OSDN Git Service

* tree-parloops.c: Change license to GPLv3.
[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       DECL_IGNORED_P (decl) = 1;
420       if (!com->is_bind_c)
421         DECL_ALIGN (decl) = BIGGEST_ALIGNMENT;
422       else
423         {
424           /* Do not set the alignment for bind(c) common blocks to
425              BIGGEST_ALIGNMENT because that won't match what C does.  Also,
426              for common blocks with one element, the alignment must be
427              that of the field within the common block in order to match
428              what C will do.  */
429           tree field = NULL_TREE;
430           field = TYPE_FIELDS (TREE_TYPE (decl));
431           if (TREE_CHAIN (field) == NULL_TREE)
432             DECL_ALIGN (decl) = TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (field));
433         }
434       DECL_USER_ALIGN (decl) = 0;
435       GFC_DECL_COMMON_OR_EQUIV (decl) = 1;
436
437       gfc_set_decl_location (decl, &com->where);
438
439       if (com->threadprivate)
440         DECL_TLS_MODEL (decl) = decl_default_tls_model (decl);
441
442       /* Place the back end declaration for this common block in
443          GLOBAL_BINDING_LEVEL.  */
444       common_sym->backend_decl = pushdecl_top_level (decl);
445     }
446
447   /* Has no initial values.  */
448   if (!is_init)
449     {
450       DECL_INITIAL (decl) = NULL_TREE;
451       DECL_COMMON (decl) = 1;
452       DECL_DEFER_OUTPUT (decl) = 1;
453     }
454   else
455     {
456       DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
457       DECL_COMMON (decl) = 0;
458       DECL_DEFER_OUTPUT (decl) = 0;
459     }
460   return decl;
461 }
462
463
464 /* Return a field that is the size of the union, if an equivalence has
465    overlapping initializers.  Merge the initializers into a single
466    initializer for this new field, then free the old ones.  */ 
467
468 static tree
469 get_init_field (segment_info *head, tree union_type, tree *field_init,
470                 record_layout_info rli)
471 {
472   segment_info *s;
473   HOST_WIDE_INT length = 0;
474   HOST_WIDE_INT offset = 0;
475   unsigned HOST_WIDE_INT known_align, desired_align;
476   bool overlap = false;
477   tree tmp, field;
478   tree init;
479   unsigned char *data, *chk;
480   VEC(constructor_elt,gc) *v = NULL;
481
482   tree type = unsigned_char_type_node;
483   int i;
484
485   /* Obtain the size of the union and check if there are any overlapping
486      initializers.  */
487   for (s = head; s; s = s->next)
488     {
489       HOST_WIDE_INT slen = s->offset + s->length;
490       if (s->sym->value)
491         {
492           if (s->offset < offset)
493             overlap = true;
494           offset = slen;
495         }
496       length = length < slen ? slen : length;
497     }
498
499   if (!overlap)
500     return NULL_TREE;
501
502   /* Now absorb all the initializer data into a single vector,
503      whilst checking for overlapping, unequal values.  */
504   data = (unsigned char*)gfc_getmem ((size_t)length);
505   chk = (unsigned char*)gfc_getmem ((size_t)length);
506
507   /* TODO - change this when default initialization is implemented.  */
508   memset (data, '\0', (size_t)length);
509   memset (chk, '\0', (size_t)length);
510   for (s = head; s; s = s->next)
511     if (s->sym->value)
512       gfc_merge_initializers (s->sym->ts, s->sym->value,
513                               &data[s->offset],
514                               &chk[s->offset],
515                              (size_t)s->length);
516   
517   for (i = 0; i < length; i++)
518     CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (v, NULL, build_int_cst (type, data[i]));
519
520   gfc_free (data);
521   gfc_free (chk);
522
523   /* Build a char[length] array to hold the initializers.  Much of what
524      follows is borrowed from build_field, above.  */
525
526   tmp = build_int_cst (gfc_array_index_type, length - 1);
527   tmp = build_range_type (gfc_array_index_type,
528                           gfc_index_zero_node, tmp);
529   tmp = build_array_type (type, tmp);
530   field = build_decl (FIELD_DECL, NULL_TREE, tmp);
531   gfc_set_decl_location (field, &gfc_current_locus);
532
533   known_align = BIGGEST_ALIGNMENT;
534
535   desired_align = update_alignment_for_field (rli, field, known_align);
536   if (desired_align > known_align)
537     DECL_PACKED (field) = 1;
538
539   DECL_FIELD_CONTEXT (field) = union_type;
540   DECL_FIELD_OFFSET (field) = size_int (0);
541   DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field) = bitsize_zero_node;
542   SET_DECL_OFFSET_ALIGN (field, known_align);
543
544   rli->offset = size_binop (MAX_EXPR, rli->offset,
545                             size_binop (PLUS_EXPR,
546                                         DECL_FIELD_OFFSET (field),
547                                         DECL_SIZE_UNIT (field)));
548
549   init = build_constructor (TREE_TYPE (field), v);
550   TREE_CONSTANT (init) = 1;
551
552   *field_init = init;
553
554   for (s = head; s; s = s->next)
555     {
556       if (s->sym->value == NULL)
557         continue;
558
559       gfc_free_expr (s->sym->value);
560       s->sym->value = NULL;
561     }
562
563   return field;
564 }
565
566
567 /* Declare memory for the common block or local equivalence, and create
568    backend declarations for all of the elements.  */
569
570 static void
571 create_common (gfc_common_head *com, segment_info *head, bool saw_equiv)
572 {
573   segment_info *s, *next_s;
574   tree union_type;
575   tree *field_link;
576   tree field;
577   tree field_init = NULL_TREE;
578   record_layout_info rli;
579   tree decl;
580   bool is_init = false;
581   bool is_saved = false;
582
583   /* Declare the variables inside the common block.
584      If the current common block contains any equivalence object, then
585      make a UNION_TYPE node, otherwise RECORD_TYPE. This will let the
586      alias analyzer work well when there is no address overlapping for
587      common variables in the current common block.  */
588   if (saw_equiv)
589     union_type = make_node (UNION_TYPE);
590   else
591     union_type = make_node (RECORD_TYPE);
592
593   rli = start_record_layout (union_type);
594   field_link = &TYPE_FIELDS (union_type);
595
596   /* Check for overlapping initializers and replace them with a single,
597      artificial field that contains all the data.  */
598   if (saw_equiv)
599     field = get_init_field (head, union_type, &field_init, rli);
600   else
601     field = NULL_TREE;
602
603   if (field != NULL_TREE)
604     {
605       is_init = true;
606       *field_link = field;
607       field_link = &TREE_CHAIN (field);
608     }
609
610   for (s = head; s; s = s->next)
611     {
612       build_field (s, union_type, rli);
613
614       /* Link the field into the type.  */
615       *field_link = s->field;
616       field_link = &TREE_CHAIN (s->field);
617
618       /* Has initial value.  */
619       if (s->sym->value)
620         is_init = true;
621
622       /* Has SAVE attribute.  */
623       if (s->sym->attr.save)
624         is_saved = true;
625     }
626
627   finish_record_layout (rli, true);
628
629   if (com)
630     decl = build_common_decl (com, union_type, is_init);
631   else
632     decl = build_equiv_decl (union_type, is_init, is_saved);
633
634   if (is_init)
635     {
636       tree ctor, tmp;
637       HOST_WIDE_INT offset = 0;
638       VEC(constructor_elt,gc) *v = NULL;
639
640       if (field != NULL_TREE && field_init != NULL_TREE)
641         CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (v, field, field_init);
642       else
643         for (s = head; s; s = s->next)
644           {
645             if (s->sym->value)
646               {
647                 /* Add the initializer for this field.  */
648                 tmp = gfc_conv_initializer (s->sym->value, &s->sym->ts,
649                     TREE_TYPE (s->field), s->sym->attr.dimension,
650                     s->sym->attr.pointer || s->sym->attr.allocatable);
651
652                 CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (v, s->field, tmp);
653                 offset = s->offset + s->length;
654               }
655           }
656
657       gcc_assert (!VEC_empty (constructor_elt, v));
658       ctor = build_constructor (union_type, v);
659       TREE_CONSTANT (ctor) = 1;
660       TREE_STATIC (ctor) = 1;
661       DECL_INITIAL (decl) = ctor;
662
663 #ifdef ENABLE_CHECKING
664       {
665         tree field, value;
666         unsigned HOST_WIDE_INT idx;
667         FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (ctor), idx, field, value)
668           gcc_assert (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL);
669       }
670 #endif
671     }
672
673   /* Build component reference for each variable.  */
674   for (s = head; s; s = next_s)
675     {
676       tree var_decl;
677
678       var_decl = build_decl (VAR_DECL, DECL_NAME (s->field),
679                              TREE_TYPE (s->field));
680       gfc_set_decl_location (var_decl, &s->sym->declared_at);
681       TREE_PUBLIC (var_decl) = TREE_PUBLIC (decl);
682       TREE_STATIC (var_decl) = TREE_STATIC (decl);
683       TREE_USED (var_decl) = TREE_USED (decl);
684       if (s->sym->attr.use_assoc)
685         DECL_IGNORED_P (var_decl) = 1;
686       if (s->sym->attr.target)
687         TREE_ADDRESSABLE (var_decl) = 1;
688       /* This is a fake variable just for debugging purposes.  */
689       TREE_ASM_WRITTEN (var_decl) = 1;
690       
691       /* To preserve identifier names in COMMON, chain to procedure
692          scope unless at top level in a module definition.  */
693       if (com
694           && s->sym->ns->proc_name
695           && s->sym->ns->proc_name->attr.flavor == FL_MODULE)
696         var_decl = pushdecl_top_level (var_decl);
697       else
698         gfc_add_decl_to_function (var_decl);
699
700       SET_DECL_VALUE_EXPR (var_decl,
701                            fold_build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (s->field),
702                                         decl, s->field, NULL_TREE));
703       DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (var_decl) = 1;
704       GFC_DECL_COMMON_OR_EQUIV (var_decl) = 1;
705
706       if (s->sym->attr.assign)
707         {
708           gfc_allocate_lang_decl (var_decl);
709           GFC_DECL_ASSIGN (var_decl) = 1;
710           GFC_DECL_STRING_LEN (var_decl) = GFC_DECL_STRING_LEN (s->field);
711           GFC_DECL_ASSIGN_ADDR (var_decl) = GFC_DECL_ASSIGN_ADDR (s->field);
712         }
713
714       s->sym->backend_decl = var_decl;
715
716       next_s = s->next;
717       gfc_free (s);
718     }
719 }
720
721
722 /* Given a symbol, find it in the current segment list. Returns NULL if
723    not found.  */
724
725 static segment_info *
726 find_segment_info (gfc_symbol *symbol)
727 {
728   segment_info *n;
729
730   for (n = current_segment; n; n = n->next)
731     {
732       if (n->sym == symbol)
733         return n;
734     }
735
736   return NULL;
737 }
738
739
740 /* Given an expression node, make sure it is a constant integer and return
741    the mpz_t value.  */
742
743 static mpz_t *
744 get_mpz (gfc_expr *e)
745 {
746
747   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
748     gfc_internal_error ("get_mpz(): Not an integer constant");
749
750   return &e->value.integer;
751 }
752
753
754 /* Given an array specification and an array reference, figure out the
755    array element number (zero based). Bounds and elements are guaranteed
756    to be constants.  If something goes wrong we generate an error and
757    return zero.  */
758  
759 static HOST_WIDE_INT
760 element_number (gfc_array_ref *ar)
761 {
762   mpz_t multiplier, offset, extent, n;
763   gfc_array_spec *as;
764   HOST_WIDE_INT i, rank;
765
766   as = ar->as;
767   rank = as->rank;
768   mpz_init_set_ui (multiplier, 1);
769   mpz_init_set_ui (offset, 0);
770   mpz_init (extent);
771   mpz_init (n);
772
773   for (i = 0; i < rank; i++)
774     { 
775       if (ar->dimen_type[i] != DIMEN_ELEMENT)
776         gfc_internal_error ("element_number(): Bad dimension type");
777
778       mpz_sub (n, *get_mpz (ar->start[i]), *get_mpz (as->lower[i]));
779  
780       mpz_mul (n, n, multiplier);
781       mpz_add (offset, offset, n);
782  
783       mpz_sub (extent, *get_mpz (as->upper[i]), *get_mpz (as->lower[i]));
784       mpz_add_ui (extent, extent, 1);
785  
786       if (mpz_sgn (extent) < 0)
787         mpz_set_ui (extent, 0);
788  
789       mpz_mul (multiplier, multiplier, extent);
790     } 
791  
792   i = mpz_get_ui (offset);
793  
794   mpz_clear (multiplier);
795   mpz_clear (offset);
796   mpz_clear (extent);
797   mpz_clear (n);
798  
799   return i;
800 }
801
802
803 /* Given a single element of an equivalence list, figure out the offset
804    from the base symbol.  For simple variables or full arrays, this is
805    simply zero.  For an array element we have to calculate the array
806    element number and multiply by the element size. For a substring we
807    have to calculate the further reference.  */
808
809 static HOST_WIDE_INT
810 calculate_offset (gfc_expr *e)
811 {
812   HOST_WIDE_INT n, element_size, offset;
813   gfc_typespec *element_type;
814   gfc_ref *reference;
815
816   offset = 0;
817   element_type = &e->symtree->n.sym->ts;
818
819   for (reference = e->ref; reference; reference = reference->next)
820     switch (reference->type)
821       {
822       case REF_ARRAY:
823         switch (reference->u.ar.type)
824           {
825           case AR_FULL:
826             break;
827
828           case AR_ELEMENT:
829             n = element_number (&reference->u.ar);
830             if (element_type->type == BT_CHARACTER)
831               gfc_conv_const_charlen (element_type->cl);
832             element_size =
833               int_size_in_bytes (gfc_typenode_for_spec (element_type));
834             offset += n * element_size;
835             break;
836
837           default:
838             gfc_error ("Bad array reference at %L", &e->where);
839           }
840         break;
841       case REF_SUBSTRING:
842         if (reference->u.ss.start != NULL)
843           offset += mpz_get_ui (*get_mpz (reference->u.ss.start)) - 1;
844         break;
845       default:
846         gfc_error ("Illegal reference type at %L as EQUIVALENCE object",
847                    &e->where);
848     }
849   return offset;
850 }
851
852
853 /* Add a new segment_info structure to the current segment.  eq1 is already
854    in the list, eq2 is not.  */
855
856 static void
857 new_condition (segment_info *v, gfc_equiv *eq1, gfc_equiv *eq2)
858 {
859   HOST_WIDE_INT offset1, offset2;
860   segment_info *a;
861
862   offset1 = calculate_offset (eq1->expr);
863   offset2 = calculate_offset (eq2->expr);
864
865   a = get_segment_info (eq2->expr->symtree->n.sym,
866                         v->offset + offset1 - offset2);
867  
868   current_segment = add_segments (current_segment, a);
869 }
870
871
872 /* Given two equivalence structures that are both already in the list, make
873    sure that this new condition is not violated, generating an error if it
874    is.  */
875
876 static void
877 confirm_condition (segment_info *s1, gfc_equiv *eq1, segment_info *s2,
878                    gfc_equiv *eq2)
879 {
880   HOST_WIDE_INT offset1, offset2;
881
882   offset1 = calculate_offset (eq1->expr);
883   offset2 = calculate_offset (eq2->expr);
884
885   if (s1->offset + offset1 != s2->offset + offset2)
886     gfc_error ("Inconsistent equivalence rules involving '%s' at %L and "
887                "'%s' at %L", s1->sym->name, &s1->sym->declared_at,
888                s2->sym->name, &s2->sym->declared_at);
889 }
890
891
892 /* Process a new equivalence condition. eq1 is know to be in segment f.
893    If eq2 is also present then confirm that the condition holds.
894    Otherwise add a new variable to the segment list.  */
895
896 static void
897 add_condition (segment_info *f, gfc_equiv *eq1, gfc_equiv *eq2)
898 {
899   segment_info *n;
900
901   n = find_segment_info (eq2->expr->symtree->n.sym);
902
903   if (n == NULL)
904     new_condition (f, eq1, eq2);
905   else
906     confirm_condition (f, eq1, n, eq2);
907 }
908
909
910 /* Given a segment element, search through the equivalence lists for unused
911    conditions that involve the symbol.  Add these rules to the segment.  */
912
913 static bool
914 find_equivalence (segment_info *n)
915 {
916   gfc_equiv *e1, *e2, *eq;
917   bool found;
918
919   found = FALSE;
920
921   for (e1 = n->sym->ns->equiv; e1; e1 = e1->next)
922     {
923       eq = NULL;
924
925       /* Search the equivalence list, including the root (first) element
926          for the symbol that owns the segment.  */
927       for (e2 = e1; e2; e2 = e2->eq)
928         {
929           if (!e2->used && e2->expr->symtree->n.sym == n->sym)
930             {
931               eq = e2;
932               break;
933             }
934         }
935
936       /* Go to the next root element.  */
937       if (eq == NULL)
938         continue;
939
940       eq->used = 1;
941
942       /* Now traverse the equivalence list matching the offsets.  */
943       for (e2 = e1; e2; e2 = e2->eq)
944         {
945           if (!e2->used && e2 != eq)
946             {
947               add_condition (n, eq, e2);
948               e2->used = 1;
949               found = TRUE;
950             }
951         }
952     }
953   return found;
954 }
955
956
957 /* Add all symbols equivalenced within a segment.  We need to scan the
958    segment list multiple times to include indirect equivalences.  Since
959    a new segment_info can inserted at the beginning of the segment list,
960    depending on its offset, we have to force a final pass through the
961    loop by demanding that completion sees a pass with no matches; i.e.,
962    all symbols with equiv_built set and no new equivalences found.  */
963
964 static void
965 add_equivalences (bool *saw_equiv)
966 {
967   segment_info *f;
968   bool seen_one, more;
969
970   seen_one = false;
971   more = TRUE;
972   while (more)
973     {
974       more = FALSE;
975       for (f = current_segment; f; f = f->next)
976         {
977           if (!f->sym->equiv_built)
978             {
979               f->sym->equiv_built = 1;
980               seen_one = find_equivalence (f);
981               if (seen_one)
982                 {
983                   *saw_equiv = true;
984                   more = true;
985                 }
986             }
987         }
988     }
989
990   /* Add a copy of this segment list to the namespace.  */
991   copy_equiv_list_to_ns (current_segment);
992 }
993
994
995 /* Returns the offset necessary to properly align the current equivalence.
996    Sets *palign to the required alignment.  */
997
998 static HOST_WIDE_INT
999 align_segment (unsigned HOST_WIDE_INT *palign)
1000 {
1001   segment_info *s;
1002   unsigned HOST_WIDE_INT offset;
1003   unsigned HOST_WIDE_INT max_align;
1004   unsigned HOST_WIDE_INT this_align;
1005   unsigned HOST_WIDE_INT this_offset;
1006
1007   max_align = 1;
1008   offset = 0;
1009   for (s = current_segment; s; s = s->next)
1010     {
1011       this_align = TYPE_ALIGN_UNIT (s->field);
1012       if (s->offset & (this_align - 1))
1013         {
1014           /* Field is misaligned.  */
1015           this_offset = this_align - ((s->offset + offset) & (this_align - 1));
1016           if (this_offset & (max_align - 1))
1017             {
1018               /* Aligning this field would misalign a previous field.  */
1019               gfc_error ("The equivalence set for variable '%s' "
1020                          "declared at %L violates alignment requirements",
1021                          s->sym->name, &s->sym->declared_at);
1022             }
1023           offset += this_offset;
1024         }
1025       max_align = this_align;
1026     }
1027   if (palign)
1028     *palign = max_align;
1029   return offset;
1030 }
1031
1032
1033 /* Adjust segment offsets by the given amount.  */
1034
1035 static void
1036 apply_segment_offset (segment_info *s, HOST_WIDE_INT offset)
1037 {
1038   for (; s; s = s->next)
1039     s->offset += offset;
1040 }
1041
1042
1043 /* Lay out a symbol in a common block.  If the symbol has already been seen
1044    then check the location is consistent.  Otherwise create segments
1045    for that symbol and all the symbols equivalenced with it.  */
1046
1047 /* Translate a single common block.  */
1048
1049 static void
1050 translate_common (gfc_common_head *common, gfc_symbol *var_list)
1051 {
1052   gfc_symbol *sym;
1053   segment_info *s;
1054   segment_info *common_segment;
1055   HOST_WIDE_INT offset;
1056   HOST_WIDE_INT current_offset;
1057   unsigned HOST_WIDE_INT align;
1058   unsigned HOST_WIDE_INT max_align;
1059   bool saw_equiv;
1060
1061   common_segment = NULL;
1062   offset = 0;
1063   current_offset = 0;
1064   align = 1;
1065   max_align = 1;
1066   saw_equiv = false;
1067
1068   /* Add symbols to the segment.  */
1069   for (sym = var_list; sym; sym = sym->common_next)
1070     {
1071       current_segment = common_segment;
1072       s = find_segment_info (sym);
1073
1074       /* Symbol has already been added via an equivalence.  Multiple
1075          use associations of the same common block result in equiv_built
1076          being set but no information about the symbol in the segment.  */
1077       if (s && sym->equiv_built)
1078         {
1079           /* Ensure the current location is properly aligned.  */
1080           align = TYPE_ALIGN_UNIT (s->field);
1081           current_offset = (current_offset + align - 1) &~ (align - 1);
1082
1083           /* Verify that it ended up where we expect it.  */
1084           if (s->offset != current_offset)
1085             {
1086               gfc_error ("Equivalence for '%s' does not match ordering of "
1087                          "COMMON '%s' at %L", sym->name,
1088                          common->name, &common->where);
1089             }
1090         }
1091       else
1092         {
1093           /* A symbol we haven't seen before.  */
1094           s = current_segment = get_segment_info (sym, current_offset);
1095
1096           /* Add all objects directly or indirectly equivalenced with this
1097              symbol.  */
1098           add_equivalences (&saw_equiv);
1099
1100           if (current_segment->offset < 0)
1101             gfc_error ("The equivalence set for '%s' cause an invalid "
1102                        "extension to COMMON '%s' at %L", sym->name,
1103                        common->name, &common->where);
1104
1105           if (gfc_option.flag_align_commons)
1106             offset = align_segment (&align);
1107
1108           if (offset & (max_align - 1))
1109             {
1110               /* The required offset conflicts with previous alignment
1111                  requirements.  Insert padding immediately before this
1112                  segment.  */
1113               if (gfc_option.warn_align_commons)
1114                 {
1115                   if (strcmp (common->name, BLANK_COMMON_NAME))
1116                     gfc_warning ("Padding of %d bytes required before '%s' in "
1117                                  "COMMON '%s' at %L; reorder elements or use "
1118                                  "-fno-align-commons", (int)offset,
1119                                  s->sym->name, common->name, &common->where);
1120                   else
1121                     gfc_warning ("Padding of %d bytes required before '%s' in "
1122                                  "COMMON at %L; reorder elements or use "
1123                                  "-fno-align-commons", (int)offset,
1124                                  s->sym->name, &common->where);
1125                 }
1126             }
1127           else
1128             {
1129               /* Offset the whole common block.  */
1130               apply_segment_offset (common_segment, offset);
1131             }
1132
1133           /* Apply the offset to the new segments.  */
1134           apply_segment_offset (current_segment, offset);
1135           current_offset += offset;
1136           if (max_align < align)
1137             max_align = align;
1138
1139           /* Add the new segments to the common block.  */
1140           common_segment = add_segments (common_segment, current_segment);
1141         }
1142
1143       /* The offset of the next common variable.  */
1144       current_offset += s->length;
1145     }
1146
1147   if (common_segment == NULL)
1148     {
1149       gfc_error ("COMMON '%s' at %L does not exist",
1150                  common->name, &common->where);
1151       return;
1152     }
1153
1154   if (common_segment->offset != 0 && gfc_option.warn_align_commons)
1155     {
1156       if (strcmp (common->name, BLANK_COMMON_NAME))
1157         gfc_warning ("COMMON '%s' at %L requires %d bytes of padding at start; "
1158                      "reorder elements or use -fno-align-commons",
1159                      common->name, &common->where, (int)common_segment->offset);
1160       else
1161         gfc_warning ("COMMON at %L requires %d bytes of padding at start; "
1162                      "reorder elements or use -fno-align-commons",
1163                      &common->where, (int)common_segment->offset);
1164     }
1165
1166   create_common (common, common_segment, saw_equiv);
1167 }
1168
1169
1170 /* Create a new block for each merged equivalence list.  */
1171
1172 static void
1173 finish_equivalences (gfc_namespace *ns)
1174 {
1175   gfc_equiv *z, *y;
1176   gfc_symbol *sym;
1177   gfc_common_head * c;
1178   HOST_WIDE_INT offset;
1179   unsigned HOST_WIDE_INT align;
1180   bool dummy;
1181
1182   for (z = ns->equiv; z; z = z->next)
1183     for (y = z->eq; y; y = y->eq)
1184       {
1185         if (y->used) 
1186           continue;
1187         sym = z->expr->symtree->n.sym;
1188         current_segment = get_segment_info (sym, 0);
1189
1190         /* All objects directly or indirectly equivalenced with this
1191            symbol.  */
1192         add_equivalences (&dummy);
1193
1194         /* Align the block.  */
1195         offset = align_segment (&align);
1196
1197         /* Ensure all offsets are positive.  */
1198         offset -= current_segment->offset & ~(align - 1);
1199
1200         apply_segment_offset (current_segment, offset);
1201
1202         /* Create the decl.  If this is a module equivalence, it has a
1203            unique name, pointed to by z->module.  This is written to a
1204            gfc_common_header to push create_common into using
1205            build_common_decl, so that the equivalence appears as an
1206            external symbol.  Otherwise, a local declaration is built using
1207            build_equiv_decl.  */
1208         if (z->module)
1209           {
1210             c = gfc_get_common_head ();
1211             /* We've lost the real location, so use the location of the
1212                enclosing procedure.  */
1213             c->where = ns->proc_name->declared_at;
1214             strcpy (c->name, z->module);
1215           }
1216         else
1217           c = NULL;
1218
1219         create_common (c, current_segment, true);
1220         break;
1221       }
1222 }
1223
1224
1225 /* Work function for translating a named common block.  */
1226
1227 static void
1228 named_common (gfc_symtree *st)
1229 {
1230   translate_common (st->n.common, st->n.common->head);
1231 }
1232
1233
1234 /* Translate the common blocks in a namespace. Unlike other variables,
1235    these have to be created before code, because the backend_decl depends
1236    on the rest of the common block.  */
1237
1238 void
1239 gfc_trans_common (gfc_namespace *ns)
1240 {
1241   gfc_common_head *c;
1242
1243   /* Translate the blank common block.  */
1244   if (ns->blank_common.head != NULL)
1245     {
1246       c = gfc_get_common_head ();
1247       c->where = ns->blank_common.head->common_head->where;
1248       strcpy (c->name, BLANK_COMMON_NAME);
1249       translate_common (c, ns->blank_common.head);
1250     }
1251
1252   /* Translate all named common blocks.  */
1253   gfc_traverse_symtree (ns->common_root, named_common);
1254
1255   /* Translate local equivalence.  */
1256   finish_equivalences (ns);
1257
1258   /* Commit the newly created symbols for common blocks and module
1259      equivalences.  */
1260   gfc_commit_symbols ();
1261 }