OSDN Git Service

PR middle-end/28160
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / stor-layout.c
1 /* C-compiler utilities for types and variables storage layout
2    Copyright (C) 1987, 1988, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1996, 1998,
3    1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006
4    Free Software Foundation, Inc.
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 2, 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 COPYING.  If not, write to the Free
20 Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
21 02110-1301, USA.  */
22
23
24 #include "config.h"
25 #include "system.h"
26 #include "coretypes.h"
27 #include "tm.h"
28 #include "tree.h"
29 #include "rtl.h"
30 #include "tm_p.h"
31 #include "flags.h"
32 #include "function.h"
33 #include "expr.h"
34 #include "output.h"
35 #include "toplev.h"
36 #include "ggc.h"
37 #include "target.h"
38 #include "langhooks.h"
39 #include "regs.h"
40 #include "params.h"
41
42 /* Data type for the expressions representing sizes of data types.
43    It is the first integer type laid out.  */
44 tree sizetype_tab[(int) TYPE_KIND_LAST];
45
46 /* If nonzero, this is an upper limit on alignment of structure fields.
47    The value is measured in bits.  */
48 unsigned int maximum_field_alignment = TARGET_DEFAULT_PACK_STRUCT * BITS_PER_UNIT;
49 /* ... and its original value in bytes, specified via -fpack-struct=<value>.  */
50 unsigned int initial_max_fld_align = TARGET_DEFAULT_PACK_STRUCT;
51
52 /* Nonzero if all REFERENCE_TYPEs are internal and hence should be
53    allocated in Pmode, not ptr_mode.   Set only by internal_reference_types
54    called only by a front end.  */
55 static int reference_types_internal = 0;
56
57 static void finalize_record_size (record_layout_info);
58 static void finalize_type_size (tree);
59 static void place_union_field (record_layout_info, tree);
60 #if defined (PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS) || defined (BITFIELD_NBYTES_LIMITED)
61 static int excess_unit_span (HOST_WIDE_INT, HOST_WIDE_INT, HOST_WIDE_INT,
62                              HOST_WIDE_INT, tree);
63 #endif
64 extern void debug_rli (record_layout_info);
65 \f
66 /* SAVE_EXPRs for sizes of types and decls, waiting to be expanded.  */
67
68 static GTY(()) tree pending_sizes;
69
70 /* Show that REFERENCE_TYPES are internal and should be Pmode.  Called only
71    by front end.  */
72
73 void
74 internal_reference_types (void)
75 {
76   reference_types_internal = 1;
77 }
78
79 /* Get a list of all the objects put on the pending sizes list.  */
80
81 tree
82 get_pending_sizes (void)
83 {
84   tree chain = pending_sizes;
85
86   pending_sizes = 0;
87   return chain;
88 }
89
90 /* Add EXPR to the pending sizes list.  */
91
92 void
93 put_pending_size (tree expr)
94 {
95   /* Strip any simple arithmetic from EXPR to see if it has an underlying
96      SAVE_EXPR.  */
97   expr = skip_simple_arithmetic (expr);
98
99   if (TREE_CODE (expr) == SAVE_EXPR)
100     pending_sizes = tree_cons (NULL_TREE, expr, pending_sizes);
101 }
102
103 /* Put a chain of objects into the pending sizes list, which must be
104    empty.  */
105
106 void
107 put_pending_sizes (tree chain)
108 {
109   gcc_assert (!pending_sizes);
110   pending_sizes = chain;
111 }
112
113 /* Given a size SIZE that may not be a constant, return a SAVE_EXPR
114    to serve as the actual size-expression for a type or decl.  */
115
116 tree
117 variable_size (tree size)
118 {
119   tree save;
120
121   /* If the language-processor is to take responsibility for variable-sized
122      items (e.g., languages which have elaboration procedures like Ada),
123      just return SIZE unchanged.  Likewise for self-referential sizes and
124      constant sizes.  */
125   if (TREE_CONSTANT (size)
126       || lang_hooks.decls.global_bindings_p () < 0
127       || CONTAINS_PLACEHOLDER_P (size))
128     return size;
129
130   size = save_expr (size);
131
132   /* If an array with a variable number of elements is declared, and
133      the elements require destruction, we will emit a cleanup for the
134      array.  That cleanup is run both on normal exit from the block
135      and in the exception-handler for the block.  Normally, when code
136      is used in both ordinary code and in an exception handler it is
137      `unsaved', i.e., all SAVE_EXPRs are recalculated.  However, we do
138      not wish to do that here; the array-size is the same in both
139      places.  */
140   save = skip_simple_arithmetic (size);
141
142   if (cfun && cfun->x_dont_save_pending_sizes_p)
143     /* The front-end doesn't want us to keep a list of the expressions
144        that determine sizes for variable size objects.  Trust it.  */
145     return size;
146
147   if (lang_hooks.decls.global_bindings_p ())
148     {
149       if (TREE_CONSTANT (size))
150         error ("type size can%'t be explicitly evaluated");
151       else
152         error ("variable-size type declared outside of any function");
153
154       return size_one_node;
155     }
156
157   put_pending_size (save);
158
159   return size;
160 }
161 \f
162 #ifndef MAX_FIXED_MODE_SIZE
163 #define MAX_FIXED_MODE_SIZE GET_MODE_BITSIZE (DImode)
164 #endif
165
166 /* Return the machine mode to use for a nonscalar of SIZE bits.  The
167    mode must be in class CLASS, and have exactly that many value bits;
168    it may have padding as well.  If LIMIT is nonzero, modes of wider
169    than MAX_FIXED_MODE_SIZE will not be used.  */
170
171 enum machine_mode
172 mode_for_size (unsigned int size, enum mode_class class, int limit)
173 {
174   enum machine_mode mode;
175
176   if (limit && size > MAX_FIXED_MODE_SIZE)
177     return BLKmode;
178
179   /* Get the first mode which has this size, in the specified class.  */
180   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (class); mode != VOIDmode;
181        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
182     if (GET_MODE_PRECISION (mode) == size)
183       return mode;
184
185   return BLKmode;
186 }
187
188 /* Similar, except passed a tree node.  */
189
190 enum machine_mode
191 mode_for_size_tree (tree size, enum mode_class class, int limit)
192 {
193   unsigned HOST_WIDE_INT uhwi;
194   unsigned int ui;
195
196   if (!host_integerp (size, 1))
197     return BLKmode;
198   uhwi = tree_low_cst (size, 1);
199   ui = uhwi;
200   if (uhwi != ui)
201     return BLKmode;
202   return mode_for_size (ui, class, limit);
203 }
204
205 /* Similar, but never return BLKmode; return the narrowest mode that
206    contains at least the requested number of value bits.  */
207
208 enum machine_mode
209 smallest_mode_for_size (unsigned int size, enum mode_class class)
210 {
211   enum machine_mode mode;
212
213   /* Get the first mode which has at least this size, in the
214      specified class.  */
215   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (class); mode != VOIDmode;
216        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
217     if (GET_MODE_PRECISION (mode) >= size)
218       return mode;
219
220   gcc_unreachable ();
221 }
222
223 /* Find an integer mode of the exact same size, or BLKmode on failure.  */
224
225 enum machine_mode
226 int_mode_for_mode (enum machine_mode mode)
227 {
228   switch (GET_MODE_CLASS (mode))
229     {
230     case MODE_INT:
231     case MODE_PARTIAL_INT:
232       break;
233
234     case MODE_COMPLEX_INT:
235     case MODE_COMPLEX_FLOAT:
236     case MODE_FLOAT:
237     case MODE_DECIMAL_FLOAT:
238     case MODE_VECTOR_INT:
239     case MODE_VECTOR_FLOAT:
240       mode = mode_for_size (GET_MODE_BITSIZE (mode), MODE_INT, 0);
241       break;
242
243     case MODE_RANDOM:
244       if (mode == BLKmode)
245         break;
246
247       /* ... fall through ...  */
248
249     case MODE_CC:
250     default:
251       gcc_unreachable ();
252     }
253
254   return mode;
255 }
256
257 /* Return the alignment of MODE. This will be bounded by 1 and
258    BIGGEST_ALIGNMENT.  */
259
260 unsigned int
261 get_mode_alignment (enum machine_mode mode)
262 {
263   return MIN (BIGGEST_ALIGNMENT, MAX (1, mode_base_align[mode]*BITS_PER_UNIT));
264 }
265
266 \f
267 /* Subroutine of layout_decl: Force alignment required for the data type.
268    But if the decl itself wants greater alignment, don't override that.  */
269
270 static inline void
271 do_type_align (tree type, tree decl)
272 {
273   if (TYPE_ALIGN (type) > DECL_ALIGN (decl))
274     {
275       DECL_ALIGN (decl) = TYPE_ALIGN (type);
276       if (TREE_CODE (decl) == FIELD_DECL)
277         DECL_USER_ALIGN (decl) = TYPE_USER_ALIGN (type);
278     }
279 }
280
281 /* Set the size, mode and alignment of a ..._DECL node.
282    TYPE_DECL does need this for C++.
283    Note that LABEL_DECL and CONST_DECL nodes do not need this,
284    and FUNCTION_DECL nodes have them set up in a special (and simple) way.
285    Don't call layout_decl for them.
286
287    KNOWN_ALIGN is the amount of alignment we can assume this
288    decl has with no special effort.  It is relevant only for FIELD_DECLs
289    and depends on the previous fields.
290    All that matters about KNOWN_ALIGN is which powers of 2 divide it.
291    If KNOWN_ALIGN is 0, it means, "as much alignment as you like":
292    the record will be aligned to suit.  */
293
294 void
295 layout_decl (tree decl, unsigned int known_align)
296 {
297   tree type = TREE_TYPE (decl);
298   enum tree_code code = TREE_CODE (decl);
299   rtx rtl = NULL_RTX;
300
301   if (code == CONST_DECL)
302     return;
303
304   gcc_assert (code == VAR_DECL || code == PARM_DECL || code == RESULT_DECL
305               || code == TYPE_DECL ||code == FIELD_DECL);
306
307   rtl = DECL_RTL_IF_SET (decl);
308
309   if (type == error_mark_node)
310     type = void_type_node;
311
312   /* Usually the size and mode come from the data type without change,
313      however, the front-end may set the explicit width of the field, so its
314      size may not be the same as the size of its type.  This happens with
315      bitfields, of course (an `int' bitfield may be only 2 bits, say), but it
316      also happens with other fields.  For example, the C++ front-end creates
317      zero-sized fields corresponding to empty base classes, and depends on
318      layout_type setting DECL_FIELD_BITPOS correctly for the field.  Set the
319      size in bytes from the size in bits.  If we have already set the mode,
320      don't set it again since we can be called twice for FIELD_DECLs.  */
321
322   DECL_UNSIGNED (decl) = TYPE_UNSIGNED (type);
323   if (DECL_MODE (decl) == VOIDmode)
324     DECL_MODE (decl) = TYPE_MODE (type);
325
326   if (DECL_SIZE (decl) == 0)
327     {
328       DECL_SIZE (decl) = TYPE_SIZE (type);
329       DECL_SIZE_UNIT (decl) = TYPE_SIZE_UNIT (type);
330     }
331   else if (DECL_SIZE_UNIT (decl) == 0)
332     DECL_SIZE_UNIT (decl)
333       = fold_convert (sizetype, size_binop (CEIL_DIV_EXPR, DECL_SIZE (decl),
334                                             bitsize_unit_node));
335
336   if (code != FIELD_DECL)
337     /* For non-fields, update the alignment from the type.  */
338     do_type_align (type, decl);
339   else
340     /* For fields, it's a bit more complicated...  */
341     {
342       bool old_user_align = DECL_USER_ALIGN (decl);
343       bool zero_bitfield = false;
344       bool packed_p = DECL_PACKED (decl);
345       unsigned int mfa;
346
347       if (DECL_BIT_FIELD (decl))
348         {
349           DECL_BIT_FIELD_TYPE (decl) = type;
350
351           /* A zero-length bit-field affects the alignment of the next
352              field.  In essence such bit-fields are not influenced by
353              any packing due to #pragma pack or attribute packed.  */
354           if (integer_zerop (DECL_SIZE (decl))
355               && ! targetm.ms_bitfield_layout_p (DECL_FIELD_CONTEXT (decl)))
356             {
357               zero_bitfield = true;
358               packed_p = false;
359 #ifdef PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS
360               if (PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS)
361                 do_type_align (type, decl);
362               else
363 #endif
364                 {
365 #ifdef EMPTY_FIELD_BOUNDARY
366                   if (EMPTY_FIELD_BOUNDARY > DECL_ALIGN (decl))
367                     {
368                       DECL_ALIGN (decl) = EMPTY_FIELD_BOUNDARY;
369                       DECL_USER_ALIGN (decl) = 0;
370                     }
371 #endif
372                 }
373             }
374
375           /* See if we can use an ordinary integer mode for a bit-field.
376              Conditions are: a fixed size that is correct for another mode
377              and occupying a complete byte or bytes on proper boundary.  */
378           if (TYPE_SIZE (type) != 0
379               && TREE_CODE (TYPE_SIZE (type)) == INTEGER_CST
380               && GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) == MODE_INT)
381             {
382               enum machine_mode xmode
383                 = mode_for_size_tree (DECL_SIZE (decl), MODE_INT, 1);
384
385               if (xmode != BLKmode
386                   && (known_align == 0
387                       || known_align >= GET_MODE_ALIGNMENT (xmode)))
388                 {
389                   DECL_ALIGN (decl) = MAX (GET_MODE_ALIGNMENT (xmode),
390                                            DECL_ALIGN (decl));
391                   DECL_MODE (decl) = xmode;
392                   DECL_BIT_FIELD (decl) = 0;
393                 }
394             }
395
396           /* Turn off DECL_BIT_FIELD if we won't need it set.  */
397           if (TYPE_MODE (type) == BLKmode && DECL_MODE (decl) == BLKmode
398               && known_align >= TYPE_ALIGN (type)
399               && DECL_ALIGN (decl) >= TYPE_ALIGN (type))
400             DECL_BIT_FIELD (decl) = 0;
401         }
402       else if (packed_p && DECL_USER_ALIGN (decl))
403         /* Don't touch DECL_ALIGN.  For other packed fields, go ahead and
404            round up; we'll reduce it again below.  We want packing to
405            supersede USER_ALIGN inherited from the type, but defer to
406            alignment explicitly specified on the field decl.  */;
407       else
408         do_type_align (type, decl);
409
410       /* If the field is of variable size, we can't misalign it since we
411          have no way to make a temporary to align the result.  But this
412          isn't an issue if the decl is not addressable.  Likewise if it
413          is of unknown size.
414
415          Note that do_type_align may set DECL_USER_ALIGN, so we need to
416          check old_user_align instead.  */
417       if (packed_p
418           && !old_user_align
419           && (DECL_NONADDRESSABLE_P (decl)
420               || DECL_SIZE_UNIT (decl) == 0
421               || TREE_CODE (DECL_SIZE_UNIT (decl)) == INTEGER_CST))
422         DECL_ALIGN (decl) = MIN (DECL_ALIGN (decl), BITS_PER_UNIT);
423
424       if (! packed_p && ! DECL_USER_ALIGN (decl))
425         {
426           /* Some targets (i.e. i386, VMS) limit struct field alignment
427              to a lower boundary than alignment of variables unless
428              it was overridden by attribute aligned.  */
429 #ifdef BIGGEST_FIELD_ALIGNMENT
430           DECL_ALIGN (decl)
431             = MIN (DECL_ALIGN (decl), (unsigned) BIGGEST_FIELD_ALIGNMENT);
432 #endif
433 #ifdef ADJUST_FIELD_ALIGN
434           DECL_ALIGN (decl) = ADJUST_FIELD_ALIGN (decl, DECL_ALIGN (decl));
435 #endif
436         }
437
438       if (zero_bitfield)
439         mfa = initial_max_fld_align * BITS_PER_UNIT;
440       else
441         mfa = maximum_field_alignment;
442       /* Should this be controlled by DECL_USER_ALIGN, too?  */
443       if (mfa != 0)
444         DECL_ALIGN (decl) = MIN (DECL_ALIGN (decl), mfa);
445     }
446
447   /* Evaluate nonconstant size only once, either now or as soon as safe.  */
448   if (DECL_SIZE (decl) != 0 && TREE_CODE (DECL_SIZE (decl)) != INTEGER_CST)
449     DECL_SIZE (decl) = variable_size (DECL_SIZE (decl));
450   if (DECL_SIZE_UNIT (decl) != 0
451       && TREE_CODE (DECL_SIZE_UNIT (decl)) != INTEGER_CST)
452     DECL_SIZE_UNIT (decl) = variable_size (DECL_SIZE_UNIT (decl));
453
454   /* If requested, warn about definitions of large data objects.  */
455   if (warn_larger_than
456       && (code == VAR_DECL || code == PARM_DECL)
457       && ! DECL_EXTERNAL (decl))
458     {
459       tree size = DECL_SIZE_UNIT (decl);
460
461       if (size != 0 && TREE_CODE (size) == INTEGER_CST
462           && compare_tree_int (size, larger_than_size) > 0)
463         {
464           int size_as_int = TREE_INT_CST_LOW (size);
465
466           if (compare_tree_int (size, size_as_int) == 0)
467             warning (0, "size of %q+D is %d bytes", decl, size_as_int);
468           else
469             warning (0, "size of %q+D is larger than %wd bytes",
470                      decl, larger_than_size);
471         }
472     }
473
474   /* If the RTL was already set, update its mode and mem attributes.  */
475   if (rtl)
476     {
477       PUT_MODE (rtl, DECL_MODE (decl));
478       SET_DECL_RTL (decl, 0);
479       set_mem_attributes (rtl, decl, 1);
480       SET_DECL_RTL (decl, rtl);
481     }
482 }
483
484 /* Given a VAR_DECL, PARM_DECL or RESULT_DECL, clears the results of
485    a previous call to layout_decl and calls it again.  */
486
487 void
488 relayout_decl (tree decl)
489 {
490   DECL_SIZE (decl) = DECL_SIZE_UNIT (decl) = 0;
491   DECL_MODE (decl) = VOIDmode;
492   DECL_ALIGN (decl) = 0;
493   SET_DECL_RTL (decl, 0);
494
495   layout_decl (decl, 0);
496 }
497 \f
498 /* Hook for a front-end function that can modify the record layout as needed
499    immediately before it is finalized.  */
500
501 static void (*lang_adjust_rli) (record_layout_info) = 0;
502
503 void
504 set_lang_adjust_rli (void (*f) (record_layout_info))
505 {
506   lang_adjust_rli = f;
507 }
508
509 /* Begin laying out type T, which may be a RECORD_TYPE, UNION_TYPE, or
510    QUAL_UNION_TYPE.  Return a pointer to a struct record_layout_info which
511    is to be passed to all other layout functions for this record.  It is the
512    responsibility of the caller to call `free' for the storage returned.
513    Note that garbage collection is not permitted until we finish laying
514    out the record.  */
515
516 record_layout_info
517 start_record_layout (tree t)
518 {
519   record_layout_info rli = xmalloc (sizeof (struct record_layout_info_s));
520
521   rli->t = t;
522
523   /* If the type has a minimum specified alignment (via an attribute
524      declaration, for example) use it -- otherwise, start with a
525      one-byte alignment.  */
526   rli->record_align = MAX (BITS_PER_UNIT, TYPE_ALIGN (t));
527   rli->unpacked_align = rli->record_align;
528   rli->offset_align = MAX (rli->record_align, BIGGEST_ALIGNMENT);
529
530 #ifdef STRUCTURE_SIZE_BOUNDARY
531   /* Packed structures don't need to have minimum size.  */
532   if (! TYPE_PACKED (t))
533     rli->record_align = MAX (rli->record_align, (unsigned) STRUCTURE_SIZE_BOUNDARY);
534 #endif
535
536   rli->offset = size_zero_node;
537   rli->bitpos = bitsize_zero_node;
538   rli->prev_field = 0;
539   rli->pending_statics = 0;
540   rli->packed_maybe_necessary = 0;
541   rli->remaining_in_alignment = 0;
542
543   return rli;
544 }
545
546 /* These four routines perform computations that convert between
547    the offset/bitpos forms and byte and bit offsets.  */
548
549 tree
550 bit_from_pos (tree offset, tree bitpos)
551 {
552   return size_binop (PLUS_EXPR, bitpos,
553                      size_binop (MULT_EXPR,
554                                  fold_convert (bitsizetype, offset),
555                                  bitsize_unit_node));
556 }
557
558 tree
559 byte_from_pos (tree offset, tree bitpos)
560 {
561   return size_binop (PLUS_EXPR, offset,
562                      fold_convert (sizetype,
563                                    size_binop (TRUNC_DIV_EXPR, bitpos,
564                                                bitsize_unit_node)));
565 }
566
567 void
568 pos_from_bit (tree *poffset, tree *pbitpos, unsigned int off_align,
569               tree pos)
570 {
571   *poffset = size_binop (MULT_EXPR,
572                          fold_convert (sizetype,
573                                        size_binop (FLOOR_DIV_EXPR, pos,
574                                                    bitsize_int (off_align))),
575                          size_int (off_align / BITS_PER_UNIT));
576   *pbitpos = size_binop (FLOOR_MOD_EXPR, pos, bitsize_int (off_align));
577 }
578
579 /* Given a pointer to bit and byte offsets and an offset alignment,
580    normalize the offsets so they are within the alignment.  */
581
582 void
583 normalize_offset (tree *poffset, tree *pbitpos, unsigned int off_align)
584 {
585   /* If the bit position is now larger than it should be, adjust it
586      downwards.  */
587   if (compare_tree_int (*pbitpos, off_align) >= 0)
588     {
589       tree extra_aligns = size_binop (FLOOR_DIV_EXPR, *pbitpos,
590                                       bitsize_int (off_align));
591
592       *poffset
593         = size_binop (PLUS_EXPR, *poffset,
594                       size_binop (MULT_EXPR,
595                                   fold_convert (sizetype, extra_aligns),
596                                   size_int (off_align / BITS_PER_UNIT)));
597
598       *pbitpos
599         = size_binop (FLOOR_MOD_EXPR, *pbitpos, bitsize_int (off_align));
600     }
601 }
602
603 /* Print debugging information about the information in RLI.  */
604
605 void
606 debug_rli (record_layout_info rli)
607 {
608   print_node_brief (stderr, "type", rli->t, 0);
609   print_node_brief (stderr, "\noffset", rli->offset, 0);
610   print_node_brief (stderr, " bitpos", rli->bitpos, 0);
611
612   fprintf (stderr, "\naligns: rec = %u, unpack = %u, off = %u\n",
613            rli->record_align, rli->unpacked_align,
614            rli->offset_align);
615
616   /* The ms_struct code is the only that uses this.  */
617   if (targetm.ms_bitfield_layout_p (rli->t))
618     fprintf (stderr, "remaining in alignment = %u\n", rli->remaining_in_alignment);
619
620   if (rli->packed_maybe_necessary)
621     fprintf (stderr, "packed may be necessary\n");
622
623   if (rli->pending_statics)
624     {
625       fprintf (stderr, "pending statics:\n");
626       debug_tree (rli->pending_statics);
627     }
628 }
629
630 /* Given an RLI with a possibly-incremented BITPOS, adjust OFFSET and
631    BITPOS if necessary to keep BITPOS below OFFSET_ALIGN.  */
632
633 void
634 normalize_rli (record_layout_info rli)
635 {
636   normalize_offset (&rli->offset, &rli->bitpos, rli->offset_align);
637 }
638
639 /* Returns the size in bytes allocated so far.  */
640
641 tree
642 rli_size_unit_so_far (record_layout_info rli)
643 {
644   return byte_from_pos (rli->offset, rli->bitpos);
645 }
646
647 /* Returns the size in bits allocated so far.  */
648
649 tree
650 rli_size_so_far (record_layout_info rli)
651 {
652   return bit_from_pos (rli->offset, rli->bitpos);
653 }
654
655 /* FIELD is about to be added to RLI->T.  The alignment (in bits) of
656    the next available location within the record is given by KNOWN_ALIGN.
657    Update the variable alignment fields in RLI, and return the alignment
658    to give the FIELD.  */
659
660 unsigned int
661 update_alignment_for_field (record_layout_info rli, tree field,
662                             unsigned int known_align)
663 {
664   /* The alignment required for FIELD.  */
665   unsigned int desired_align;
666   /* The type of this field.  */
667   tree type = TREE_TYPE (field);
668   /* True if the field was explicitly aligned by the user.  */
669   bool user_align;
670   bool is_bitfield;
671
672   /* Do not attempt to align an ERROR_MARK node */
673   if (TREE_CODE (type) == ERROR_MARK)
674     return 0;
675
676   /* Lay out the field so we know what alignment it needs.  */
677   layout_decl (field, known_align);
678   desired_align = DECL_ALIGN (field);
679   user_align = DECL_USER_ALIGN (field);
680
681   is_bitfield = (type != error_mark_node
682                  && DECL_BIT_FIELD_TYPE (field)
683                  && ! integer_zerop (TYPE_SIZE (type)));
684
685   /* Record must have at least as much alignment as any field.
686      Otherwise, the alignment of the field within the record is
687      meaningless.  */
688   if (targetm.ms_bitfield_layout_p (rli->t))
689     {
690       /* Here, the alignment of the underlying type of a bitfield can
691          affect the alignment of a record; even a zero-sized field
692          can do this.  The alignment should be to the alignment of
693          the type, except that for zero-size bitfields this only
694          applies if there was an immediately prior, nonzero-size
695          bitfield.  (That's the way it is, experimentally.) */
696       if ((!is_bitfield && !DECL_PACKED (field))
697           || (!integer_zerop (DECL_SIZE (field))
698               ? !DECL_PACKED (field)
699               : (rli->prev_field
700                  && DECL_BIT_FIELD_TYPE (rli->prev_field)
701                  && ! integer_zerop (DECL_SIZE (rli->prev_field)))))
702         {
703           unsigned int type_align = TYPE_ALIGN (type);
704           type_align = MAX (type_align, desired_align);
705           if (maximum_field_alignment != 0)
706             type_align = MIN (type_align, maximum_field_alignment);
707           rli->record_align = MAX (rli->record_align, type_align);
708           rli->unpacked_align = MAX (rli->unpacked_align, TYPE_ALIGN (type));
709         }
710     }
711 #ifdef PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS
712   else if (is_bitfield && PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS)
713     {
714       /* Named bit-fields cause the entire structure to have the
715          alignment implied by their type.  Some targets also apply the same
716          rules to unnamed bitfields.  */
717       if (DECL_NAME (field) != 0
718           || targetm.align_anon_bitfield ())
719         {
720           unsigned int type_align = TYPE_ALIGN (type);
721
722 #ifdef ADJUST_FIELD_ALIGN
723           if (! TYPE_USER_ALIGN (type))
724             type_align = ADJUST_FIELD_ALIGN (field, type_align);
725 #endif
726
727           /* Targets might chose to handle unnamed and hence possibly
728              zero-width bitfield.  Those are not influenced by #pragmas
729              or packed attributes.  */
730           if (integer_zerop (DECL_SIZE (field)))
731             {
732               if (initial_max_fld_align)
733                 type_align = MIN (type_align,
734                                   initial_max_fld_align * BITS_PER_UNIT);
735             }
736           else if (maximum_field_alignment != 0)
737             type_align = MIN (type_align, maximum_field_alignment);
738           else if (DECL_PACKED (field))
739             type_align = MIN (type_align, BITS_PER_UNIT);
740
741           /* The alignment of the record is increased to the maximum
742              of the current alignment, the alignment indicated on the
743              field (i.e., the alignment specified by an __aligned__
744              attribute), and the alignment indicated by the type of
745              the field.  */
746           rli->record_align = MAX (rli->record_align, desired_align);
747           rli->record_align = MAX (rli->record_align, type_align);
748
749           if (warn_packed)
750             rli->unpacked_align = MAX (rli->unpacked_align, TYPE_ALIGN (type));
751           user_align |= TYPE_USER_ALIGN (type);
752         }
753     }
754 #endif
755   else
756     {
757       rli->record_align = MAX (rli->record_align, desired_align);
758       rli->unpacked_align = MAX (rli->unpacked_align, TYPE_ALIGN (type));
759     }
760
761   TYPE_USER_ALIGN (rli->t) |= user_align;
762
763   return desired_align;
764 }
765
766 /* Called from place_field to handle unions.  */
767
768 static void
769 place_union_field (record_layout_info rli, tree field)
770 {
771   update_alignment_for_field (rli, field, /*known_align=*/0);
772
773   DECL_FIELD_OFFSET (field) = size_zero_node;
774   DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field) = bitsize_zero_node;
775   SET_DECL_OFFSET_ALIGN (field, BIGGEST_ALIGNMENT);
776
777   /* If this is an ERROR_MARK return *after* having set the
778      field at the start of the union. This helps when parsing
779      invalid fields. */
780   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == ERROR_MARK)
781     return;
782
783   /* We assume the union's size will be a multiple of a byte so we don't
784      bother with BITPOS.  */
785   if (TREE_CODE (rli->t) == UNION_TYPE)
786     rli->offset = size_binop (MAX_EXPR, rli->offset, DECL_SIZE_UNIT (field));
787   else if (TREE_CODE (rli->t) == QUAL_UNION_TYPE)
788     rli->offset = fold_build3 (COND_EXPR, sizetype,
789                                DECL_QUALIFIER (field),
790                                DECL_SIZE_UNIT (field), rli->offset);
791 }
792
793 #if defined (PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS) || defined (BITFIELD_NBYTES_LIMITED)
794 /* A bitfield of SIZE with a required access alignment of ALIGN is allocated
795    at BYTE_OFFSET / BIT_OFFSET.  Return nonzero if the field would span more
796    units of alignment than the underlying TYPE.  */
797 static int
798 excess_unit_span (HOST_WIDE_INT byte_offset, HOST_WIDE_INT bit_offset,
799                   HOST_WIDE_INT size, HOST_WIDE_INT align, tree type)
800 {
801   /* Note that the calculation of OFFSET might overflow; we calculate it so
802      that we still get the right result as long as ALIGN is a power of two.  */
803   unsigned HOST_WIDE_INT offset = byte_offset * BITS_PER_UNIT + bit_offset;
804
805   offset = offset % align;
806   return ((offset + size + align - 1) / align
807           > ((unsigned HOST_WIDE_INT) tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 1)
808              / align));
809 }
810 #endif
811
812 /* RLI contains information about the layout of a RECORD_TYPE.  FIELD
813    is a FIELD_DECL to be added after those fields already present in
814    T.  (FIELD is not actually added to the TYPE_FIELDS list here;
815    callers that desire that behavior must manually perform that step.)  */
816
817 void
818 place_field (record_layout_info rli, tree field)
819 {
820   /* The alignment required for FIELD.  */
821   unsigned int desired_align;
822   /* The alignment FIELD would have if we just dropped it into the
823      record as it presently stands.  */
824   unsigned int known_align;
825   unsigned int actual_align;
826   /* The type of this field.  */
827   tree type = TREE_TYPE (field);
828
829   gcc_assert (TREE_CODE (field) != ERROR_MARK);
830
831   /* If FIELD is static, then treat it like a separate variable, not
832      really like a structure field.  If it is a FUNCTION_DECL, it's a
833      method.  In both cases, all we do is lay out the decl, and we do
834      it *after* the record is laid out.  */
835   if (TREE_CODE (field) == VAR_DECL)
836     {
837       rli->pending_statics = tree_cons (NULL_TREE, field,
838                                         rli->pending_statics);
839       return;
840     }
841
842   /* Enumerators and enum types which are local to this class need not
843      be laid out.  Likewise for initialized constant fields.  */
844   else if (TREE_CODE (field) != FIELD_DECL)
845     return;
846
847   /* Unions are laid out very differently than records, so split
848      that code off to another function.  */
849   else if (TREE_CODE (rli->t) != RECORD_TYPE)
850     {
851       place_union_field (rli, field);
852       return;
853     }
854
855   else if (TREE_CODE (type) == ERROR_MARK)
856     {
857       /* Place this field at the current allocation position, so we
858          maintain monotonicity.  */
859       DECL_FIELD_OFFSET (field) = rli->offset;
860       DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field) = rli->bitpos;
861       SET_DECL_OFFSET_ALIGN (field, rli->offset_align);
862       return;
863     }
864
865   /* Work out the known alignment so far.  Note that A & (-A) is the
866      value of the least-significant bit in A that is one.  */
867   if (! integer_zerop (rli->bitpos))
868     known_align = (tree_low_cst (rli->bitpos, 1)
869                    & - tree_low_cst (rli->bitpos, 1));
870   else if (integer_zerop (rli->offset))
871     known_align = 0;
872   else if (host_integerp (rli->offset, 1))
873     known_align = (BITS_PER_UNIT
874                    * (tree_low_cst (rli->offset, 1)
875                       & - tree_low_cst (rli->offset, 1)));
876   else
877     known_align = rli->offset_align;
878
879   desired_align = update_alignment_for_field (rli, field, known_align);
880   if (known_align == 0)
881     known_align = MAX (BIGGEST_ALIGNMENT, rli->record_align);
882
883   if (warn_packed && DECL_PACKED (field))
884     {
885       if (known_align >= TYPE_ALIGN (type))
886         {
887           if (TYPE_ALIGN (type) > desired_align)
888             {
889               if (STRICT_ALIGNMENT)
890                 warning (OPT_Wattributes, "packed attribute causes "
891                          "inefficient alignment for %q+D", field);
892               else
893                 warning (OPT_Wattributes, "packed attribute is "
894                          "unnecessary for %q+D", field);
895             }
896         }
897       else
898         rli->packed_maybe_necessary = 1;
899     }
900
901   /* Does this field automatically have alignment it needs by virtue
902      of the fields that precede it and the record's own alignment?
903      We already align ms_struct fields, so don't re-align them.  */
904   if (known_align < desired_align
905       && !targetm.ms_bitfield_layout_p (rli->t))
906     {
907       /* No, we need to skip space before this field.
908          Bump the cumulative size to multiple of field alignment.  */
909
910       warning (OPT_Wpadded, "padding struct to align %q+D", field);
911
912       /* If the alignment is still within offset_align, just align
913          the bit position.  */
914       if (desired_align < rli->offset_align)
915         rli->bitpos = round_up (rli->bitpos, desired_align);
916       else
917         {
918           /* First adjust OFFSET by the partial bits, then align.  */
919           rli->offset
920             = size_binop (PLUS_EXPR, rli->offset,
921                           fold_convert (sizetype,
922                                         size_binop (CEIL_DIV_EXPR, rli->bitpos,
923                                                     bitsize_unit_node)));
924           rli->bitpos = bitsize_zero_node;
925
926           rli->offset = round_up (rli->offset, desired_align / BITS_PER_UNIT);
927         }
928
929       if (! TREE_CONSTANT (rli->offset))
930         rli->offset_align = desired_align;
931
932     }
933
934   /* Handle compatibility with PCC.  Note that if the record has any
935      variable-sized fields, we need not worry about compatibility.  */
936 #ifdef PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS
937   if (PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS
938       && ! targetm.ms_bitfield_layout_p (rli->t)
939       && TREE_CODE (field) == FIELD_DECL
940       && type != error_mark_node
941       && DECL_BIT_FIELD (field)
942       && ! DECL_PACKED (field)
943       && maximum_field_alignment == 0
944       && ! integer_zerop (DECL_SIZE (field))
945       && host_integerp (DECL_SIZE (field), 1)
946       && host_integerp (rli->offset, 1)
947       && host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1))
948     {
949       unsigned int type_align = TYPE_ALIGN (type);
950       tree dsize = DECL_SIZE (field);
951       HOST_WIDE_INT field_size = tree_low_cst (dsize, 1);
952       HOST_WIDE_INT offset = tree_low_cst (rli->offset, 0);
953       HOST_WIDE_INT bit_offset = tree_low_cst (rli->bitpos, 0);
954
955 #ifdef ADJUST_FIELD_ALIGN
956       if (! TYPE_USER_ALIGN (type))
957         type_align = ADJUST_FIELD_ALIGN (field, type_align);
958 #endif
959
960       /* A bit field may not span more units of alignment of its type
961          than its type itself.  Advance to next boundary if necessary.  */
962       if (excess_unit_span (offset, bit_offset, field_size, type_align, type))
963         rli->bitpos = round_up (rli->bitpos, type_align);
964
965       TYPE_USER_ALIGN (rli->t) |= TYPE_USER_ALIGN (type);
966     }
967 #endif
968
969 #ifdef BITFIELD_NBYTES_LIMITED
970   if (BITFIELD_NBYTES_LIMITED
971       && ! targetm.ms_bitfield_layout_p (rli->t)
972       && TREE_CODE (field) == FIELD_DECL
973       && type != error_mark_node
974       && DECL_BIT_FIELD_TYPE (field)
975       && ! DECL_PACKED (field)
976       && ! integer_zerop (DECL_SIZE (field))
977       && host_integerp (DECL_SIZE (field), 1)
978       && host_integerp (rli->offset, 1)
979       && host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1))
980     {
981       unsigned int type_align = TYPE_ALIGN (type);
982       tree dsize = DECL_SIZE (field);
983       HOST_WIDE_INT field_size = tree_low_cst (dsize, 1);
984       HOST_WIDE_INT offset = tree_low_cst (rli->offset, 0);
985       HOST_WIDE_INT bit_offset = tree_low_cst (rli->bitpos, 0);
986
987 #ifdef ADJUST_FIELD_ALIGN
988       if (! TYPE_USER_ALIGN (type))
989         type_align = ADJUST_FIELD_ALIGN (field, type_align);
990 #endif
991
992       if (maximum_field_alignment != 0)
993         type_align = MIN (type_align, maximum_field_alignment);
994       /* ??? This test is opposite the test in the containing if
995          statement, so this code is unreachable currently.  */
996       else if (DECL_PACKED (field))
997         type_align = MIN (type_align, BITS_PER_UNIT);
998
999       /* A bit field may not span the unit of alignment of its type.
1000          Advance to next boundary if necessary.  */
1001       if (excess_unit_span (offset, bit_offset, field_size, type_align, type))
1002         rli->bitpos = round_up (rli->bitpos, type_align);
1003
1004       TYPE_USER_ALIGN (rli->t) |= TYPE_USER_ALIGN (type);
1005     }
1006 #endif
1007
1008   /* See the docs for TARGET_MS_BITFIELD_LAYOUT_P for details.
1009      A subtlety:
1010         When a bit field is inserted into a packed record, the whole
1011         size of the underlying type is used by one or more same-size
1012         adjacent bitfields.  (That is, if its long:3, 32 bits is
1013         used in the record, and any additional adjacent long bitfields are
1014         packed into the same chunk of 32 bits. However, if the size
1015         changes, a new field of that size is allocated.)  In an unpacked
1016         record, this is the same as using alignment, but not equivalent
1017         when packing.
1018
1019      Note: for compatibility, we use the type size, not the type alignment
1020      to determine alignment, since that matches the documentation */
1021
1022   if (targetm.ms_bitfield_layout_p (rli->t))
1023     {
1024       tree prev_saved = rli->prev_field;
1025       tree prev_type = prev_saved ? DECL_BIT_FIELD_TYPE (prev_saved) : NULL;
1026
1027       /* This is a bitfield if it exists.  */
1028       if (rli->prev_field)
1029         {
1030           /* If both are bitfields, nonzero, and the same size, this is
1031              the middle of a run.  Zero declared size fields are special
1032              and handled as "end of run". (Note: it's nonzero declared
1033              size, but equal type sizes!) (Since we know that both
1034              the current and previous fields are bitfields by the
1035              time we check it, DECL_SIZE must be present for both.) */
1036           if (DECL_BIT_FIELD_TYPE (field)
1037               && !integer_zerop (DECL_SIZE (field))
1038               && !integer_zerop (DECL_SIZE (rli->prev_field))
1039               && host_integerp (DECL_SIZE (rli->prev_field), 0)
1040               && host_integerp (TYPE_SIZE (type), 0)
1041               && simple_cst_equal (TYPE_SIZE (type), TYPE_SIZE (prev_type)))
1042             {
1043               /* We're in the middle of a run of equal type size fields; make
1044                  sure we realign if we run out of bits.  (Not decl size,
1045                  type size!) */
1046               HOST_WIDE_INT bitsize = tree_low_cst (DECL_SIZE (field), 1);
1047
1048               if (rli->remaining_in_alignment < bitsize)
1049                 {
1050                   HOST_WIDE_INT typesize = tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 1);
1051
1052                   /* out of bits; bump up to next 'word'.  */
1053                   rli->bitpos
1054                     = size_binop (PLUS_EXPR, rli->bitpos,
1055                                   bitsize_int (rli->remaining_in_alignment));
1056                   rli->prev_field = field;
1057                   if (typesize < bitsize)
1058                     rli->remaining_in_alignment = 0;
1059                   else
1060                     rli->remaining_in_alignment = typesize - bitsize;
1061                 }
1062               else
1063                 rli->remaining_in_alignment -= bitsize;
1064             }
1065           else
1066             {
1067               /* End of a run: if leaving a run of bitfields of the same type
1068                  size, we have to "use up" the rest of the bits of the type
1069                  size.
1070
1071                  Compute the new position as the sum of the size for the prior
1072                  type and where we first started working on that type.
1073                  Note: since the beginning of the field was aligned then
1074                  of course the end will be too.  No round needed.  */
1075
1076               if (!integer_zerop (DECL_SIZE (rli->prev_field)))
1077                 {
1078                   rli->bitpos
1079                     = size_binop (PLUS_EXPR, rli->bitpos,
1080                                   bitsize_int (rli->remaining_in_alignment));
1081                 }
1082               else
1083                 /* We "use up" size zero fields; the code below should behave
1084                    as if the prior field was not a bitfield.  */
1085                 prev_saved = NULL;
1086
1087               /* Cause a new bitfield to be captured, either this time (if
1088                  currently a bitfield) or next time we see one.  */
1089               if (!DECL_BIT_FIELD_TYPE(field)
1090                   || integer_zerop (DECL_SIZE (field)))
1091                 rli->prev_field = NULL;
1092             }
1093
1094           normalize_rli (rli);
1095         }
1096
1097       /* If we're starting a new run of same size type bitfields
1098          (or a run of non-bitfields), set up the "first of the run"
1099          fields.
1100
1101          That is, if the current field is not a bitfield, or if there
1102          was a prior bitfield the type sizes differ, or if there wasn't
1103          a prior bitfield the size of the current field is nonzero.
1104
1105          Note: we must be sure to test ONLY the type size if there was
1106          a prior bitfield and ONLY for the current field being zero if
1107          there wasn't.  */
1108
1109       if (!DECL_BIT_FIELD_TYPE (field)
1110           || (prev_saved != NULL
1111               ? !simple_cst_equal (TYPE_SIZE (type), TYPE_SIZE (prev_type))
1112               : !integer_zerop (DECL_SIZE (field)) ))
1113         {
1114           /* Never smaller than a byte for compatibility.  */
1115           unsigned int type_align = BITS_PER_UNIT;
1116
1117           /* (When not a bitfield), we could be seeing a flex array (with
1118              no DECL_SIZE).  Since we won't be using remaining_in_alignment
1119              until we see a bitfield (and come by here again) we just skip
1120              calculating it.  */
1121           if (DECL_SIZE (field) != NULL
1122               && host_integerp (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (field)), 0)
1123               && host_integerp (DECL_SIZE (field), 0))
1124             {
1125               HOST_WIDE_INT bitsize = tree_low_cst (DECL_SIZE (field), 1);
1126               HOST_WIDE_INT typesize
1127                 = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (field)), 1);
1128
1129               if (typesize < bitsize)
1130                 rli->remaining_in_alignment = 0;
1131               else
1132                 rli->remaining_in_alignment = typesize - bitsize;
1133             }
1134
1135           /* Now align (conventionally) for the new type.  */
1136           type_align = TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (field));
1137
1138           if (maximum_field_alignment != 0)
1139             type_align = MIN (type_align, maximum_field_alignment);
1140
1141           rli->bitpos = round_up (rli->bitpos, type_align);
1142
1143           /* If we really aligned, don't allow subsequent bitfields
1144              to undo that.  */
1145           rli->prev_field = NULL;
1146         }
1147     }
1148
1149   /* Offset so far becomes the position of this field after normalizing.  */
1150   normalize_rli (rli);
1151   DECL_FIELD_OFFSET (field) = rli->offset;
1152   DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field) = rli->bitpos;
1153   SET_DECL_OFFSET_ALIGN (field, rli->offset_align);
1154
1155   /* If this field ended up more aligned than we thought it would be (we
1156      approximate this by seeing if its position changed), lay out the field
1157      again; perhaps we can use an integral mode for it now.  */
1158   if (! integer_zerop (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field)))
1159     actual_align = (tree_low_cst (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field), 1)
1160                     & - tree_low_cst (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field), 1));
1161   else if (integer_zerop (DECL_FIELD_OFFSET (field)))
1162     actual_align = MAX (BIGGEST_ALIGNMENT, rli->record_align);
1163   else if (host_integerp (DECL_FIELD_OFFSET (field), 1))
1164     actual_align = (BITS_PER_UNIT
1165                    * (tree_low_cst (DECL_FIELD_OFFSET (field), 1)
1166                       & - tree_low_cst (DECL_FIELD_OFFSET (field), 1)));
1167   else
1168     actual_align = DECL_OFFSET_ALIGN (field);
1169   /* ACTUAL_ALIGN is still the actual alignment *within the record* .
1170      store / extract bit field operations will check the alignment of the
1171      record against the mode of bit fields.  */
1172
1173   if (known_align != actual_align)
1174     layout_decl (field, actual_align);
1175
1176   if (rli->prev_field == NULL && DECL_BIT_FIELD_TYPE (field))
1177     rli->prev_field = field;
1178
1179   /* Now add size of this field to the size of the record.  If the size is
1180      not constant, treat the field as being a multiple of bytes and just
1181      adjust the offset, resetting the bit position.  Otherwise, apportion the
1182      size amongst the bit position and offset.  First handle the case of an
1183      unspecified size, which can happen when we have an invalid nested struct
1184      definition, such as struct j { struct j { int i; } }.  The error message
1185      is printed in finish_struct.  */
1186   if (DECL_SIZE (field) == 0)
1187     /* Do nothing.  */;
1188   else if (TREE_CODE (DECL_SIZE (field)) != INTEGER_CST
1189            || TREE_CONSTANT_OVERFLOW (DECL_SIZE (field)))
1190     {
1191       rli->offset
1192         = size_binop (PLUS_EXPR, rli->offset,
1193                       fold_convert (sizetype,
1194                                     size_binop (CEIL_DIV_EXPR, rli->bitpos,
1195                                                 bitsize_unit_node)));
1196       rli->offset
1197         = size_binop (PLUS_EXPR, rli->offset, DECL_SIZE_UNIT (field));
1198       rli->bitpos = bitsize_zero_node;
1199       rli->offset_align = MIN (rli->offset_align, desired_align);
1200     }
1201   else if (targetm.ms_bitfield_layout_p (rli->t))
1202     {
1203       rli->bitpos = size_binop (PLUS_EXPR, rli->bitpos, DECL_SIZE (field));
1204
1205       /* If we ended a bitfield before the full length of the type then
1206          pad the struct out to the full length of the last type.  */
1207       if ((TREE_CHAIN (field) == NULL
1208            || TREE_CODE (TREE_CHAIN (field)) != FIELD_DECL)
1209           && DECL_BIT_FIELD_TYPE (field)
1210           && !integer_zerop (DECL_SIZE (field)))
1211         rli->bitpos = size_binop (PLUS_EXPR, rli->bitpos,
1212                                   bitsize_int (rli->remaining_in_alignment));
1213
1214       normalize_rli (rli);
1215     }
1216   else
1217     {
1218       rli->bitpos = size_binop (PLUS_EXPR, rli->bitpos, DECL_SIZE (field));
1219       normalize_rli (rli);
1220     }
1221 }
1222
1223 /* Assuming that all the fields have been laid out, this function uses
1224    RLI to compute the final TYPE_SIZE, TYPE_ALIGN, etc. for the type
1225    indicated by RLI.  */
1226
1227 static void
1228 finalize_record_size (record_layout_info rli)
1229 {
1230   tree unpadded_size, unpadded_size_unit;
1231
1232   /* Now we want just byte and bit offsets, so set the offset alignment
1233      to be a byte and then normalize.  */
1234   rli->offset_align = BITS_PER_UNIT;
1235   normalize_rli (rli);
1236
1237   /* Determine the desired alignment.  */
1238 #ifdef ROUND_TYPE_ALIGN
1239   TYPE_ALIGN (rli->t) = ROUND_TYPE_ALIGN (rli->t, TYPE_ALIGN (rli->t),
1240                                           rli->record_align);
1241 #else
1242   TYPE_ALIGN (rli->t) = MAX (TYPE_ALIGN (rli->t), rli->record_align);
1243 #endif
1244
1245   /* Compute the size so far.  Be sure to allow for extra bits in the
1246      size in bytes.  We have guaranteed above that it will be no more
1247      than a single byte.  */
1248   unpadded_size = rli_size_so_far (rli);
1249   unpadded_size_unit = rli_size_unit_so_far (rli);
1250   if (! integer_zerop (rli->bitpos))
1251     unpadded_size_unit
1252       = size_binop (PLUS_EXPR, unpadded_size_unit, size_one_node);
1253
1254   /* Round the size up to be a multiple of the required alignment.  */
1255   TYPE_SIZE (rli->t) = round_up (unpadded_size, TYPE_ALIGN (rli->t));
1256   TYPE_SIZE_UNIT (rli->t)
1257     = round_up (unpadded_size_unit, TYPE_ALIGN_UNIT (rli->t));
1258
1259   if (TREE_CONSTANT (unpadded_size)
1260       && simple_cst_equal (unpadded_size, TYPE_SIZE (rli->t)) == 0)
1261     warning (OPT_Wpadded, "padding struct size to alignment boundary");
1262
1263   if (warn_packed && TREE_CODE (rli->t) == RECORD_TYPE
1264       && TYPE_PACKED (rli->t) && ! rli->packed_maybe_necessary
1265       && TREE_CONSTANT (unpadded_size))
1266     {
1267       tree unpacked_size;
1268
1269 #ifdef ROUND_TYPE_ALIGN
1270       rli->unpacked_align
1271         = ROUND_TYPE_ALIGN (rli->t, TYPE_ALIGN (rli->t), rli->unpacked_align);
1272 #else
1273       rli->unpacked_align = MAX (TYPE_ALIGN (rli->t), rli->unpacked_align);
1274 #endif
1275
1276       unpacked_size = round_up (TYPE_SIZE (rli->t), rli->unpacked_align);
1277       if (simple_cst_equal (unpacked_size, TYPE_SIZE (rli->t)))
1278         {
1279           TYPE_PACKED (rli->t) = 0;
1280
1281           if (TYPE_NAME (rli->t))
1282             {
1283               const char *name;
1284
1285               if (TREE_CODE (TYPE_NAME (rli->t)) == IDENTIFIER_NODE)
1286                 name = IDENTIFIER_POINTER (TYPE_NAME (rli->t));
1287               else
1288                 name = IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (TYPE_NAME (rli->t)));
1289
1290               if (STRICT_ALIGNMENT)
1291                 warning (OPT_Wpacked, "packed attribute causes inefficient "
1292                          "alignment for %qs", name);
1293               else
1294                 warning (OPT_Wpacked,
1295                          "packed attribute is unnecessary for %qs", name);
1296             }
1297           else
1298             {
1299               if (STRICT_ALIGNMENT)
1300                 warning (OPT_Wpacked,
1301                          "packed attribute causes inefficient alignment");
1302               else
1303                 warning (OPT_Wpacked, "packed attribute is unnecessary");
1304             }
1305         }
1306     }
1307 }
1308
1309 /* Compute the TYPE_MODE for the TYPE (which is a RECORD_TYPE).  */
1310
1311 void
1312 compute_record_mode (tree type)
1313 {
1314   tree field;
1315   enum machine_mode mode = VOIDmode;
1316
1317   /* Most RECORD_TYPEs have BLKmode, so we start off assuming that.
1318      However, if possible, we use a mode that fits in a register
1319      instead, in order to allow for better optimization down the
1320      line.  */
1321   TYPE_MODE (type) = BLKmode;
1322
1323   if (! host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1))
1324     return;
1325
1326   /* A record which has any BLKmode members must itself be
1327      BLKmode; it can't go in a register.  Unless the member is
1328      BLKmode only because it isn't aligned.  */
1329   for (field = TYPE_FIELDS (type); field; field = TREE_CHAIN (field))
1330     {
1331       if (TREE_CODE (field) != FIELD_DECL)
1332         continue;
1333
1334       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == ERROR_MARK
1335           || (TYPE_MODE (TREE_TYPE (field)) == BLKmode
1336               && ! TYPE_NO_FORCE_BLK (TREE_TYPE (field))
1337               && !(TYPE_SIZE (TREE_TYPE (field)) != 0
1338                    && integer_zerop (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (field)))))
1339           || ! host_integerp (bit_position (field), 1)
1340           || DECL_SIZE (field) == 0
1341           || ! host_integerp (DECL_SIZE (field), 1))
1342         return;
1343
1344       /* If this field is the whole struct, remember its mode so
1345          that, say, we can put a double in a class into a DF
1346          register instead of forcing it to live in the stack.  */
1347       if (simple_cst_equal (TYPE_SIZE (type), DECL_SIZE (field)))
1348         mode = DECL_MODE (field);
1349
1350 #ifdef MEMBER_TYPE_FORCES_BLK
1351       /* With some targets, eg. c4x, it is sub-optimal
1352          to access an aligned BLKmode structure as a scalar.  */
1353
1354       if (MEMBER_TYPE_FORCES_BLK (field, mode))
1355         return;
1356 #endif /* MEMBER_TYPE_FORCES_BLK  */
1357     }
1358
1359   /* If we only have one real field; use its mode if that mode's size
1360      matches the type's size.  This only applies to RECORD_TYPE.  This
1361      does not apply to unions.  */
1362   if (TREE_CODE (type) == RECORD_TYPE && mode != VOIDmode
1363       && host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1)
1364       && GET_MODE_BITSIZE (mode) == TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (type)))
1365     TYPE_MODE (type) = mode;
1366   else
1367     TYPE_MODE (type) = mode_for_size_tree (TYPE_SIZE (type), MODE_INT, 1);
1368
1369   /* If structure's known alignment is less than what the scalar
1370      mode would need, and it matters, then stick with BLKmode.  */
1371   if (TYPE_MODE (type) != BLKmode
1372       && STRICT_ALIGNMENT
1373       && ! (TYPE_ALIGN (type) >= BIGGEST_ALIGNMENT
1374             || TYPE_ALIGN (type) >= GET_MODE_ALIGNMENT (TYPE_MODE (type))))
1375     {
1376       /* If this is the only reason this type is BLKmode, then
1377          don't force containing types to be BLKmode.  */
1378       TYPE_NO_FORCE_BLK (type) = 1;
1379       TYPE_MODE (type) = BLKmode;
1380     }
1381 }
1382
1383 /* Compute TYPE_SIZE and TYPE_ALIGN for TYPE, once it has been laid
1384    out.  */
1385
1386 static void
1387 finalize_type_size (tree type)
1388 {
1389   /* Normally, use the alignment corresponding to the mode chosen.
1390      However, where strict alignment is not required, avoid
1391      over-aligning structures, since most compilers do not do this
1392      alignment.  */
1393
1394   if (TYPE_MODE (type) != BLKmode && TYPE_MODE (type) != VOIDmode
1395       && (STRICT_ALIGNMENT
1396           || (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE && TREE_CODE (type) != UNION_TYPE
1397               && TREE_CODE (type) != QUAL_UNION_TYPE
1398               && TREE_CODE (type) != ARRAY_TYPE)))
1399     {
1400       unsigned mode_align = GET_MODE_ALIGNMENT (TYPE_MODE (type));
1401
1402       /* Don't override a larger alignment requirement coming from a user
1403          alignment of one of the fields.  */
1404       if (mode_align >= TYPE_ALIGN (type))
1405         {
1406           TYPE_ALIGN (type) = mode_align;
1407           TYPE_USER_ALIGN (type) = 0;
1408         }
1409     }
1410
1411   /* Do machine-dependent extra alignment.  */
1412 #ifdef ROUND_TYPE_ALIGN
1413   TYPE_ALIGN (type)
1414     = ROUND_TYPE_ALIGN (type, TYPE_ALIGN (type), BITS_PER_UNIT);
1415 #endif
1416
1417   /* If we failed to find a simple way to calculate the unit size
1418      of the type, find it by division.  */
1419   if (TYPE_SIZE_UNIT (type) == 0 && TYPE_SIZE (type) != 0)
1420     /* TYPE_SIZE (type) is computed in bitsizetype.  After the division, the
1421        result will fit in sizetype.  We will get more efficient code using
1422        sizetype, so we force a conversion.  */
1423     TYPE_SIZE_UNIT (type)
1424       = fold_convert (sizetype,
1425                       size_binop (FLOOR_DIV_EXPR, TYPE_SIZE (type),
1426                                   bitsize_unit_node));
1427
1428   if (TYPE_SIZE (type) != 0)
1429     {
1430       TYPE_SIZE (type) = round_up (TYPE_SIZE (type), TYPE_ALIGN (type));
1431       TYPE_SIZE_UNIT (type) = round_up (TYPE_SIZE_UNIT (type),
1432                                         TYPE_ALIGN_UNIT (type));
1433     }
1434
1435   /* Evaluate nonconstant sizes only once, either now or as soon as safe.  */
1436   if (TYPE_SIZE (type) != 0 && TREE_CODE (TYPE_SIZE (type)) != INTEGER_CST)
1437     TYPE_SIZE (type) = variable_size (TYPE_SIZE (type));
1438   if (TYPE_SIZE_UNIT (type) != 0
1439       && TREE_CODE (TYPE_SIZE_UNIT (type)) != INTEGER_CST)
1440     TYPE_SIZE_UNIT (type) = variable_size (TYPE_SIZE_UNIT (type));
1441
1442   /* Also layout any other variants of the type.  */
1443   if (TYPE_NEXT_VARIANT (type)
1444       || type != TYPE_MAIN_VARIANT (type))
1445     {
1446       tree variant;
1447       /* Record layout info of this variant.  */
1448       tree size = TYPE_SIZE (type);
1449       tree size_unit = TYPE_SIZE_UNIT (type);
1450       unsigned int align = TYPE_ALIGN (type);
1451       unsigned int user_align = TYPE_USER_ALIGN (type);
1452       enum machine_mode mode = TYPE_MODE (type);
1453
1454       /* Copy it into all variants.  */
1455       for (variant = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
1456            variant != 0;
1457            variant = TYPE_NEXT_VARIANT (variant))
1458         {
1459           TYPE_SIZE (variant) = size;
1460           TYPE_SIZE_UNIT (variant) = size_unit;
1461           TYPE_ALIGN (variant) = align;
1462           TYPE_USER_ALIGN (variant) = user_align;
1463           TYPE_MODE (variant) = mode;
1464         }
1465     }
1466 }
1467
1468 /* Do all of the work required to layout the type indicated by RLI,
1469    once the fields have been laid out.  This function will call `free'
1470    for RLI, unless FREE_P is false.  Passing a value other than false
1471    for FREE_P is bad practice; this option only exists to support the
1472    G++ 3.2 ABI.  */
1473
1474 void
1475 finish_record_layout (record_layout_info rli, int free_p)
1476 {
1477   tree variant;
1478
1479   /* Compute the final size.  */
1480   finalize_record_size (rli);
1481
1482   /* Compute the TYPE_MODE for the record.  */
1483   compute_record_mode (rli->t);
1484
1485   /* Perform any last tweaks to the TYPE_SIZE, etc.  */
1486   finalize_type_size (rli->t);
1487
1488   /* Propagate TYPE_PACKED to variants.  With C++ templates,
1489      handle_packed_attribute is too early to do this.  */
1490   for (variant = TYPE_NEXT_VARIANT (rli->t); variant;
1491        variant = TYPE_NEXT_VARIANT (variant))
1492     TYPE_PACKED (variant) = TYPE_PACKED (rli->t);
1493
1494   /* Lay out any static members.  This is done now because their type
1495      may use the record's type.  */
1496   while (rli->pending_statics)
1497     {
1498       layout_decl (TREE_VALUE (rli->pending_statics), 0);
1499       rli->pending_statics = TREE_CHAIN (rli->pending_statics);
1500     }
1501
1502   /* Clean up.  */
1503   if (free_p)
1504     free (rli);
1505 }
1506 \f
1507
1508 /* Finish processing a builtin RECORD_TYPE type TYPE.  It's name is
1509    NAME, its fields are chained in reverse on FIELDS.
1510
1511    If ALIGN_TYPE is non-null, it is given the same alignment as
1512    ALIGN_TYPE.  */
1513
1514 void
1515 finish_builtin_struct (tree type, const char *name, tree fields,
1516                        tree align_type)
1517 {
1518   tree tail, next;
1519
1520   for (tail = NULL_TREE; fields; tail = fields, fields = next)
1521     {
1522       DECL_FIELD_CONTEXT (fields) = type;
1523       next = TREE_CHAIN (fields);
1524       TREE_CHAIN (fields) = tail;
1525     }
1526   TYPE_FIELDS (type) = tail;
1527
1528   if (align_type)
1529     {
1530       TYPE_ALIGN (type) = TYPE_ALIGN (align_type);
1531       TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (align_type);
1532     }
1533
1534   layout_type (type);
1535 #if 0 /* not yet, should get fixed properly later */
1536   TYPE_NAME (type) = make_type_decl (get_identifier (name), type);
1537 #else
1538   TYPE_NAME (type) = build_decl (TYPE_DECL, get_identifier (name), type);
1539 #endif
1540   TYPE_STUB_DECL (type) = TYPE_NAME (type);
1541   layout_decl (TYPE_NAME (type), 0);
1542 }
1543
1544 /* Calculate the mode, size, and alignment for TYPE.
1545    For an array type, calculate the element separation as well.
1546    Record TYPE on the chain of permanent or temporary types
1547    so that dbxout will find out about it.
1548
1549    TYPE_SIZE of a type is nonzero if the type has been laid out already.
1550    layout_type does nothing on such a type.
1551
1552    If the type is incomplete, its TYPE_SIZE remains zero.  */
1553
1554 void
1555 layout_type (tree type)
1556 {
1557   gcc_assert (type);
1558
1559   if (type == error_mark_node)
1560     return;
1561
1562   /* Do nothing if type has been laid out before.  */
1563   if (TYPE_SIZE (type))
1564     return;
1565
1566   switch (TREE_CODE (type))
1567     {
1568     case LANG_TYPE:
1569       /* This kind of type is the responsibility
1570          of the language-specific code.  */
1571       gcc_unreachable ();
1572
1573     case BOOLEAN_TYPE:  /* Used for Java, Pascal, and Chill.  */
1574       if (TYPE_PRECISION (type) == 0)
1575         TYPE_PRECISION (type) = 1; /* default to one byte/boolean.  */
1576
1577       /* ... fall through ...  */
1578
1579     case INTEGER_TYPE:
1580     case ENUMERAL_TYPE:
1581       if (TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (type)) == INTEGER_CST
1582           && tree_int_cst_sgn (TYPE_MIN_VALUE (type)) >= 0)
1583         TYPE_UNSIGNED (type) = 1;
1584
1585       TYPE_MODE (type) = smallest_mode_for_size (TYPE_PRECISION (type),
1586                                                  MODE_INT);
1587       TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)));
1588       TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type)));
1589       break;
1590
1591     case REAL_TYPE:
1592       TYPE_MODE (type) = mode_for_size (TYPE_PRECISION (type), MODE_FLOAT, 0);
1593       TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)));
1594       TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type)));
1595       break;
1596
1597     case COMPLEX_TYPE:
1598       TYPE_UNSIGNED (type) = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (type));
1599       TYPE_MODE (type)
1600         = mode_for_size (2 * TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (type)),
1601                          (TREE_CODE (TREE_TYPE (type)) == REAL_TYPE
1602                           ? MODE_COMPLEX_FLOAT : MODE_COMPLEX_INT),
1603                          0);
1604       TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)));
1605       TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type)));
1606       break;
1607
1608     case VECTOR_TYPE:
1609       {
1610         int nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
1611         tree nunits_tree = build_int_cst (NULL_TREE, nunits);
1612         tree innertype = TREE_TYPE (type);
1613
1614         gcc_assert (!(nunits & (nunits - 1)));
1615
1616         /* Find an appropriate mode for the vector type.  */
1617         if (TYPE_MODE (type) == VOIDmode)
1618           {
1619             enum machine_mode innermode = TYPE_MODE (innertype);
1620             enum machine_mode mode;
1621
1622             /* First, look for a supported vector type.  */
1623             if (SCALAR_FLOAT_MODE_P (innermode))
1624               mode = MIN_MODE_VECTOR_FLOAT;
1625             else
1626               mode = MIN_MODE_VECTOR_INT;
1627
1628             for (; mode != VOIDmode ; mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
1629               if (GET_MODE_NUNITS (mode) == nunits
1630                   && GET_MODE_INNER (mode) == innermode
1631                   && targetm.vector_mode_supported_p (mode))
1632                 break;
1633
1634             /* For integers, try mapping it to a same-sized scalar mode.  */
1635             if (mode == VOIDmode
1636                 && GET_MODE_CLASS (innermode) == MODE_INT)
1637               mode = mode_for_size (nunits * GET_MODE_BITSIZE (innermode),
1638                                     MODE_INT, 0);
1639
1640             if (mode == VOIDmode || !have_regs_of_mode[mode])
1641               TYPE_MODE (type) = BLKmode;
1642             else
1643               TYPE_MODE (type) = mode;
1644           }
1645
1646         TYPE_UNSIGNED (type) = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (type));
1647         TYPE_SIZE_UNIT (type) = int_const_binop (MULT_EXPR,
1648                                                  TYPE_SIZE_UNIT (innertype),
1649                                                  nunits_tree, 0);
1650         TYPE_SIZE (type) = int_const_binop (MULT_EXPR, TYPE_SIZE (innertype),
1651                                             nunits_tree, 0);
1652
1653         /* Always naturally align vectors.  This prevents ABI changes
1654            depending on whether or not native vector modes are supported.  */
1655         TYPE_ALIGN (type) = tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 0);
1656         break;
1657       }
1658
1659     case VOID_TYPE:
1660       /* This is an incomplete type and so doesn't have a size.  */
1661       TYPE_ALIGN (type) = 1;
1662       TYPE_USER_ALIGN (type) = 0;
1663       TYPE_MODE (type) = VOIDmode;
1664       break;
1665
1666     case OFFSET_TYPE:
1667       TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (POINTER_SIZE);
1668       TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (POINTER_SIZE / BITS_PER_UNIT);
1669       /* A pointer might be MODE_PARTIAL_INT,
1670          but ptrdiff_t must be integral.  */
1671       TYPE_MODE (type) = mode_for_size (POINTER_SIZE, MODE_INT, 0);
1672       break;
1673
1674     case FUNCTION_TYPE:
1675     case METHOD_TYPE:
1676       /* It's hard to see what the mode and size of a function ought to
1677          be, but we do know the alignment is FUNCTION_BOUNDARY, so
1678          make it consistent with that.  */
1679       TYPE_MODE (type) = mode_for_size (FUNCTION_BOUNDARY, MODE_INT, 0);
1680       TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (FUNCTION_BOUNDARY);
1681       TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (FUNCTION_BOUNDARY / BITS_PER_UNIT);
1682       break;
1683
1684     case POINTER_TYPE:
1685     case REFERENCE_TYPE:
1686       {
1687
1688         enum machine_mode mode = ((TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
1689                                    && reference_types_internal)
1690                                   ? Pmode : TYPE_MODE (type));
1691
1692         int nbits = GET_MODE_BITSIZE (mode);
1693
1694         TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (nbits);
1695         TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (GET_MODE_SIZE (mode));
1696         TYPE_UNSIGNED (type) = 1;
1697         TYPE_PRECISION (type) = nbits;
1698       }
1699       break;
1700
1701     case ARRAY_TYPE:
1702       {
1703         tree index = TYPE_DOMAIN (type);
1704         tree element = TREE_TYPE (type);
1705
1706         build_pointer_type (element);
1707
1708         /* We need to know both bounds in order to compute the size.  */
1709         if (index && TYPE_MAX_VALUE (index) && TYPE_MIN_VALUE (index)
1710             && TYPE_SIZE (element))
1711           {
1712             tree ub = TYPE_MAX_VALUE (index);
1713             tree lb = TYPE_MIN_VALUE (index);
1714             tree length;
1715             tree element_size;
1716
1717             /* The initial subtraction should happen in the original type so
1718                that (possible) negative values are handled appropriately.  */
1719             length = size_binop (PLUS_EXPR, size_one_node,
1720                                  fold_convert (sizetype,
1721                                                fold_build2 (MINUS_EXPR,
1722                                                             TREE_TYPE (lb),
1723                                                             ub, lb)));
1724
1725             /* Special handling for arrays of bits (for Chill).  */
1726             element_size = TYPE_SIZE (element);
1727             if (TYPE_PACKED (type) && INTEGRAL_TYPE_P (element)
1728                 && (integer_zerop (TYPE_MAX_VALUE (element))
1729                     || integer_onep (TYPE_MAX_VALUE (element)))
1730                 && host_integerp (TYPE_MIN_VALUE (element), 1))
1731               {
1732                 HOST_WIDE_INT maxvalue
1733                   = tree_low_cst (TYPE_MAX_VALUE (element), 1);
1734                 HOST_WIDE_INT minvalue
1735                   = tree_low_cst (TYPE_MIN_VALUE (element), 1);
1736
1737                 if (maxvalue - minvalue == 1
1738                     && (maxvalue == 1 || maxvalue == 0))
1739                   element_size = integer_one_node;
1740               }
1741
1742             /* If neither bound is a constant and sizetype is signed, make
1743                sure the size is never negative.  We should really do this
1744                if *either* bound is non-constant, but this is the best
1745                compromise between C and Ada.  */
1746             if (!TYPE_UNSIGNED (sizetype)
1747                 && TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (index)) != INTEGER_CST
1748                 && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (index)) != INTEGER_CST)
1749               length = size_binop (MAX_EXPR, length, size_zero_node);
1750
1751             TYPE_SIZE (type) = size_binop (MULT_EXPR, element_size,
1752                                            fold_convert (bitsizetype,
1753                                                          length));
1754
1755             /* If we know the size of the element, calculate the total
1756                size directly, rather than do some division thing below.
1757                This optimization helps Fortran assumed-size arrays
1758                (where the size of the array is determined at runtime)
1759                substantially.
1760                Note that we can't do this in the case where the size of
1761                the elements is one bit since TYPE_SIZE_UNIT cannot be
1762                set correctly in that case.  */
1763             if (TYPE_SIZE_UNIT (element) != 0 && ! integer_onep (element_size))
1764               TYPE_SIZE_UNIT (type)
1765                 = size_binop (MULT_EXPR, TYPE_SIZE_UNIT (element), length);
1766           }
1767
1768         /* Now round the alignment and size,
1769            using machine-dependent criteria if any.  */
1770
1771 #ifdef ROUND_TYPE_ALIGN
1772         TYPE_ALIGN (type)
1773           = ROUND_TYPE_ALIGN (type, TYPE_ALIGN (element), BITS_PER_UNIT);
1774 #else
1775         TYPE_ALIGN (type) = MAX (TYPE_ALIGN (element), BITS_PER_UNIT);
1776 #endif
1777         TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (element);
1778         TYPE_MODE (type) = BLKmode;
1779         if (TYPE_SIZE (type) != 0
1780 #ifdef MEMBER_TYPE_FORCES_BLK
1781             && ! MEMBER_TYPE_FORCES_BLK (type, VOIDmode)
1782 #endif
1783             /* BLKmode elements force BLKmode aggregate;
1784                else extract/store fields may lose.  */
1785             && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type)) != BLKmode
1786                 || TYPE_NO_FORCE_BLK (TREE_TYPE (type))))
1787           {
1788             /* One-element arrays get the component type's mode.  */
1789             if (simple_cst_equal (TYPE_SIZE (type),
1790                                   TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type))))
1791               TYPE_MODE (type) = TYPE_MODE (TREE_TYPE (type));
1792             else
1793               TYPE_MODE (type)
1794                 = mode_for_size_tree (TYPE_SIZE (type), MODE_INT, 1);
1795
1796             if (TYPE_MODE (type) != BLKmode
1797                 && STRICT_ALIGNMENT && TYPE_ALIGN (type) < BIGGEST_ALIGNMENT
1798                 && TYPE_ALIGN (type) < GET_MODE_ALIGNMENT (TYPE_MODE (type))
1799                 && TYPE_MODE (type) != BLKmode)
1800               {
1801                 TYPE_NO_FORCE_BLK (type) = 1;
1802                 TYPE_MODE (type) = BLKmode;
1803               }
1804           }
1805         /* When the element size is constant, check that it is at least as
1806            large as the element alignment.  */
1807         if (TYPE_SIZE_UNIT (element)
1808             && TREE_CODE (TYPE_SIZE_UNIT (element)) == INTEGER_CST
1809             /* If TYPE_SIZE_UNIT overflowed, then it is certainly larger than
1810                TYPE_ALIGN_UNIT.  */
1811             && !TREE_CONSTANT_OVERFLOW (TYPE_SIZE_UNIT (element))
1812             && !integer_zerop (TYPE_SIZE_UNIT (element))
1813             && compare_tree_int (TYPE_SIZE_UNIT (element),
1814                                  TYPE_ALIGN_UNIT (element)) < 0)
1815           error ("alignment of array elements is greater than element size");
1816         break;
1817       }
1818
1819     case RECORD_TYPE:
1820     case UNION_TYPE:
1821     case QUAL_UNION_TYPE:
1822       {
1823         tree field;
1824         record_layout_info rli;
1825
1826         /* Initialize the layout information.  */
1827         rli = start_record_layout (type);
1828
1829         /* If this is a QUAL_UNION_TYPE, we want to process the fields
1830            in the reverse order in building the COND_EXPR that denotes
1831            its size.  We reverse them again later.  */
1832         if (TREE_CODE (type) == QUAL_UNION_TYPE)
1833           TYPE_FIELDS (type) = nreverse (TYPE_FIELDS (type));
1834
1835         /* Place all the fields.  */
1836         for (field = TYPE_FIELDS (type); field; field = TREE_CHAIN (field))
1837           place_field (rli, field);
1838
1839         if (TREE_CODE (type) == QUAL_UNION_TYPE)
1840           TYPE_FIELDS (type) = nreverse (TYPE_FIELDS (type));
1841
1842         if (lang_adjust_rli)
1843           (*lang_adjust_rli) (rli);
1844
1845         /* Finish laying out the record.  */
1846         finish_record_layout (rli, /*free_p=*/true);
1847       }
1848       break;
1849
1850     default:
1851       gcc_unreachable ();
1852     }
1853
1854   /* Compute the final TYPE_SIZE, TYPE_ALIGN, etc. for TYPE.  For
1855      records and unions, finish_record_layout already called this
1856      function.  */
1857   if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE
1858       && TREE_CODE (type) != UNION_TYPE
1859       && TREE_CODE (type) != QUAL_UNION_TYPE)
1860     finalize_type_size (type);
1861
1862   /* If an alias set has been set for this aggregate when it was incomplete,
1863      force it into alias set 0.
1864      This is too conservative, but we cannot call record_component_aliases
1865      here because some frontends still change the aggregates after
1866      layout_type.  */
1867   if (AGGREGATE_TYPE_P (type) && TYPE_ALIAS_SET_KNOWN_P (type))
1868     TYPE_ALIAS_SET (type) = 0;
1869 }
1870 \f
1871 /* Create and return a type for signed integers of PRECISION bits.  */
1872
1873 tree
1874 make_signed_type (int precision)
1875 {
1876   tree type = make_node (INTEGER_TYPE);
1877
1878   TYPE_PRECISION (type) = precision;
1879
1880   fixup_signed_type (type);
1881   return type;
1882 }
1883
1884 /* Create and return a type for unsigned integers of PRECISION bits.  */
1885
1886 tree
1887 make_unsigned_type (int precision)
1888 {
1889   tree type = make_node (INTEGER_TYPE);
1890
1891   TYPE_PRECISION (type) = precision;
1892
1893   fixup_unsigned_type (type);
1894   return type;
1895 }
1896 \f
1897 /* Initialize sizetype and bitsizetype to a reasonable and temporary
1898    value to enable integer types to be created.  */
1899
1900 void
1901 initialize_sizetypes (bool signed_p)
1902 {
1903   tree t = make_node (INTEGER_TYPE);
1904   int precision = GET_MODE_BITSIZE (SImode);
1905
1906   TYPE_MODE (t) = SImode;
1907   TYPE_ALIGN (t) = GET_MODE_ALIGNMENT (SImode);
1908   TYPE_USER_ALIGN (t) = 0;
1909   TYPE_IS_SIZETYPE (t) = 1;
1910   TYPE_UNSIGNED (t) = !signed_p;
1911   TYPE_SIZE (t) = build_int_cst (t, precision);
1912   TYPE_SIZE_UNIT (t) = build_int_cst (t, GET_MODE_SIZE (SImode));
1913   TYPE_PRECISION (t) = precision;
1914
1915   /* Set TYPE_MIN_VALUE and TYPE_MAX_VALUE.  */
1916   set_min_and_max_values_for_integral_type (t, precision, !signed_p);
1917
1918   sizetype = t;
1919   bitsizetype = build_distinct_type_copy (t);
1920 }
1921
1922 /* Make sizetype a version of TYPE, and initialize *sizetype
1923    accordingly.  We do this by overwriting the stub sizetype and
1924    bitsizetype nodes created by initialize_sizetypes.  This makes sure
1925    that (a) anything stubby about them no longer exists, (b) any
1926    INTEGER_CSTs created with such a type, remain valid.  */
1927
1928 void
1929 set_sizetype (tree type)
1930 {
1931   int oprecision = TYPE_PRECISION (type);
1932   /* The *bitsizetype types use a precision that avoids overflows when
1933      calculating signed sizes / offsets in bits.  However, when
1934      cross-compiling from a 32 bit to a 64 bit host, we are limited to 64 bit
1935      precision.  */
1936   int precision = MIN (oprecision + BITS_PER_UNIT_LOG + 1,
1937                        2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
1938   tree t;
1939
1940   gcc_assert (TYPE_UNSIGNED (type) == TYPE_UNSIGNED (sizetype));
1941
1942   t = build_distinct_type_copy (type);
1943   /* We do want to use sizetype's cache, as we will be replacing that
1944      type.  */
1945   TYPE_CACHED_VALUES (t) = TYPE_CACHED_VALUES (sizetype);
1946   TYPE_CACHED_VALUES_P (t) = TYPE_CACHED_VALUES_P (sizetype);
1947   TREE_TYPE (TYPE_CACHED_VALUES (t)) = type;
1948   TYPE_UID (t) = TYPE_UID (sizetype);
1949   TYPE_IS_SIZETYPE (t) = 1;
1950
1951   /* Replace our original stub sizetype.  */
1952   memcpy (sizetype, t, tree_size (sizetype));
1953   TYPE_MAIN_VARIANT (sizetype) = sizetype;
1954
1955   t = make_node (INTEGER_TYPE);
1956   TYPE_NAME (t) = get_identifier ("bit_size_type");
1957   /* We do want to use bitsizetype's cache, as we will be replacing that
1958      type.  */
1959   TYPE_CACHED_VALUES (t) = TYPE_CACHED_VALUES (bitsizetype);
1960   TYPE_CACHED_VALUES_P (t) = TYPE_CACHED_VALUES_P (bitsizetype);
1961   TYPE_PRECISION (t) = precision;
1962   TYPE_UID (t) = TYPE_UID (bitsizetype);
1963   TYPE_IS_SIZETYPE (t) = 1;
1964
1965   /* Replace our original stub bitsizetype.  */
1966   memcpy (bitsizetype, t, tree_size (bitsizetype));
1967   TYPE_MAIN_VARIANT (bitsizetype) = bitsizetype;
1968
1969   if (TYPE_UNSIGNED (type))
1970     {
1971       fixup_unsigned_type (bitsizetype);
1972       ssizetype = build_distinct_type_copy (make_signed_type (oprecision));
1973       TYPE_IS_SIZETYPE (ssizetype) = 1;
1974       sbitsizetype = build_distinct_type_copy (make_signed_type (precision));
1975       TYPE_IS_SIZETYPE (sbitsizetype) = 1;
1976     }
1977   else
1978     {
1979       fixup_signed_type (bitsizetype);
1980       ssizetype = sizetype;
1981       sbitsizetype = bitsizetype;
1982     }
1983
1984   /* If SIZETYPE is unsigned, we need to fix TYPE_MAX_VALUE so that
1985      it is sign extended in a way consistent with force_fit_type.  */
1986   if (TYPE_UNSIGNED (type))
1987     {
1988       tree orig_max, new_max;
1989
1990       orig_max = TYPE_MAX_VALUE (sizetype);
1991
1992       /* Build a new node with the same values, but a different type.  */
1993       new_max = build_int_cst_wide (sizetype,
1994                                     TREE_INT_CST_LOW (orig_max),
1995                                     TREE_INT_CST_HIGH (orig_max));
1996
1997       /* Now sign extend it using force_fit_type to ensure
1998          consistency.  */
1999       new_max = force_fit_type (new_max, 0, 0, 0);
2000       TYPE_MAX_VALUE (sizetype) = new_max;
2001     }
2002 }
2003 \f
2004 /* TYPE is an integral type, i.e., an INTEGRAL_TYPE, ENUMERAL_TYPE
2005    or BOOLEAN_TYPE.  Set TYPE_MIN_VALUE and TYPE_MAX_VALUE
2006    for TYPE, based on the PRECISION and whether or not the TYPE
2007    IS_UNSIGNED.  PRECISION need not correspond to a width supported
2008    natively by the hardware; for example, on a machine with 8-bit,
2009    16-bit, and 32-bit register modes, PRECISION might be 7, 23, or
2010    61.  */
2011
2012 void
2013 set_min_and_max_values_for_integral_type (tree type,
2014                                           int precision,
2015                                           bool is_unsigned)
2016 {
2017   tree min_value;
2018   tree max_value;
2019
2020   if (is_unsigned)
2021     {
2022       min_value = build_int_cst (type, 0);
2023       max_value
2024         = build_int_cst_wide (type, precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT >= 0
2025                               ? -1
2026                               : ((HOST_WIDE_INT) 1 << precision) - 1,
2027                               precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT > 0
2028                               ? ((unsigned HOST_WIDE_INT) ~0
2029                                  >> (HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2030                                      - (precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT)))
2031                               : 0);
2032     }
2033   else
2034     {
2035       min_value
2036         = build_int_cst_wide (type,
2037                               (precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT > 0
2038                                ? 0
2039                                : (HOST_WIDE_INT) (-1) << (precision - 1)),
2040                               (((HOST_WIDE_INT) (-1)
2041                                 << (precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1 > 0
2042                                     ? precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1
2043                                     : 0))));
2044       max_value
2045         = build_int_cst_wide (type,
2046                               (precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT > 0
2047                                ? -1
2048                                : ((HOST_WIDE_INT) 1 << (precision - 1)) - 1),
2049                               (precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1 > 0
2050                                ? (((HOST_WIDE_INT) 1
2051                                    << (precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1))) - 1
2052                                : 0));
2053     }
2054
2055   TYPE_MIN_VALUE (type) = min_value;
2056   TYPE_MAX_VALUE (type) = max_value;
2057 }
2058
2059 /* Set the extreme values of TYPE based on its precision in bits,
2060    then lay it out.  Used when make_signed_type won't do
2061    because the tree code is not INTEGER_TYPE.
2062    E.g. for Pascal, when the -fsigned-char option is given.  */
2063
2064 void
2065 fixup_signed_type (tree type)
2066 {
2067   int precision = TYPE_PRECISION (type);
2068
2069   /* We can not represent properly constants greater then
2070      2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT, still we need the types
2071      as they are used by i386 vector extensions and friends.  */
2072   if (precision > HOST_BITS_PER_WIDE_INT * 2)
2073     precision = HOST_BITS_PER_WIDE_INT * 2;
2074
2075   set_min_and_max_values_for_integral_type (type, precision,
2076                                             /*is_unsigned=*/false);
2077
2078   /* Lay out the type: set its alignment, size, etc.  */
2079   layout_type (type);
2080 }
2081
2082 /* Set the extreme values of TYPE based on its precision in bits,
2083    then lay it out.  This is used both in `make_unsigned_type'
2084    and for enumeral types.  */
2085
2086 void
2087 fixup_unsigned_type (tree type)
2088 {
2089   int precision = TYPE_PRECISION (type);
2090
2091   /* We can not represent properly constants greater then
2092      2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT, still we need the types
2093      as they are used by i386 vector extensions and friends.  */
2094   if (precision > HOST_BITS_PER_WIDE_INT * 2)
2095     precision = HOST_BITS_PER_WIDE_INT * 2;
2096
2097   TYPE_UNSIGNED (type) = 1;
2098
2099   set_min_and_max_values_for_integral_type (type, precision,
2100                                             /*is_unsigned=*/true);
2101
2102   /* Lay out the type: set its alignment, size, etc.  */
2103   layout_type (type);
2104 }
2105 \f
2106 /* Find the best machine mode to use when referencing a bit field of length
2107    BITSIZE bits starting at BITPOS.
2108
2109    The underlying object is known to be aligned to a boundary of ALIGN bits.
2110    If LARGEST_MODE is not VOIDmode, it means that we should not use a mode
2111    larger than LARGEST_MODE (usually SImode).
2112
2113    If no mode meets all these conditions, we return VOIDmode.
2114
2115    If VOLATILEP is false and SLOW_BYTE_ACCESS is false, we return the
2116    smallest mode meeting these conditions.
2117
2118    If VOLATILEP is false and SLOW_BYTE_ACCESS is true, we return the
2119    largest mode (but a mode no wider than UNITS_PER_WORD) that meets
2120    all the conditions.
2121
2122    If VOLATILEP is true the narrow_volatile_bitfields target hook is used to
2123    decide which of the above modes should be used.  */
2124
2125 enum machine_mode
2126 get_best_mode (int bitsize, int bitpos, unsigned int align,
2127                enum machine_mode largest_mode, int volatilep)
2128 {
2129   enum machine_mode mode;
2130   unsigned int unit = 0;
2131
2132   /* Find the narrowest integer mode that contains the bit field.  */
2133   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT); mode != VOIDmode;
2134        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
2135     {
2136       unit = GET_MODE_BITSIZE (mode);
2137       if ((bitpos % unit) + bitsize <= unit)
2138         break;
2139     }
2140
2141   if (mode == VOIDmode
2142       /* It is tempting to omit the following line
2143          if STRICT_ALIGNMENT is true.
2144          But that is incorrect, since if the bitfield uses part of 3 bytes
2145          and we use a 4-byte mode, we could get a spurious segv
2146          if the extra 4th byte is past the end of memory.
2147          (Though at least one Unix compiler ignores this problem:
2148          that on the Sequent 386 machine.  */
2149       || MIN (unit, BIGGEST_ALIGNMENT) > align
2150       || (largest_mode != VOIDmode && unit > GET_MODE_BITSIZE (largest_mode)))
2151     return VOIDmode;
2152
2153   if ((SLOW_BYTE_ACCESS && ! volatilep)
2154       || (volatilep && !targetm.narrow_volatile_bitfield()))
2155     {
2156       enum machine_mode wide_mode = VOIDmode, tmode;
2157
2158       for (tmode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT); tmode != VOIDmode;
2159            tmode = GET_MODE_WIDER_MODE (tmode))
2160         {
2161           unit = GET_MODE_BITSIZE (tmode);
2162           if (bitpos / unit == (bitpos + bitsize - 1) / unit
2163               && unit <= BITS_PER_WORD
2164               && unit <= MIN (align, BIGGEST_ALIGNMENT)
2165               && (largest_mode == VOIDmode
2166                   || unit <= GET_MODE_BITSIZE (largest_mode)))
2167             wide_mode = tmode;
2168         }
2169
2170       if (wide_mode != VOIDmode)
2171         return wide_mode;
2172     }
2173
2174   return mode;
2175 }
2176
2177 /* Gets minimal and maximal values for MODE (signed or unsigned depending on
2178    SIGN).  The returned constants are made to be usable in TARGET_MODE.  */
2179
2180 void
2181 get_mode_bounds (enum machine_mode mode, int sign,
2182                  enum machine_mode target_mode,
2183                  rtx *mmin, rtx *mmax)
2184 {
2185   unsigned size = GET_MODE_BITSIZE (mode);
2186   unsigned HOST_WIDE_INT min_val, max_val;
2187
2188   gcc_assert (size <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
2189
2190   if (sign)
2191     {
2192       min_val = -((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1));
2193       max_val = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1)) - 1;
2194     }
2195   else
2196     {
2197       min_val = 0;
2198       max_val = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1) << 1) - 1;
2199     }
2200
2201   *mmin = gen_int_mode (min_val, target_mode);
2202   *mmax = gen_int_mode (max_val, target_mode);
2203 }
2204
2205 #include "gt-stor-layout.h"