, so few places that this
224    would need to be added.  At the moment, there is only one call, in
225    build_common_decl().  We can't attempt to look up the common block
226    because we may be building it for the first time and therefore, it won't
227    be in the common_root.  We also need the binding label, if it's bind(c).
228    Therefore, send in the pointer to the common block, so whatever info we
229    have so far can be used.  All of the necessary info should be available
230    in the gfc_common_head by now, so it should be accurate to test the
231    isBindC flag and use the binding label given if it is bind(c).
232
233    We may NOT know yet if it's bind(c) or not, but we can try at least.
234    Will have to figure out what to do later if it's labeled bind(c)
235    after this is called.  */
236
237 static tree
238 gfc_sym_mangled_common_id (gfc_common_head *com)
239 {
240   int has_underscore;
241   char mangled_name[GFC_MAX_MANGLED_SYMBOL_LEN + 1];
242   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
243
244   /* Get the name out of the common block pointer.  */
245   strcpy (name, com->name);
246
247   /* If we're suppose to do a bind(c).  */
248   if (com->is_bind_c == 1 && com->binding_label[0] != '\0')
249     return get_identifier (com->binding_label);
250
251   if (strcmp (name, BLANK_COMMON_NAME) == 0)
252     return get_identifier (name);
253
254   if (gfc_option.flag_underscoring)
255     {
256       has_underscore = strchr (name, '_') != 0;
257       if (gfc_option.flag_second_underscore && has_underscore)
258         snprintf (mangled_name, sizeof mangled_name, "%s__", name);
259       else
260         snprintf (mangled_name, sizeof mangled_name, "%s_", name);
261
262       return get_identifier (mangled_name);
263     }
264   else
265     return get_identifier (name);
266 }
267
268
269 /* Build a field declaration for a common variable or a local equivalence
270    object.  */
271
272 static void
273 build_field (segment_info *h, tree union_type, record_layout_info rli)
274 {
275   tree field;
276   tree name;
277   HOST_WIDE_INT offset = h->offset;
278   unsigned HOST_WIDE_INT desired_align, known_align;
279
280   name = get_identifier (h->sym->name);
281   field = build_decl (FIELD_DECL, name, h->field);
282   gfc_set_decl_location (field, &h->sym->declared_at);
283   known_align = (offset & -offset) * BITS_PER_UNIT;
284   if (known_align == 0 || known_align > BIGGEST_ALIGNMENT)
285     known_align = BIGGEST_ALIGNMENT;
286
287   desired_align = update_alignment_for_field (rli, field, known_align);
288   if (desired_align > known_align)
289     DECL_PACKED (field) = 1;
290
291   DECL_FIELD_CONTEXT (field) = union_type;
292   DECL_FIELD_OFFSET (field) = size_int (offset);
293   DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field) = bitsize_zero_node;
294   SET_DECL_OFFSET_ALIGN (field, known_align);
295
296   rli->offset = size_binop (MAX_EXPR, rli->offset,
297                             size_binop (PLUS_EXPR,
298                                         DECL_FIELD_OFFSET (field),
299                                         DECL_SIZE_UNIT (field)));
300   /* If this field is assigned to a label, we create another two variables.
301      One will hold the address of target label or format label. The other will
302      hold the length of format label string.  */
303   if (h->sym->attr.assign)
304     {
305       tree len;
306       tree addr;
307
308       gfc_allocate_lang_decl (field);
309       GFC_DECL_ASSIGN (field) = 1;
310       len = gfc_create_var_np (gfc_charlen_type_node,h->sym->name);
311       addr = gfc_create_var_np (pvoid_type_node, h->sym->name);
312       TREE_STATIC (len) = 1;
313       TREE_STATIC (addr) = 1;
314       DECL_INITIAL (len) = build_int_cst (NULL_TREE, -2);
315       gfc_set_decl_location (len, &h->sym->declared_at);
316       gfc_set_decl_location (addr, &h->sym->declared_at);
317       GFC_DECL_STRING_LEN (field) = pushdecl_top_level (len);
318       GFC_DECL_ASSIGN_ADDR (field) = pushdecl_top_level (addr);
319     }
320
321   /* If this field is volatile, mark it.  */
322   if (h->sym->attr.volatile_)
323     {
324       tree new_type;
325       TREE_THIS_VOLATILE (field) = 1;
326       new_type = build_qualified_type (TREE_TYPE (field), TYPE_QUAL_VOLATILE);
327       TREE_TYPE (field) = new_type;
328     }
329
330   h->field = field;
331 }
332
333
334 /* Get storage for local equivalence.  */
335
336 static tree
337 build_equiv_decl (tree union_type, bool is_init, bool is_saved)
338 {
339   tree decl;
340   char name[15];
341   static int serial = 0;
342
343   if (is_init)
344     {
345       decl = gfc_create_var (union_type, "equiv");
346       TREE_STATIC (decl) = 1;
347       GFC_DECL_COMMON_OR_EQUIV (decl) = 1;
348       return decl;
349     }
350
351   snprintf (name, sizeof (name), "equiv.%d", serial++);
352   decl = build_decl (VAR_DECL, get_identifier (name), union_type);
353   DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
354   DECL_IGNORED_P (decl) = 1;
355
356   if (!gfc_can_put_var_on_stack (DECL_SIZE_UNIT (decl))
357       || is_saved)
358     TREE_STATIC (decl) = 1;
359
360   TREE_ADDRESSABLE (decl) = 1;
361   TREE_USED (decl) = 1;
362   GFC_DECL_COMMON_OR_EQUIV (decl) = 1;
363
364   /* The source location has been lost, and doesn't really matter.
365      We need to set it to something though.  */
366   gfc_set_decl_location (decl, &gfc_current_locus);
367
368   gfc_add_decl_to_function (decl);
369
370   return decl;
371 }
372
373
374 /* Get storage for common block.  */
375
376 static tree
377 build_common_decl (gfc_common_head *com, tree union_type, bool is_init)
378 {
379   gfc_symbol *common_sym;
380   tree decl;
381
382   /* Create a namespace to store symbols for common blocks.  */
383   if (gfc_common_ns == NULL)
384     gfc_common_ns = gfc_get_namespace (NULL, 0);
385
386   gfc_get_symbol (com->name, gfc_common_ns, &common_sym);
387   decl = common_sym->backend_decl;
388
389   /* Update the size of this common block as needed.  */
390   if (decl != NULL_TREE)
391     {
392       tree size = TYPE_SIZE_UNIT (union_type);
393       if (tree_int_cst_lt (DECL_SIZE_UNIT (decl), size))
394         {
395           /* Named common blocks of the same name shall be of the same size
396              in all scoping units of a program in which they appear, but
397              blank common blocks may be of different sizes.  */
398           if (strcmp (com->name, BLANK_COMMON_NAME))
399             gfc_warning ("Named COMMON block '%s' at %L shall be of the "
400                          "same size", com->name, &com->where);
401           DECL_SIZE_UNIT (decl) = size;
402           TREE_TYPE (decl) = union_type;
403         }
404      }
405
406   /* If this common block has been declared in a previous program unit,
407      and either it is already initialized or there is no new initialization
408      for it, just return.  */
409   if ((decl != NULL_TREE) && (!is_init || DECL_INITIAL (decl)))
410     return decl;
411
412   /* If there is no backend_decl for the common block, build it.  */
413   if (decl == NULL_TREE)
414     {
415       decl = build_decl (VAR_DECL, get_identifier (com->name), union_type);
416       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (decl, gfc_sym_mangled_common_id (com));
417       TREE_PUBLIC (decl) = 1;
418       TREE_STATIC (decl) = 1;
419       if (!com->is_bind_c)
420         DECL_ALIGN (decl) = BIGGEST_ALIGNMENT;
421       else
422         {
423           /* Do not set the alignment for bind(c) common blocks to
424              BIGGEST_ALIGNMENT because that won't match what C does.  Also,
425              for common blocks with one element, the alignment must be
426              that of the field within the common block in order to match
427              what C will do.  */
428           tree field = NULL_TREE;
429           field = TYPE_FIELDS (TREE_TYPE (decl));
430           if (TREE_CHAIN (field) == NULL_TREE)
431             DECL_ALIGN (decl) = TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (field));
432         }
433       DECL_USER_ALIGN (decl) = 0;
434       GFC_DECL_COMMON_OR_EQUIV (decl) = 1;
435
436       gfc_set_decl_location (decl, &com->where);
437
438       if (com->threadprivate)
439         DECL_TLS_MODEL (decl) = decl_default_tls_model (decl);
440
441       /* Place the back end declaration for this common block in
442          GLOBAL_BINDING_LEVEL.  */
443       common_sym->backend_decl = pushdecl_top_level (decl);
444     }
445
446   /* Has no initial values.  */
447   if (!is_init)
448     {
449       DECL_INITIAL (decl) = NULL_TREE;
450       DECL_COMMON (decl) = 1;
451       DECL_DEFER_OUTPUT (decl) = 1;
452     }
453   else
454     {
455       DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
456       DECL_COMMON (decl) = 0;
457       DECL_DEFER_OUTPUT (decl) = 0;
458     }
459   return decl;
460 }
461
462
463 /* Return a field that is the size of the union, if an equivalence has
464    overlapping initializers.  Merge the initializers into a single
465    initializer for this new field, then free the old ones.  */ 
466
467 static tree
468 get_init_field (segment_info *head, tree union_type, tree *field_init,
469                 record_layout_info rli)
470 {
471   segment_info *s;
472   HOST_WIDE_INT length = 0;
473   HOST_WIDE_INT offset = 0;
474   unsigned HOST_WIDE_INT known_align, desired_align;
475   bool overlap = false;
476   tree tmp, field;
477   tree init;
478   unsigned char *data, *chk;
479   VEC(constructor_elt,gc) *v = NULL;
480
481   tree type = unsigned_char_type_node;
482   int i;
483
484   /* Obtain the size of the union and check if there are any overlapping
485      initializers.  */
486   for (s = head; s; s = s->next)
487     {
488       HOST_WIDE_INT slen = s->offset + s->length;
489       if (s->sym->value)
490         {
491           if (s->offset < offset)
492             overlap = true;
493           offset = slen;
494         }
495       length = length < slen ? slen : length;
496     }
497
498   if (!overlap)
499     return NULL_TREE;
500
501   /* Now absorb all the initializer data into a single vector,
502      whilst checking for overlapping, unequal values.  */
503   data = (unsigned char*)gfc_getmem ((size_t)length);
504   chk = (unsigned char*)gfc_getmem ((size_t)length);
505
506   /* TODO - change this when default initialization is implemented.  */
507   memset (data, '\0', (size_t)length);
508   memset (chk, '\0', (size_t)length);
509   for (s = head; s; s = s->next)
510     if (s->sym->value)
511       gfc_merge_initializers (s->sym->ts, s->sym->value,
512                               &data[s->offset],
513                               &chk[s->offset],
514                              (size_t)s->length);
515   
516   for (i = 0; i < length; i++)
517     CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (v, NULL, build_int_cst (type, data[i]));
518
519   gfc_free (data);
520   gfc_free (chk);
521
522   /* Build a char[length] array to hold the initializers.  Much of what
523      follows is borrowed from build_field, above.  */
524
525   tmp = build_int_cst (gfc_array_index_type, length - 1);
526   tmp = build_range_type (gfc_array_index_type,
527                           gfc_index_zero_node, tmp);
528   tmp = build_array_type (type, tmp);
529   field = build_decl (FIELD_DECL, NULL_TREE, tmp);
530   gfc_set_decl_location (field, &gfc_current_locus);
531
532   known_align = BIGGEST_ALIGNMENT;
533
534   desired_align = update_alignment_for_field (rli, field, known_align);
535   if (desired_align > known_align)
536     DECL_PACKED (field) = 1;
537
538   DECL_FIELD_CONTEXT (field) = union_type;
539   DECL_FIELD_OFFSET (field) = size_int (0);
540   DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field) = bitsize_zero_node;
541   SET_DECL_OFFSET_ALIGN (field, known_align);
542
543   rli->offset = size_binop (MAX_EXPR, rli->offset,
544                             size_binop (PLUS_EXPR,
545                                         DECL_FIELD_OFFSET (field),
546                                         DECL_SIZE_UNIT (field)));
547
548   init = build_constructor (TREE_TYPE (field), v);
549   TREE_CONSTANT (init) = 1;
550
551   *field_init = init;
552
553   for (s = head; s; s = s->next)
554     {
555       if (s->sym->value == NULL)
556         continue;
557
558       gfc_free_expr (s->sym->value);
559       s->sym->value = NULL;
560     }
561
562   return field;
563 }
564
565
566 /* Declare memory for the common block or local equivalence, and create
567    backend declarations for all of the elements.  */
568
569 static void
570 create_common (gfc_common_head *com, segment_info *head, bool saw_equiv)
571 {
572   segment_info *s, *next_s;
573   tree union_type;
574   tree *field_link;
575   tree field;
576   tree field_init = NULL_TREE;
577   record_layout_info rli;
578   tree decl;
579   bool is_init = false;
580   bool is_saved = false;
581
582   /* Declare the variables inside the common block.
583      If the current common block contains any equivalence object, then
584      make a UNION_TYPE node, otherwise RECORD_TYPE. This will let the
585      alias analyzer work well when there is no address overlapping for
586      common variables in the current common block.  */
587   if (saw_equiv)
588     union_type = make_node (UNION_TYPE);
589   else
590     union_type = make_node (RECORD_TYPE);
591
592   rli = start_record_layout (union_type);
593   field_link = &TYPE_FIELDS (union_type);
594
595   /* Check for overlapping initializers and replace them with a single,
596      artificial field that contains all the data.  */
597   if (saw_equiv)
598     field = get_init_field (head, union_type, &field_init, rli);
599   else
600     field = NULL_TREE;
601
602   if (field != NULL_TREE)
603     {
604       is_init = true;
605       *field_link = field;
606       field_link = &TREE_CHAIN (field);
607     }
608
609   for (s = head; s; s = s->next)
610     {
611       build_field (s, union_type, rli);
612
613       /* Link the field into the type.  */
614       *field_link = s->field;
615       field_link = &TREE_CHAIN (s->field);
616
617       /* Has initial value.  */
618       if (s->sym->value)
619         is_init = true;
620
621       /* Has SAVE attribute.  */
622       if (s->sym->attr.save)
623         is_saved = true;
624     }
625
626   finish_record_layout (rli, true);
627
628   if (com)
629     decl = build_common_decl (com, union_type, is_init);
630   else
631     decl = build_equiv_decl (union_type, is_init, is_saved);
632
633   if (is_init)
634     {
635       tree ctor, tmp;
636       HOST_WIDE_INT offset = 0;
637       VEC(constructor_elt,gc) *v = NULL;
638
639       if (field != NULL_TREE && field_init != NULL_TREE)
640         CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (v, field, field_init);
641       else
642         for (s = head; s; s = s->next)
643           {
644             if (s->sym->value)
645               {
646                 /* Add the initializer for this field.  */
647                 tmp = gfc_conv_initializer (s->sym->value, &s->sym->ts,
648                     TREE_TYPE (s->field), s->sym->attr.dimension,
649                     s->sym->attr.pointer || s->sym->attr.allocatable);
650
651                 CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (v, s->field, tmp);
652                 offset = s->offset + s->length;
653               }
654           }
655
656       gcc_assert (!VEC_empty (constructor_elt, v));
657       ctor = build_constructor (union_type, v);
658       TREE_CONSTANT (ctor) = 1;
659       TREE_STATIC (ctor) = 1;
660       DECL_INITIAL (decl) = ctor;
661
662 #ifdef ENABLE_CHECKING
663       {
664         tree field, value;
665         unsigned HOST_WIDE_INT idx;
666         FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (ctor), idx, field, value)
667           gcc_assert (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL);
668       }
669 #endif
670     }
671
672   /* Build component reference for each variable.  */
673   for (s = head; s; s = next_s)
674     {
675       tree var_decl;
676
677       var_decl = build_decl (VAR_DECL, DECL_NAME (s->field),
678                              TREE_TYPE (s->field));
679       gfc_set_decl_location (var_decl, &s->sym->declared_at);
680       TREE_PUBLIC (var_decl) = TREE_PUBLIC (decl);
681       TREE_STATIC (var_decl) = TREE_STATIC (decl);
682       TREE_USED (var_decl) = TREE_USED (decl);
683       if (s->sym->attr.target)
684         TREE_ADDRESSABLE (var_decl) = 1;
685       /* This is a fake variable just for debugging purposes.  */
686       TREE_ASM_WRITTEN (var_decl) = 1;
687       
688       /* To preserve identifier names in COMMON, chain to procedure
689          scope unless at top level in a module definition.  */
690       if (com
691           && s->sym->ns->proc_name
692           && s->sym->ns->proc_name->attr.flavor == FL_MODULE)
693         var_decl = pushdecl_top_level (var_decl);
694       else
695         gfc_add_decl_to_function (var_decl);
696
697       SET_DECL_VALUE_EXPR (var_decl,
698                            fold_build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (s->field),
699                                         decl, s->field, NULL_TREE));
700       DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (var_decl) = 1;
701       GFC_DECL_COMMON_OR_EQUIV (var_decl) = 1;
702
703       if (s->sym->attr.assign)
704         {
705           gfc_allocate_lang_decl (var_decl);
706           GFC_DECL_ASSIGN (var_decl) = 1;
707           GFC_DECL_STRING_LEN (var_decl) = GFC_DECL_STRING_LEN (s->field);
708           GFC_DECL_ASSIGN_ADDR (var_decl) = GFC_DECL_ASSIGN_ADDR (s->field);
709         }
710
711       s->sym->backend_decl = var_decl;
712
713       next_s = s->next;
714       gfc_free (s);
715     }
716 }
717
718
719 /* Given a symbol, find it in the current segment list. Returns NULL if
720    not found.  */
721
722 static segment_info *
723 find_segment_info (gfc_symbol *symbol)
724 {
725   segment_info *n;
726
727   for (n = current_segment; n; n = n->next)
728     {
729       if (n->sym == symbol)
730         return n;
731     }
732
733   return NULL;
734 }
735
736
737 /* Given an expression node, make sure it is a constant integer and return
738    the mpz_t value.  */
739
740 static mpz_t *
741 get_mpz (gfc_expr *e)
742 {
743
744   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
745     gfc_internal_error ("get_mpz(): Not an integer constant");
746
747   return &e->value.integer;
748 }
749
750
751 /* Given an array specification and an array reference, figure out the
752    array element number (zero based). Bounds and elements are guaranteed
753    to be constants.  If something goes wrong we generate an error and
754    return zero.  */
755  
756 static HOST_WIDE_INT
757 element_number (gfc_array_ref *ar)
758 {
759   mpz_t multiplier, offset, extent, n;
760   gfc_array_spec *as;
761   HOST_WIDE_INT i, rank;
762
763   as = ar->as;
764   rank = as->rank;
765   mpz_init_set_ui (multiplier, 1);
766   mpz_init_set_ui (offset, 0);
767   mpz_init (extent);
768   mpz_init (n);
769
770   for (i = 0; i < rank; i++)
771     { 
772       if (ar->dimen_type[i] != DIMEN_ELEMENT)
773         gfc_internal_error ("element_number(): Bad dimension type");
774
775       mpz_sub (n, *get_mpz (ar->start[i]), *get_mpz (as->lower[i]));
776  
777       mpz_mul (n, n, multiplier);
778       mpz_add (offset, offset, n);
779  
780       mpz_sub (extent, *get_mpz (as->upper[i]), *get_mpz (as->lower[i]));
781       mpz_add_ui (extent, extent, 1);
782  
783       if (mpz_sgn (extent) < 0)
784         mpz_set_ui (extent, 0);
785  
786       mpz_mul (multiplier, multiplier, extent);
787     } 
788  
789   i = mpz_get_ui (offset);
790  
791   mpz_clear (multiplier);
792   mpz_clear (offset);
793   mpz_clear (extent);
794   mpz_clear (n);
795  
796   return i;
797 }
798
799
800 /* Given a single element of an equivalence list, figure out the offset
801    from the base symbol.  For simple variables or full arrays, this is
802    simply zero.  For an array element we have to calculate the array
803    element number and multiply by the element size. For a substring we
804    have to calculate the further reference.  */
805
806 static HOST_WIDE_INT
807 calculate_offset (gfc_expr *e)
808 {
809   HOST_WIDE_INT n, element_size, offset;
810   gfc_typespec *element_type;
811   gfc_ref *reference;
812
813   offset = 0;
814   element_type = &e->symtree->n.sym->ts;
815
816   for (reference = e->ref; reference; reference = reference->next)
817     switch (reference->type)
818       {
819       case REF_ARRAY:
820         switch (reference->u.ar.type)
821           {
822           case AR_FULL:
823             break;
824
825           case AR_ELEMENT:
826             n = element_number (&reference->u.ar);
827             if (element_type->type == BT_CHARACTER)
828               gfc_conv_const_charlen (element_type->cl);
829             element_size =
830               int_size_in_bytes (gfc_typenode_for_spec (element_type));
831             offset += n * element_size;
832             break;
833
834           default:
835             gfc_error ("Bad array reference at %L", &e->where);
836           }
837         break;
838       case REF_SUBSTRING:
839         if (reference->u.ss.start != NULL)
840           offset += mpz_get_ui (*get_mpz (reference->u.ss.start)) - 1;
841         break;
842       default:
843         gfc_error ("Illegal reference type at %L as EQUIVALENCE object",
844                    &e->where);
845     }
846   return offset;
847 }
848
849
850 /* Add a new segment_info structure to the current segment.  eq1 is already
851    in the list, eq2 is not.  */
852
853 static void
854 new_condition (segment_info *v, gfc_equiv *eq1, gfc_equiv *eq2)
855 {
856   HOST_WIDE_INT offset1, offset2;
857   segment_info *a;
858
859   offset1 = calculate_offset (eq1->expr);
860   offset2 = calculate_offset (eq2->expr);
861
862   a = get_segment_info (eq2->expr->symtree->n.sym,
863                         v->offset + offset1 - offset2);
864  
865   current_segment = add_segments (current_segment, a);
866 }
867
868
869 /* Given two equivalence structures that are both already in the list, make
870    sure that this new condition is not violated, generating an error if it
871    is.  */
872
873 static void
874 confirm_condition (segment_info *s1, gfc_equiv *eq1, segment_info *s2,
875                    gfc_equiv *eq2)
876 {
877   HOST_WIDE_INT offset1, offset2;
878
879   offset1 = calculate_offset (eq1->expr);
880   offset2 = calculate_offset (eq2->expr);
881
882   if (s1->offset + offset1 != s2->offset + offset2)
883     gfc_error ("Inconsistent equivalence rules involving '%s' at %L and "
884                "'%s' at %L", s1->sym->name, &s1->sym->declared_at,
885                s2->sym->name, &s2->sym->declared_at);
886 }
887
888
889 /* Process a new equivalence condition. eq1 is know to be in segment f.
890    If eq2 is also present then confirm that the condition holds.
891    Otherwise add a new variable to the segment list.  */
892
893 static void
894 add_condition (segment_info *f, gfc_equiv *eq1, gfc_equiv *eq2)
895 {
896   segment_info *n;
897
898   n = find_segment_info (eq2->expr->symtree->n.sym);
899
900   if (n == NULL)
901     new_condition (f, eq1, eq2);
902   else
903     confirm_condition (f, eq1, n, eq2);
904 }
905
906
907 /* Given a segment element, search through the equivalence lists for unused
908    conditions that involve the symbol.  Add these rules to the segment.  */
909
910 static bool
911 find_equivalence (segment_info *n)
912 {
913   gfc_equiv *e1, *e2, *eq;
914   bool found;
915
916   found = FALSE;
917
918   for (e1 = n->sym->ns->equiv; e1; e1 = e1->next)
919     {
920       eq = NULL;
921
922       /* Search the equivalence list, including the root (first) element
923          for the symbol that owns the segment.  */
924       for (e2 = e1; e2; e2 = e2->eq)
925         {
926           if (!e2->used && e2->expr->symtree->n.sym == n->sym)
927             {
928               eq = e2;
929               break;
930             }
931         }
932
933       /* Go to the next root element.  */
934       if (eq == NULL)
935         continue;
936
937       eq->used = 1;
938
939       /* Now traverse the equivalence list matching the offsets.  */
940       for (e2 = e1; e2; e2 = e2->eq)
941         {
942           if (!e2->used && e2 != eq)
943             {
944               add_condition (n, eq, e2);
945               e2->used = 1;
946               found = TRUE;
947             }
948         }
949     }
950   return found;
951 }
952
953
954 /* Add all symbols equivalenced within a segment.  We need to scan the
955    segment list multiple times to include indirect equivalences.  Since
956    a new segment_info can inserted at the beginning of the segment list,
957    depending on its offset, we have to force a final pass through the
958    loop by demanding that completion sees a pass with no matches; ie.
959    all symbols with equiv_built set and no new equivalences found.  */
960
961 static void
962 add_equivalences (bool *saw_equiv)
963 {
964   segment_info *f;
965   bool seen_one, more;
966
967   seen_one = false;
968   more = TRUE;
969   while (more)
970     {
971       more = FALSE;
972       for (f = current_segment; f; f = f->next)
973         {
974           if (!f->sym->equiv_built)
975             {
976               f->sym->equiv_built = 1;
977               seen_one = find_equivalence (f);
978               if (seen_one)
979                 {
980                   *saw_equiv = true;
981                   more = true;
982                 }
983             }
984         }
985     }
986
987   /* Add a copy of this segment list to the namespace.  */
988   copy_equiv_list_to_ns (current_segment);
989 }
990
991
992 /* Returns the offset necessary to properly align the current equivalence.
993    Sets *palign to the required alignment.  */
994
995 static HOST_WIDE_INT
996 align_segment (unsigned HOST_WIDE_INT *palign)
997 {
998   segment_info *s;
999   unsigned HOST_WIDE_INT offset;
1000   unsigned HOST_WIDE_INT max_align;
1001   unsigned HOST_WIDE_INT this_align;
1002   unsigned HOST_WIDE_INT this_offset;
1003
1004   max_align = 1;
1005   offset = 0;
1006   for (s = current_segment; s; s = s->next)
1007     {
1008       this_align = TYPE_ALIGN_UNIT (s->field);
1009       if (s->offset & (this_align - 1))
1010         {
1011           /* Field is misaligned.  */
1012           this_offset = this_align - ((s->offset + offset) & (this_align - 1));
1013           if (this_offset & (max_align - 1))
1014             {
1015               /* Aligning this field would misalign a previous field.  */
1016               gfc_error ("The equivalence set for variable '%s' "
1017                          "declared at %L violates alignment requirements",
1018                          s->sym->name, &s->sym->declared_at);
1019             }
1020           offset += this_offset;
1021         }
1022       max_align = this_align;
1023     }
1024   if (palign)
1025     *palign = max_align;
1026   return offset;
1027 }
1028
1029
1030 /* Adjust segment offsets by the given amount.  */
1031
1032 static void
1033 apply_segment_offset (segment_info *s, HOST_WIDE_INT offset)
1034 {
1035   for (; s; s = s->next)
1036     s->offset += offset;
1037 }
1038
1039
1040 /* Lay out a symbol in a common block.  If the symbol has already been seen
1041    then check the location is consistent.  Otherwise create segments
1042    for that symbol and all the symbols equivalenced with it.  */
1043
1044 /* Translate a single common block.  */
1045
1046 static void
1047 translate_common (gfc_common_head *common, gfc_symbol *var_list)
1048 {
1049   gfc_symbol *sym;
1050   segment_info *s;
1051   segment_info *common_segment;
1052   HOST_WIDE_INT offset;
1053   HOST_WIDE_INT current_offset;
1054   unsigned HOST_WIDE_INT align;
1055   unsigned HOST_WIDE_INT max_align;
1056   bool saw_equiv;
1057
1058   common_segment = NULL;
1059   current_offset = 0;
1060   max_align = 1;
1061   saw_equiv = false;
1062
1063   /* Add symbols to the segment.  */
1064   for (sym = var_list; sym; sym = sym->common_next)
1065     {
1066       current_segment = common_segment;
1067       s = find_segment_info (sym);
1068
1069       /* Symbol has already been added via an equivalence.  Multiple
1070          use associations of the same common block result in equiv_built
1071          being set but no information about the symbol in the segment.  */
1072       if (s && sym->equiv_built)
1073         {
1074           /* Ensure the current location is properly aligned.  */
1075           align = TYPE_ALIGN_UNIT (s->field);
1076           current_offset = (current_offset + align - 1) &~ (align - 1);
1077
1078           /* Verify that it ended up where we expect it.  */
1079           if (s->offset != current_offset)
1080             {
1081               gfc_error ("Equivalence for '%s' does not match ordering of "
1082                          "COMMON '%s' at %L", sym->name,
1083                          common->name, &common->where);
1084             }
1085         }
1086       else
1087         {
1088           /* A symbol we haven't seen before.  */
1089           s = current_segment = get_segment_info (sym, current_offset);
1090
1091           /* Add all objects directly or indirectly equivalenced with this
1092              symbol.  */
1093           add_equivalences (&saw_equiv);
1094
1095           if (current_segment->offset < 0)
1096             gfc_error ("The equivalence set for '%s' cause an invalid "
1097                        "extension to COMMON '%s' at %L", sym->name,
1098                        common->name, &common->where);
1099
1100           offset = align_segment (&align);
1101
1102           if (offset & (max_align - 1))
1103             {
1104               /* The required offset conflicts with previous alignment
1105                  requirements.  Insert padding immediately before this
1106                  segment.  */
1107               gfc_warning ("Padding of %d bytes required before '%s' in "
1108                            "COMMON '%s' at %L", (int)offset, s->sym->name,
1109                            common->name, &common->where);
1110             }
1111           else
1112             {
1113               /* Offset the whole common block.  */
1114               apply_segment_offset (common_segment, offset);
1115             }
1116
1117           /* Apply the offset to the new segments.  */
1118           apply_segment_offset (current_segment, offset);
1119           current_offset += offset;
1120           if (max_align < align)
1121             max_align = align;
1122
1123           /* Add the new segments to the common block.  */
1124           common_segment = add_segments (common_segment, current_segment);
1125         }
1126
1127       /* The offset of the next common variable.  */
1128       current_offset += s->length;
1129     }
1130
1131   if (common_segment == NULL)
1132     {
1133       gfc_error ("COMMON '%s' at %L does not exist",
1134                  common->name, &common->where);
1135       return;
1136     }
1137
1138   if (common_segment->offset != 0)
1139     {
1140       gfc_warning ("COMMON '%s' at %L requires %d bytes of padding at start",
1141                    common->name, &common->where, (int)common_segment->offset);
1142     }
1143
1144   create_common (common, common_segment, saw_equiv);
1145 }
1146
1147
1148 /* Create a new block for each merged equivalence list.  */
1149
1150 static void
1151 finish_equivalences (gfc_namespace *ns)
1152 {
1153   gfc_equiv *z, *y;
1154   gfc_symbol *sym;
1155   gfc_common_head * c;
1156   HOST_WIDE_INT offset;
1157   unsigned HOST_WIDE_INT align;
1158   bool dummy;
1159
1160   for (z = ns->equiv; z; z = z->next)
1161     for (y = z->eq; y; y = y->eq)
1162       {
1163         if (y->used) 
1164           continue;
1165         sym = z->expr->symtree->n.sym;
1166         current_segment = get_segment_info (sym, 0);
1167
1168         /* All objects directly or indirectly equivalenced with this
1169            symbol.  */
1170         add_equivalences (&dummy);
1171
1172         /* Align the block.  */
1173         offset = align_segment (&align);
1174
1175         /* Ensure all offsets are positive.  */
1176         offset -= current_segment->offset & ~(align - 1);
1177
1178         apply_segment_offset (current_segment, offset);
1179
1180         /* Create the decl.  If this is a module equivalence, it has a
1181            unique name, pointed to by z->module.  This is written to a
1182            gfc_common_header to push create_common into using
1183            build_common_decl, so that the equivalence appears as an
1184            external symbol.  Otherwise, a local declaration is built using
1185            build_equiv_decl.  */
1186         if (z->module)
1187           {
1188             c = gfc_get_common_head ();
1189             /* We've lost the real location, so use the location of the
1190                enclosing procedure.  */
1191             c->where = ns->proc_name->declared_at;
1192             strcpy (c->name, z->module);
1193           }
1194         else
1195           c = NULL;
1196
1197         create_common (c, current_segment, true);
1198         break;
1199       }
1200 }
1201
1202
1203 /* Work function for translating a named common block.  */
1204
1205 static void
1206 named_common (gfc_symtree *st)
1207 {
1208   translate_common (st->n.common, st->n.common->head);
1209 }
1210
1211
1212 /* Translate the common blocks in a namespace. Unlike other variables,
1213    these have to be created before code, because the backend_decl depends
1214    on the rest of the common block.  */
1215
1216 void
1217 gfc_trans_common (gfc_namespace *ns)
1218 {
1219   gfc_common_head *c;
1220
1221   /* Translate the blank common block.  */
1222   if (ns->blank_common.head != NULL)
1223     {
1224       c = gfc_get_common_head ();
1225
1226       /* We've lost the real location, so use the location of the
1227          enclosing procedure.  */
1228       if (ns->proc_name != NULL)
1229         c->where = ns->proc_name->declared_at;
1230       else
1231         c->where = ns->blank_common.head->common_head->where;
1232
1233       strcpy (c->name, BLANK_COMMON_NAME);
1234       translate_common (c, ns->blank_common.head);
1235     }
1236
1237   /* Translate all named common blocks.  */
1238   gfc_traverse_symtree (ns->common_root, named_common);
1239
1240   /* Translate local equivalence.  */
1241   finish_equivalences (ns);
1242
1243   /* Commit the newly created symbols for common blocks and module
1244      equivalences.  */
1245   gfc_commit_symbols ();
1246 }