OSDN Git Service

PR c++/54325
[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, 2009, 2010,
3    2011, 2012
4    Free Software Foundation, Inc.
5    Contributed by Canqun Yang <canqun@nudt.edu.cn>
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 3, 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 COPYING3.  If not see
21 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */     
22
23 /* The core algorithm is based on Andy Vaught's g95 tree.  Also the
24    way to build UNION_TYPE is borrowed from Richard Henderson.
25  
26    Transform common blocks.  An integral part of this is processing
27    equivalence variables.  Equivalenced variables that are not in a
28    common block end up in a private block of their own.
29
30    Each common block or local equivalence list is declared as a union.
31    Variables within the block are represented as a field within the
32    block with the proper offset. 
33  
34    So if two variables are equivalenced, they just point to a common
35    area in memory.
36  
37    Mathematically, laying out an equivalence block is equivalent to
38    solving a linear system of equations.  The matrix is usually a
39    sparse matrix in which each row contains all zero elements except
40    for a +1 and a -1, a sort of a generalized Vandermonde matrix.  The
41    matrix is usually block diagonal.  The system can be
42    overdetermined, underdetermined or have a unique solution.  If the
43    system is inconsistent, the program is not standard conforming.
44    The solution vector is integral, since all of the pivots are +1 or -1.
45  
46    How we lay out an equivalence block is a little less complicated.
47    In an equivalence list with n elements, there are n-1 conditions to
48    be satisfied.  The conditions partition the variables into what we
49    will call segments.  If A and B are equivalenced then A and B are
50    in the same segment.  If B and C are equivalenced as well, then A,
51    B and C are in a segment and so on.  Each segment is a block of
52    memory that has one or more variables equivalenced in some way.  A
53    common block is made up of a series of segments that are joined one
54    after the other.  In the linear system, a segment is a block
55    diagonal.
56  
57    To lay out a segment we first start with some variable and
58    determine its length.  The first variable is assumed to start at
59    offset one and extends to however long it is.  We then traverse the
60    list of equivalences to find an unused condition that involves at
61    least one of the variables currently in the segment.
62  
63    Each equivalence condition amounts to the condition B+b=C+c where B
64    and C are the offsets of the B and C variables, and b and c are
65    constants which are nonzero for array elements, substrings or
66    structure components.  So for
67  
68      EQUIVALENCE(B(2), C(3))
69    we have
70      B + 2*size of B's elements = C + 3*size of C's elements.
71  
72    If B and C are known we check to see if the condition already
73    holds.  If B is known we can solve for C.  Since we know the length
74    of C, we can see if the minimum and maximum extents of the segment
75    are affected.  Eventually, we make a full pass through the
76    equivalence list without finding any new conditions and the segment
77    is fully specified.
78  
79    At this point, the segment is added to the current common block.
80    Since we know the minimum extent of the segment, everything in the
81    segment is translated to its position in the common block.  The
82    usual case here is that there are no equivalence statements and the
83    common block is series of segments with one variable each, which is
84    a diagonal matrix in the matrix formulation.
85  
86    Each segment is described by a chain of segment_info structures.  Each
87    segment_info structure describes the extents of a single variable within
88    the segment.  This list is maintained in the order the elements are
89    positioned withing the segment.  If two elements have the same starting
90    offset the smaller will come first.  If they also have the same size their
91    ordering is undefined. 
92    
93    Once all common blocks have been created, the list of equivalences
94    is examined for still-unused equivalence conditions.  We create a
95    block for each merged equivalence list.  */
96
97 #include "config.h"
98 #include "system.h"
99 #include "coretypes.h"
100 #include "tm.h"
101 #include "tree.h"
102 #include "output.h"     /* For decl_default_tls_model.  */
103 #include "gfortran.h"
104 #include "trans.h"
105 #include "trans-types.h"
106 #include "trans-const.h"
107 #include "target-memory.h"
108
109
110 /* Holds a single variable in an equivalence set.  */
111 typedef struct segment_info
112 {
113   gfc_symbol *sym;
114   HOST_WIDE_INT offset;
115   HOST_WIDE_INT length;
116   /* This will contain the field type until the field is created.  */
117   tree field;
118   struct segment_info *next;
119 } segment_info;
120
121 static segment_info * current_segment;
122 static gfc_namespace *gfc_common_ns = NULL;
123
124
125 /* Make a segment_info based on a symbol.  */
126
127 static segment_info *
128 get_segment_info (gfc_symbol * sym, HOST_WIDE_INT offset)
129 {
130   segment_info *s;
131
132   /* Make sure we've got the character length.  */
133   if (sym->ts.type == BT_CHARACTER)
134     gfc_conv_const_charlen (sym->ts.u.cl);
135
136   /* Create the segment_info and fill it in.  */
137   s = XCNEW (segment_info);
138   s->sym = sym;
139   /* We will use this type when building the segment aggregate type.  */
140   s->field = gfc_sym_type (sym);
141   s->length = int_size_in_bytes (s->field);
142   s->offset = offset;
143
144   return s;
145 }
146
147
148 /* Add a copy of a segment list to the namespace.  This is specifically for
149    equivalence segments, so that dependency checking can be done on
150    equivalence group members.  */
151
152 static void
153 copy_equiv_list_to_ns (segment_info *c)
154 {
155   segment_info *f;
156   gfc_equiv_info *s;
157   gfc_equiv_list *l;
158
159   l = XCNEW (gfc_equiv_list);
160
161   l->next = c->sym->ns->equiv_lists;
162   c->sym->ns->equiv_lists = l;
163
164   for (f = c; f; f = f->next)
165     {
166       s = XCNEW (gfc_equiv_info);
167       s->next = l->equiv;
168       l->equiv = s;
169       s->sym = f->sym;
170       s->offset = f->offset;
171       s->length = f->length;
172     }
173 }
174
175
176 /* Add combine segment V and segment LIST.  */
177
178 static segment_info *
179 add_segments (segment_info *list, segment_info *v)
180 {
181   segment_info *s;
182   segment_info *p;
183   segment_info *next;
184
185   p = NULL;
186   s = list;
187
188   while (v)
189     {
190       /* Find the location of the new element.  */
191       while (s)
192         {
193           if (v->offset < s->offset)
194             break;
195           if (v->offset == s->offset
196               && v->length <= s->length)
197             break;
198
199           p = s;
200           s = s->next;
201         }
202
203       /* Insert the new element in between p and s.  */
204       next = v->next;
205       v->next = s;
206       if (p == NULL)
207         list = v;
208       else
209         p->next = v;
210
211       p = v;
212       v = next;
213     }
214
215   return list;
216 }
217
218
219 /* Construct mangled common block name from symbol name.  */
220
221 /* We need the bind(c) flag to tell us how/if we should mangle the symbol
222    name.  There are few calls to this function, so few places that this
223    would need to be added.  At the moment, there is only one call, in
224    build_common_decl().  We can't attempt to look up the common block
225    because we may be building it for the first time and therefore, it won't
226    be in the common_root.  We also need the binding label, if it's bind(c).
227    Therefore, send in the pointer to the common block, so whatever info we
228    have so far can be used.  All of the necessary info should be available
229    in the gfc_common_head by now, so it should be accurate to test the
230    isBindC flag and use the binding label given if it is bind(c).
231
232    We may NOT know yet if it's bind(c) or not, but we can try at least.
233    Will have to figure out what to do later if it's labeled bind(c)
234    after this is called.  */
235
236 static tree
237 gfc_sym_mangled_common_id (gfc_common_head *com)
238 {
239   int has_underscore;
240   char mangled_name[GFC_MAX_MANGLED_SYMBOL_LEN + 1];
241   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
242
243   /* Get the name out of the common block pointer.  */
244   strcpy (name, com->name);
245
246   /* If we're suppose to do a bind(c).  */
247   if (com->is_bind_c == 1 && com->binding_label)
248     return get_identifier (com->binding_label);
249
250   if (strcmp (name, BLANK_COMMON_NAME) == 0)
251     return get_identifier (name);
252
253   if (gfc_option.flag_underscoring)
254     {
255       has_underscore = strchr (name, '_') != 0;
256       if (gfc_option.flag_second_underscore && has_underscore)
257         snprintf (mangled_name, sizeof mangled_name, "%s__", name);
258       else
259         snprintf (mangled_name, sizeof mangled_name, "%s_", name);
260
261       return get_identifier (mangled_name);
262     }
263   else
264     return get_identifier (name);
265 }
266
267
268 /* Build a field declaration for a common variable or a local equivalence
269    object.  */
270
271 static void
272 build_field (segment_info *h, tree union_type, record_layout_info rli)
273 {
274   tree field;
275   tree name;
276   HOST_WIDE_INT offset = h->offset;
277   unsigned HOST_WIDE_INT desired_align, known_align;
278
279   name = get_identifier (h->sym->name);
280   field = build_decl (h->sym->declared_at.lb->location,
281                       FIELD_DECL, name, h->field);
282   known_align = (offset & -offset) * BITS_PER_UNIT;
283   if (known_align == 0 || known_align > BIGGEST_ALIGNMENT)
284     known_align = BIGGEST_ALIGNMENT;
285
286   desired_align = update_alignment_for_field (rli, field, known_align);
287   if (desired_align > known_align)
288     DECL_PACKED (field) = 1;
289
290   DECL_FIELD_CONTEXT (field) = union_type;
291   DECL_FIELD_OFFSET (field) = size_int (offset);
292   DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field) = bitsize_zero_node;
293   SET_DECL_OFFSET_ALIGN (field, known_align);
294
295   rli->offset = size_binop (MAX_EXPR, rli->offset,
296                             size_binop (PLUS_EXPR,
297                                         DECL_FIELD_OFFSET (field),
298                                         DECL_SIZE_UNIT (field)));
299   /* If this field is assigned to a label, we create another two variables.
300      One will hold the address of target label or format label. The other will
301      hold the length of format label string.  */
302   if (h->sym->attr.assign)
303     {
304       tree len;
305       tree addr;
306
307       gfc_allocate_lang_decl (field);
308       GFC_DECL_ASSIGN (field) = 1;
309       len = gfc_create_var_np (gfc_charlen_type_node,h->sym->name);
310       addr = gfc_create_var_np (pvoid_type_node, h->sym->name);
311       TREE_STATIC (len) = 1;
312       TREE_STATIC (addr) = 1;
313       DECL_INITIAL (len) = build_int_cst (gfc_charlen_type_node, -2);
314       gfc_set_decl_location (len, &h->sym->declared_at);
315       gfc_set_decl_location (addr, &h->sym->declared_at);
316       GFC_DECL_STRING_LEN (field) = pushdecl_top_level (len);
317       GFC_DECL_ASSIGN_ADDR (field) = pushdecl_top_level (addr);
318     }
319
320   /* If this field is volatile, mark it.  */
321   if (h->sym->attr.volatile_)
322     {
323       tree new_type;
324       TREE_THIS_VOLATILE (field) = 1;
325       TREE_SIDE_EFFECTS (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 (input_location,
353                      VAR_DECL, get_identifier (name), union_type);
354   DECL_ARTIFICIAL (decl) = 1;
355   DECL_IGNORED_P (decl) = 1;
356
357   if (!gfc_can_put_var_on_stack (DECL_SIZE_UNIT (decl))
358       || is_saved)
359     TREE_STATIC (decl) = 1;
360
361   TREE_ADDRESSABLE (decl) = 1;
362   TREE_USED (decl) = 1;
363   GFC_DECL_COMMON_OR_EQUIV (decl) = 1;
364
365   /* The source location has been lost, and doesn't really matter.
366      We need to set it to something though.  */
367   gfc_set_decl_location (decl, &gfc_current_locus);
368
369   gfc_add_decl_to_function (decl);
370
371   return decl;
372 }
373
374
375 /* Get storage for common block.  */
376
377 static tree
378 build_common_decl (gfc_common_head *com, tree union_type, bool is_init)
379 {
380   gfc_symbol *common_sym;
381   tree decl;
382
383   /* Create a namespace to store symbols for common blocks.  */
384   if (gfc_common_ns == NULL)
385     gfc_common_ns = gfc_get_namespace (NULL, 0);
386
387   gfc_get_symbol (com->name, gfc_common_ns, &common_sym);
388   decl = common_sym->backend_decl;
389
390   /* Update the size of this common block as needed.  */
391   if (decl != NULL_TREE)
392     {
393       tree size = TYPE_SIZE_UNIT (union_type);
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 (!tree_int_cst_equal (DECL_SIZE_UNIT (decl), size)
399           && strcmp (com->name, BLANK_COMMON_NAME))
400         gfc_warning ("Named COMMON block '%s' at %L shall be of the "
401                      "same size as elsewhere (%lu vs %lu bytes)", com->name,
402                      &com->where,
403                      (unsigned long) TREE_INT_CST_LOW (size),
404                      (unsigned long) TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE_UNIT (decl)));
405
406       if (tree_int_cst_lt (DECL_SIZE_UNIT (decl), size))
407         {
408           DECL_SIZE (decl) = TYPE_SIZE (union_type);
409           DECL_SIZE_UNIT (decl) = size;
410           DECL_MODE (decl) = TYPE_MODE (union_type);
411           TREE_TYPE (decl) = union_type;
412           layout_decl (decl, 0);
413         }
414      }
415
416   /* If this common block has been declared in a previous program unit,
417      and either it is already initialized or there is no new initialization
418      for it, just return.  */
419   if ((decl != NULL_TREE) && (!is_init || DECL_INITIAL (decl)))
420     return decl;
421
422   /* If there is no backend_decl for the common block, build it.  */
423   if (decl == NULL_TREE)
424     {
425       decl = build_decl (input_location,
426                          VAR_DECL, get_identifier (com->name), union_type);
427       gfc_set_decl_assembler_name (decl, gfc_sym_mangled_common_id (com));
428       TREE_PUBLIC (decl) = 1;
429       TREE_STATIC (decl) = 1;
430       DECL_IGNORED_P (decl) = 1;
431       if (!com->is_bind_c)
432         DECL_ALIGN (decl) = BIGGEST_ALIGNMENT;
433       else
434         {
435           /* Do not set the alignment for bind(c) common blocks to
436              BIGGEST_ALIGNMENT because that won't match what C does.  Also,
437              for common blocks with one element, the alignment must be
438              that of the field within the common block in order to match
439              what C will do.  */
440           tree field = NULL_TREE;
441           field = TYPE_FIELDS (TREE_TYPE (decl));
442           if (DECL_CHAIN (field) == NULL_TREE)
443             DECL_ALIGN (decl) = TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (field));
444         }
445       DECL_USER_ALIGN (decl) = 0;
446       GFC_DECL_COMMON_OR_EQUIV (decl) = 1;
447
448       gfc_set_decl_location (decl, &com->where);
449
450       if (com->threadprivate)
451         DECL_TLS_MODEL (decl) = decl_default_tls_model (decl);
452
453       /* Place the back end declaration for this common block in
454          GLOBAL_BINDING_LEVEL.  */
455       common_sym->backend_decl = pushdecl_top_level (decl);
456     }
457
458   /* Has no initial values.  */
459   if (!is_init)
460     {
461       DECL_INITIAL (decl) = NULL_TREE;
462       DECL_COMMON (decl) = 1;
463       DECL_DEFER_OUTPUT (decl) = 1;
464     }
465   else
466     {
467       DECL_INITIAL (decl) = error_mark_node;
468       DECL_COMMON (decl) = 0;
469       DECL_DEFER_OUTPUT (decl) = 0;
470     }
471   return decl;
472 }
473
474
475 /* Return a field that is the size of the union, if an equivalence has
476    overlapping initializers.  Merge the initializers into a single
477    initializer for this new field, then free the old ones.  */ 
478
479 static tree
480 get_init_field (segment_info *head, tree union_type, tree *field_init,
481                 record_layout_info rli)
482 {
483   segment_info *s;
484   HOST_WIDE_INT length = 0;
485   HOST_WIDE_INT offset = 0;
486   unsigned HOST_WIDE_INT known_align, desired_align;
487   bool overlap = false;
488   tree tmp, field;
489   tree init;
490   unsigned char *data, *chk;
491   VEC(constructor_elt,gc) *v = NULL;
492
493   tree type = unsigned_char_type_node;
494   int i;
495
496   /* Obtain the size of the union and check if there are any overlapping
497      initializers.  */
498   for (s = head; s; s = s->next)
499     {
500       HOST_WIDE_INT slen = s->offset + s->length;
501       if (s->sym->value)
502         {
503           if (s->offset < offset)
504             overlap = true;
505           offset = slen;
506         }
507       length = length < slen ? slen : length;
508     }
509
510   if (!overlap)
511     return NULL_TREE;
512
513   /* Now absorb all the initializer data into a single vector,
514      whilst checking for overlapping, unequal values.  */
515   data = XCNEWVEC (unsigned char, (size_t)length);
516   chk = XCNEWVEC (unsigned char, (size_t)length);
517
518   /* TODO - change this when default initialization is implemented.  */
519   memset (data, '\0', (size_t)length);
520   memset (chk, '\0', (size_t)length);
521   for (s = head; s; s = s->next)
522     if (s->sym->value)
523       gfc_merge_initializers (s->sym->ts, s->sym->value,
524                               &data[s->offset],
525                               &chk[s->offset],
526                              (size_t)s->length);
527   
528   for (i = 0; i < length; i++)
529     CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (v, NULL, build_int_cst (type, data[i]));
530
531   free (data);
532   free (chk);
533
534   /* Build a char[length] array to hold the initializers.  Much of what
535      follows is borrowed from build_field, above.  */
536
537   tmp = build_int_cst (gfc_array_index_type, length - 1);
538   tmp = build_range_type (gfc_array_index_type,
539                           gfc_index_zero_node, tmp);
540   tmp = build_array_type (type, tmp);
541   field = build_decl (gfc_current_locus.lb->location,
542                       FIELD_DECL, NULL_TREE, tmp);
543
544   known_align = BIGGEST_ALIGNMENT;
545
546   desired_align = update_alignment_for_field (rli, field, known_align);
547   if (desired_align > known_align)
548     DECL_PACKED (field) = 1;
549
550   DECL_FIELD_CONTEXT (field) = union_type;
551   DECL_FIELD_OFFSET (field) = size_int (0);
552   DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field) = bitsize_zero_node;
553   SET_DECL_OFFSET_ALIGN (field, known_align);
554
555   rli->offset = size_binop (MAX_EXPR, rli->offset,
556                             size_binop (PLUS_EXPR,
557                                         DECL_FIELD_OFFSET (field),
558                                         DECL_SIZE_UNIT (field)));
559
560   init = build_constructor (TREE_TYPE (field), v);
561   TREE_CONSTANT (init) = 1;
562
563   *field_init = init;
564
565   for (s = head; s; s = s->next)
566     {
567       if (s->sym->value == NULL)
568         continue;
569
570       gfc_free_expr (s->sym->value);
571       s->sym->value = NULL;
572     }
573
574   return field;
575 }
576
577
578 /* Declare memory for the common block or local equivalence, and create
579    backend declarations for all of the elements.  */
580
581 static void
582 create_common (gfc_common_head *com, segment_info *head, bool saw_equiv)
583 {
584   segment_info *s, *next_s;
585   tree union_type;
586   tree *field_link;
587   tree field;
588   tree field_init = NULL_TREE;
589   record_layout_info rli;
590   tree decl;
591   bool is_init = false;
592   bool is_saved = false;
593
594   /* Declare the variables inside the common block.
595      If the current common block contains any equivalence object, then
596      make a UNION_TYPE node, otherwise RECORD_TYPE. This will let the
597      alias analyzer work well when there is no address overlapping for
598      common variables in the current common block.  */
599   if (saw_equiv)
600     union_type = make_node (UNION_TYPE);
601   else
602     union_type = make_node (RECORD_TYPE);
603
604   rli = start_record_layout (union_type);
605   field_link = &TYPE_FIELDS (union_type);
606
607   /* Check for overlapping initializers and replace them with a single,
608      artificial field that contains all the data.  */
609   if (saw_equiv)
610     field = get_init_field (head, union_type, &field_init, rli);
611   else
612     field = NULL_TREE;
613
614   if (field != NULL_TREE)
615     {
616       is_init = true;
617       *field_link = field;
618       field_link = &DECL_CHAIN (field);
619     }
620
621   for (s = head; s; s = s->next)
622     {
623       build_field (s, union_type, rli);
624
625       /* Link the field into the type.  */
626       *field_link = s->field;
627       field_link = &DECL_CHAIN (s->field);
628
629       /* Has initial value.  */
630       if (s->sym->value)
631         is_init = true;
632
633       /* Has SAVE attribute.  */
634       if (s->sym->attr.save)
635         is_saved = true;
636     }
637
638   finish_record_layout (rli, true);
639
640   if (com)
641     decl = build_common_decl (com, union_type, is_init);
642   else
643     decl = build_equiv_decl (union_type, is_init, is_saved);
644
645   if (is_init)
646     {
647       tree ctor, tmp;
648       VEC(constructor_elt,gc) *v = NULL;
649
650       if (field != NULL_TREE && field_init != NULL_TREE)
651         CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (v, field, field_init);
652       else
653         for (s = head; s; s = s->next)
654           {
655             if (s->sym->value)
656               {
657                 /* Add the initializer for this field.  */
658                 tmp = gfc_conv_initializer (s->sym->value, &s->sym->ts,
659                                             TREE_TYPE (s->field),
660                                             s->sym->attr.dimension,
661                                             s->sym->attr.pointer
662                                             || s->sym->attr.allocatable, false);
663
664                 CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (v, s->field, tmp);
665               }
666           }
667
668       gcc_assert (!VEC_empty (constructor_elt, v));
669       ctor = build_constructor (union_type, v);
670       TREE_CONSTANT (ctor) = 1;
671       TREE_STATIC (ctor) = 1;
672       DECL_INITIAL (decl) = ctor;
673
674 #ifdef ENABLE_CHECKING
675       {
676         tree field, value;
677         unsigned HOST_WIDE_INT idx;
678         FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (ctor), idx, field, value)
679           gcc_assert (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL);
680       }
681 #endif
682     }
683
684   /* Build component reference for each variable.  */
685   for (s = head; s; s = next_s)
686     {
687       tree var_decl;
688
689       var_decl = build_decl (s->sym->declared_at.lb->location,
690                              VAR_DECL, DECL_NAME (s->field),
691                              TREE_TYPE (s->field));
692       TREE_STATIC (var_decl) = TREE_STATIC (decl);
693       /* Mark the variable as used in order to avoid warnings about
694          unused variables.  */
695       TREE_USED (var_decl) = 1;
696       if (s->sym->attr.use_assoc)
697         DECL_IGNORED_P (var_decl) = 1;
698       if (s->sym->attr.target)
699         TREE_ADDRESSABLE (var_decl) = 1;
700       /* This is a fake variable just for debugging purposes.  */
701       TREE_ASM_WRITTEN (var_decl) = 1;
702       /* Fake variables are not visible from other translation units. */
703       TREE_PUBLIC (var_decl) = 0;
704
705       /* To preserve identifier names in COMMON, chain to procedure
706          scope unless at top level in a module definition.  */
707       if (com
708           && s->sym->ns->proc_name
709           && s->sym->ns->proc_name->attr.flavor == FL_MODULE)
710         var_decl = pushdecl_top_level (var_decl);
711       else
712         gfc_add_decl_to_function (var_decl);
713
714       SET_DECL_VALUE_EXPR (var_decl,
715                            fold_build3_loc (input_location, COMPONENT_REF,
716                                             TREE_TYPE (s->field),
717                                             decl, s->field, NULL_TREE));
718       DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (var_decl) = 1;
719       GFC_DECL_COMMON_OR_EQUIV (var_decl) = 1;
720
721       if (s->sym->attr.assign)
722         {
723           gfc_allocate_lang_decl (var_decl);
724           GFC_DECL_ASSIGN (var_decl) = 1;
725           GFC_DECL_STRING_LEN (var_decl) = GFC_DECL_STRING_LEN (s->field);
726           GFC_DECL_ASSIGN_ADDR (var_decl) = GFC_DECL_ASSIGN_ADDR (s->field);
727         }
728
729       s->sym->backend_decl = var_decl;
730
731       next_s = s->next;
732       free (s);
733     }
734 }
735
736
737 /* Given a symbol, find it in the current segment list. Returns NULL if
738    not found.  */
739
740 static segment_info *
741 find_segment_info (gfc_symbol *symbol)
742 {
743   segment_info *n;
744
745   for (n = current_segment; n; n = n->next)
746     {
747       if (n->sym == symbol)
748         return n;
749     }
750
751   return NULL;
752 }
753
754
755 /* Given an expression node, make sure it is a constant integer and return
756    the mpz_t value.  */
757
758 static mpz_t *
759 get_mpz (gfc_expr *e)
760 {
761
762   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
763     gfc_internal_error ("get_mpz(): Not an integer constant");
764
765   return &e->value.integer;
766 }
767
768
769 /* Given an array specification and an array reference, figure out the
770    array element number (zero based). Bounds and elements are guaranteed
771    to be constants.  If something goes wrong we generate an error and
772    return zero.  */
773  
774 static HOST_WIDE_INT
775 element_number (gfc_array_ref *ar)
776 {
777   mpz_t multiplier, offset, extent, n;
778   gfc_array_spec *as;
779   HOST_WIDE_INT i, rank;
780
781   as = ar->as;
782   rank = as->rank;
783   mpz_init_set_ui (multiplier, 1);
784   mpz_init_set_ui (offset, 0);
785   mpz_init (extent);
786   mpz_init (n);
787
788   for (i = 0; i < rank; i++)
789     { 
790       if (ar->dimen_type[i] != DIMEN_ELEMENT)
791         gfc_internal_error ("element_number(): Bad dimension type");
792
793       mpz_sub (n, *get_mpz (ar->start[i]), *get_mpz (as->lower[i]));
794  
795       mpz_mul (n, n, multiplier);
796       mpz_add (offset, offset, n);
797  
798       mpz_sub (extent, *get_mpz (as->upper[i]), *get_mpz (as->lower[i]));
799       mpz_add_ui (extent, extent, 1);
800  
801       if (mpz_sgn (extent) < 0)
802         mpz_set_ui (extent, 0);
803  
804       mpz_mul (multiplier, multiplier, extent);
805     } 
806  
807   i = mpz_get_ui (offset);
808  
809   mpz_clear (multiplier);
810   mpz_clear (offset);
811   mpz_clear (extent);
812   mpz_clear (n);
813  
814   return i;
815 }
816
817
818 /* Given a single element of an equivalence list, figure out the offset
819    from the base symbol.  For simple variables or full arrays, this is
820    simply zero.  For an array element we have to calculate the array
821    element number and multiply by the element size. For a substring we
822    have to calculate the further reference.  */
823
824 static HOST_WIDE_INT
825 calculate_offset (gfc_expr *e)
826 {
827   HOST_WIDE_INT n, element_size, offset;
828   gfc_typespec *element_type;
829   gfc_ref *reference;
830
831   offset = 0;
832   element_type = &e->symtree->n.sym->ts;
833
834   for (reference = e->ref; reference; reference = reference->next)
835     switch (reference->type)
836       {
837       case REF_ARRAY:
838         switch (reference->u.ar.type)
839           {
840           case AR_FULL:
841             break;
842
843           case AR_ELEMENT:
844             n = element_number (&reference->u.ar);
845             if (element_type->type == BT_CHARACTER)
846               gfc_conv_const_charlen (element_type->u.cl);
847             element_size =
848               int_size_in_bytes (gfc_typenode_for_spec (element_type));
849             offset += n * element_size;
850             break;
851
852           default:
853             gfc_error ("Bad array reference at %L", &e->where);
854           }
855         break;
856       case REF_SUBSTRING:
857         if (reference->u.ss.start != NULL)
858           offset += mpz_get_ui (*get_mpz (reference->u.ss.start)) - 1;
859         break;
860       default:
861         gfc_error ("Illegal reference type at %L as EQUIVALENCE object",
862                    &e->where);
863     }
864   return offset;
865 }
866
867
868 /* Add a new segment_info structure to the current segment.  eq1 is already
869    in the list, eq2 is not.  */
870
871 static void
872 new_condition (segment_info *v, gfc_equiv *eq1, gfc_equiv *eq2)
873 {
874   HOST_WIDE_INT offset1, offset2;
875   segment_info *a;
876
877   offset1 = calculate_offset (eq1->expr);
878   offset2 = calculate_offset (eq2->expr);
879
880   a = get_segment_info (eq2->expr->symtree->n.sym,
881                         v->offset + offset1 - offset2);
882  
883   current_segment = add_segments (current_segment, a);
884 }
885
886
887 /* Given two equivalence structures that are both already in the list, make
888    sure that this new condition is not violated, generating an error if it
889    is.  */
890
891 static void
892 confirm_condition (segment_info *s1, gfc_equiv *eq1, segment_info *s2,
893                    gfc_equiv *eq2)
894 {
895   HOST_WIDE_INT offset1, offset2;
896
897   offset1 = calculate_offset (eq1->expr);
898   offset2 = calculate_offset (eq2->expr);
899
900   if (s1->offset + offset1 != s2->offset + offset2)
901     gfc_error ("Inconsistent equivalence rules involving '%s' at %L and "
902                "'%s' at %L", s1->sym->name, &s1->sym->declared_at,
903                s2->sym->name, &s2->sym->declared_at);
904 }
905
906
907 /* Process a new equivalence condition. eq1 is know to be in segment f.
908    If eq2 is also present then confirm that the condition holds.
909    Otherwise add a new variable to the segment list.  */
910
911 static void
912 add_condition (segment_info *f, gfc_equiv *eq1, gfc_equiv *eq2)
913 {
914   segment_info *n;
915
916   n = find_segment_info (eq2->expr->symtree->n.sym);
917
918   if (n == NULL)
919     new_condition (f, eq1, eq2);
920   else
921     confirm_condition (f, eq1, n, eq2);
922 }
923
924
925 /* Given a segment element, search through the equivalence lists for unused
926    conditions that involve the symbol.  Add these rules to the segment.  */
927
928 static bool
929 find_equivalence (segment_info *n)
930 {
931   gfc_equiv *e1, *e2, *eq;
932   bool found;
933
934   found = FALSE;
935
936   for (e1 = n->sym->ns->equiv; e1; e1 = e1->next)
937     {
938       eq = NULL;
939
940       /* Search the equivalence list, including the root (first) element
941          for the symbol that owns the segment.  */
942       for (e2 = e1; e2; e2 = e2->eq)
943         {
944           if (!e2->used && e2->expr->symtree->n.sym == n->sym)
945             {
946               eq = e2;
947               break;
948             }
949         }
950
951       /* Go to the next root element.  */
952       if (eq == NULL)
953         continue;
954
955       eq->used = 1;
956
957       /* Now traverse the equivalence list matching the offsets.  */
958       for (e2 = e1; e2; e2 = e2->eq)
959         {
960           if (!e2->used && e2 != eq)
961             {
962               add_condition (n, eq, e2);
963               e2->used = 1;
964               found = TRUE;
965             }
966         }
967     }
968   return found;
969 }
970
971
972 /* Add all symbols equivalenced within a segment.  We need to scan the
973    segment list multiple times to include indirect equivalences.  Since
974    a new segment_info can inserted at the beginning of the segment list,
975    depending on its offset, we have to force a final pass through the
976    loop by demanding that completion sees a pass with no matches; i.e.,
977    all symbols with equiv_built set and no new equivalences found.  */
978
979 static void
980 add_equivalences (bool *saw_equiv)
981 {
982   segment_info *f;
983   bool seen_one, more;
984
985   seen_one = false;
986   more = TRUE;
987   while (more)
988     {
989       more = FALSE;
990       for (f = current_segment; f; f = f->next)
991         {
992           if (!f->sym->equiv_built)
993             {
994               f->sym->equiv_built = 1;
995               seen_one = find_equivalence (f);
996               if (seen_one)
997                 {
998                   *saw_equiv = true;
999                   more = true;
1000                 }
1001             }
1002         }
1003     }
1004
1005   /* Add a copy of this segment list to the namespace.  */
1006   copy_equiv_list_to_ns (current_segment);
1007 }
1008
1009
1010 /* Returns the offset necessary to properly align the current equivalence.
1011    Sets *palign to the required alignment.  */
1012
1013 static HOST_WIDE_INT
1014 align_segment (unsigned HOST_WIDE_INT *palign)
1015 {
1016   segment_info *s;
1017   unsigned HOST_WIDE_INT offset;
1018   unsigned HOST_WIDE_INT max_align;
1019   unsigned HOST_WIDE_INT this_align;
1020   unsigned HOST_WIDE_INT this_offset;
1021
1022   max_align = 1;
1023   offset = 0;
1024   for (s = current_segment; s; s = s->next)
1025     {
1026       this_align = TYPE_ALIGN_UNIT (s->field);
1027       if (s->offset & (this_align - 1))
1028         {
1029           /* Field is misaligned.  */
1030           this_offset = this_align - ((s->offset + offset) & (this_align - 1));
1031           if (this_offset & (max_align - 1))
1032             {
1033               /* Aligning this field would misalign a previous field.  */
1034               gfc_error ("The equivalence set for variable '%s' "
1035                          "declared at %L violates alignment requirements",
1036                          s->sym->name, &s->sym->declared_at);
1037             }
1038           offset += this_offset;
1039         }
1040       max_align = this_align;
1041     }
1042   if (palign)
1043     *palign = max_align;
1044   return offset;
1045 }
1046
1047
1048 /* Adjust segment offsets by the given amount.  */
1049
1050 static void
1051 apply_segment_offset (segment_info *s, HOST_WIDE_INT offset)
1052 {
1053   for (; s; s = s->next)
1054     s->offset += offset;
1055 }
1056
1057
1058 /* Lay out a symbol in a common block.  If the symbol has already been seen
1059    then check the location is consistent.  Otherwise create segments
1060    for that symbol and all the symbols equivalenced with it.  */
1061
1062 /* Translate a single common block.  */
1063
1064 static void
1065 translate_common (gfc_common_head *common, gfc_symbol *var_list)
1066 {
1067   gfc_symbol *sym;
1068   segment_info *s;
1069   segment_info *common_segment;
1070   HOST_WIDE_INT offset;
1071   HOST_WIDE_INT current_offset;
1072   unsigned HOST_WIDE_INT align;
1073   bool saw_equiv;
1074
1075   common_segment = NULL;
1076   offset = 0;
1077   current_offset = 0;
1078   align = 1;
1079   saw_equiv = false;
1080
1081   /* Add symbols to the segment.  */
1082   for (sym = var_list; sym; sym = sym->common_next)
1083     {
1084       current_segment = common_segment;
1085       s = find_segment_info (sym);
1086
1087       /* Symbol has already been added via an equivalence.  Multiple
1088          use associations of the same common block result in equiv_built
1089          being set but no information about the symbol in the segment.  */
1090       if (s && sym->equiv_built)
1091         {
1092           /* Ensure the current location is properly aligned.  */
1093           align = TYPE_ALIGN_UNIT (s->field);
1094           current_offset = (current_offset + align - 1) &~ (align - 1);
1095
1096           /* Verify that it ended up where we expect it.  */
1097           if (s->offset != current_offset)
1098             {
1099               gfc_error ("Equivalence for '%s' does not match ordering of "
1100                          "COMMON '%s' at %L", sym->name,
1101                          common->name, &common->where);
1102             }
1103         }
1104       else
1105         {
1106           /* A symbol we haven't seen before.  */
1107           s = current_segment = get_segment_info (sym, current_offset);
1108
1109           /* Add all objects directly or indirectly equivalenced with this
1110              symbol.  */
1111           add_equivalences (&saw_equiv);
1112
1113           if (current_segment->offset < 0)
1114             gfc_error ("The equivalence set for '%s' cause an invalid "
1115                        "extension to COMMON '%s' at %L", sym->name,
1116                        common->name, &common->where);
1117
1118           if (gfc_option.flag_align_commons)
1119             offset = align_segment (&align);
1120
1121           if (offset)
1122             {
1123               /* The required offset conflicts with previous alignment
1124                  requirements.  Insert padding immediately before this
1125                  segment.  */
1126               if (gfc_option.warn_align_commons)
1127                 {
1128                   if (strcmp (common->name, BLANK_COMMON_NAME))
1129                     gfc_warning ("Padding of %d bytes required before '%s' in "
1130                                  "COMMON '%s' at %L; reorder elements or use "
1131                                  "-fno-align-commons", (int)offset,
1132                                  s->sym->name, common->name, &common->where);
1133                   else
1134                     gfc_warning ("Padding of %d bytes required before '%s' in "
1135                                  "COMMON at %L; reorder elements or use "
1136                                  "-fno-align-commons", (int)offset,
1137                                  s->sym->name, &common->where);
1138                 }
1139             }
1140
1141           /* Apply the offset to the new segments.  */
1142           apply_segment_offset (current_segment, offset);
1143           current_offset += offset;
1144
1145           /* Add the new segments to the common block.  */
1146           common_segment = add_segments (common_segment, current_segment);
1147         }
1148
1149       /* The offset of the next common variable.  */
1150       current_offset += s->length;
1151     }
1152
1153   if (common_segment == NULL)
1154     {
1155       gfc_error ("COMMON '%s' at %L does not exist",
1156                  common->name, &common->where);
1157       return;
1158     }
1159
1160   if (common_segment->offset != 0 && gfc_option.warn_align_commons)
1161     {
1162       if (strcmp (common->name, BLANK_COMMON_NAME))
1163         gfc_warning ("COMMON '%s' at %L requires %d bytes of padding; "
1164                      "reorder elements or use -fno-align-commons",
1165                      common->name, &common->where, (int)common_segment->offset);
1166       else
1167         gfc_warning ("COMMON at %L requires %d bytes of padding; "
1168                      "reorder elements or use -fno-align-commons",
1169                      &common->where, (int)common_segment->offset);
1170     }
1171
1172   create_common (common, common_segment, saw_equiv);
1173 }
1174
1175
1176 /* Create a new block for each merged equivalence list.  */
1177
1178 static void
1179 finish_equivalences (gfc_namespace *ns)
1180 {
1181   gfc_equiv *z, *y;
1182   gfc_symbol *sym;
1183   gfc_common_head * c;
1184   HOST_WIDE_INT offset;
1185   unsigned HOST_WIDE_INT align;
1186   bool dummy;
1187
1188   for (z = ns->equiv; z; z = z->next)
1189     for (y = z->eq; y; y = y->eq)
1190       {
1191         if (y->used) 
1192           continue;
1193         sym = z->expr->symtree->n.sym;
1194         current_segment = get_segment_info (sym, 0);
1195
1196         /* All objects directly or indirectly equivalenced with this
1197            symbol.  */
1198         add_equivalences (&dummy);
1199
1200         /* Align the block.  */
1201         offset = align_segment (&align);
1202
1203         /* Ensure all offsets are positive.  */
1204         offset -= current_segment->offset & ~(align - 1);
1205
1206         apply_segment_offset (current_segment, offset);
1207
1208         /* Create the decl.  If this is a module equivalence, it has a
1209            unique name, pointed to by z->module.  This is written to a
1210            gfc_common_header to push create_common into using
1211            build_common_decl, so that the equivalence appears as an
1212            external symbol.  Otherwise, a local declaration is built using
1213            build_equiv_decl.  */
1214         if (z->module)
1215           {
1216             c = gfc_get_common_head ();
1217             /* We've lost the real location, so use the location of the
1218                enclosing procedure.  */
1219             c->where = ns->proc_name->declared_at;
1220             strcpy (c->name, z->module);
1221           }
1222         else
1223           c = NULL;
1224
1225         create_common (c, current_segment, true);
1226         break;
1227       }
1228 }
1229
1230
1231 /* Work function for translating a named common block.  */
1232
1233 static void
1234 named_common (gfc_symtree *st)
1235 {
1236   translate_common (st->n.common, st->n.common->head);
1237 }
1238
1239
1240 /* Translate the common blocks in a namespace. Unlike other variables,
1241    these have to be created before code, because the backend_decl depends
1242    on the rest of the common block.  */
1243
1244 void
1245 gfc_trans_common (gfc_namespace *ns)
1246 {
1247   gfc_common_head *c;
1248
1249   /* Translate the blank common block.  */
1250   if (ns->blank_common.head != NULL)
1251     {
1252       c = gfc_get_common_head ();
1253       c->where = ns->blank_common.head->common_head->where;
1254       strcpy (c->name, BLANK_COMMON_NAME);
1255       translate_common (c, ns->blank_common.head);
1256     }
1257
1258   /* Translate all named common blocks.  */
1259   gfc_traverse_symtree (ns->common_root, named_common);
1260
1261   /* Translate local equivalence.  */
1262   finish_equivalences (ns);
1263
1264   /* Commit the newly created symbols for common blocks and module
1265      equivalences.  */
1266   gfc_commit_symbols ();
1267 }