OSDN Git Service

2005-11-03 Andrew Pinski <pinskia@physics.uc.edu>
[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 Free Software Foundation, Inc.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
9 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
10 version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
15 for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
19 Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
20 02110-1301, USA.  */
21
22
23 #include "config.h"
24 #include "system.h"
25 #include "coretypes.h"
26 #include "tm.h"
27 #include "tree.h"
28 #include "rtl.h"
29 #include "tm_p.h"
30 #include "flags.h"
31 #include "function.h"
32 #include "expr.h"
33 #include "output.h"
34 #include "toplev.h"
35 #include "ggc.h"
36 #include "target.h"
37 #include "langhooks.h"
38 #include "regs.h"
39 #include "params.h"
40
41 /* Data type for the expressions representing sizes of data types.
42    It is the first integer type laid out.  */
43 tree sizetype_tab[(int) TYPE_KIND_LAST];
44
45 /* If nonzero, this is an upper limit on alignment of structure fields.
46    The value is measured in bits.  */
47 unsigned int maximum_field_alignment = TARGET_DEFAULT_PACK_STRUCT * BITS_PER_UNIT;
48 /* ... and its original value in bytes, specified via -fpack-struct=<value>.  */
49 unsigned int initial_max_fld_align = TARGET_DEFAULT_PACK_STRUCT;
50
51 /* Nonzero if all REFERENCE_TYPEs are internal and hence should be
52    allocated in Pmode, not ptr_mode.   Set only by internal_reference_types
53    called only by a front end.  */
54 static int reference_types_internal = 0;
55
56 static void finalize_record_size (record_layout_info);
57 static void finalize_type_size (tree);
58 static void place_union_field (record_layout_info, tree);
59 #if defined (PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS) || defined (BITFIELD_NBYTES_LIMITED)
60 static int excess_unit_span (HOST_WIDE_INT, HOST_WIDE_INT, HOST_WIDE_INT,
61                              HOST_WIDE_INT, tree);
62 #endif
63 extern void debug_rli (record_layout_info);
64 \f
65 /* SAVE_EXPRs for sizes of types and decls, waiting to be expanded.  */
66
67 static GTY(()) tree pending_sizes;
68
69 /* Show that REFERENCE_TYPES are internal and should be Pmode.  Called only
70    by front end.  */
71
72 void
73 internal_reference_types (void)
74 {
75   reference_types_internal = 1;
76 }
77
78 /* Get a list of all the objects put on the pending sizes list.  */
79
80 tree
81 get_pending_sizes (void)
82 {
83   tree chain = pending_sizes;
84
85   pending_sizes = 0;
86   return chain;
87 }
88
89 /* Add EXPR to the pending sizes list.  */
90
91 void
92 put_pending_size (tree expr)
93 {
94   /* Strip any simple arithmetic from EXPR to see if it has an underlying
95      SAVE_EXPR.  */
96   expr = skip_simple_arithmetic (expr);
97
98   if (TREE_CODE (expr) == SAVE_EXPR)
99     pending_sizes = tree_cons (NULL_TREE, expr, pending_sizes);
100 }
101
102 /* Put a chain of objects into the pending sizes list, which must be
103    empty.  */
104
105 void
106 put_pending_sizes (tree chain)
107 {
108   gcc_assert (!pending_sizes);
109   pending_sizes = chain;
110 }
111
112 /* Given a size SIZE that may not be a constant, return a SAVE_EXPR
113    to serve as the actual size-expression for a type or decl.  */
114
115 tree
116 variable_size (tree size)
117 {
118   tree save;
119
120   /* If the language-processor is to take responsibility for variable-sized
121      items (e.g., languages which have elaboration procedures like Ada),
122      just return SIZE unchanged.  Likewise for self-referential sizes and
123      constant sizes.  */
124   if (TREE_CONSTANT (size)
125       || lang_hooks.decls.global_bindings_p () < 0
126       || CONTAINS_PLACEHOLDER_P (size))
127     return size;
128
129   size = save_expr (size);
130
131   /* If an array with a variable number of elements is declared, and
132      the elements require destruction, we will emit a cleanup for the
133      array.  That cleanup is run both on normal exit from the block
134      and in the exception-handler for the block.  Normally, when code
135      is used in both ordinary code and in an exception handler it is
136      `unsaved', i.e., all SAVE_EXPRs are recalculated.  However, we do
137      not wish to do that here; the array-size is the same in both
138      places.  */
139   save = skip_simple_arithmetic (size);
140
141   if (cfun && cfun->x_dont_save_pending_sizes_p)
142     /* The front-end doesn't want us to keep a list of the expressions
143        that determine sizes for variable size objects.  Trust it.  */
144     return size;
145
146   if (lang_hooks.decls.global_bindings_p ())
147     {
148       if (TREE_CONSTANT (size))
149         error ("type size can%'t be explicitly evaluated");
150       else
151         error ("variable-size type declared outside of any function");
152
153       return size_one_node;
154     }
155
156   put_pending_size (save);
157
158   return size;
159 }
160 \f
161 #ifndef MAX_FIXED_MODE_SIZE
162 #define MAX_FIXED_MODE_SIZE GET_MODE_BITSIZE (DImode)
163 #endif
164
165 /* Return the machine mode to use for a nonscalar of SIZE bits.  The
166    mode must be in class CLASS, and have exactly that many value bits;
167    it may have padding as well.  If LIMIT is nonzero, modes of wider
168    than MAX_FIXED_MODE_SIZE will not be used.  */
169
170 enum machine_mode
171 mode_for_size (unsigned int size, enum mode_class class, int limit)
172 {
173   enum machine_mode mode;
174
175   if (limit && size > MAX_FIXED_MODE_SIZE)
176     return BLKmode;
177
178   /* Get the first mode which has this size, in the specified class.  */
179   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (class); mode != VOIDmode;
180        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
181     if (GET_MODE_PRECISION (mode) == size)
182       return mode;
183
184   return BLKmode;
185 }
186
187 /* Similar, except passed a tree node.  */
188
189 enum machine_mode
190 mode_for_size_tree (tree size, enum mode_class class, int limit)
191 {
192   if (TREE_CODE (size) != INTEGER_CST
193       || TREE_OVERFLOW (size)
194       /* What we really want to say here is that the size can fit in a
195          host integer, but we know there's no way we'd find a mode for
196          this many bits, so there's no point in doing the precise test.  */
197       || compare_tree_int (size, 1000) > 0)
198     return BLKmode;
199   else
200     return mode_for_size (tree_low_cst (size, 1), class, limit);
201 }
202
203 /* Similar, but never return BLKmode; return the narrowest mode that
204    contains at least the requested number of value bits.  */
205
206 enum machine_mode
207 smallest_mode_for_size (unsigned int size, enum mode_class class)
208 {
209   enum machine_mode mode;
210
211   /* Get the first mode which has at least this size, in the
212      specified class.  */
213   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (class); mode != VOIDmode;
214        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
215     if (GET_MODE_PRECISION (mode) >= size)
216       return mode;
217
218   gcc_unreachable ();
219 }
220
221 /* Find an integer mode of the exact same size, or BLKmode on failure.  */
222
223 enum machine_mode
224 int_mode_for_mode (enum machine_mode mode)
225 {
226   switch (GET_MODE_CLASS (mode))
227     {
228     case MODE_INT:
229     case MODE_PARTIAL_INT:
230       break;
231
232     case MODE_COMPLEX_INT:
233     case MODE_COMPLEX_FLOAT:
234     case MODE_FLOAT:
235     case MODE_VECTOR_INT:
236     case MODE_VECTOR_FLOAT:
237       mode = mode_for_size (GET_MODE_BITSIZE (mode), MODE_INT, 0);
238       break;
239
240     case MODE_RANDOM:
241       if (mode == BLKmode)
242         break;
243
244       /* ... fall through ...  */
245
246     case MODE_CC:
247     default:
248       gcc_unreachable ();
249     }
250
251   return mode;
252 }
253
254 /* Return the alignment of MODE. This will be bounded by 1 and
255    BIGGEST_ALIGNMENT.  */
256
257 unsigned int
258 get_mode_alignment (enum machine_mode mode)
259 {
260   return MIN (BIGGEST_ALIGNMENT, MAX (1, mode_base_align[mode]*BITS_PER_UNIT));
261 }
262
263 \f
264 /* Subroutine of layout_decl: Force alignment required for the data type.
265    But if the decl itself wants greater alignment, don't override that.  */
266
267 static inline void
268 do_type_align (tree type, tree decl)
269 {
270   if (TYPE_ALIGN (type) > DECL_ALIGN (decl))
271     {
272       DECL_ALIGN (decl) = TYPE_ALIGN (type);
273       if (TREE_CODE (decl) == FIELD_DECL)
274         DECL_USER_ALIGN (decl) = TYPE_USER_ALIGN (type);
275     }
276 }
277
278 /* Set the size, mode and alignment of a ..._DECL node.
279    TYPE_DECL does need this for C++.
280    Note that LABEL_DECL and CONST_DECL nodes do not need this,
281    and FUNCTION_DECL nodes have them set up in a special (and simple) way.
282    Don't call layout_decl for them.
283
284    KNOWN_ALIGN is the amount of alignment we can assume this
285    decl has with no special effort.  It is relevant only for FIELD_DECLs
286    and depends on the previous fields.
287    All that matters about KNOWN_ALIGN is which powers of 2 divide it.
288    If KNOWN_ALIGN is 0, it means, "as much alignment as you like":
289    the record will be aligned to suit.  */
290
291 void
292 layout_decl (tree decl, unsigned int known_align)
293 {
294   tree type = TREE_TYPE (decl);
295   enum tree_code code = TREE_CODE (decl);
296   rtx rtl = NULL_RTX;
297
298   if (code == CONST_DECL)
299     return;
300   
301   gcc_assert (code == VAR_DECL || code == PARM_DECL || code == RESULT_DECL
302               || code == TYPE_DECL ||code == FIELD_DECL);
303   
304   rtl = DECL_RTL_IF_SET (decl);
305
306   if (type == error_mark_node)
307     type = void_type_node;
308
309   /* Usually the size and mode come from the data type without change,
310      however, the front-end may set the explicit width of the field, so its
311      size may not be the same as the size of its type.  This happens with
312      bitfields, of course (an `int' bitfield may be only 2 bits, say), but it
313      also happens with other fields.  For example, the C++ front-end creates
314      zero-sized fields corresponding to empty base classes, and depends on
315      layout_type setting DECL_FIELD_BITPOS correctly for the field.  Set the
316      size in bytes from the size in bits.  If we have already set the mode,
317      don't set it again since we can be called twice for FIELD_DECLs.  */
318
319   DECL_UNSIGNED (decl) = TYPE_UNSIGNED (type);
320   if (DECL_MODE (decl) == VOIDmode)
321     DECL_MODE (decl) = TYPE_MODE (type);
322
323   if (DECL_SIZE (decl) == 0)
324     {
325       DECL_SIZE (decl) = TYPE_SIZE (type);
326       DECL_SIZE_UNIT (decl) = TYPE_SIZE_UNIT (type);
327     }
328   else if (DECL_SIZE_UNIT (decl) == 0)
329     DECL_SIZE_UNIT (decl)
330       = fold_convert (sizetype, size_binop (CEIL_DIV_EXPR, DECL_SIZE (decl),
331                                             bitsize_unit_node));
332
333   if (code != FIELD_DECL)
334     /* For non-fields, update the alignment from the type.  */
335     do_type_align (type, decl);
336   else
337     /* For fields, it's a bit more complicated...  */
338     {
339       bool old_user_align = DECL_USER_ALIGN (decl);
340
341       if (DECL_BIT_FIELD (decl))
342         {
343           DECL_BIT_FIELD_TYPE (decl) = type;
344
345           /* A zero-length bit-field affects the alignment of the next
346              field.  */
347           if (integer_zerop (DECL_SIZE (decl))
348               && ! DECL_PACKED (decl)
349               && ! targetm.ms_bitfield_layout_p (DECL_FIELD_CONTEXT (decl)))
350             {
351 #ifdef PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS
352               if (PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS)
353                 do_type_align (type, decl);
354               else
355 #endif
356                 {
357 #ifdef EMPTY_FIELD_BOUNDARY
358                   if (EMPTY_FIELD_BOUNDARY > DECL_ALIGN (decl))
359                     {
360                       DECL_ALIGN (decl) = EMPTY_FIELD_BOUNDARY;
361                       DECL_USER_ALIGN (decl) = 0;
362                     }
363 #endif
364                 }
365             }
366
367           /* See if we can use an ordinary integer mode for a bit-field.
368              Conditions are: a fixed size that is correct for another mode
369              and occupying a complete byte or bytes on proper boundary.  */
370           if (TYPE_SIZE (type) != 0
371               && TREE_CODE (TYPE_SIZE (type)) == INTEGER_CST
372               && GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) == MODE_INT)
373             {
374               enum machine_mode xmode
375                 = mode_for_size_tree (DECL_SIZE (decl), MODE_INT, 1);
376
377               if (xmode != BLKmode
378                   && (known_align == 0
379                       || known_align >= GET_MODE_ALIGNMENT (xmode)))
380                 {
381                   DECL_ALIGN (decl) = MAX (GET_MODE_ALIGNMENT (xmode),
382                                            DECL_ALIGN (decl));
383                   DECL_MODE (decl) = xmode;
384                   DECL_BIT_FIELD (decl) = 0;
385                 }
386             }
387
388           /* Turn off DECL_BIT_FIELD if we won't need it set.  */
389           if (TYPE_MODE (type) == BLKmode && DECL_MODE (decl) == BLKmode
390               && known_align >= TYPE_ALIGN (type)
391               && DECL_ALIGN (decl) >= TYPE_ALIGN (type))
392             DECL_BIT_FIELD (decl) = 0;
393         }
394       else if (DECL_PACKED (decl) && DECL_USER_ALIGN (decl))
395         /* Don't touch DECL_ALIGN.  For other packed fields, go ahead and
396            round up; we'll reduce it again below.  We want packing to
397            supersede USER_ALIGN inherited from the type, but defer to
398            alignment explicitly specified on the field decl.  */;
399       else
400         do_type_align (type, decl);
401
402       /* If the field is of variable size, we can't misalign it since we
403          have no way to make a temporary to align the result.  But this
404          isn't an issue if the decl is not addressable.  Likewise if it
405          is of unknown size.
406
407          Note that do_type_align may set DECL_USER_ALIGN, so we need to
408          check old_user_align instead.  */
409       if (DECL_PACKED (decl)
410           && !old_user_align
411           && (DECL_NONADDRESSABLE_P (decl)
412               || DECL_SIZE_UNIT (decl) == 0
413               || TREE_CODE (DECL_SIZE_UNIT (decl)) == INTEGER_CST))
414         DECL_ALIGN (decl) = MIN (DECL_ALIGN (decl), BITS_PER_UNIT);
415
416       if (! DECL_USER_ALIGN (decl) && ! DECL_PACKED (decl))
417         {
418           /* Some targets (i.e. i386, VMS) limit struct field alignment
419              to a lower boundary than alignment of variables unless
420              it was overridden by attribute aligned.  */
421 #ifdef BIGGEST_FIELD_ALIGNMENT
422           DECL_ALIGN (decl)
423             = MIN (DECL_ALIGN (decl), (unsigned) BIGGEST_FIELD_ALIGNMENT);
424 #endif
425 #ifdef ADJUST_FIELD_ALIGN
426           DECL_ALIGN (decl) = ADJUST_FIELD_ALIGN (decl, DECL_ALIGN (decl));
427 #endif
428         }
429
430       /* Should this be controlled by DECL_USER_ALIGN, too?  */
431       if (maximum_field_alignment != 0)
432         DECL_ALIGN (decl) = MIN (DECL_ALIGN (decl), maximum_field_alignment);
433     }
434
435   /* Evaluate nonconstant size only once, either now or as soon as safe.  */
436   if (DECL_SIZE (decl) != 0 && TREE_CODE (DECL_SIZE (decl)) != INTEGER_CST)
437     DECL_SIZE (decl) = variable_size (DECL_SIZE (decl));
438   if (DECL_SIZE_UNIT (decl) != 0
439       && TREE_CODE (DECL_SIZE_UNIT (decl)) != INTEGER_CST)
440     DECL_SIZE_UNIT (decl) = variable_size (DECL_SIZE_UNIT (decl));
441
442   /* If requested, warn about definitions of large data objects.  */
443   if (warn_larger_than
444       && (code == VAR_DECL || code == PARM_DECL)
445       && ! DECL_EXTERNAL (decl))
446     {
447       tree size = DECL_SIZE_UNIT (decl);
448
449       if (size != 0 && TREE_CODE (size) == INTEGER_CST
450           && compare_tree_int (size, larger_than_size) > 0)
451         {
452           int size_as_int = TREE_INT_CST_LOW (size);
453
454           if (compare_tree_int (size, size_as_int) == 0)
455             warning (0, "size of %q+D is %d bytes", decl, size_as_int);
456           else
457             warning (0, "size of %q+D is larger than %wd bytes",
458                      decl, larger_than_size);
459         }
460     }
461
462   /* If the RTL was already set, update its mode and mem attributes.  */
463   if (rtl)
464     {
465       PUT_MODE (rtl, DECL_MODE (decl));
466       SET_DECL_RTL (decl, 0);
467       set_mem_attributes (rtl, decl, 1);
468       SET_DECL_RTL (decl, rtl);
469     }
470 }
471
472 /* Given a VAR_DECL, PARM_DECL or RESULT_DECL, clears the results of
473    a previous call to layout_decl and calls it again.  */
474
475 void
476 relayout_decl (tree decl)
477 {
478   DECL_SIZE (decl) = DECL_SIZE_UNIT (decl) = 0;
479   DECL_MODE (decl) = VOIDmode;
480   DECL_ALIGN (decl) = 0;
481   SET_DECL_RTL (decl, 0);
482
483   layout_decl (decl, 0);
484 }
485 \f
486 /* Hook for a front-end function that can modify the record layout as needed
487    immediately before it is finalized.  */
488
489 static void (*lang_adjust_rli) (record_layout_info) = 0;
490
491 void
492 set_lang_adjust_rli (void (*f) (record_layout_info))
493 {
494   lang_adjust_rli = f;
495 }
496
497 /* Begin laying out type T, which may be a RECORD_TYPE, UNION_TYPE, or
498    QUAL_UNION_TYPE.  Return a pointer to a struct record_layout_info which
499    is to be passed to all other layout functions for this record.  It is the
500    responsibility of the caller to call `free' for the storage returned.
501    Note that garbage collection is not permitted until we finish laying
502    out the record.  */
503
504 record_layout_info
505 start_record_layout (tree t)
506 {
507   record_layout_info rli = xmalloc (sizeof (struct record_layout_info_s));
508
509   rli->t = t;
510
511   /* If the type has a minimum specified alignment (via an attribute
512      declaration, for example) use it -- otherwise, start with a
513      one-byte alignment.  */
514   rli->record_align = MAX (BITS_PER_UNIT, TYPE_ALIGN (t));
515   rli->unpacked_align = rli->record_align;
516   rli->offset_align = MAX (rli->record_align, BIGGEST_ALIGNMENT);
517
518 #ifdef STRUCTURE_SIZE_BOUNDARY
519   /* Packed structures don't need to have minimum size.  */
520   if (! TYPE_PACKED (t))
521     rli->record_align = MAX (rli->record_align, (unsigned) STRUCTURE_SIZE_BOUNDARY);
522 #endif
523
524   rli->offset = size_zero_node;
525   rli->bitpos = bitsize_zero_node;
526   rli->prev_field = 0;
527   rli->pending_statics = 0;
528   rli->packed_maybe_necessary = 0;
529
530   return rli;
531 }
532
533 /* These four routines perform computations that convert between
534    the offset/bitpos forms and byte and bit offsets.  */
535
536 tree
537 bit_from_pos (tree offset, tree bitpos)
538 {
539   return size_binop (PLUS_EXPR, bitpos,
540                      size_binop (MULT_EXPR, 
541                                  fold_convert (bitsizetype, offset),
542                                  bitsize_unit_node));
543 }
544
545 tree
546 byte_from_pos (tree offset, tree bitpos)
547 {
548   return size_binop (PLUS_EXPR, offset,
549                      fold_convert (sizetype,
550                                    size_binop (TRUNC_DIV_EXPR, bitpos,
551                                                bitsize_unit_node)));
552 }
553
554 void
555 pos_from_bit (tree *poffset, tree *pbitpos, unsigned int off_align,
556               tree pos)
557 {
558   *poffset = size_binop (MULT_EXPR,
559                          fold_convert (sizetype,
560                                        size_binop (FLOOR_DIV_EXPR, pos,
561                                                    bitsize_int (off_align))),
562                          size_int (off_align / BITS_PER_UNIT));
563   *pbitpos = size_binop (FLOOR_MOD_EXPR, pos, bitsize_int (off_align));
564 }
565
566 /* Given a pointer to bit and byte offsets and an offset alignment,
567    normalize the offsets so they are within the alignment.  */
568
569 void
570 normalize_offset (tree *poffset, tree *pbitpos, unsigned int off_align)
571 {
572   /* If the bit position is now larger than it should be, adjust it
573      downwards.  */
574   if (compare_tree_int (*pbitpos, off_align) >= 0)
575     {
576       tree extra_aligns = size_binop (FLOOR_DIV_EXPR, *pbitpos,
577                                       bitsize_int (off_align));
578
579       *poffset
580         = size_binop (PLUS_EXPR, *poffset,
581                       size_binop (MULT_EXPR, 
582                                   fold_convert (sizetype, extra_aligns),
583                                   size_int (off_align / BITS_PER_UNIT)));
584
585       *pbitpos
586         = size_binop (FLOOR_MOD_EXPR, *pbitpos, bitsize_int (off_align));
587     }
588 }
589
590 /* Print debugging information about the information in RLI.  */
591
592 void
593 debug_rli (record_layout_info rli)
594 {
595   print_node_brief (stderr, "type", rli->t, 0);
596   print_node_brief (stderr, "\noffset", rli->offset, 0);
597   print_node_brief (stderr, " bitpos", rli->bitpos, 0);
598
599   fprintf (stderr, "\naligns: rec = %u, unpack = %u, off = %u\n",
600            rli->record_align, rli->unpacked_align,
601            rli->offset_align);
602   if (rli->packed_maybe_necessary)
603     fprintf (stderr, "packed may be necessary\n");
604
605   if (rli->pending_statics)
606     {
607       fprintf (stderr, "pending statics:\n");
608       debug_tree (rli->pending_statics);
609     }
610 }
611
612 /* Given an RLI with a possibly-incremented BITPOS, adjust OFFSET and
613    BITPOS if necessary to keep BITPOS below OFFSET_ALIGN.  */
614
615 void
616 normalize_rli (record_layout_info rli)
617 {
618   normalize_offset (&rli->offset, &rli->bitpos, rli->offset_align);
619 }
620
621 /* Returns the size in bytes allocated so far.  */
622
623 tree
624 rli_size_unit_so_far (record_layout_info rli)
625 {
626   return byte_from_pos (rli->offset, rli->bitpos);
627 }
628
629 /* Returns the size in bits allocated so far.  */
630
631 tree
632 rli_size_so_far (record_layout_info rli)
633 {
634   return bit_from_pos (rli->offset, rli->bitpos);
635 }
636
637 /* FIELD is about to be added to RLI->T.  The alignment (in bits) of
638    the next available location within the record is given by KNOWN_ALIGN.
639    Update the variable alignment fields in RLI, and return the alignment
640    to give the FIELD.  */
641
642 unsigned int
643 update_alignment_for_field (record_layout_info rli, tree field,
644                             unsigned int known_align)
645 {
646   /* The alignment required for FIELD.  */
647   unsigned int desired_align;
648   /* The type of this field.  */
649   tree type = TREE_TYPE (field);
650   /* True if the field was explicitly aligned by the user.  */
651   bool user_align;
652   bool is_bitfield;
653
654   /* Lay out the field so we know what alignment it needs.  */
655   layout_decl (field, known_align);
656   desired_align = DECL_ALIGN (field);
657   user_align = DECL_USER_ALIGN (field);
658
659   is_bitfield = (type != error_mark_node
660                  && DECL_BIT_FIELD_TYPE (field)
661                  && ! integer_zerop (TYPE_SIZE (type)));
662
663   /* Record must have at least as much alignment as any field.
664      Otherwise, the alignment of the field within the record is
665      meaningless.  */
666   if (is_bitfield && targetm.ms_bitfield_layout_p (rli->t))
667     {
668       /* Here, the alignment of the underlying type of a bitfield can
669          affect the alignment of a record; even a zero-sized field
670          can do this.  The alignment should be to the alignment of
671          the type, except that for zero-size bitfields this only
672          applies if there was an immediately prior, nonzero-size
673          bitfield.  (That's the way it is, experimentally.) */
674       if (! integer_zerop (DECL_SIZE (field))
675           ? ! DECL_PACKED (field)
676           : (rli->prev_field
677              && DECL_BIT_FIELD_TYPE (rli->prev_field)
678              && ! integer_zerop (DECL_SIZE (rli->prev_field))))
679         {
680           unsigned int type_align = TYPE_ALIGN (type);
681           type_align = MAX (type_align, desired_align);
682           if (maximum_field_alignment != 0)
683             type_align = MIN (type_align, maximum_field_alignment);
684           rli->record_align = MAX (rli->record_align, type_align);
685           rli->unpacked_align = MAX (rli->unpacked_align, TYPE_ALIGN (type));
686           /* If we start a new run, make sure we start it properly aligned.  */
687           if ((!rli->prev_field
688                || integer_zerop (DECL_SIZE (field))
689                || integer_zerop (DECL_SIZE (rli->prev_field))
690                || !host_integerp (DECL_SIZE (rli->prev_field), 0)
691                || !host_integerp (TYPE_SIZE (type), 0)
692                || !simple_cst_equal (TYPE_SIZE (type),
693                                      TYPE_SIZE (TREE_TYPE (rli->prev_field)))
694                || (rli->remaining_in_alignment
695                    < tree_low_cst (DECL_SIZE (field), 0)))
696               && desired_align < type_align)
697             desired_align = type_align;
698         }
699     }
700 #ifdef PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS
701   else if (is_bitfield && PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS)
702     {
703       /* Named bit-fields cause the entire structure to have the
704          alignment implied by their type.  Some targets also apply the same
705          rules to unnamed bitfields.  */
706       if (DECL_NAME (field) != 0
707           || targetm.align_anon_bitfield ())
708         {
709           unsigned int type_align = TYPE_ALIGN (type);
710
711 #ifdef ADJUST_FIELD_ALIGN
712           if (! TYPE_USER_ALIGN (type))
713             type_align = ADJUST_FIELD_ALIGN (field, type_align);
714 #endif
715
716           if (maximum_field_alignment != 0)
717             type_align = MIN (type_align, maximum_field_alignment);
718           else if (DECL_PACKED (field))
719             type_align = MIN (type_align, BITS_PER_UNIT);
720
721           /* The alignment of the record is increased to the maximum
722              of the current alignment, the alignment indicated on the
723              field (i.e., the alignment specified by an __aligned__
724              attribute), and the alignment indicated by the type of
725              the field.  */
726           rli->record_align = MAX (rli->record_align, desired_align);
727           rli->record_align = MAX (rli->record_align, type_align);
728
729           if (warn_packed)
730             rli->unpacked_align = MAX (rli->unpacked_align, TYPE_ALIGN (type));
731           user_align |= TYPE_USER_ALIGN (type);
732         }
733     }
734 #endif
735   else
736     {
737       rli->record_align = MAX (rli->record_align, desired_align);
738       rli->unpacked_align = MAX (rli->unpacked_align, TYPE_ALIGN (type));
739     }
740
741   TYPE_USER_ALIGN (rli->t) |= user_align;
742
743   return desired_align;
744 }
745
746 /* Called from place_field to handle unions.  */
747
748 static void
749 place_union_field (record_layout_info rli, tree field)
750 {
751   update_alignment_for_field (rli, field, /*known_align=*/0);
752
753   DECL_FIELD_OFFSET (field) = size_zero_node;
754   DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field) = bitsize_zero_node;
755   SET_DECL_OFFSET_ALIGN (field, BIGGEST_ALIGNMENT);
756
757   /* We assume the union's size will be a multiple of a byte so we don't
758      bother with BITPOS.  */
759   if (TREE_CODE (rli->t) == UNION_TYPE)
760     rli->offset = size_binop (MAX_EXPR, rli->offset, DECL_SIZE_UNIT (field));
761   else if (TREE_CODE (rli->t) == QUAL_UNION_TYPE)
762     rli->offset = fold_build3 (COND_EXPR, sizetype,
763                                DECL_QUALIFIER (field),
764                                DECL_SIZE_UNIT (field), rli->offset);
765 }
766
767 #if defined (PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS) || defined (BITFIELD_NBYTES_LIMITED)
768 /* A bitfield of SIZE with a required access alignment of ALIGN is allocated
769    at BYTE_OFFSET / BIT_OFFSET.  Return nonzero if the field would span more
770    units of alignment than the underlying TYPE.  */
771 static int
772 excess_unit_span (HOST_WIDE_INT byte_offset, HOST_WIDE_INT bit_offset,
773                   HOST_WIDE_INT size, HOST_WIDE_INT align, tree type)
774 {
775   /* Note that the calculation of OFFSET might overflow; we calculate it so
776      that we still get the right result as long as ALIGN is a power of two.  */
777   unsigned HOST_WIDE_INT offset = byte_offset * BITS_PER_UNIT + bit_offset;
778
779   offset = offset % align;
780   return ((offset + size + align - 1) / align
781           > ((unsigned HOST_WIDE_INT) tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 1)
782              / align));
783 }
784 #endif
785
786 /* RLI contains information about the layout of a RECORD_TYPE.  FIELD
787    is a FIELD_DECL to be added after those fields already present in
788    T.  (FIELD is not actually added to the TYPE_FIELDS list here;
789    callers that desire that behavior must manually perform that step.)  */
790
791 void
792 place_field (record_layout_info rli, tree field)
793 {
794   /* The alignment required for FIELD.  */
795   unsigned int desired_align;
796   /* The alignment FIELD would have if we just dropped it into the
797      record as it presently stands.  */
798   unsigned int known_align;
799   unsigned int actual_align;
800   /* The type of this field.  */
801   tree type = TREE_TYPE (field);
802
803   gcc_assert (TREE_CODE (field) != ERROR_MARK);
804
805   if (TREE_CODE (type) == ERROR_MARK)
806     {
807       if (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL)
808         {
809           DECL_FIELD_OFFSET (field) = size_int (0);
810           DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field) = bitsize_int (0);
811         }
812       
813       return;
814     }
815   
816   /* If FIELD is static, then treat it like a separate variable, not
817      really like a structure field.  If it is a FUNCTION_DECL, it's a
818      method.  In both cases, all we do is lay out the decl, and we do
819      it *after* the record is laid out.  */
820   if (TREE_CODE (field) == VAR_DECL)
821     {
822       rli->pending_statics = tree_cons (NULL_TREE, field,
823                                         rli->pending_statics);
824       return;
825     }
826
827   /* Enumerators and enum types which are local to this class need not
828      be laid out.  Likewise for initialized constant fields.  */
829   else if (TREE_CODE (field) != FIELD_DECL)
830     return;
831
832   /* Unions are laid out very differently than records, so split
833      that code off to another function.  */
834   else if (TREE_CODE (rli->t) != RECORD_TYPE)
835     {
836       place_union_field (rli, field);
837       return;
838     }
839
840   /* Work out the known alignment so far.  Note that A & (-A) is the
841      value of the least-significant bit in A that is one.  */
842   if (! integer_zerop (rli->bitpos))
843     known_align = (tree_low_cst (rli->bitpos, 1)
844                    & - tree_low_cst (rli->bitpos, 1));
845   else if (integer_zerop (rli->offset))
846     known_align = 0;
847   else if (host_integerp (rli->offset, 1))
848     known_align = (BITS_PER_UNIT
849                    * (tree_low_cst (rli->offset, 1)
850                       & - tree_low_cst (rli->offset, 1)));
851   else
852     known_align = rli->offset_align;
853
854   desired_align = update_alignment_for_field (rli, field, known_align);
855   if (known_align == 0)
856     known_align = MAX (BIGGEST_ALIGNMENT, rli->record_align);
857
858   if (warn_packed && DECL_PACKED (field))
859     {
860       if (known_align >= TYPE_ALIGN (type))
861         {
862           if (TYPE_ALIGN (type) > desired_align)
863             {
864               if (STRICT_ALIGNMENT)
865                 warning (OPT_Wattributes, "packed attribute causes "
866                          "inefficient alignment for %q+D", field);
867               else
868                 warning (OPT_Wattributes, "packed attribute is "
869                          "unnecessary for %q+D", field);
870             }
871         }
872       else
873         rli->packed_maybe_necessary = 1;
874     }
875
876   /* Does this field automatically have alignment it needs by virtue
877      of the fields that precede it and the record's own alignment?  */
878   if (known_align < desired_align)
879     {
880       /* No, we need to skip space before this field.
881          Bump the cumulative size to multiple of field alignment.  */
882
883       warning (OPT_Wpadded, "padding struct to align %q+D", field);
884
885       /* If the alignment is still within offset_align, just align
886          the bit position.  */
887       if (desired_align < rli->offset_align)
888         rli->bitpos = round_up (rli->bitpos, desired_align);
889       else
890         {
891           /* First adjust OFFSET by the partial bits, then align.  */
892           rli->offset
893             = size_binop (PLUS_EXPR, rli->offset,
894                           fold_convert (sizetype,
895                                         size_binop (CEIL_DIV_EXPR, rli->bitpos,
896                                                     bitsize_unit_node)));
897           rli->bitpos = bitsize_zero_node;
898
899           rli->offset = round_up (rli->offset, desired_align / BITS_PER_UNIT);
900         }
901
902       if (! TREE_CONSTANT (rli->offset))
903         rli->offset_align = desired_align;
904
905     }
906
907   /* Handle compatibility with PCC.  Note that if the record has any
908      variable-sized fields, we need not worry about compatibility.  */
909 #ifdef PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS
910   if (PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS
911       && ! targetm.ms_bitfield_layout_p (rli->t)
912       && TREE_CODE (field) == FIELD_DECL
913       && type != error_mark_node
914       && DECL_BIT_FIELD (field)
915       && ! DECL_PACKED (field)
916       && maximum_field_alignment == 0
917       && ! integer_zerop (DECL_SIZE (field))
918       && host_integerp (DECL_SIZE (field), 1)
919       && host_integerp (rli->offset, 1)
920       && host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1))
921     {
922       unsigned int type_align = TYPE_ALIGN (type);
923       tree dsize = DECL_SIZE (field);
924       HOST_WIDE_INT field_size = tree_low_cst (dsize, 1);
925       HOST_WIDE_INT offset = tree_low_cst (rli->offset, 0);
926       HOST_WIDE_INT bit_offset = tree_low_cst (rli->bitpos, 0);
927
928 #ifdef ADJUST_FIELD_ALIGN
929       if (! TYPE_USER_ALIGN (type))
930         type_align = ADJUST_FIELD_ALIGN (field, type_align);
931 #endif
932
933       /* A bit field may not span more units of alignment of its type
934          than its type itself.  Advance to next boundary if necessary.  */
935       if (excess_unit_span (offset, bit_offset, field_size, type_align, type))
936         rli->bitpos = round_up (rli->bitpos, type_align);
937
938       TYPE_USER_ALIGN (rli->t) |= TYPE_USER_ALIGN (type);
939     }
940 #endif
941
942 #ifdef BITFIELD_NBYTES_LIMITED
943   if (BITFIELD_NBYTES_LIMITED
944       && ! targetm.ms_bitfield_layout_p (rli->t)
945       && TREE_CODE (field) == FIELD_DECL
946       && type != error_mark_node
947       && DECL_BIT_FIELD_TYPE (field)
948       && ! DECL_PACKED (field)
949       && ! integer_zerop (DECL_SIZE (field))
950       && host_integerp (DECL_SIZE (field), 1)
951       && host_integerp (rli->offset, 1)
952       && host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1))
953     {
954       unsigned int type_align = TYPE_ALIGN (type);
955       tree dsize = DECL_SIZE (field);
956       HOST_WIDE_INT field_size = tree_low_cst (dsize, 1);
957       HOST_WIDE_INT offset = tree_low_cst (rli->offset, 0);
958       HOST_WIDE_INT bit_offset = tree_low_cst (rli->bitpos, 0);
959
960 #ifdef ADJUST_FIELD_ALIGN
961       if (! TYPE_USER_ALIGN (type))
962         type_align = ADJUST_FIELD_ALIGN (field, type_align);
963 #endif
964
965       if (maximum_field_alignment != 0)
966         type_align = MIN (type_align, maximum_field_alignment);
967       /* ??? This test is opposite the test in the containing if
968          statement, so this code is unreachable currently.  */
969       else if (DECL_PACKED (field))
970         type_align = MIN (type_align, BITS_PER_UNIT);
971
972       /* A bit field may not span the unit of alignment of its type.
973          Advance to next boundary if necessary.  */
974       if (excess_unit_span (offset, bit_offset, field_size, type_align, type))
975         rli->bitpos = round_up (rli->bitpos, type_align);
976
977       TYPE_USER_ALIGN (rli->t) |= TYPE_USER_ALIGN (type);
978     }
979 #endif
980
981   /* See the docs for TARGET_MS_BITFIELD_LAYOUT_P for details.
982      A subtlety:
983         When a bit field is inserted into a packed record, the whole
984         size of the underlying type is used by one or more same-size
985         adjacent bitfields.  (That is, if its long:3, 32 bits is
986         used in the record, and any additional adjacent long bitfields are
987         packed into the same chunk of 32 bits. However, if the size
988         changes, a new field of that size is allocated.)  In an unpacked
989         record, this is the same as using alignment, but not equivalent
990         when packing.
991
992      Note: for compatibility, we use the type size, not the type alignment
993      to determine alignment, since that matches the documentation */
994
995   if (targetm.ms_bitfield_layout_p (rli->t)
996        && ((DECL_BIT_FIELD_TYPE (field) && ! DECL_PACKED (field))
997           || (rli->prev_field && ! DECL_PACKED (rli->prev_field))))
998     {
999       /* At this point, either the prior or current are bitfields,
1000          (possibly both), and we're dealing with MS packing.  */
1001       tree prev_saved = rli->prev_field;
1002
1003       /* Is the prior field a bitfield?  If so, handle "runs" of same
1004          type size fields.  */
1005       if (rli->prev_field /* necessarily a bitfield if it exists.  */)
1006         {
1007           /* If both are bitfields, nonzero, and the same size, this is
1008              the middle of a run.  Zero declared size fields are special
1009              and handled as "end of run". (Note: it's nonzero declared
1010              size, but equal type sizes!) (Since we know that both
1011              the current and previous fields are bitfields by the
1012              time we check it, DECL_SIZE must be present for both.) */
1013           if (DECL_BIT_FIELD_TYPE (field)
1014               && !integer_zerop (DECL_SIZE (field))
1015               && !integer_zerop (DECL_SIZE (rli->prev_field))
1016               && host_integerp (DECL_SIZE (rli->prev_field), 0)
1017               && host_integerp (TYPE_SIZE (type), 0)
1018               && simple_cst_equal (TYPE_SIZE (type),
1019                                    TYPE_SIZE (TREE_TYPE (rli->prev_field))))
1020             {
1021               /* We're in the middle of a run of equal type size fields; make
1022                  sure we realign if we run out of bits.  (Not decl size,
1023                  type size!) */
1024               HOST_WIDE_INT bitsize = tree_low_cst (DECL_SIZE (field), 0);
1025
1026               if (rli->remaining_in_alignment < bitsize)
1027                 {
1028                   /* If PREV_FIELD is packed, and we haven't lumped
1029                      non-packed bitfields with it, treat this as if PREV_FIELD
1030                      was not a bitfield.  This avoids anomalies where a packed
1031                      bitfield with long long base type can take up more
1032                      space than a same-size bitfield with base type short.  */
1033                   if (rli->prev_packed)
1034                     rli->prev_field = prev_saved = NULL;
1035                   else
1036                     {
1037                       /* out of bits; bump up to next 'word'.  */
1038                       rli->offset = DECL_FIELD_OFFSET (rli->prev_field);
1039                       rli->bitpos
1040                         = size_binop (PLUS_EXPR, TYPE_SIZE (type),
1041                                       DECL_FIELD_BIT_OFFSET (rli->prev_field));
1042                       rli->prev_field = field;
1043                       rli->remaining_in_alignment
1044                         = tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 0) - bitsize;
1045                     }
1046                 }
1047               else
1048                 rli->remaining_in_alignment -= bitsize;
1049             }
1050           else if (rli->prev_packed)
1051             rli->prev_field = prev_saved = NULL;
1052           else
1053             {
1054               /* End of a run: if leaving a run of bitfields of the same type
1055                  size, we have to "use up" the rest of the bits of the type
1056                  size.
1057
1058                  Compute the new position as the sum of the size for the prior
1059                  type and where we first started working on that type.
1060                  Note: since the beginning of the field was aligned then
1061                  of course the end will be too.  No round needed.  */
1062
1063               if (!integer_zerop (DECL_SIZE (rli->prev_field)))
1064                 {
1065                   tree type_size = TYPE_SIZE (TREE_TYPE (rli->prev_field));
1066
1067                   /* If the desired alignment is greater or equal to TYPE_SIZE,
1068                      we have already adjusted rli->bitpos / rli->offset above.
1069                    */
1070                   if ((unsigned HOST_WIDE_INT) tree_low_cst (type_size, 0)
1071                       > desired_align)
1072                     rli->bitpos
1073                       = size_binop (PLUS_EXPR, type_size,
1074                                     DECL_FIELD_BIT_OFFSET (rli->prev_field));
1075                 }
1076               else
1077                 /* We "use up" size zero fields; the code below should behave
1078                    as if the prior field was not a bitfield.  */
1079                 prev_saved = NULL;
1080
1081               /* Cause a new bitfield to be captured, either this time (if
1082                  currently a bitfield) or next time we see one.  */
1083               if (!DECL_BIT_FIELD_TYPE(field)
1084                  || integer_zerop (DECL_SIZE (field)))
1085                 rli->prev_field = NULL;
1086             }
1087
1088           rli->prev_packed = 0;
1089           normalize_rli (rli);
1090         }
1091
1092       /* If we're starting a new run of same size type bitfields
1093          (or a run of non-bitfields), set up the "first of the run"
1094          fields.
1095
1096          That is, if the current field is not a bitfield, or if there
1097          was a prior bitfield the type sizes differ, or if there wasn't
1098          a prior bitfield the size of the current field is nonzero.
1099
1100          Note: we must be sure to test ONLY the type size if there was
1101          a prior bitfield and ONLY for the current field being zero if
1102          there wasn't.  */
1103
1104       if (!DECL_BIT_FIELD_TYPE (field)
1105           || ( prev_saved != NULL
1106                ? !simple_cst_equal (TYPE_SIZE (type),
1107                                     TYPE_SIZE (TREE_TYPE (prev_saved)))
1108               : !integer_zerop (DECL_SIZE (field)) ))
1109         {
1110           /* Never smaller than a byte for compatibility.  */
1111           unsigned int type_align = BITS_PER_UNIT;
1112
1113           /* (When not a bitfield), we could be seeing a flex array (with
1114              no DECL_SIZE).  Since we won't be using remaining_in_alignment
1115              until we see a bitfield (and come by here again) we just skip
1116              calculating it.  */
1117           if (DECL_SIZE (field) != NULL
1118               && host_integerp (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (field)), 0)
1119               && host_integerp (DECL_SIZE (field), 0))
1120             rli->remaining_in_alignment
1121               = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE(field)), 0)
1122                 - tree_low_cst (DECL_SIZE (field), 0);
1123
1124           /* Now align (conventionally) for the new type.  */
1125           if (!DECL_PACKED(field))
1126             type_align = MAX(TYPE_ALIGN (type), type_align);
1127
1128           if (prev_saved
1129               && DECL_BIT_FIELD_TYPE (prev_saved)
1130               /* If the previous bit-field is zero-sized, we've already
1131                  accounted for its alignment needs (or ignored it, if
1132                  appropriate) while placing it.  */
1133               && ! integer_zerop (DECL_SIZE (prev_saved)))
1134             type_align = MAX (type_align,
1135                               TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (prev_saved)));
1136
1137           if (maximum_field_alignment != 0)
1138             type_align = MIN (type_align, maximum_field_alignment);
1139
1140           rli->bitpos = round_up (rli->bitpos, type_align);
1141
1142           /* If we really aligned, don't allow subsequent bitfields
1143              to undo that.  */
1144           rli->prev_field = NULL;
1145         }
1146     }
1147
1148   /* Offset so far becomes the position of this field after normalizing.  */
1149   normalize_rli (rli);
1150   DECL_FIELD_OFFSET (field) = rli->offset;
1151   DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field) = rli->bitpos;
1152   SET_DECL_OFFSET_ALIGN (field, rli->offset_align);
1153
1154   /* If this field ended up more aligned than we thought it would be (we
1155      approximate this by seeing if its position changed), lay out the field
1156      again; perhaps we can use an integral mode for it now.  */
1157   if (! integer_zerop (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field)))
1158     actual_align = (tree_low_cst (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field), 1)
1159                     & - tree_low_cst (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field), 1));
1160   else if (integer_zerop (DECL_FIELD_OFFSET (field)))
1161     actual_align = MAX (BIGGEST_ALIGNMENT, rli->record_align);
1162   else if (host_integerp (DECL_FIELD_OFFSET (field), 1))
1163     actual_align = (BITS_PER_UNIT
1164                    * (tree_low_cst (DECL_FIELD_OFFSET (field), 1)
1165                       & - tree_low_cst (DECL_FIELD_OFFSET (field), 1)));
1166   else
1167     actual_align = DECL_OFFSET_ALIGN (field);
1168   /* ACTUAL_ALIGN is still the actual alignment *within the record* .
1169      store / extract bit field operations will check the alignment of the
1170      record against the mode of bit fields.  */
1171
1172   if (known_align != actual_align)
1173     layout_decl (field, actual_align);
1174
1175   if (DECL_BIT_FIELD_TYPE (field))
1176     {
1177       unsigned int type_align = TYPE_ALIGN (type);
1178
1179       /* Only the MS bitfields use this.  We used to also put any kind of
1180          packed bit fields into prev_field, but that makes no sense, because
1181          an 8 bit packed bit field shouldn't impose more restriction on
1182          following fields than a char field, and the alignment requirements
1183          are also not fulfilled.
1184          There is no sane value to set rli->remaining_in_alignment to when
1185          a packed bitfield in prev_field is unaligned.  */
1186       if (maximum_field_alignment != 0)
1187         type_align = MIN (type_align, maximum_field_alignment);
1188       gcc_assert (rli->prev_field
1189                   || actual_align >= type_align || DECL_PACKED (field)
1190                   || integer_zerop (DECL_SIZE (field))
1191                   || !targetm.ms_bitfield_layout_p (rli->t));
1192       if (rli->prev_field == NULL && actual_align >= type_align
1193           && !integer_zerop (DECL_SIZE (field)))
1194         {
1195           rli->prev_field = field;
1196           /* rli->remaining_in_alignment has not been set if the bitfield
1197              has size zero, or if it is a packed bitfield.  */
1198           rli->remaining_in_alignment
1199             = (tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (field)), 0)
1200                - tree_low_cst (DECL_SIZE (field), 0));
1201           rli->prev_packed = DECL_PACKED (field);
1202
1203         }
1204       else if (rli->prev_field && DECL_PACKED (field))
1205         {
1206           HOST_WIDE_INT bitsize = tree_low_cst (DECL_SIZE (field), 0);
1207
1208           if (rli->remaining_in_alignment < bitsize)
1209             rli->prev_field = NULL;
1210           else
1211             rli->remaining_in_alignment -= bitsize;
1212         }
1213     }
1214
1215   /* Now add size of this field to the size of the record.  If the size is
1216      not constant, treat the field as being a multiple of bytes and just
1217      adjust the offset, resetting the bit position.  Otherwise, apportion the
1218      size amongst the bit position and offset.  First handle the case of an
1219      unspecified size, which can happen when we have an invalid nested struct
1220      definition, such as struct j { struct j { int i; } }.  The error message
1221      is printed in finish_struct.  */
1222   if (DECL_SIZE (field) == 0)
1223     /* Do nothing.  */;
1224   else if (TREE_CODE (DECL_SIZE_UNIT (field)) != INTEGER_CST
1225            || TREE_CONSTANT_OVERFLOW (DECL_SIZE_UNIT (field)))
1226     {
1227       rli->offset
1228         = size_binop (PLUS_EXPR, rli->offset,
1229                       fold_convert (sizetype,
1230                                     size_binop (CEIL_DIV_EXPR, rli->bitpos,
1231                                                 bitsize_unit_node)));
1232       rli->offset
1233         = size_binop (PLUS_EXPR, rli->offset, DECL_SIZE_UNIT (field));
1234       rli->bitpos = bitsize_zero_node;
1235       rli->offset_align = MIN (rli->offset_align, desired_align);
1236     }
1237   else
1238     {
1239       rli->bitpos = size_binop (PLUS_EXPR, rli->bitpos, DECL_SIZE (field));
1240       normalize_rli (rli);
1241     }
1242 }
1243
1244 /* Assuming that all the fields have been laid out, this function uses
1245    RLI to compute the final TYPE_SIZE, TYPE_ALIGN, etc. for the type
1246    indicated by RLI.  */
1247
1248 static void
1249 finalize_record_size (record_layout_info rli)
1250 {
1251   tree unpadded_size, unpadded_size_unit;
1252
1253   /* Now we want just byte and bit offsets, so set the offset alignment
1254      to be a byte and then normalize.  */
1255   rli->offset_align = BITS_PER_UNIT;
1256   normalize_rli (rli);
1257
1258   /* Determine the desired alignment.  */
1259 #ifdef ROUND_TYPE_ALIGN
1260   TYPE_ALIGN (rli->t) = ROUND_TYPE_ALIGN (rli->t, TYPE_ALIGN (rli->t),
1261                                           rli->record_align);
1262 #else
1263   TYPE_ALIGN (rli->t) = MAX (TYPE_ALIGN (rli->t), rli->record_align);
1264 #endif
1265
1266   /* Compute the size so far.  Be sure to allow for extra bits in the
1267      size in bytes.  We have guaranteed above that it will be no more
1268      than a single byte.  */
1269   unpadded_size = rli_size_so_far (rli);
1270   unpadded_size_unit = rli_size_unit_so_far (rli);
1271   if (! integer_zerop (rli->bitpos))
1272     unpadded_size_unit
1273       = size_binop (PLUS_EXPR, unpadded_size_unit, size_one_node);
1274
1275   /* Round the size up to be a multiple of the required alignment.  */
1276   TYPE_SIZE (rli->t) = round_up (unpadded_size, TYPE_ALIGN (rli->t));
1277   TYPE_SIZE_UNIT (rli->t)
1278     = round_up (unpadded_size_unit, TYPE_ALIGN_UNIT (rli->t));
1279
1280   if (TREE_CONSTANT (unpadded_size)
1281       && simple_cst_equal (unpadded_size, TYPE_SIZE (rli->t)) == 0)
1282     warning (OPT_Wpadded, "padding struct size to alignment boundary");
1283
1284   if (warn_packed && TREE_CODE (rli->t) == RECORD_TYPE
1285       && TYPE_PACKED (rli->t) && ! rli->packed_maybe_necessary
1286       && TREE_CONSTANT (unpadded_size))
1287     {
1288       tree unpacked_size;
1289
1290 #ifdef ROUND_TYPE_ALIGN
1291       rli->unpacked_align
1292         = ROUND_TYPE_ALIGN (rli->t, TYPE_ALIGN (rli->t), rli->unpacked_align);
1293 #else
1294       rli->unpacked_align = MAX (TYPE_ALIGN (rli->t), rli->unpacked_align);
1295 #endif
1296
1297       unpacked_size = round_up (TYPE_SIZE (rli->t), rli->unpacked_align);
1298       if (simple_cst_equal (unpacked_size, TYPE_SIZE (rli->t)))
1299         {
1300           TYPE_PACKED (rli->t) = 0;
1301
1302           if (TYPE_NAME (rli->t))
1303             {
1304               const char *name;
1305
1306               if (TREE_CODE (TYPE_NAME (rli->t)) == IDENTIFIER_NODE)
1307                 name = IDENTIFIER_POINTER (TYPE_NAME (rli->t));
1308               else
1309                 name = IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (TYPE_NAME (rli->t)));
1310
1311               if (STRICT_ALIGNMENT)
1312                 warning (OPT_Wpacked, "packed attribute causes inefficient "
1313                          "alignment for %qs", name);
1314               else
1315                 warning (OPT_Wpacked,
1316                          "packed attribute is unnecessary for %qs", name);
1317             }
1318           else
1319             {
1320               if (STRICT_ALIGNMENT)
1321                 warning (OPT_Wpacked,
1322                          "packed attribute causes inefficient alignment");
1323               else
1324                 warning (OPT_Wpacked, "packed attribute is unnecessary");
1325             }
1326         }
1327     }
1328 }
1329
1330 /* Compute the TYPE_MODE for the TYPE (which is a RECORD_TYPE).  */
1331
1332 void
1333 compute_record_mode (tree type)
1334 {
1335   tree field;
1336   enum machine_mode mode = VOIDmode;
1337
1338   /* Most RECORD_TYPEs have BLKmode, so we start off assuming that.
1339      However, if possible, we use a mode that fits in a register
1340      instead, in order to allow for better optimization down the
1341      line.  */
1342   TYPE_MODE (type) = BLKmode;
1343
1344   if (! host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1))
1345     return;
1346
1347   /* A record which has any BLKmode members must itself be
1348      BLKmode; it can't go in a register.  Unless the member is
1349      BLKmode only because it isn't aligned.  */
1350   for (field = TYPE_FIELDS (type); field; field = TREE_CHAIN (field))
1351     {
1352       if (TREE_CODE (field) != FIELD_DECL)
1353         continue;
1354
1355       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == ERROR_MARK
1356           || (TYPE_MODE (TREE_TYPE (field)) == BLKmode
1357               && ! TYPE_NO_FORCE_BLK (TREE_TYPE (field))
1358               && !(TYPE_SIZE (TREE_TYPE (field)) != 0
1359                    && integer_zerop (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (field)))))
1360           || ! host_integerp (bit_position (field), 1)
1361           || DECL_SIZE (field) == 0
1362           || ! host_integerp (DECL_SIZE (field), 1))
1363         return;
1364
1365       /* If this field is the whole struct, remember its mode so
1366          that, say, we can put a double in a class into a DF
1367          register instead of forcing it to live in the stack.  */
1368       if (simple_cst_equal (TYPE_SIZE (type), DECL_SIZE (field)))
1369         mode = DECL_MODE (field);
1370
1371 #ifdef MEMBER_TYPE_FORCES_BLK
1372       /* With some targets, eg. c4x, it is sub-optimal
1373          to access an aligned BLKmode structure as a scalar.  */
1374
1375       if (MEMBER_TYPE_FORCES_BLK (field, mode))
1376         return;
1377 #endif /* MEMBER_TYPE_FORCES_BLK  */
1378     }
1379
1380   /* If we only have one real field; use its mode if that mode's size
1381      matches the type's size.  This only applies to RECORD_TYPE.  This
1382      does not apply to unions.  */
1383   if (TREE_CODE (type) == RECORD_TYPE && mode != VOIDmode
1384       && host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1)
1385       && GET_MODE_BITSIZE (mode) == TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (type)))
1386     TYPE_MODE (type) = mode;
1387   else
1388     TYPE_MODE (type) = mode_for_size_tree (TYPE_SIZE (type), MODE_INT, 1);
1389
1390   /* If structure's known alignment is less than what the scalar
1391      mode would need, and it matters, then stick with BLKmode.  */
1392   if (TYPE_MODE (type) != BLKmode
1393       && STRICT_ALIGNMENT
1394       && ! (TYPE_ALIGN (type) >= BIGGEST_ALIGNMENT
1395             || TYPE_ALIGN (type) >= GET_MODE_ALIGNMENT (TYPE_MODE (type))))
1396     {
1397       /* If this is the only reason this type is BLKmode, then
1398          don't force containing types to be BLKmode.  */
1399       TYPE_NO_FORCE_BLK (type) = 1;
1400       TYPE_MODE (type) = BLKmode;
1401     }
1402 }
1403
1404 /* Compute TYPE_SIZE and TYPE_ALIGN for TYPE, once it has been laid
1405    out.  */
1406
1407 static void
1408 finalize_type_size (tree type)
1409 {
1410   /* Normally, use the alignment corresponding to the mode chosen.
1411      However, where strict alignment is not required, avoid
1412      over-aligning structures, since most compilers do not do this
1413      alignment.  */
1414
1415   if (TYPE_MODE (type) != BLKmode && TYPE_MODE (type) != VOIDmode
1416       && (STRICT_ALIGNMENT
1417           || (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE && TREE_CODE (type) != UNION_TYPE
1418               && TREE_CODE (type) != QUAL_UNION_TYPE
1419               && TREE_CODE (type) != ARRAY_TYPE)))
1420     {
1421       unsigned mode_align = GET_MODE_ALIGNMENT (TYPE_MODE (type));
1422
1423       /* Don't override a larger alignment requirement coming from a user
1424          alignment of one of the fields.  */
1425       if (mode_align >= TYPE_ALIGN (type))
1426         {
1427           TYPE_ALIGN (type) = mode_align;
1428           TYPE_USER_ALIGN (type) = 0;
1429         }
1430     }
1431
1432   /* Do machine-dependent extra alignment.  */
1433 #ifdef ROUND_TYPE_ALIGN
1434   TYPE_ALIGN (type)
1435     = ROUND_TYPE_ALIGN (type, TYPE_ALIGN (type), BITS_PER_UNIT);
1436 #endif
1437
1438   /* If we failed to find a simple way to calculate the unit size
1439      of the type, find it by division.  */
1440   if (TYPE_SIZE_UNIT (type) == 0 && TYPE_SIZE (type) != 0)
1441     /* TYPE_SIZE (type) is computed in bitsizetype.  After the division, the
1442        result will fit in sizetype.  We will get more efficient code using
1443        sizetype, so we force a conversion.  */
1444     TYPE_SIZE_UNIT (type)
1445       = fold_convert (sizetype,
1446                       size_binop (FLOOR_DIV_EXPR, TYPE_SIZE (type),
1447                                   bitsize_unit_node));
1448
1449   if (TYPE_SIZE (type) != 0)
1450     {
1451       TYPE_SIZE (type) = round_up (TYPE_SIZE (type), TYPE_ALIGN (type));
1452       TYPE_SIZE_UNIT (type) = round_up (TYPE_SIZE_UNIT (type),
1453                                         TYPE_ALIGN_UNIT (type));
1454     }
1455
1456   /* Evaluate nonconstant sizes only once, either now or as soon as safe.  */
1457   if (TYPE_SIZE (type) != 0 && TREE_CODE (TYPE_SIZE (type)) != INTEGER_CST)
1458     TYPE_SIZE (type) = variable_size (TYPE_SIZE (type));
1459   if (TYPE_SIZE_UNIT (type) != 0
1460       && TREE_CODE (TYPE_SIZE_UNIT (type)) != INTEGER_CST)
1461     TYPE_SIZE_UNIT (type) = variable_size (TYPE_SIZE_UNIT (type));
1462
1463   /* Also layout any other variants of the type.  */
1464   if (TYPE_NEXT_VARIANT (type)
1465       || type != TYPE_MAIN_VARIANT (type))
1466     {
1467       tree variant;
1468       /* Record layout info of this variant.  */
1469       tree size = TYPE_SIZE (type);
1470       tree size_unit = TYPE_SIZE_UNIT (type);
1471       unsigned int align = TYPE_ALIGN (type);
1472       unsigned int user_align = TYPE_USER_ALIGN (type);
1473       enum machine_mode mode = TYPE_MODE (type);
1474
1475       /* Copy it into all variants.  */
1476       for (variant = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
1477            variant != 0;
1478            variant = TYPE_NEXT_VARIANT (variant))
1479         {
1480           TYPE_SIZE (variant) = size;
1481           TYPE_SIZE_UNIT (variant) = size_unit;
1482           TYPE_ALIGN (variant) = align;
1483           TYPE_USER_ALIGN (variant) = user_align;
1484           TYPE_MODE (variant) = mode;
1485         }
1486     }
1487 }
1488
1489 /* Do all of the work required to layout the type indicated by RLI,
1490    once the fields have been laid out.  This function will call `free'
1491    for RLI, unless FREE_P is false.  Passing a value other than false
1492    for FREE_P is bad practice; this option only exists to support the
1493    G++ 3.2 ABI.  */
1494
1495 void
1496 finish_record_layout (record_layout_info rli, int free_p)
1497 {
1498   tree field;
1499   
1500   /* Compute the final size.  */
1501   finalize_record_size (rli);
1502
1503   /* Compute the TYPE_MODE for the record.  */
1504   compute_record_mode (rli->t);
1505
1506   /* Perform any last tweaks to the TYPE_SIZE, etc.  */
1507   finalize_type_size (rli->t);
1508
1509   /* We might be able to clear DECL_PACKED on any members that happen
1510      to be suitably aligned (not forgetting the alignment of the type
1511      itself).  */
1512   for (field = TYPE_FIELDS (rli->t); field; field = TREE_CHAIN (field))
1513     if (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL && DECL_PACKED (field)
1514         && DECL_OFFSET_ALIGN (field) >= TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (field))
1515         && TYPE_ALIGN (rli->t) >= TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (field)))
1516       DECL_PACKED (field) = 0;
1517   
1518   /* Lay out any static members.  This is done now because their type
1519      may use the record's type.  */
1520   while (rli->pending_statics)
1521     {
1522       layout_decl (TREE_VALUE (rli->pending_statics), 0);
1523       rli->pending_statics = TREE_CHAIN (rli->pending_statics);
1524     }
1525
1526   /* Clean up.  */
1527   if (free_p)
1528     free (rli);
1529 }
1530 \f
1531
1532 /* Finish processing a builtin RECORD_TYPE type TYPE.  It's name is
1533    NAME, its fields are chained in reverse on FIELDS.
1534
1535    If ALIGN_TYPE is non-null, it is given the same alignment as
1536    ALIGN_TYPE.  */
1537
1538 void
1539 finish_builtin_struct (tree type, const char *name, tree fields,
1540                        tree align_type)
1541 {
1542   tree tail, next;
1543
1544   for (tail = NULL_TREE; fields; tail = fields, fields = next)
1545     {
1546       DECL_FIELD_CONTEXT (fields) = type;
1547       next = TREE_CHAIN (fields);
1548       TREE_CHAIN (fields) = tail;
1549     }
1550   TYPE_FIELDS (type) = tail;
1551
1552   if (align_type)
1553     {
1554       TYPE_ALIGN (type) = TYPE_ALIGN (align_type);
1555       TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (align_type);
1556     }
1557
1558   layout_type (type);
1559 #if 0 /* not yet, should get fixed properly later */
1560   TYPE_NAME (type) = make_type_decl (get_identifier (name), type);
1561 #else
1562   TYPE_NAME (type) = build_decl (TYPE_DECL, get_identifier (name), type);
1563 #endif
1564   TYPE_STUB_DECL (type) = TYPE_NAME (type);
1565   layout_decl (TYPE_NAME (type), 0);
1566 }
1567
1568 /* Calculate the mode, size, and alignment for TYPE.
1569    For an array type, calculate the element separation as well.
1570    Record TYPE on the chain of permanent or temporary types
1571    so that dbxout will find out about it.
1572
1573    TYPE_SIZE of a type is nonzero if the type has been laid out already.
1574    layout_type does nothing on such a type.
1575
1576    If the type is incomplete, its TYPE_SIZE remains zero.  */
1577
1578 void
1579 layout_type (tree type)
1580 {
1581   gcc_assert (type);
1582
1583   if (type == error_mark_node)
1584     return;
1585
1586   /* Do nothing if type has been laid out before.  */
1587   if (TYPE_SIZE (type))
1588     return;
1589
1590   switch (TREE_CODE (type))
1591     {
1592     case LANG_TYPE:
1593       /* This kind of type is the responsibility
1594          of the language-specific code.  */
1595       gcc_unreachable ();
1596
1597     case BOOLEAN_TYPE:  /* Used for Java, Pascal, and Chill.  */
1598       if (TYPE_PRECISION (type) == 0)
1599         TYPE_PRECISION (type) = 1; /* default to one byte/boolean.  */
1600
1601       /* ... fall through ...  */
1602
1603     case INTEGER_TYPE:
1604     case ENUMERAL_TYPE:
1605     case CHAR_TYPE:
1606       if (TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (type)) == INTEGER_CST
1607           && tree_int_cst_sgn (TYPE_MIN_VALUE (type)) >= 0)
1608         TYPE_UNSIGNED (type) = 1;
1609
1610       TYPE_MODE (type) = smallest_mode_for_size (TYPE_PRECISION (type),
1611                                                  MODE_INT);
1612       TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)));
1613       TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type)));
1614       break;
1615
1616     case REAL_TYPE:
1617       TYPE_MODE (type) = mode_for_size (TYPE_PRECISION (type), MODE_FLOAT, 0);
1618       TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)));
1619       TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type)));
1620       break;
1621
1622     case COMPLEX_TYPE:
1623       TYPE_UNSIGNED (type) = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (type));
1624       TYPE_MODE (type)
1625         = mode_for_size (2 * TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (type)),
1626                          (TREE_CODE (TREE_TYPE (type)) == REAL_TYPE
1627                           ? MODE_COMPLEX_FLOAT : MODE_COMPLEX_INT),
1628                          0);
1629       TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)));
1630       TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type)));
1631       break;
1632
1633     case VECTOR_TYPE:
1634       {
1635         int nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
1636         tree nunits_tree = build_int_cst (NULL_TREE, nunits);
1637         tree innertype = TREE_TYPE (type);
1638
1639         gcc_assert (!(nunits & (nunits - 1)));
1640
1641         /* Find an appropriate mode for the vector type.  */
1642         if (TYPE_MODE (type) == VOIDmode)
1643           {
1644             enum machine_mode innermode = TYPE_MODE (innertype);
1645             enum machine_mode mode;
1646
1647             /* First, look for a supported vector type.  */
1648             if (GET_MODE_CLASS (innermode) == MODE_FLOAT)
1649               mode = MIN_MODE_VECTOR_FLOAT;
1650             else
1651               mode = MIN_MODE_VECTOR_INT;
1652
1653             for (; mode != VOIDmode ; mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
1654               if (GET_MODE_NUNITS (mode) == nunits
1655                   && GET_MODE_INNER (mode) == innermode
1656                   && targetm.vector_mode_supported_p (mode))
1657                 break;
1658
1659             /* For integers, try mapping it to a same-sized scalar mode.  */
1660             if (mode == VOIDmode
1661                 && GET_MODE_CLASS (innermode) == MODE_INT)
1662               mode = mode_for_size (nunits * GET_MODE_BITSIZE (innermode),
1663                                     MODE_INT, 0);
1664
1665             if (mode == VOIDmode || !have_regs_of_mode[mode])
1666               TYPE_MODE (type) = BLKmode;
1667             else
1668               TYPE_MODE (type) = mode;
1669           }
1670
1671         TYPE_UNSIGNED (type) = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (type));
1672         TYPE_SIZE_UNIT (type) = int_const_binop (MULT_EXPR,
1673                                                  TYPE_SIZE_UNIT (innertype),
1674                                                  nunits_tree, 0);
1675         TYPE_SIZE (type) = int_const_binop (MULT_EXPR, TYPE_SIZE (innertype),
1676                                             nunits_tree, 0);
1677
1678         /* Always naturally align vectors.  This prevents ABI changes
1679            depending on whether or not native vector modes are supported.  */
1680         TYPE_ALIGN (type) = tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 0);
1681         break;
1682       }
1683
1684     case VOID_TYPE:
1685       /* This is an incomplete type and so doesn't have a size.  */
1686       TYPE_ALIGN (type) = 1;
1687       TYPE_USER_ALIGN (type) = 0;
1688       TYPE_MODE (type) = VOIDmode;
1689       break;
1690
1691     case OFFSET_TYPE:
1692       TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (POINTER_SIZE);
1693       TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (POINTER_SIZE / BITS_PER_UNIT);
1694       /* A pointer might be MODE_PARTIAL_INT,
1695          but ptrdiff_t must be integral.  */
1696       TYPE_MODE (type) = mode_for_size (POINTER_SIZE, MODE_INT, 0);
1697       break;
1698
1699     case FUNCTION_TYPE:
1700     case METHOD_TYPE:
1701       /* It's hard to see what the mode and size of a function ought to
1702          be, but we do know the alignment is FUNCTION_BOUNDARY, so
1703          make it consistent with that.  */
1704       TYPE_MODE (type) = mode_for_size (FUNCTION_BOUNDARY, MODE_INT, 0);
1705       TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (FUNCTION_BOUNDARY);
1706       TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (FUNCTION_BOUNDARY / BITS_PER_UNIT);
1707       break;
1708
1709     case POINTER_TYPE:
1710     case REFERENCE_TYPE:
1711       {
1712
1713         enum machine_mode mode = ((TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
1714                                    && reference_types_internal)
1715                                   ? Pmode : TYPE_MODE (type));
1716
1717         int nbits = GET_MODE_BITSIZE (mode);
1718
1719         TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (nbits);
1720         TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (GET_MODE_SIZE (mode));
1721         TYPE_UNSIGNED (type) = 1;
1722         TYPE_PRECISION (type) = nbits;
1723       }
1724       break;
1725
1726     case ARRAY_TYPE:
1727       {
1728         tree index = TYPE_DOMAIN (type);
1729         tree element = TREE_TYPE (type);
1730
1731         build_pointer_type (element);
1732
1733         /* We need to know both bounds in order to compute the size.  */
1734         if (index && TYPE_MAX_VALUE (index) && TYPE_MIN_VALUE (index)
1735             && TYPE_SIZE (element))
1736           {
1737             tree ub = TYPE_MAX_VALUE (index);
1738             tree lb = TYPE_MIN_VALUE (index);
1739             tree length;
1740             tree element_size;
1741
1742             /* The initial subtraction should happen in the original type so
1743                that (possible) negative values are handled appropriately.  */
1744             length = size_binop (PLUS_EXPR, size_one_node,
1745                                  fold_convert (sizetype,
1746                                                fold_build2 (MINUS_EXPR,
1747                                                             TREE_TYPE (lb),
1748                                                             ub, lb)));
1749
1750             /* Special handling for arrays of bits (for Chill).  */
1751             element_size = TYPE_SIZE (element);
1752             if (TYPE_PACKED (type) && INTEGRAL_TYPE_P (element)
1753                 && (integer_zerop (TYPE_MAX_VALUE (element))
1754                     || integer_onep (TYPE_MAX_VALUE (element)))
1755                 && host_integerp (TYPE_MIN_VALUE (element), 1))
1756               {
1757                 HOST_WIDE_INT maxvalue
1758                   = tree_low_cst (TYPE_MAX_VALUE (element), 1);
1759                 HOST_WIDE_INT minvalue
1760                   = tree_low_cst (TYPE_MIN_VALUE (element), 1);
1761
1762                 if (maxvalue - minvalue == 1
1763                     && (maxvalue == 1 || maxvalue == 0))
1764                   element_size = integer_one_node;
1765               }
1766
1767             /* If neither bound is a constant and sizetype is signed, make
1768                sure the size is never negative.  We should really do this
1769                if *either* bound is non-constant, but this is the best
1770                compromise between C and Ada.  */
1771             if (!TYPE_UNSIGNED (sizetype)
1772                 && TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (index)) != INTEGER_CST
1773                 && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (index)) != INTEGER_CST)
1774               length = size_binop (MAX_EXPR, length, size_zero_node);
1775
1776             TYPE_SIZE (type) = size_binop (MULT_EXPR, element_size,
1777                                            fold_convert (bitsizetype, 
1778                                                          length));
1779
1780             /* If we know the size of the element, calculate the total
1781                size directly, rather than do some division thing below.
1782                This optimization helps Fortran assumed-size arrays
1783                (where the size of the array is determined at runtime)
1784                substantially.
1785                Note that we can't do this in the case where the size of
1786                the elements is one bit since TYPE_SIZE_UNIT cannot be
1787                set correctly in that case.  */
1788             if (TYPE_SIZE_UNIT (element) != 0 && ! integer_onep (element_size))
1789               TYPE_SIZE_UNIT (type)
1790                 = size_binop (MULT_EXPR, TYPE_SIZE_UNIT (element), length);
1791           }
1792
1793         /* Now round the alignment and size,
1794            using machine-dependent criteria if any.  */
1795
1796 #ifdef ROUND_TYPE_ALIGN
1797         TYPE_ALIGN (type)
1798           = ROUND_TYPE_ALIGN (type, TYPE_ALIGN (element), BITS_PER_UNIT);
1799 #else
1800         TYPE_ALIGN (type) = MAX (TYPE_ALIGN (element), BITS_PER_UNIT);
1801 #endif
1802         TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (element);
1803         TYPE_MODE (type) = BLKmode;
1804         if (TYPE_SIZE (type) != 0
1805 #ifdef MEMBER_TYPE_FORCES_BLK
1806             && ! MEMBER_TYPE_FORCES_BLK (type, VOIDmode)
1807 #endif
1808             /* BLKmode elements force BLKmode aggregate;
1809                else extract/store fields may lose.  */
1810             && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type)) != BLKmode
1811                 || TYPE_NO_FORCE_BLK (TREE_TYPE (type))))
1812           {
1813             /* One-element arrays get the component type's mode.  */
1814             if (simple_cst_equal (TYPE_SIZE (type),
1815                                   TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type))))
1816               TYPE_MODE (type) = TYPE_MODE (TREE_TYPE (type));
1817             else
1818               TYPE_MODE (type)
1819                 = mode_for_size_tree (TYPE_SIZE (type), MODE_INT, 1);
1820
1821             if (TYPE_MODE (type) != BLKmode
1822                 && STRICT_ALIGNMENT && TYPE_ALIGN (type) < BIGGEST_ALIGNMENT
1823                 && TYPE_ALIGN (type) < GET_MODE_ALIGNMENT (TYPE_MODE (type))
1824                 && TYPE_MODE (type) != BLKmode)
1825               {
1826                 TYPE_NO_FORCE_BLK (type) = 1;
1827                 TYPE_MODE (type) = BLKmode;
1828               }
1829           }
1830         if (TYPE_SIZE_UNIT (element)
1831             && TREE_CODE (TYPE_SIZE_UNIT (element)) == INTEGER_CST
1832             && !integer_zerop (TYPE_SIZE_UNIT (element))
1833             && compare_tree_int (TYPE_SIZE_UNIT (element),
1834                                  TYPE_ALIGN_UNIT (element)) < 0)
1835           error ("alignment of array elements is greater than element size");
1836         break;
1837       }
1838
1839     case RECORD_TYPE:
1840     case UNION_TYPE:
1841     case QUAL_UNION_TYPE:
1842       {
1843         tree field;
1844         record_layout_info rli;
1845
1846         /* Initialize the layout information.  */
1847         rli = start_record_layout (type);
1848
1849         /* If this is a QUAL_UNION_TYPE, we want to process the fields
1850            in the reverse order in building the COND_EXPR that denotes
1851            its size.  We reverse them again later.  */
1852         if (TREE_CODE (type) == QUAL_UNION_TYPE)
1853           TYPE_FIELDS (type) = nreverse (TYPE_FIELDS (type));
1854
1855         /* Place all the fields.  */
1856         for (field = TYPE_FIELDS (type); field; field = TREE_CHAIN (field))
1857           place_field (rli, field);
1858
1859         if (TREE_CODE (type) == QUAL_UNION_TYPE)
1860           TYPE_FIELDS (type) = nreverse (TYPE_FIELDS (type));
1861
1862         if (lang_adjust_rli)
1863           (*lang_adjust_rli) (rli);
1864
1865         /* Finish laying out the record.  */
1866         finish_record_layout (rli, /*free_p=*/true);
1867       }
1868       break;
1869
1870     default:
1871       gcc_unreachable ();
1872     }
1873
1874   /* Compute the final TYPE_SIZE, TYPE_ALIGN, etc. for TYPE.  For
1875      records and unions, finish_record_layout already called this
1876      function.  */
1877   if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE
1878       && TREE_CODE (type) != UNION_TYPE
1879       && TREE_CODE (type) != QUAL_UNION_TYPE)
1880     finalize_type_size (type);
1881
1882   /* If an alias set has been set for this aggregate when it was incomplete,
1883      force it into alias set 0.
1884      This is too conservative, but we cannot call record_component_aliases
1885      here because some frontends still change the aggregates after
1886      layout_type.  */
1887   if (AGGREGATE_TYPE_P (type) && TYPE_ALIAS_SET_KNOWN_P (type))
1888     TYPE_ALIAS_SET (type) = 0;
1889 }
1890 \f
1891 /* Create and return a type for signed integers of PRECISION bits.  */
1892
1893 tree
1894 make_signed_type (int precision)
1895 {
1896   tree type = make_node (INTEGER_TYPE);
1897
1898   TYPE_PRECISION (type) = precision;
1899
1900   fixup_signed_type (type);
1901   return type;
1902 }
1903
1904 /* Create and return a type for unsigned integers of PRECISION bits.  */
1905
1906 tree
1907 make_unsigned_type (int precision)
1908 {
1909   tree type = make_node (INTEGER_TYPE);
1910
1911   TYPE_PRECISION (type) = precision;
1912
1913   fixup_unsigned_type (type);
1914   return type;
1915 }
1916 \f
1917 /* Initialize sizetype and bitsizetype to a reasonable and temporary
1918    value to enable integer types to be created.  */
1919
1920 void
1921 initialize_sizetypes (bool signed_p)
1922 {
1923   tree t = make_node (INTEGER_TYPE);
1924
1925   TYPE_MODE (t) = SImode;
1926   TYPE_ALIGN (t) = GET_MODE_ALIGNMENT (SImode);
1927   TYPE_USER_ALIGN (t) = 0;
1928   TYPE_IS_SIZETYPE (t) = 1;
1929   TYPE_UNSIGNED (t) = !signed_p;
1930   TYPE_SIZE (t) = build_int_cst (t, GET_MODE_BITSIZE (SImode));
1931   TYPE_SIZE_UNIT (t) = build_int_cst (t, GET_MODE_SIZE (SImode));
1932   TYPE_PRECISION (t) = GET_MODE_BITSIZE (SImode);
1933   TYPE_MIN_VALUE (t) = build_int_cst (t, 0);
1934
1935   /* 1000 avoids problems with possible overflow and is certainly
1936      larger than any size value we'd want to be storing.  */
1937   TYPE_MAX_VALUE (t) = build_int_cst (t, 1000);
1938
1939   sizetype = t;
1940   bitsizetype = build_distinct_type_copy (t);
1941 }
1942
1943 /* Make sizetype a version of TYPE, and initialize *sizetype
1944    accordingly.  We do this by overwriting the stub sizetype and
1945    bitsizetype nodes created by initialize_sizetypes.  This makes sure
1946    that (a) anything stubby about them no longer exists, (b) any
1947    INTEGER_CSTs created with such a type, remain valid.  */
1948
1949 void
1950 set_sizetype (tree type)
1951 {
1952   int oprecision = TYPE_PRECISION (type);
1953   /* The *bitsizetype types use a precision that avoids overflows when
1954      calculating signed sizes / offsets in bits.  However, when
1955      cross-compiling from a 32 bit to a 64 bit host, we are limited to 64 bit
1956      precision.  */
1957   int precision = MIN (oprecision + BITS_PER_UNIT_LOG + 1,
1958                        2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
1959   tree t;
1960
1961   gcc_assert (TYPE_UNSIGNED (type) == TYPE_UNSIGNED (sizetype));
1962
1963   t = build_distinct_type_copy (type);
1964   /* We do want to use sizetype's cache, as we will be replacing that
1965      type.  */
1966   TYPE_CACHED_VALUES (t) = TYPE_CACHED_VALUES (sizetype);
1967   TYPE_CACHED_VALUES_P (t) = TYPE_CACHED_VALUES_P (sizetype);
1968   TREE_TYPE (TYPE_CACHED_VALUES (t)) = type;
1969   TYPE_UID (t) = TYPE_UID (sizetype);
1970   TYPE_IS_SIZETYPE (t) = 1;
1971   
1972   /* Replace our original stub sizetype.  */
1973   memcpy (sizetype, t, tree_size (sizetype));
1974   TYPE_MAIN_VARIANT (sizetype) = sizetype;
1975   
1976   t = make_node (INTEGER_TYPE);
1977   TYPE_NAME (t) = get_identifier ("bit_size_type");
1978   /* We do want to use bitsizetype's cache, as we will be replacing that
1979      type.  */
1980   TYPE_CACHED_VALUES (t) = TYPE_CACHED_VALUES (bitsizetype);
1981   TYPE_CACHED_VALUES_P (t) = TYPE_CACHED_VALUES_P (bitsizetype);
1982   TYPE_PRECISION (t) = precision;
1983   TYPE_UID (t) = TYPE_UID (bitsizetype);
1984   TYPE_IS_SIZETYPE (t) = 1;
1985
1986   /* Replace our original stub bitsizetype.  */
1987   memcpy (bitsizetype, t, tree_size (bitsizetype));
1988   TYPE_MAIN_VARIANT (bitsizetype) = bitsizetype;
1989   
1990   if (TYPE_UNSIGNED (type))
1991     {
1992       fixup_unsigned_type (bitsizetype);
1993       ssizetype = build_distinct_type_copy (make_signed_type (oprecision));
1994       TYPE_IS_SIZETYPE (ssizetype) = 1;
1995       sbitsizetype = build_distinct_type_copy (make_signed_type (precision));
1996       TYPE_IS_SIZETYPE (sbitsizetype) = 1;
1997     }
1998   else
1999     {
2000       fixup_signed_type (bitsizetype);
2001       ssizetype = sizetype;
2002       sbitsizetype = bitsizetype;
2003     }
2004 }
2005 \f
2006 /* TYPE is an integral type, i.e., an INTEGRAL_TYPE, ENUMERAL_TYPE,
2007    BOOLEAN_TYPE, or CHAR_TYPE.  Set TYPE_MIN_VALUE and TYPE_MAX_VALUE
2008    for TYPE, based on the PRECISION and whether or not the TYPE
2009    IS_UNSIGNED.  PRECISION need not correspond to a width supported
2010    natively by the hardware; for example, on a machine with 8-bit,
2011    16-bit, and 32-bit register modes, PRECISION might be 7, 23, or
2012    61.  */
2013
2014 void
2015 set_min_and_max_values_for_integral_type (tree type,
2016                                           int precision,
2017                                           bool is_unsigned)
2018 {
2019   tree min_value;
2020   tree max_value;
2021
2022   if (is_unsigned)
2023     {
2024       min_value = build_int_cst (type, 0);
2025       max_value
2026         = build_int_cst_wide (type, precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT >= 0
2027                               ? -1
2028                               : ((HOST_WIDE_INT) 1 << precision) - 1,
2029                               precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT > 0
2030                               ? ((unsigned HOST_WIDE_INT) ~0
2031                                  >> (HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2032                                      - (precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT)))
2033                               : 0);
2034     }
2035   else
2036     {
2037       min_value
2038         = build_int_cst_wide (type,
2039                               (precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT > 0
2040                                ? 0
2041                                : (HOST_WIDE_INT) (-1) << (precision - 1)),
2042                               (((HOST_WIDE_INT) (-1)
2043                                 << (precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1 > 0
2044                                     ? precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1
2045                                     : 0))));
2046       max_value
2047         = build_int_cst_wide (type,
2048                               (precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT > 0
2049                                ? -1
2050                                : ((HOST_WIDE_INT) 1 << (precision - 1)) - 1),
2051                               (precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1 > 0
2052                                ? (((HOST_WIDE_INT) 1
2053                                    << (precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1))) - 1
2054                                : 0));
2055     }
2056
2057   TYPE_MIN_VALUE (type) = min_value;
2058   TYPE_MAX_VALUE (type) = max_value;
2059 }
2060
2061 /* Set the extreme values of TYPE based on its precision in bits,
2062    then lay it out.  Used when make_signed_type won't do
2063    because the tree code is not INTEGER_TYPE.
2064    E.g. for Pascal, when the -fsigned-char option is given.  */
2065
2066 void
2067 fixup_signed_type (tree type)
2068 {
2069   int precision = TYPE_PRECISION (type);
2070
2071   /* We can not represent properly constants greater then
2072      2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT, still we need the types
2073      as they are used by i386 vector extensions and friends.  */
2074   if (precision > HOST_BITS_PER_WIDE_INT * 2)
2075     precision = HOST_BITS_PER_WIDE_INT * 2;
2076
2077   set_min_and_max_values_for_integral_type (type, precision,
2078                                             /*is_unsigned=*/false);
2079
2080   /* Lay out the type: set its alignment, size, etc.  */
2081   layout_type (type);
2082 }
2083
2084 /* Set the extreme values of TYPE based on its precision in bits,
2085    then lay it out.  This is used both in `make_unsigned_type'
2086    and for enumeral types.  */
2087
2088 void
2089 fixup_unsigned_type (tree type)
2090 {
2091   int precision = TYPE_PRECISION (type);
2092
2093   /* We can not represent properly constants greater then
2094      2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT, still we need the types
2095      as they are used by i386 vector extensions and friends.  */
2096   if (precision > HOST_BITS_PER_WIDE_INT * 2)
2097     precision = HOST_BITS_PER_WIDE_INT * 2;
2098
2099   TYPE_UNSIGNED (type) = 1;
2100
2101   set_min_and_max_values_for_integral_type (type, precision,
2102                                             /*is_unsigned=*/true);
2103
2104   /* Lay out the type: set its alignment, size, etc.  */
2105   layout_type (type);
2106 }
2107 \f
2108 /* Find the best machine mode to use when referencing a bit field of length
2109    BITSIZE bits starting at BITPOS.
2110
2111    The underlying object is known to be aligned to a boundary of ALIGN bits.
2112    If LARGEST_MODE is not VOIDmode, it means that we should not use a mode
2113    larger than LARGEST_MODE (usually SImode).
2114
2115    If no mode meets all these conditions, we return VOIDmode.  Otherwise, if
2116    VOLATILEP is true or SLOW_BYTE_ACCESS is false, we return the smallest
2117    mode meeting these conditions.
2118
2119    Otherwise (VOLATILEP is false and SLOW_BYTE_ACCESS is true), we return
2120    the largest mode (but a mode no wider than UNITS_PER_WORD) that meets
2121    all the conditions.  */
2122
2123 enum machine_mode
2124 get_best_mode (int bitsize, int bitpos, unsigned int align,
2125                enum machine_mode largest_mode, int volatilep)
2126 {
2127   enum machine_mode mode;
2128   unsigned int unit = 0;
2129
2130   /* Find the narrowest integer mode that contains the bit field.  */
2131   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT); mode != VOIDmode;
2132        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
2133     {
2134       unit = GET_MODE_BITSIZE (mode);
2135       if ((bitpos % unit) + bitsize <= unit)
2136         break;
2137     }
2138
2139   if (mode == VOIDmode
2140       /* It is tempting to omit the following line
2141          if STRICT_ALIGNMENT is true.
2142          But that is incorrect, since if the bitfield uses part of 3 bytes
2143          and we use a 4-byte mode, we could get a spurious segv
2144          if the extra 4th byte is past the end of memory.
2145          (Though at least one Unix compiler ignores this problem:
2146          that on the Sequent 386 machine.  */
2147       || MIN (unit, BIGGEST_ALIGNMENT) > align
2148       || (largest_mode != VOIDmode && unit > GET_MODE_BITSIZE (largest_mode)))
2149     return VOIDmode;
2150
2151   if (SLOW_BYTE_ACCESS && ! volatilep)
2152     {
2153       enum machine_mode wide_mode = VOIDmode, tmode;
2154
2155       for (tmode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT); tmode != VOIDmode;
2156            tmode = GET_MODE_WIDER_MODE (tmode))
2157         {
2158           unit = GET_MODE_BITSIZE (tmode);
2159           if (bitpos / unit == (bitpos + bitsize - 1) / unit
2160               && unit <= BITS_PER_WORD
2161               && unit <= MIN (align, BIGGEST_ALIGNMENT)
2162               && (largest_mode == VOIDmode
2163                   || unit <= GET_MODE_BITSIZE (largest_mode)))
2164             wide_mode = tmode;
2165         }
2166
2167       if (wide_mode != VOIDmode)
2168         return wide_mode;
2169     }
2170
2171   return mode;
2172 }
2173
2174 /* Gets minimal and maximal values for MODE (signed or unsigned depending on
2175    SIGN).  The returned constants are made to be usable in TARGET_MODE.  */
2176
2177 void
2178 get_mode_bounds (enum machine_mode mode, int sign,
2179                  enum machine_mode target_mode,
2180                  rtx *mmin, rtx *mmax)
2181 {
2182   unsigned size = GET_MODE_BITSIZE (mode);
2183   unsigned HOST_WIDE_INT min_val, max_val;
2184
2185   gcc_assert (size <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
2186
2187   if (sign)
2188     {
2189       min_val = -((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1));
2190       max_val = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1)) - 1;
2191     }
2192   else
2193     {
2194       min_val = 0;
2195       max_val = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1) << 1) - 1;
2196     }
2197
2198   *mmin = gen_int_mode (min_val, target_mode);
2199   *mmax = gen_int_mode (max_val, target_mode);
2200 }
2201
2202 #include "gt-stor-layout.h"