OSDN Git Service

7db35673d57546a3a4d2b004f52cbe21afc72031
[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_DECIMAL_FLOAT:
236     case MODE_VECTOR_INT:
237     case MODE_VECTOR_FLOAT:
238       mode = mode_for_size (GET_MODE_BITSIZE (mode), MODE_INT, 0);
239       break;
240
241     case MODE_RANDOM:
242       if (mode == BLKmode)
243         break;
244
245       /* ... fall through ...  */
246
247     case MODE_CC:
248     default:
249       gcc_unreachable ();
250     }
251
252   return mode;
253 }
254
255 /* Return the alignment of MODE. This will be bounded by 1 and
256    BIGGEST_ALIGNMENT.  */
257
258 unsigned int
259 get_mode_alignment (enum machine_mode mode)
260 {
261   return MIN (BIGGEST_ALIGNMENT, MAX (1, mode_base_align[mode]*BITS_PER_UNIT));
262 }
263
264 \f
265 /* Subroutine of layout_decl: Force alignment required for the data type.
266    But if the decl itself wants greater alignment, don't override that.  */
267
268 static inline void
269 do_type_align (tree type, tree decl)
270 {
271   if (TYPE_ALIGN (type) > DECL_ALIGN (decl))
272     {
273       DECL_ALIGN (decl) = TYPE_ALIGN (type);
274       if (TREE_CODE (decl) == FIELD_DECL)
275         DECL_USER_ALIGN (decl) = TYPE_USER_ALIGN (type);
276     }
277 }
278
279 /* Set the size, mode and alignment of a ..._DECL node.
280    TYPE_DECL does need this for C++.
281    Note that LABEL_DECL and CONST_DECL nodes do not need this,
282    and FUNCTION_DECL nodes have them set up in a special (and simple) way.
283    Don't call layout_decl for them.
284
285    KNOWN_ALIGN is the amount of alignment we can assume this
286    decl has with no special effort.  It is relevant only for FIELD_DECLs
287    and depends on the previous fields.
288    All that matters about KNOWN_ALIGN is which powers of 2 divide it.
289    If KNOWN_ALIGN is 0, it means, "as much alignment as you like":
290    the record will be aligned to suit.  */
291
292 void
293 layout_decl (tree decl, unsigned int known_align)
294 {
295   tree type = TREE_TYPE (decl);
296   enum tree_code code = TREE_CODE (decl);
297   rtx rtl = NULL_RTX;
298
299   if (code == CONST_DECL)
300     return;
301   
302   gcc_assert (code == VAR_DECL || code == PARM_DECL || code == RESULT_DECL
303               || code == TYPE_DECL ||code == FIELD_DECL);
304   
305   rtl = DECL_RTL_IF_SET (decl);
306
307   if (type == error_mark_node)
308     type = void_type_node;
309
310   /* Usually the size and mode come from the data type without change,
311      however, the front-end may set the explicit width of the field, so its
312      size may not be the same as the size of its type.  This happens with
313      bitfields, of course (an `int' bitfield may be only 2 bits, say), but it
314      also happens with other fields.  For example, the C++ front-end creates
315      zero-sized fields corresponding to empty base classes, and depends on
316      layout_type setting DECL_FIELD_BITPOS correctly for the field.  Set the
317      size in bytes from the size in bits.  If we have already set the mode,
318      don't set it again since we can be called twice for FIELD_DECLs.  */
319
320   DECL_UNSIGNED (decl) = TYPE_UNSIGNED (type);
321   if (DECL_MODE (decl) == VOIDmode)
322     DECL_MODE (decl) = TYPE_MODE (type);
323
324   if (DECL_SIZE (decl) == 0)
325     {
326       DECL_SIZE (decl) = TYPE_SIZE (type);
327       DECL_SIZE_UNIT (decl) = TYPE_SIZE_UNIT (type);
328     }
329   else if (DECL_SIZE_UNIT (decl) == 0)
330     DECL_SIZE_UNIT (decl)
331       = fold_convert (sizetype, size_binop (CEIL_DIV_EXPR, DECL_SIZE (decl),
332                                             bitsize_unit_node));
333
334   if (code != FIELD_DECL)
335     /* For non-fields, update the alignment from the type.  */
336     do_type_align (type, decl);
337   else
338     /* For fields, it's a bit more complicated...  */
339     {
340       bool old_user_align = DECL_USER_ALIGN (decl);
341
342       if (DECL_BIT_FIELD (decl))
343         {
344           DECL_BIT_FIELD_TYPE (decl) = type;
345
346           /* A zero-length bit-field affects the alignment of the next
347              field.  */
348           if (integer_zerop (DECL_SIZE (decl))
349               && ! DECL_PACKED (decl)
350               && ! targetm.ms_bitfield_layout_p (DECL_FIELD_CONTEXT (decl)))
351             {
352 #ifdef PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS
353               if (PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS)
354                 do_type_align (type, decl);
355               else
356 #endif
357                 {
358 #ifdef EMPTY_FIELD_BOUNDARY
359                   if (EMPTY_FIELD_BOUNDARY > DECL_ALIGN (decl))
360                     {
361                       DECL_ALIGN (decl) = EMPTY_FIELD_BOUNDARY;
362                       DECL_USER_ALIGN (decl) = 0;
363                     }
364 #endif
365                 }
366             }
367
368           /* See if we can use an ordinary integer mode for a bit-field.
369              Conditions are: a fixed size that is correct for another mode
370              and occupying a complete byte or bytes on proper boundary.  */
371           if (TYPE_SIZE (type) != 0
372               && TREE_CODE (TYPE_SIZE (type)) == INTEGER_CST
373               && GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) == MODE_INT)
374             {
375               enum machine_mode xmode
376                 = mode_for_size_tree (DECL_SIZE (decl), MODE_INT, 1);
377
378               if (xmode != BLKmode
379                   && (known_align == 0
380                       || known_align >= GET_MODE_ALIGNMENT (xmode)))
381                 {
382                   DECL_ALIGN (decl) = MAX (GET_MODE_ALIGNMENT (xmode),
383                                            DECL_ALIGN (decl));
384                   DECL_MODE (decl) = xmode;
385                   DECL_BIT_FIELD (decl) = 0;
386                 }
387             }
388
389           /* Turn off DECL_BIT_FIELD if we won't need it set.  */
390           if (TYPE_MODE (type) == BLKmode && DECL_MODE (decl) == BLKmode
391               && known_align >= TYPE_ALIGN (type)
392               && DECL_ALIGN (decl) >= TYPE_ALIGN (type))
393             DECL_BIT_FIELD (decl) = 0;
394         }
395       else if (DECL_PACKED (decl) && DECL_USER_ALIGN (decl))
396         /* Don't touch DECL_ALIGN.  For other packed fields, go ahead and
397            round up; we'll reduce it again below.  We want packing to
398            supersede USER_ALIGN inherited from the type, but defer to
399            alignment explicitly specified on the field decl.  */;
400       else
401         do_type_align (type, decl);
402
403       /* If the field is of variable size, we can't misalign it since we
404          have no way to make a temporary to align the result.  But this
405          isn't an issue if the decl is not addressable.  Likewise if it
406          is of unknown size.
407
408          Note that do_type_align may set DECL_USER_ALIGN, so we need to
409          check old_user_align instead.  */
410       if (DECL_PACKED (decl)
411           && !old_user_align
412           && (DECL_NONADDRESSABLE_P (decl)
413               || DECL_SIZE_UNIT (decl) == 0
414               || TREE_CODE (DECL_SIZE_UNIT (decl)) == INTEGER_CST))
415         DECL_ALIGN (decl) = MIN (DECL_ALIGN (decl), BITS_PER_UNIT);
416
417       if (! DECL_USER_ALIGN (decl) && ! DECL_PACKED (decl))
418         {
419           /* Some targets (i.e. i386, VMS) limit struct field alignment
420              to a lower boundary than alignment of variables unless
421              it was overridden by attribute aligned.  */
422 #ifdef BIGGEST_FIELD_ALIGNMENT
423           DECL_ALIGN (decl)
424             = MIN (DECL_ALIGN (decl), (unsigned) BIGGEST_FIELD_ALIGNMENT);
425 #endif
426 #ifdef ADJUST_FIELD_ALIGN
427           DECL_ALIGN (decl) = ADJUST_FIELD_ALIGN (decl, DECL_ALIGN (decl));
428 #endif
429         }
430
431       /* Should this be controlled by DECL_USER_ALIGN, too?  */
432       if (maximum_field_alignment != 0)
433         DECL_ALIGN (decl) = MIN (DECL_ALIGN (decl), maximum_field_alignment);
434     }
435
436   /* Evaluate nonconstant size only once, either now or as soon as safe.  */
437   if (DECL_SIZE (decl) != 0 && TREE_CODE (DECL_SIZE (decl)) != INTEGER_CST)
438     DECL_SIZE (decl) = variable_size (DECL_SIZE (decl));
439   if (DECL_SIZE_UNIT (decl) != 0
440       && TREE_CODE (DECL_SIZE_UNIT (decl)) != INTEGER_CST)
441     DECL_SIZE_UNIT (decl) = variable_size (DECL_SIZE_UNIT (decl));
442
443   /* If requested, warn about definitions of large data objects.  */
444   if (warn_larger_than
445       && (code == VAR_DECL || code == PARM_DECL)
446       && ! DECL_EXTERNAL (decl))
447     {
448       tree size = DECL_SIZE_UNIT (decl);
449
450       if (size != 0 && TREE_CODE (size) == INTEGER_CST
451           && compare_tree_int (size, larger_than_size) > 0)
452         {
453           int size_as_int = TREE_INT_CST_LOW (size);
454
455           if (compare_tree_int (size, size_as_int) == 0)
456             warning (0, "size of %q+D is %d bytes", decl, size_as_int);
457           else
458             warning (0, "size of %q+D is larger than %wd bytes",
459                      decl, larger_than_size);
460         }
461     }
462
463   /* If the RTL was already set, update its mode and mem attributes.  */
464   if (rtl)
465     {
466       PUT_MODE (rtl, DECL_MODE (decl));
467       SET_DECL_RTL (decl, 0);
468       set_mem_attributes (rtl, decl, 1);
469       SET_DECL_RTL (decl, rtl);
470     }
471 }
472
473 /* Given a VAR_DECL, PARM_DECL or RESULT_DECL, clears the results of
474    a previous call to layout_decl and calls it again.  */
475
476 void
477 relayout_decl (tree decl)
478 {
479   DECL_SIZE (decl) = DECL_SIZE_UNIT (decl) = 0;
480   DECL_MODE (decl) = VOIDmode;
481   DECL_ALIGN (decl) = 0;
482   SET_DECL_RTL (decl, 0);
483
484   layout_decl (decl, 0);
485 }
486 \f
487 /* Hook for a front-end function that can modify the record layout as needed
488    immediately before it is finalized.  */
489
490 static void (*lang_adjust_rli) (record_layout_info) = 0;
491
492 void
493 set_lang_adjust_rli (void (*f) (record_layout_info))
494 {
495   lang_adjust_rli = f;
496 }
497
498 /* Begin laying out type T, which may be a RECORD_TYPE, UNION_TYPE, or
499    QUAL_UNION_TYPE.  Return a pointer to a struct record_layout_info which
500    is to be passed to all other layout functions for this record.  It is the
501    responsibility of the caller to call `free' for the storage returned.
502    Note that garbage collection is not permitted until we finish laying
503    out the record.  */
504
505 record_layout_info
506 start_record_layout (tree t)
507 {
508   record_layout_info rli = xmalloc (sizeof (struct record_layout_info_s));
509
510   rli->t = t;
511
512   /* If the type has a minimum specified alignment (via an attribute
513      declaration, for example) use it -- otherwise, start with a
514      one-byte alignment.  */
515   rli->record_align = MAX (BITS_PER_UNIT, TYPE_ALIGN (t));
516   rli->unpacked_align = rli->record_align;
517   rli->offset_align = MAX (rli->record_align, BIGGEST_ALIGNMENT);
518
519 #ifdef STRUCTURE_SIZE_BOUNDARY
520   /* Packed structures don't need to have minimum size.  */
521   if (! TYPE_PACKED (t))
522     rli->record_align = MAX (rli->record_align, (unsigned) STRUCTURE_SIZE_BOUNDARY);
523 #endif
524
525   rli->offset = size_zero_node;
526   rli->bitpos = bitsize_zero_node;
527   rli->prev_field = 0;
528   rli->pending_statics = 0;
529   rli->packed_maybe_necessary = 0;
530
531   return rli;
532 }
533
534 /* These four routines perform computations that convert between
535    the offset/bitpos forms and byte and bit offsets.  */
536
537 tree
538 bit_from_pos (tree offset, tree bitpos)
539 {
540   return size_binop (PLUS_EXPR, bitpos,
541                      size_binop (MULT_EXPR, 
542                                  fold_convert (bitsizetype, offset),
543                                  bitsize_unit_node));
544 }
545
546 tree
547 byte_from_pos (tree offset, tree bitpos)
548 {
549   return size_binop (PLUS_EXPR, offset,
550                      fold_convert (sizetype,
551                                    size_binop (TRUNC_DIV_EXPR, bitpos,
552                                                bitsize_unit_node)));
553 }
554
555 void
556 pos_from_bit (tree *poffset, tree *pbitpos, unsigned int off_align,
557               tree pos)
558 {
559   *poffset = size_binop (MULT_EXPR,
560                          fold_convert (sizetype,
561                                        size_binop (FLOOR_DIV_EXPR, pos,
562                                                    bitsize_int (off_align))),
563                          size_int (off_align / BITS_PER_UNIT));
564   *pbitpos = size_binop (FLOOR_MOD_EXPR, pos, bitsize_int (off_align));
565 }
566
567 /* Given a pointer to bit and byte offsets and an offset alignment,
568    normalize the offsets so they are within the alignment.  */
569
570 void
571 normalize_offset (tree *poffset, tree *pbitpos, unsigned int off_align)
572 {
573   /* If the bit position is now larger than it should be, adjust it
574      downwards.  */
575   if (compare_tree_int (*pbitpos, off_align) >= 0)
576     {
577       tree extra_aligns = size_binop (FLOOR_DIV_EXPR, *pbitpos,
578                                       bitsize_int (off_align));
579
580       *poffset
581         = size_binop (PLUS_EXPR, *poffset,
582                       size_binop (MULT_EXPR, 
583                                   fold_convert (sizetype, extra_aligns),
584                                   size_int (off_align / BITS_PER_UNIT)));
585
586       *pbitpos
587         = size_binop (FLOOR_MOD_EXPR, *pbitpos, bitsize_int (off_align));
588     }
589 }
590
591 /* Print debugging information about the information in RLI.  */
592
593 void
594 debug_rli (record_layout_info rli)
595 {
596   print_node_brief (stderr, "type", rli->t, 0);
597   print_node_brief (stderr, "\noffset", rli->offset, 0);
598   print_node_brief (stderr, " bitpos", rli->bitpos, 0);
599
600   fprintf (stderr, "\naligns: rec = %u, unpack = %u, off = %u\n",
601            rli->record_align, rli->unpacked_align,
602            rli->offset_align);
603   if (rli->packed_maybe_necessary)
604     fprintf (stderr, "packed may be necessary\n");
605
606   if (rli->pending_statics)
607     {
608       fprintf (stderr, "pending statics:\n");
609       debug_tree (rli->pending_statics);
610     }
611 }
612
613 /* Given an RLI with a possibly-incremented BITPOS, adjust OFFSET and
614    BITPOS if necessary to keep BITPOS below OFFSET_ALIGN.  */
615
616 void
617 normalize_rli (record_layout_info rli)
618 {
619   normalize_offset (&rli->offset, &rli->bitpos, rli->offset_align);
620 }
621
622 /* Returns the size in bytes allocated so far.  */
623
624 tree
625 rli_size_unit_so_far (record_layout_info rli)
626 {
627   return byte_from_pos (rli->offset, rli->bitpos);
628 }
629
630 /* Returns the size in bits allocated so far.  */
631
632 tree
633 rli_size_so_far (record_layout_info rli)
634 {
635   return bit_from_pos (rli->offset, rli->bitpos);
636 }
637
638 /* FIELD is about to be added to RLI->T.  The alignment (in bits) of
639    the next available location within the record is given by KNOWN_ALIGN.
640    Update the variable alignment fields in RLI, and return the alignment
641    to give the FIELD.  */
642
643 unsigned int
644 update_alignment_for_field (record_layout_info rli, tree field,
645                             unsigned int known_align)
646 {
647   /* The alignment required for FIELD.  */
648   unsigned int desired_align;
649   /* The type of this field.  */
650   tree type = TREE_TYPE (field);
651   /* True if the field was explicitly aligned by the user.  */
652   bool user_align;
653   bool is_bitfield;
654
655   /* Lay out the field so we know what alignment it needs.  */
656   layout_decl (field, known_align);
657   desired_align = DECL_ALIGN (field);
658   user_align = DECL_USER_ALIGN (field);
659
660   is_bitfield = (type != error_mark_node
661                  && DECL_BIT_FIELD_TYPE (field)
662                  && ! integer_zerop (TYPE_SIZE (type)));
663
664   /* Record must have at least as much alignment as any field.
665      Otherwise, the alignment of the field within the record is
666      meaningless.  */
667   if (is_bitfield && targetm.ms_bitfield_layout_p (rli->t))
668     {
669       /* Here, the alignment of the underlying type of a bitfield can
670          affect the alignment of a record; even a zero-sized field
671          can do this.  The alignment should be to the alignment of
672          the type, except that for zero-size bitfields this only
673          applies if there was an immediately prior, nonzero-size
674          bitfield.  (That's the way it is, experimentally.) */
675       if (! integer_zerop (DECL_SIZE (field))
676           ? ! DECL_PACKED (field)
677           : (rli->prev_field
678              && DECL_BIT_FIELD_TYPE (rli->prev_field)
679              && ! integer_zerop (DECL_SIZE (rli->prev_field))))
680         {
681           unsigned int type_align = TYPE_ALIGN (type);
682           type_align = MAX (type_align, desired_align);
683           if (maximum_field_alignment != 0)
684             type_align = MIN (type_align, maximum_field_alignment);
685           rli->record_align = MAX (rli->record_align, type_align);
686           rli->unpacked_align = MAX (rli->unpacked_align, TYPE_ALIGN (type));
687           /* If we start a new run, make sure we start it properly aligned.  */
688           if ((!rli->prev_field
689                || integer_zerop (DECL_SIZE (field))
690                || integer_zerop (DECL_SIZE (rli->prev_field))
691                || !host_integerp (DECL_SIZE (rli->prev_field), 0)
692                || !host_integerp (TYPE_SIZE (type), 0)
693                || !simple_cst_equal (TYPE_SIZE (type),
694                                      TYPE_SIZE (TREE_TYPE (rli->prev_field)))
695                || (rli->remaining_in_alignment
696                    < tree_low_cst (DECL_SIZE (field), 0)))
697               && desired_align < type_align)
698             desired_align = type_align;
699         }
700     }
701 #ifdef PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS
702   else if (is_bitfield && PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS)
703     {
704       /* Named bit-fields cause the entire structure to have the
705          alignment implied by their type.  Some targets also apply the same
706          rules to unnamed bitfields.  */
707       if (DECL_NAME (field) != 0
708           || targetm.align_anon_bitfield ())
709         {
710           unsigned int type_align = TYPE_ALIGN (type);
711
712 #ifdef ADJUST_FIELD_ALIGN
713           if (! TYPE_USER_ALIGN (type))
714             type_align = ADJUST_FIELD_ALIGN (field, type_align);
715 #endif
716
717           if (maximum_field_alignment != 0)
718             type_align = MIN (type_align, maximum_field_alignment);
719           else if (DECL_PACKED (field))
720             type_align = MIN (type_align, BITS_PER_UNIT);
721
722           /* The alignment of the record is increased to the maximum
723              of the current alignment, the alignment indicated on the
724              field (i.e., the alignment specified by an __aligned__
725              attribute), and the alignment indicated by the type of
726              the field.  */
727           rli->record_align = MAX (rli->record_align, desired_align);
728           rli->record_align = MAX (rli->record_align, type_align);
729
730           if (warn_packed)
731             rli->unpacked_align = MAX (rli->unpacked_align, TYPE_ALIGN (type));
732           user_align |= TYPE_USER_ALIGN (type);
733         }
734     }
735 #endif
736   else
737     {
738       rli->record_align = MAX (rli->record_align, desired_align);
739       rli->unpacked_align = MAX (rli->unpacked_align, TYPE_ALIGN (type));
740     }
741
742   TYPE_USER_ALIGN (rli->t) |= user_align;
743
744   return desired_align;
745 }
746
747 /* Called from place_field to handle unions.  */
748
749 static void
750 place_union_field (record_layout_info rli, tree field)
751 {
752   update_alignment_for_field (rli, field, /*known_align=*/0);
753
754   DECL_FIELD_OFFSET (field) = size_zero_node;
755   DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field) = bitsize_zero_node;
756   SET_DECL_OFFSET_ALIGN (field, BIGGEST_ALIGNMENT);
757
758   /* We assume the union's size will be a multiple of a byte so we don't
759      bother with BITPOS.  */
760   if (TREE_CODE (rli->t) == UNION_TYPE)
761     rli->offset = size_binop (MAX_EXPR, rli->offset, DECL_SIZE_UNIT (field));
762   else if (TREE_CODE (rli->t) == QUAL_UNION_TYPE)
763     rli->offset = fold_build3 (COND_EXPR, sizetype,
764                                DECL_QUALIFIER (field),
765                                DECL_SIZE_UNIT (field), rli->offset);
766 }
767
768 #if defined (PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS) || defined (BITFIELD_NBYTES_LIMITED)
769 /* A bitfield of SIZE with a required access alignment of ALIGN is allocated
770    at BYTE_OFFSET / BIT_OFFSET.  Return nonzero if the field would span more
771    units of alignment than the underlying TYPE.  */
772 static int
773 excess_unit_span (HOST_WIDE_INT byte_offset, HOST_WIDE_INT bit_offset,
774                   HOST_WIDE_INT size, HOST_WIDE_INT align, tree type)
775 {
776   /* Note that the calculation of OFFSET might overflow; we calculate it so
777      that we still get the right result as long as ALIGN is a power of two.  */
778   unsigned HOST_WIDE_INT offset = byte_offset * BITS_PER_UNIT + bit_offset;
779
780   offset = offset % align;
781   return ((offset + size + align - 1) / align
782           > ((unsigned HOST_WIDE_INT) tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 1)
783              / align));
784 }
785 #endif
786
787 /* RLI contains information about the layout of a RECORD_TYPE.  FIELD
788    is a FIELD_DECL to be added after those fields already present in
789    T.  (FIELD is not actually added to the TYPE_FIELDS list here;
790    callers that desire that behavior must manually perform that step.)  */
791
792 void
793 place_field (record_layout_info rli, tree field)
794 {
795   /* The alignment required for FIELD.  */
796   unsigned int desired_align;
797   /* The alignment FIELD would have if we just dropped it into the
798      record as it presently stands.  */
799   unsigned int known_align;
800   unsigned int actual_align;
801   /* The type of this field.  */
802   tree type = TREE_TYPE (field);
803
804   gcc_assert (TREE_CODE (field) != ERROR_MARK);
805
806   if (TREE_CODE (type) == ERROR_MARK)
807     {
808       if (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL)
809         {
810           DECL_FIELD_OFFSET (field) = size_int (0);
811           DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field) = bitsize_int (0);
812         }
813       
814       return;
815     }
816   
817   /* If FIELD is static, then treat it like a separate variable, not
818      really like a structure field.  If it is a FUNCTION_DECL, it's a
819      method.  In both cases, all we do is lay out the decl, and we do
820      it *after* the record is laid out.  */
821   if (TREE_CODE (field) == VAR_DECL)
822     {
823       rli->pending_statics = tree_cons (NULL_TREE, field,
824                                         rli->pending_statics);
825       return;
826     }
827
828   /* Enumerators and enum types which are local to this class need not
829      be laid out.  Likewise for initialized constant fields.  */
830   else if (TREE_CODE (field) != FIELD_DECL)
831     return;
832
833   /* Unions are laid out very differently than records, so split
834      that code off to another function.  */
835   else if (TREE_CODE (rli->t) != RECORD_TYPE)
836     {
837       place_union_field (rli, field);
838       return;
839     }
840
841   /* Work out the known alignment so far.  Note that A & (-A) is the
842      value of the least-significant bit in A that is one.  */
843   if (! integer_zerop (rli->bitpos))
844     known_align = (tree_low_cst (rli->bitpos, 1)
845                    & - tree_low_cst (rli->bitpos, 1));
846   else if (integer_zerop (rli->offset))
847     known_align = 0;
848   else if (host_integerp (rli->offset, 1))
849     known_align = (BITS_PER_UNIT
850                    * (tree_low_cst (rli->offset, 1)
851                       & - tree_low_cst (rli->offset, 1)));
852   else
853     known_align = rli->offset_align;
854
855   desired_align = update_alignment_for_field (rli, field, known_align);
856   if (known_align == 0)
857     known_align = MAX (BIGGEST_ALIGNMENT, rli->record_align);
858
859   if (warn_packed && DECL_PACKED (field))
860     {
861       if (known_align >= TYPE_ALIGN (type))
862         {
863           if (TYPE_ALIGN (type) > desired_align)
864             {
865               if (STRICT_ALIGNMENT)
866                 warning (OPT_Wattributes, "packed attribute causes "
867                          "inefficient alignment for %q+D", field);
868               else
869                 warning (OPT_Wattributes, "packed attribute is "
870                          "unnecessary for %q+D", field);
871             }
872         }
873       else
874         rli->packed_maybe_necessary = 1;
875     }
876
877   /* Does this field automatically have alignment it needs by virtue
878      of the fields that precede it and the record's own alignment?  */
879   if (known_align < desired_align)
880     {
881       /* No, we need to skip space before this field.
882          Bump the cumulative size to multiple of field alignment.  */
883
884       warning (OPT_Wpadded, "padding struct to align %q+D", field);
885
886       /* If the alignment is still within offset_align, just align
887          the bit position.  */
888       if (desired_align < rli->offset_align)
889         rli->bitpos = round_up (rli->bitpos, desired_align);
890       else
891         {
892           /* First adjust OFFSET by the partial bits, then align.  */
893           rli->offset
894             = size_binop (PLUS_EXPR, rli->offset,
895                           fold_convert (sizetype,
896                                         size_binop (CEIL_DIV_EXPR, rli->bitpos,
897                                                     bitsize_unit_node)));
898           rli->bitpos = bitsize_zero_node;
899
900           rli->offset = round_up (rli->offset, desired_align / BITS_PER_UNIT);
901         }
902
903       if (! TREE_CONSTANT (rli->offset))
904         rli->offset_align = desired_align;
905
906     }
907
908   /* Handle compatibility with PCC.  Note that if the record has any
909      variable-sized fields, we need not worry about compatibility.  */
910 #ifdef PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS
911   if (PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS
912       && ! targetm.ms_bitfield_layout_p (rli->t)
913       && TREE_CODE (field) == FIELD_DECL
914       && type != error_mark_node
915       && DECL_BIT_FIELD (field)
916       && ! DECL_PACKED (field)
917       && maximum_field_alignment == 0
918       && ! integer_zerop (DECL_SIZE (field))
919       && host_integerp (DECL_SIZE (field), 1)
920       && host_integerp (rli->offset, 1)
921       && host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1))
922     {
923       unsigned int type_align = TYPE_ALIGN (type);
924       tree dsize = DECL_SIZE (field);
925       HOST_WIDE_INT field_size = tree_low_cst (dsize, 1);
926       HOST_WIDE_INT offset = tree_low_cst (rli->offset, 0);
927       HOST_WIDE_INT bit_offset = tree_low_cst (rli->bitpos, 0);
928
929 #ifdef ADJUST_FIELD_ALIGN
930       if (! TYPE_USER_ALIGN (type))
931         type_align = ADJUST_FIELD_ALIGN (field, type_align);
932 #endif
933
934       /* A bit field may not span more units of alignment of its type
935          than its type itself.  Advance to next boundary if necessary.  */
936       if (excess_unit_span (offset, bit_offset, field_size, type_align, type))
937         rli->bitpos = round_up (rli->bitpos, type_align);
938
939       TYPE_USER_ALIGN (rli->t) |= TYPE_USER_ALIGN (type);
940     }
941 #endif
942
943 #ifdef BITFIELD_NBYTES_LIMITED
944   if (BITFIELD_NBYTES_LIMITED
945       && ! targetm.ms_bitfield_layout_p (rli->t)
946       && TREE_CODE (field) == FIELD_DECL
947       && type != error_mark_node
948       && DECL_BIT_FIELD_TYPE (field)
949       && ! DECL_PACKED (field)
950       && ! integer_zerop (DECL_SIZE (field))
951       && host_integerp (DECL_SIZE (field), 1)
952       && host_integerp (rli->offset, 1)
953       && host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1))
954     {
955       unsigned int type_align = TYPE_ALIGN (type);
956       tree dsize = DECL_SIZE (field);
957       HOST_WIDE_INT field_size = tree_low_cst (dsize, 1);
958       HOST_WIDE_INT offset = tree_low_cst (rli->offset, 0);
959       HOST_WIDE_INT bit_offset = tree_low_cst (rli->bitpos, 0);
960
961 #ifdef ADJUST_FIELD_ALIGN
962       if (! TYPE_USER_ALIGN (type))
963         type_align = ADJUST_FIELD_ALIGN (field, type_align);
964 #endif
965
966       if (maximum_field_alignment != 0)
967         type_align = MIN (type_align, maximum_field_alignment);
968       /* ??? This test is opposite the test in the containing if
969          statement, so this code is unreachable currently.  */
970       else if (DECL_PACKED (field))
971         type_align = MIN (type_align, BITS_PER_UNIT);
972
973       /* A bit field may not span the unit of alignment of its type.
974          Advance to next boundary if necessary.  */
975       if (excess_unit_span (offset, bit_offset, field_size, type_align, type))
976         rli->bitpos = round_up (rli->bitpos, type_align);
977
978       TYPE_USER_ALIGN (rli->t) |= TYPE_USER_ALIGN (type);
979     }
980 #endif
981
982   /* See the docs for TARGET_MS_BITFIELD_LAYOUT_P for details.
983      A subtlety:
984         When a bit field is inserted into a packed record, the whole
985         size of the underlying type is used by one or more same-size
986         adjacent bitfields.  (That is, if its long:3, 32 bits is
987         used in the record, and any additional adjacent long bitfields are
988         packed into the same chunk of 32 bits. However, if the size
989         changes, a new field of that size is allocated.)  In an unpacked
990         record, this is the same as using alignment, but not equivalent
991         when packing.
992
993      Note: for compatibility, we use the type size, not the type alignment
994      to determine alignment, since that matches the documentation */
995
996   if (targetm.ms_bitfield_layout_p (rli->t)
997        && ((DECL_BIT_FIELD_TYPE (field) && ! DECL_PACKED (field))
998           || (rli->prev_field && ! DECL_PACKED (rli->prev_field))))
999     {
1000       /* At this point, either the prior or current are bitfields,
1001          (possibly both), and we're dealing with MS packing.  */
1002       tree prev_saved = rli->prev_field;
1003
1004       /* Is the prior field a bitfield?  If so, handle "runs" of same
1005          type size fields.  */
1006       if (rli->prev_field /* necessarily a bitfield if it exists.  */)
1007         {
1008           /* If both are bitfields, nonzero, and the same size, this is
1009              the middle of a run.  Zero declared size fields are special
1010              and handled as "end of run". (Note: it's nonzero declared
1011              size, but equal type sizes!) (Since we know that both
1012              the current and previous fields are bitfields by the
1013              time we check it, DECL_SIZE must be present for both.) */
1014           if (DECL_BIT_FIELD_TYPE (field)
1015               && !integer_zerop (DECL_SIZE (field))
1016               && !integer_zerop (DECL_SIZE (rli->prev_field))
1017               && host_integerp (DECL_SIZE (rli->prev_field), 0)
1018               && host_integerp (TYPE_SIZE (type), 0)
1019               && simple_cst_equal (TYPE_SIZE (type),
1020                                    TYPE_SIZE (TREE_TYPE (rli->prev_field))))
1021             {
1022               /* We're in the middle of a run of equal type size fields; make
1023                  sure we realign if we run out of bits.  (Not decl size,
1024                  type size!) */
1025               HOST_WIDE_INT bitsize = tree_low_cst (DECL_SIZE (field), 0);
1026
1027               if (rli->remaining_in_alignment < bitsize)
1028                 {
1029                   /* If PREV_FIELD is packed, and we haven't lumped
1030                      non-packed bitfields with it, treat this as if PREV_FIELD
1031                      was not a bitfield.  This avoids anomalies where a packed
1032                      bitfield with long long base type can take up more
1033                      space than a same-size bitfield with base type short.  */
1034                   if (rli->prev_packed)
1035                     rli->prev_field = prev_saved = NULL;
1036                   else
1037                     {
1038                       /* out of bits; bump up to next 'word'.  */
1039                       rli->offset = DECL_FIELD_OFFSET (rli->prev_field);
1040                       rli->bitpos
1041                         = size_binop (PLUS_EXPR, TYPE_SIZE (type),
1042                                       DECL_FIELD_BIT_OFFSET (rli->prev_field));
1043                       rli->prev_field = field;
1044                       rli->remaining_in_alignment
1045                         = tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 0) - bitsize;
1046                     }
1047                 }
1048               else
1049                 rli->remaining_in_alignment -= bitsize;
1050             }
1051           else if (rli->prev_packed)
1052             rli->prev_field = prev_saved = NULL;
1053           else
1054             {
1055               /* End of a run: if leaving a run of bitfields of the same type
1056                  size, we have to "use up" the rest of the bits of the type
1057                  size.
1058
1059                  Compute the new position as the sum of the size for the prior
1060                  type and where we first started working on that type.
1061                  Note: since the beginning of the field was aligned then
1062                  of course the end will be too.  No round needed.  */
1063
1064               if (!integer_zerop (DECL_SIZE (rli->prev_field)))
1065                 {
1066                   tree type_size = TYPE_SIZE (TREE_TYPE (rli->prev_field));
1067
1068                   /* If the desired alignment is greater or equal to TYPE_SIZE,
1069                      we have already adjusted rli->bitpos / rli->offset above.
1070                    */
1071                   if ((unsigned HOST_WIDE_INT) tree_low_cst (type_size, 0)
1072                       > desired_align)
1073                     rli->bitpos
1074                       = size_binop (PLUS_EXPR, type_size,
1075                                     DECL_FIELD_BIT_OFFSET (rli->prev_field));
1076                 }
1077               else
1078                 /* We "use up" size zero fields; the code below should behave
1079                    as if the prior field was not a bitfield.  */
1080                 prev_saved = NULL;
1081
1082               /* Cause a new bitfield to be captured, either this time (if
1083                  currently a bitfield) or next time we see one.  */
1084               if (!DECL_BIT_FIELD_TYPE(field)
1085                  || integer_zerop (DECL_SIZE (field)))
1086                 rli->prev_field = NULL;
1087             }
1088
1089           rli->prev_packed = 0;
1090           normalize_rli (rli);
1091         }
1092
1093       /* If we're starting a new run of same size type bitfields
1094          (or a run of non-bitfields), set up the "first of the run"
1095          fields.
1096
1097          That is, if the current field is not a bitfield, or if there
1098          was a prior bitfield the type sizes differ, or if there wasn't
1099          a prior bitfield the size of the current field is nonzero.
1100
1101          Note: we must be sure to test ONLY the type size if there was
1102          a prior bitfield and ONLY for the current field being zero if
1103          there wasn't.  */
1104
1105       if (!DECL_BIT_FIELD_TYPE (field)
1106           || ( prev_saved != NULL
1107                ? !simple_cst_equal (TYPE_SIZE (type),
1108                                     TYPE_SIZE (TREE_TYPE (prev_saved)))
1109               : !integer_zerop (DECL_SIZE (field)) ))
1110         {
1111           /* Never smaller than a byte for compatibility.  */
1112           unsigned int type_align = BITS_PER_UNIT;
1113
1114           /* (When not a bitfield), we could be seeing a flex array (with
1115              no DECL_SIZE).  Since we won't be using remaining_in_alignment
1116              until we see a bitfield (and come by here again) we just skip
1117              calculating it.  */
1118           if (DECL_SIZE (field) != NULL
1119               && host_integerp (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (field)), 0)
1120               && host_integerp (DECL_SIZE (field), 0))
1121             rli->remaining_in_alignment
1122               = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE(field)), 0)
1123                 - tree_low_cst (DECL_SIZE (field), 0);
1124
1125           /* Now align (conventionally) for the new type.  */
1126           if (!DECL_PACKED(field))
1127             type_align = MAX(TYPE_ALIGN (type), type_align);
1128
1129           if (prev_saved
1130               && DECL_BIT_FIELD_TYPE (prev_saved)
1131               /* If the previous bit-field is zero-sized, we've already
1132                  accounted for its alignment needs (or ignored it, if
1133                  appropriate) while placing it.  */
1134               && ! integer_zerop (DECL_SIZE (prev_saved)))
1135             type_align = MAX (type_align,
1136                               TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (prev_saved)));
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 (DECL_BIT_FIELD_TYPE (field))
1177     {
1178       unsigned int type_align = TYPE_ALIGN (type);
1179
1180       /* Only the MS bitfields use this.  We used to also put any kind of
1181          packed bit fields into prev_field, but that makes no sense, because
1182          an 8 bit packed bit field shouldn't impose more restriction on
1183          following fields than a char field, and the alignment requirements
1184          are also not fulfilled.
1185          There is no sane value to set rli->remaining_in_alignment to when
1186          a packed bitfield in prev_field is unaligned.  */
1187       if (maximum_field_alignment != 0)
1188         type_align = MIN (type_align, maximum_field_alignment);
1189       gcc_assert (rli->prev_field
1190                   || actual_align >= type_align || DECL_PACKED (field)
1191                   || integer_zerop (DECL_SIZE (field))
1192                   || !targetm.ms_bitfield_layout_p (rli->t));
1193       if (rli->prev_field == NULL && actual_align >= type_align
1194           && !integer_zerop (DECL_SIZE (field)))
1195         {
1196           rli->prev_field = field;
1197           /* rli->remaining_in_alignment has not been set if the bitfield
1198              has size zero, or if it is a packed bitfield.  */
1199           rli->remaining_in_alignment
1200             = (tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (field)), 0)
1201                - tree_low_cst (DECL_SIZE (field), 0));
1202           rli->prev_packed = DECL_PACKED (field);
1203
1204         }
1205       else if (rli->prev_field && DECL_PACKED (field))
1206         {
1207           HOST_WIDE_INT bitsize = tree_low_cst (DECL_SIZE (field), 0);
1208
1209           if (rli->remaining_in_alignment < bitsize)
1210             rli->prev_field = NULL;
1211           else
1212             rli->remaining_in_alignment -= bitsize;
1213         }
1214     }
1215
1216   /* Now add size of this field to the size of the record.  If the size is
1217      not constant, treat the field as being a multiple of bytes and just
1218      adjust the offset, resetting the bit position.  Otherwise, apportion the
1219      size amongst the bit position and offset.  First handle the case of an
1220      unspecified size, which can happen when we have an invalid nested struct
1221      definition, such as struct j { struct j { int i; } }.  The error message
1222      is printed in finish_struct.  */
1223   if (DECL_SIZE (field) == 0)
1224     /* Do nothing.  */;
1225   else if (TREE_CODE (DECL_SIZE_UNIT (field)) != INTEGER_CST
1226            || TREE_CONSTANT_OVERFLOW (DECL_SIZE_UNIT (field)))
1227     {
1228       rli->offset
1229         = size_binop (PLUS_EXPR, rli->offset,
1230                       fold_convert (sizetype,
1231                                     size_binop (CEIL_DIV_EXPR, rli->bitpos,
1232                                                 bitsize_unit_node)));
1233       rli->offset
1234         = size_binop (PLUS_EXPR, rli->offset, DECL_SIZE_UNIT (field));
1235       rli->bitpos = bitsize_zero_node;
1236       rli->offset_align = MIN (rli->offset_align, desired_align);
1237     }
1238   else
1239     {
1240       rli->bitpos = size_binop (PLUS_EXPR, rli->bitpos, DECL_SIZE (field));
1241       normalize_rli (rli);
1242     }
1243 }
1244
1245 /* Assuming that all the fields have been laid out, this function uses
1246    RLI to compute the final TYPE_SIZE, TYPE_ALIGN, etc. for the type
1247    indicated by RLI.  */
1248
1249 static void
1250 finalize_record_size (record_layout_info rli)
1251 {
1252   tree unpadded_size, unpadded_size_unit;
1253
1254   /* Now we want just byte and bit offsets, so set the offset alignment
1255      to be a byte and then normalize.  */
1256   rli->offset_align = BITS_PER_UNIT;
1257   normalize_rli (rli);
1258
1259   /* Determine the desired alignment.  */
1260 #ifdef ROUND_TYPE_ALIGN
1261   TYPE_ALIGN (rli->t) = ROUND_TYPE_ALIGN (rli->t, TYPE_ALIGN (rli->t),
1262                                           rli->record_align);
1263 #else
1264   TYPE_ALIGN (rli->t) = MAX (TYPE_ALIGN (rli->t), rli->record_align);
1265 #endif
1266
1267   /* Compute the size so far.  Be sure to allow for extra bits in the
1268      size in bytes.  We have guaranteed above that it will be no more
1269      than a single byte.  */
1270   unpadded_size = rli_size_so_far (rli);
1271   unpadded_size_unit = rli_size_unit_so_far (rli);
1272   if (! integer_zerop (rli->bitpos))
1273     unpadded_size_unit
1274       = size_binop (PLUS_EXPR, unpadded_size_unit, size_one_node);
1275
1276   /* Round the size up to be a multiple of the required alignment.  */
1277   TYPE_SIZE (rli->t) = round_up (unpadded_size, TYPE_ALIGN (rli->t));
1278   TYPE_SIZE_UNIT (rli->t)
1279     = round_up (unpadded_size_unit, TYPE_ALIGN_UNIT (rli->t));
1280
1281   if (TREE_CONSTANT (unpadded_size)
1282       && simple_cst_equal (unpadded_size, TYPE_SIZE (rli->t)) == 0)
1283     warning (OPT_Wpadded, "padding struct size to alignment boundary");
1284
1285   if (warn_packed && TREE_CODE (rli->t) == RECORD_TYPE
1286       && TYPE_PACKED (rli->t) && ! rli->packed_maybe_necessary
1287       && TREE_CONSTANT (unpadded_size))
1288     {
1289       tree unpacked_size;
1290
1291 #ifdef ROUND_TYPE_ALIGN
1292       rli->unpacked_align
1293         = ROUND_TYPE_ALIGN (rli->t, TYPE_ALIGN (rli->t), rli->unpacked_align);
1294 #else
1295       rli->unpacked_align = MAX (TYPE_ALIGN (rli->t), rli->unpacked_align);
1296 #endif
1297
1298       unpacked_size = round_up (TYPE_SIZE (rli->t), rli->unpacked_align);
1299       if (simple_cst_equal (unpacked_size, TYPE_SIZE (rli->t)))
1300         {
1301           TYPE_PACKED (rli->t) = 0;
1302
1303           if (TYPE_NAME (rli->t))
1304             {
1305               const char *name;
1306
1307               if (TREE_CODE (TYPE_NAME (rli->t)) == IDENTIFIER_NODE)
1308                 name = IDENTIFIER_POINTER (TYPE_NAME (rli->t));
1309               else
1310                 name = IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (TYPE_NAME (rli->t)));
1311
1312               if (STRICT_ALIGNMENT)
1313                 warning (OPT_Wpacked, "packed attribute causes inefficient "
1314                          "alignment for %qs", name);
1315               else
1316                 warning (OPT_Wpacked,
1317                          "packed attribute is unnecessary for %qs", name);
1318             }
1319           else
1320             {
1321               if (STRICT_ALIGNMENT)
1322                 warning (OPT_Wpacked,
1323                          "packed attribute causes inefficient alignment");
1324               else
1325                 warning (OPT_Wpacked, "packed attribute is unnecessary");
1326             }
1327         }
1328     }
1329 }
1330
1331 /* Compute the TYPE_MODE for the TYPE (which is a RECORD_TYPE).  */
1332
1333 void
1334 compute_record_mode (tree type)
1335 {
1336   tree field;
1337   enum machine_mode mode = VOIDmode;
1338
1339   /* Most RECORD_TYPEs have BLKmode, so we start off assuming that.
1340      However, if possible, we use a mode that fits in a register
1341      instead, in order to allow for better optimization down the
1342      line.  */
1343   TYPE_MODE (type) = BLKmode;
1344
1345   if (! host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1))
1346     return;
1347
1348   /* A record which has any BLKmode members must itself be
1349      BLKmode; it can't go in a register.  Unless the member is
1350      BLKmode only because it isn't aligned.  */
1351   for (field = TYPE_FIELDS (type); field; field = TREE_CHAIN (field))
1352     {
1353       if (TREE_CODE (field) != FIELD_DECL)
1354         continue;
1355
1356       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == ERROR_MARK
1357           || (TYPE_MODE (TREE_TYPE (field)) == BLKmode
1358               && ! TYPE_NO_FORCE_BLK (TREE_TYPE (field))
1359               && !(TYPE_SIZE (TREE_TYPE (field)) != 0
1360                    && integer_zerop (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (field)))))
1361           || ! host_integerp (bit_position (field), 1)
1362           || DECL_SIZE (field) == 0
1363           || ! host_integerp (DECL_SIZE (field), 1))
1364         return;
1365
1366       /* If this field is the whole struct, remember its mode so
1367          that, say, we can put a double in a class into a DF
1368          register instead of forcing it to live in the stack.  */
1369       if (simple_cst_equal (TYPE_SIZE (type), DECL_SIZE (field)))
1370         mode = DECL_MODE (field);
1371
1372 #ifdef MEMBER_TYPE_FORCES_BLK
1373       /* With some targets, eg. c4x, it is sub-optimal
1374          to access an aligned BLKmode structure as a scalar.  */
1375
1376       if (MEMBER_TYPE_FORCES_BLK (field, mode))
1377         return;
1378 #endif /* MEMBER_TYPE_FORCES_BLK  */
1379     }
1380
1381   /* If we only have one real field; use its mode if that mode's size
1382      matches the type's size.  This only applies to RECORD_TYPE.  This
1383      does not apply to unions.  */
1384   if (TREE_CODE (type) == RECORD_TYPE && mode != VOIDmode
1385       && host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1)
1386       && GET_MODE_BITSIZE (mode) == TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (type)))
1387     TYPE_MODE (type) = mode;
1388   else
1389     TYPE_MODE (type) = mode_for_size_tree (TYPE_SIZE (type), MODE_INT, 1);
1390
1391   /* If structure's known alignment is less than what the scalar
1392      mode would need, and it matters, then stick with BLKmode.  */
1393   if (TYPE_MODE (type) != BLKmode
1394       && STRICT_ALIGNMENT
1395       && ! (TYPE_ALIGN (type) >= BIGGEST_ALIGNMENT
1396             || TYPE_ALIGN (type) >= GET_MODE_ALIGNMENT (TYPE_MODE (type))))
1397     {
1398       /* If this is the only reason this type is BLKmode, then
1399          don't force containing types to be BLKmode.  */
1400       TYPE_NO_FORCE_BLK (type) = 1;
1401       TYPE_MODE (type) = BLKmode;
1402     }
1403 }
1404
1405 /* Compute TYPE_SIZE and TYPE_ALIGN for TYPE, once it has been laid
1406    out.  */
1407
1408 static void
1409 finalize_type_size (tree type)
1410 {
1411   /* Normally, use the alignment corresponding to the mode chosen.
1412      However, where strict alignment is not required, avoid
1413      over-aligning structures, since most compilers do not do this
1414      alignment.  */
1415
1416   if (TYPE_MODE (type) != BLKmode && TYPE_MODE (type) != VOIDmode
1417       && (STRICT_ALIGNMENT
1418           || (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE && TREE_CODE (type) != UNION_TYPE
1419               && TREE_CODE (type) != QUAL_UNION_TYPE
1420               && TREE_CODE (type) != ARRAY_TYPE)))
1421     {
1422       unsigned mode_align = GET_MODE_ALIGNMENT (TYPE_MODE (type));
1423
1424       /* Don't override a larger alignment requirement coming from a user
1425          alignment of one of the fields.  */
1426       if (mode_align >= TYPE_ALIGN (type))
1427         {
1428           TYPE_ALIGN (type) = mode_align;
1429           TYPE_USER_ALIGN (type) = 0;
1430         }
1431     }
1432
1433   /* Do machine-dependent extra alignment.  */
1434 #ifdef ROUND_TYPE_ALIGN
1435   TYPE_ALIGN (type)
1436     = ROUND_TYPE_ALIGN (type, TYPE_ALIGN (type), BITS_PER_UNIT);
1437 #endif
1438
1439   /* If we failed to find a simple way to calculate the unit size
1440      of the type, find it by division.  */
1441   if (TYPE_SIZE_UNIT (type) == 0 && TYPE_SIZE (type) != 0)
1442     /* TYPE_SIZE (type) is computed in bitsizetype.  After the division, the
1443        result will fit in sizetype.  We will get more efficient code using
1444        sizetype, so we force a conversion.  */
1445     TYPE_SIZE_UNIT (type)
1446       = fold_convert (sizetype,
1447                       size_binop (FLOOR_DIV_EXPR, TYPE_SIZE (type),
1448                                   bitsize_unit_node));
1449
1450   if (TYPE_SIZE (type) != 0)
1451     {
1452       TYPE_SIZE (type) = round_up (TYPE_SIZE (type), TYPE_ALIGN (type));
1453       TYPE_SIZE_UNIT (type) = round_up (TYPE_SIZE_UNIT (type),
1454                                         TYPE_ALIGN_UNIT (type));
1455     }
1456
1457   /* Evaluate nonconstant sizes only once, either now or as soon as safe.  */
1458   if (TYPE_SIZE (type) != 0 && TREE_CODE (TYPE_SIZE (type)) != INTEGER_CST)
1459     TYPE_SIZE (type) = variable_size (TYPE_SIZE (type));
1460   if (TYPE_SIZE_UNIT (type) != 0
1461       && TREE_CODE (TYPE_SIZE_UNIT (type)) != INTEGER_CST)
1462     TYPE_SIZE_UNIT (type) = variable_size (TYPE_SIZE_UNIT (type));
1463
1464   /* Also layout any other variants of the type.  */
1465   if (TYPE_NEXT_VARIANT (type)
1466       || type != TYPE_MAIN_VARIANT (type))
1467     {
1468       tree variant;
1469       /* Record layout info of this variant.  */
1470       tree size = TYPE_SIZE (type);
1471       tree size_unit = TYPE_SIZE_UNIT (type);
1472       unsigned int align = TYPE_ALIGN (type);
1473       unsigned int user_align = TYPE_USER_ALIGN (type);
1474       enum machine_mode mode = TYPE_MODE (type);
1475
1476       /* Copy it into all variants.  */
1477       for (variant = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
1478            variant != 0;
1479            variant = TYPE_NEXT_VARIANT (variant))
1480         {
1481           TYPE_SIZE (variant) = size;
1482           TYPE_SIZE_UNIT (variant) = size_unit;
1483           TYPE_ALIGN (variant) = align;
1484           TYPE_USER_ALIGN (variant) = user_align;
1485           TYPE_MODE (variant) = mode;
1486         }
1487     }
1488 }
1489
1490 /* Do all of the work required to layout the type indicated by RLI,
1491    once the fields have been laid out.  This function will call `free'
1492    for RLI, unless FREE_P is false.  Passing a value other than false
1493    for FREE_P is bad practice; this option only exists to support the
1494    G++ 3.2 ABI.  */
1495
1496 void
1497 finish_record_layout (record_layout_info rli, int free_p)
1498 {
1499   /* Compute the final size.  */
1500   finalize_record_size (rli);
1501
1502   /* Compute the TYPE_MODE for the record.  */
1503   compute_record_mode (rli->t);
1504
1505   /* Perform any last tweaks to the TYPE_SIZE, etc.  */
1506   finalize_type_size (rli->t);
1507
1508   /* Lay out any static members.  This is done now because their type
1509      may use the record's type.  */
1510   while (rli->pending_statics)
1511     {
1512       layout_decl (TREE_VALUE (rli->pending_statics), 0);
1513       rli->pending_statics = TREE_CHAIN (rli->pending_statics);
1514     }
1515
1516   /* Clean up.  */
1517   if (free_p)
1518     free (rli);
1519 }
1520 \f
1521
1522 /* Finish processing a builtin RECORD_TYPE type TYPE.  It's name is
1523    NAME, its fields are chained in reverse on FIELDS.
1524
1525    If ALIGN_TYPE is non-null, it is given the same alignment as
1526    ALIGN_TYPE.  */
1527
1528 void
1529 finish_builtin_struct (tree type, const char *name, tree fields,
1530                        tree align_type)
1531 {
1532   tree tail, next;
1533
1534   for (tail = NULL_TREE; fields; tail = fields, fields = next)
1535     {
1536       DECL_FIELD_CONTEXT (fields) = type;
1537       next = TREE_CHAIN (fields);
1538       TREE_CHAIN (fields) = tail;
1539     }
1540   TYPE_FIELDS (type) = tail;
1541
1542   if (align_type)
1543     {
1544       TYPE_ALIGN (type) = TYPE_ALIGN (align_type);
1545       TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (align_type);
1546     }
1547
1548   layout_type (type);
1549 #if 0 /* not yet, should get fixed properly later */
1550   TYPE_NAME (type) = make_type_decl (get_identifier (name), type);
1551 #else
1552   TYPE_NAME (type) = build_decl (TYPE_DECL, get_identifier (name), type);
1553 #endif
1554   TYPE_STUB_DECL (type) = TYPE_NAME (type);
1555   layout_decl (TYPE_NAME (type), 0);
1556 }
1557
1558 /* Calculate the mode, size, and alignment for TYPE.
1559    For an array type, calculate the element separation as well.
1560    Record TYPE on the chain of permanent or temporary types
1561    so that dbxout will find out about it.
1562
1563    TYPE_SIZE of a type is nonzero if the type has been laid out already.
1564    layout_type does nothing on such a type.
1565
1566    If the type is incomplete, its TYPE_SIZE remains zero.  */
1567
1568 void
1569 layout_type (tree type)
1570 {
1571   gcc_assert (type);
1572
1573   if (type == error_mark_node)
1574     return;
1575
1576   /* Do nothing if type has been laid out before.  */
1577   if (TYPE_SIZE (type))
1578     return;
1579
1580   switch (TREE_CODE (type))
1581     {
1582     case LANG_TYPE:
1583       /* This kind of type is the responsibility
1584          of the language-specific code.  */
1585       gcc_unreachable ();
1586
1587     case BOOLEAN_TYPE:  /* Used for Java, Pascal, and Chill.  */
1588       if (TYPE_PRECISION (type) == 0)
1589         TYPE_PRECISION (type) = 1; /* default to one byte/boolean.  */
1590
1591       /* ... fall through ...  */
1592
1593     case INTEGER_TYPE:
1594     case ENUMERAL_TYPE:
1595     case CHAR_TYPE:
1596       if (TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (type)) == INTEGER_CST
1597           && tree_int_cst_sgn (TYPE_MIN_VALUE (type)) >= 0)
1598         TYPE_UNSIGNED (type) = 1;
1599
1600       TYPE_MODE (type) = smallest_mode_for_size (TYPE_PRECISION (type),
1601                                                  MODE_INT);
1602       TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)));
1603       TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type)));
1604       break;
1605
1606     case REAL_TYPE:
1607       TYPE_MODE (type) = mode_for_size (TYPE_PRECISION (type), MODE_FLOAT, 0);
1608       TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)));
1609       TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type)));
1610       break;
1611
1612     case COMPLEX_TYPE:
1613       TYPE_UNSIGNED (type) = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (type));
1614       TYPE_MODE (type)
1615         = mode_for_size (2 * TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (type)),
1616                          (TREE_CODE (TREE_TYPE (type)) == REAL_TYPE
1617                           ? MODE_COMPLEX_FLOAT : MODE_COMPLEX_INT),
1618                          0);
1619       TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)));
1620       TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type)));
1621       break;
1622
1623     case VECTOR_TYPE:
1624       {
1625         int nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
1626         tree nunits_tree = build_int_cst (NULL_TREE, nunits);
1627         tree innertype = TREE_TYPE (type);
1628
1629         gcc_assert (!(nunits & (nunits - 1)));
1630
1631         /* Find an appropriate mode for the vector type.  */
1632         if (TYPE_MODE (type) == VOIDmode)
1633           {
1634             enum machine_mode innermode = TYPE_MODE (innertype);
1635             enum machine_mode mode;
1636
1637             /* First, look for a supported vector type.  */
1638             if (SCALAR_FLOAT_MODE_P (innermode))
1639               mode = MIN_MODE_VECTOR_FLOAT;
1640             else
1641               mode = MIN_MODE_VECTOR_INT;
1642
1643             for (; mode != VOIDmode ; mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
1644               if (GET_MODE_NUNITS (mode) == nunits
1645                   && GET_MODE_INNER (mode) == innermode
1646                   && targetm.vector_mode_supported_p (mode))
1647                 break;
1648
1649             /* For integers, try mapping it to a same-sized scalar mode.  */
1650             if (mode == VOIDmode
1651                 && GET_MODE_CLASS (innermode) == MODE_INT)
1652               mode = mode_for_size (nunits * GET_MODE_BITSIZE (innermode),
1653                                     MODE_INT, 0);
1654
1655             if (mode == VOIDmode || !have_regs_of_mode[mode])
1656               TYPE_MODE (type) = BLKmode;
1657             else
1658               TYPE_MODE (type) = mode;
1659           }
1660
1661         TYPE_UNSIGNED (type) = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (type));
1662         TYPE_SIZE_UNIT (type) = int_const_binop (MULT_EXPR,
1663                                                  TYPE_SIZE_UNIT (innertype),
1664                                                  nunits_tree, 0);
1665         TYPE_SIZE (type) = int_const_binop (MULT_EXPR, TYPE_SIZE (innertype),
1666                                             nunits_tree, 0);
1667
1668         /* Always naturally align vectors.  This prevents ABI changes
1669            depending on whether or not native vector modes are supported.  */
1670         TYPE_ALIGN (type) = tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 0);
1671         break;
1672       }
1673
1674     case VOID_TYPE:
1675       /* This is an incomplete type and so doesn't have a size.  */
1676       TYPE_ALIGN (type) = 1;
1677       TYPE_USER_ALIGN (type) = 0;
1678       TYPE_MODE (type) = VOIDmode;
1679       break;
1680
1681     case OFFSET_TYPE:
1682       TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (POINTER_SIZE);
1683       TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (POINTER_SIZE / BITS_PER_UNIT);
1684       /* A pointer might be MODE_PARTIAL_INT,
1685          but ptrdiff_t must be integral.  */
1686       TYPE_MODE (type) = mode_for_size (POINTER_SIZE, MODE_INT, 0);
1687       break;
1688
1689     case FUNCTION_TYPE:
1690     case METHOD_TYPE:
1691       /* It's hard to see what the mode and size of a function ought to
1692          be, but we do know the alignment is FUNCTION_BOUNDARY, so
1693          make it consistent with that.  */
1694       TYPE_MODE (type) = mode_for_size (FUNCTION_BOUNDARY, MODE_INT, 0);
1695       TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (FUNCTION_BOUNDARY);
1696       TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (FUNCTION_BOUNDARY / BITS_PER_UNIT);
1697       break;
1698
1699     case POINTER_TYPE:
1700     case REFERENCE_TYPE:
1701       {
1702
1703         enum machine_mode mode = ((TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
1704                                    && reference_types_internal)
1705                                   ? Pmode : TYPE_MODE (type));
1706
1707         int nbits = GET_MODE_BITSIZE (mode);
1708
1709         TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (nbits);
1710         TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (GET_MODE_SIZE (mode));
1711         TYPE_UNSIGNED (type) = 1;
1712         TYPE_PRECISION (type) = nbits;
1713       }
1714       break;
1715
1716     case ARRAY_TYPE:
1717       {
1718         tree index = TYPE_DOMAIN (type);
1719         tree element = TREE_TYPE (type);
1720
1721         build_pointer_type (element);
1722
1723         /* We need to know both bounds in order to compute the size.  */
1724         if (index && TYPE_MAX_VALUE (index) && TYPE_MIN_VALUE (index)
1725             && TYPE_SIZE (element))
1726           {
1727             tree ub = TYPE_MAX_VALUE (index);
1728             tree lb = TYPE_MIN_VALUE (index);
1729             tree length;
1730             tree element_size;
1731
1732             /* The initial subtraction should happen in the original type so
1733                that (possible) negative values are handled appropriately.  */
1734             length = size_binop (PLUS_EXPR, size_one_node,
1735                                  fold_convert (sizetype,
1736                                                fold_build2 (MINUS_EXPR,
1737                                                             TREE_TYPE (lb),
1738                                                             ub, lb)));
1739
1740             /* Special handling for arrays of bits (for Chill).  */
1741             element_size = TYPE_SIZE (element);
1742             if (TYPE_PACKED (type) && INTEGRAL_TYPE_P (element)
1743                 && (integer_zerop (TYPE_MAX_VALUE (element))
1744                     || integer_onep (TYPE_MAX_VALUE (element)))
1745                 && host_integerp (TYPE_MIN_VALUE (element), 1))
1746               {
1747                 HOST_WIDE_INT maxvalue
1748                   = tree_low_cst (TYPE_MAX_VALUE (element), 1);
1749                 HOST_WIDE_INT minvalue
1750                   = tree_low_cst (TYPE_MIN_VALUE (element), 1);
1751
1752                 if (maxvalue - minvalue == 1
1753                     && (maxvalue == 1 || maxvalue == 0))
1754                   element_size = integer_one_node;
1755               }
1756
1757             /* If neither bound is a constant and sizetype is signed, make
1758                sure the size is never negative.  We should really do this
1759                if *either* bound is non-constant, but this is the best
1760                compromise between C and Ada.  */
1761             if (!TYPE_UNSIGNED (sizetype)
1762                 && TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (index)) != INTEGER_CST
1763                 && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (index)) != INTEGER_CST)
1764               length = size_binop (MAX_EXPR, length, size_zero_node);
1765
1766             TYPE_SIZE (type) = size_binop (MULT_EXPR, element_size,
1767                                            fold_convert (bitsizetype, 
1768                                                          length));
1769
1770             /* If we know the size of the element, calculate the total
1771                size directly, rather than do some division thing below.
1772                This optimization helps Fortran assumed-size arrays
1773                (where the size of the array is determined at runtime)
1774                substantially.
1775                Note that we can't do this in the case where the size of
1776                the elements is one bit since TYPE_SIZE_UNIT cannot be
1777                set correctly in that case.  */
1778             if (TYPE_SIZE_UNIT (element) != 0 && ! integer_onep (element_size))
1779               TYPE_SIZE_UNIT (type)
1780                 = size_binop (MULT_EXPR, TYPE_SIZE_UNIT (element), length);
1781           }
1782
1783         /* Now round the alignment and size,
1784            using machine-dependent criteria if any.  */
1785
1786 #ifdef ROUND_TYPE_ALIGN
1787         TYPE_ALIGN (type)
1788           = ROUND_TYPE_ALIGN (type, TYPE_ALIGN (element), BITS_PER_UNIT);
1789 #else
1790         TYPE_ALIGN (type) = MAX (TYPE_ALIGN (element), BITS_PER_UNIT);
1791 #endif
1792         TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (element);
1793         TYPE_MODE (type) = BLKmode;
1794         if (TYPE_SIZE (type) != 0
1795 #ifdef MEMBER_TYPE_FORCES_BLK
1796             && ! MEMBER_TYPE_FORCES_BLK (type, VOIDmode)
1797 #endif
1798             /* BLKmode elements force BLKmode aggregate;
1799                else extract/store fields may lose.  */
1800             && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type)) != BLKmode
1801                 || TYPE_NO_FORCE_BLK (TREE_TYPE (type))))
1802           {
1803             /* One-element arrays get the component type's mode.  */
1804             if (simple_cst_equal (TYPE_SIZE (type),
1805                                   TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type))))
1806               TYPE_MODE (type) = TYPE_MODE (TREE_TYPE (type));
1807             else
1808               TYPE_MODE (type)
1809                 = mode_for_size_tree (TYPE_SIZE (type), MODE_INT, 1);
1810
1811             if (TYPE_MODE (type) != BLKmode
1812                 && STRICT_ALIGNMENT && TYPE_ALIGN (type) < BIGGEST_ALIGNMENT
1813                 && TYPE_ALIGN (type) < GET_MODE_ALIGNMENT (TYPE_MODE (type))
1814                 && TYPE_MODE (type) != BLKmode)
1815               {
1816                 TYPE_NO_FORCE_BLK (type) = 1;
1817                 TYPE_MODE (type) = BLKmode;
1818               }
1819           }
1820         /* When the element size is constant, check that it is at least as
1821            large as the element alignment.  */
1822         if (TYPE_SIZE_UNIT (element)
1823             && TREE_CODE (TYPE_SIZE_UNIT (element)) == INTEGER_CST
1824             /* If TYPE_SIZE_UNIT overflowed, then it is certainly larger than
1825                TYPE_ALIGN_UNIT.  */
1826             && !TREE_CONSTANT_OVERFLOW (TYPE_SIZE_UNIT (element))
1827             && !integer_zerop (TYPE_SIZE_UNIT (element))
1828             && compare_tree_int (TYPE_SIZE_UNIT (element),
1829                                  TYPE_ALIGN_UNIT (element)) < 0)
1830           error ("alignment of array elements is greater than element size");
1831         break;
1832       }
1833
1834     case RECORD_TYPE:
1835     case UNION_TYPE:
1836     case QUAL_UNION_TYPE:
1837       {
1838         tree field;
1839         record_layout_info rli;
1840
1841         /* Initialize the layout information.  */
1842         rli = start_record_layout (type);
1843
1844         /* If this is a QUAL_UNION_TYPE, we want to process the fields
1845            in the reverse order in building the COND_EXPR that denotes
1846            its size.  We reverse them again later.  */
1847         if (TREE_CODE (type) == QUAL_UNION_TYPE)
1848           TYPE_FIELDS (type) = nreverse (TYPE_FIELDS (type));
1849
1850         /* Place all the fields.  */
1851         for (field = TYPE_FIELDS (type); field; field = TREE_CHAIN (field))
1852           place_field (rli, field);
1853
1854         if (TREE_CODE (type) == QUAL_UNION_TYPE)
1855           TYPE_FIELDS (type) = nreverse (TYPE_FIELDS (type));
1856
1857         if (lang_adjust_rli)
1858           (*lang_adjust_rli) (rli);
1859
1860         /* Finish laying out the record.  */
1861         finish_record_layout (rli, /*free_p=*/true);
1862       }
1863       break;
1864
1865     default:
1866       gcc_unreachable ();
1867     }
1868
1869   /* Compute the final TYPE_SIZE, TYPE_ALIGN, etc. for TYPE.  For
1870      records and unions, finish_record_layout already called this
1871      function.  */
1872   if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE
1873       && TREE_CODE (type) != UNION_TYPE
1874       && TREE_CODE (type) != QUAL_UNION_TYPE)
1875     finalize_type_size (type);
1876
1877   /* If an alias set has been set for this aggregate when it was incomplete,
1878      force it into alias set 0.
1879      This is too conservative, but we cannot call record_component_aliases
1880      here because some frontends still change the aggregates after
1881      layout_type.  */
1882   if (AGGREGATE_TYPE_P (type) && TYPE_ALIAS_SET_KNOWN_P (type))
1883     TYPE_ALIAS_SET (type) = 0;
1884 }
1885 \f
1886 /* Create and return a type for signed integers of PRECISION bits.  */
1887
1888 tree
1889 make_signed_type (int precision)
1890 {
1891   tree type = make_node (INTEGER_TYPE);
1892
1893   TYPE_PRECISION (type) = precision;
1894
1895   fixup_signed_type (type);
1896   return type;
1897 }
1898
1899 /* Create and return a type for unsigned integers of PRECISION bits.  */
1900
1901 tree
1902 make_unsigned_type (int precision)
1903 {
1904   tree type = make_node (INTEGER_TYPE);
1905
1906   TYPE_PRECISION (type) = precision;
1907
1908   fixup_unsigned_type (type);
1909   return type;
1910 }
1911 \f
1912 /* Initialize sizetype and bitsizetype to a reasonable and temporary
1913    value to enable integer types to be created.  */
1914
1915 void
1916 initialize_sizetypes (bool signed_p)
1917 {
1918   tree t = make_node (INTEGER_TYPE);
1919
1920   TYPE_MODE (t) = SImode;
1921   TYPE_ALIGN (t) = GET_MODE_ALIGNMENT (SImode);
1922   TYPE_USER_ALIGN (t) = 0;
1923   TYPE_IS_SIZETYPE (t) = 1;
1924   TYPE_UNSIGNED (t) = !signed_p;
1925   TYPE_SIZE (t) = build_int_cst (t, GET_MODE_BITSIZE (SImode));
1926   TYPE_SIZE_UNIT (t) = build_int_cst (t, GET_MODE_SIZE (SImode));
1927   TYPE_PRECISION (t) = GET_MODE_BITSIZE (SImode);
1928   TYPE_MIN_VALUE (t) = build_int_cst (t, 0);
1929
1930   /* 1000 avoids problems with possible overflow and is certainly
1931      larger than any size value we'd want to be storing.  */
1932   TYPE_MAX_VALUE (t) = build_int_cst (t, 1000);
1933
1934   sizetype = t;
1935   bitsizetype = build_distinct_type_copy (t);
1936 }
1937
1938 /* Make sizetype a version of TYPE, and initialize *sizetype
1939    accordingly.  We do this by overwriting the stub sizetype and
1940    bitsizetype nodes created by initialize_sizetypes.  This makes sure
1941    that (a) anything stubby about them no longer exists, (b) any
1942    INTEGER_CSTs created with such a type, remain valid.  */
1943
1944 void
1945 set_sizetype (tree type)
1946 {
1947   int oprecision = TYPE_PRECISION (type);
1948   /* The *bitsizetype types use a precision that avoids overflows when
1949      calculating signed sizes / offsets in bits.  However, when
1950      cross-compiling from a 32 bit to a 64 bit host, we are limited to 64 bit
1951      precision.  */
1952   int precision = MIN (oprecision + BITS_PER_UNIT_LOG + 1,
1953                        2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
1954   tree t;
1955
1956   gcc_assert (TYPE_UNSIGNED (type) == TYPE_UNSIGNED (sizetype));
1957
1958   t = build_distinct_type_copy (type);
1959   /* We do want to use sizetype's cache, as we will be replacing that
1960      type.  */
1961   TYPE_CACHED_VALUES (t) = TYPE_CACHED_VALUES (sizetype);
1962   TYPE_CACHED_VALUES_P (t) = TYPE_CACHED_VALUES_P (sizetype);
1963   TREE_TYPE (TYPE_CACHED_VALUES (t)) = type;
1964   TYPE_UID (t) = TYPE_UID (sizetype);
1965   TYPE_IS_SIZETYPE (t) = 1;
1966   
1967   /* Replace our original stub sizetype.  */
1968   memcpy (sizetype, t, tree_size (sizetype));
1969   TYPE_MAIN_VARIANT (sizetype) = sizetype;
1970   
1971   t = make_node (INTEGER_TYPE);
1972   TYPE_NAME (t) = get_identifier ("bit_size_type");
1973   /* We do want to use bitsizetype's cache, as we will be replacing that
1974      type.  */
1975   TYPE_CACHED_VALUES (t) = TYPE_CACHED_VALUES (bitsizetype);
1976   TYPE_CACHED_VALUES_P (t) = TYPE_CACHED_VALUES_P (bitsizetype);
1977   TYPE_PRECISION (t) = precision;
1978   TYPE_UID (t) = TYPE_UID (bitsizetype);
1979   TYPE_IS_SIZETYPE (t) = 1;
1980
1981   /* Replace our original stub bitsizetype.  */
1982   memcpy (bitsizetype, t, tree_size (bitsizetype));
1983   TYPE_MAIN_VARIANT (bitsizetype) = bitsizetype;
1984   
1985   if (TYPE_UNSIGNED (type))
1986     {
1987       fixup_unsigned_type (bitsizetype);
1988       ssizetype = build_distinct_type_copy (make_signed_type (oprecision));
1989       TYPE_IS_SIZETYPE (ssizetype) = 1;
1990       sbitsizetype = build_distinct_type_copy (make_signed_type (precision));
1991       TYPE_IS_SIZETYPE (sbitsizetype) = 1;
1992     }
1993   else
1994     {
1995       fixup_signed_type (bitsizetype);
1996       ssizetype = sizetype;
1997       sbitsizetype = bitsizetype;
1998     }
1999 }
2000 \f
2001 /* TYPE is an integral type, i.e., an INTEGRAL_TYPE, ENUMERAL_TYPE,
2002    BOOLEAN_TYPE, or CHAR_TYPE.  Set TYPE_MIN_VALUE and TYPE_MAX_VALUE
2003    for TYPE, based on the PRECISION and whether or not the TYPE
2004    IS_UNSIGNED.  PRECISION need not correspond to a width supported
2005    natively by the hardware; for example, on a machine with 8-bit,
2006    16-bit, and 32-bit register modes, PRECISION might be 7, 23, or
2007    61.  */
2008
2009 void
2010 set_min_and_max_values_for_integral_type (tree type,
2011                                           int precision,
2012                                           bool is_unsigned)
2013 {
2014   tree min_value;
2015   tree max_value;
2016
2017   if (is_unsigned)
2018     {
2019       min_value = build_int_cst (type, 0);
2020       max_value
2021         = build_int_cst_wide (type, precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT >= 0
2022                               ? -1
2023                               : ((HOST_WIDE_INT) 1 << precision) - 1,
2024                               precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT > 0
2025                               ? ((unsigned HOST_WIDE_INT) ~0
2026                                  >> (HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2027                                      - (precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT)))
2028                               : 0);
2029     }
2030   else
2031     {
2032       min_value
2033         = build_int_cst_wide (type,
2034                               (precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT > 0
2035                                ? 0
2036                                : (HOST_WIDE_INT) (-1) << (precision - 1)),
2037                               (((HOST_WIDE_INT) (-1)
2038                                 << (precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1 > 0
2039                                     ? precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1
2040                                     : 0))));
2041       max_value
2042         = build_int_cst_wide (type,
2043                               (precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT > 0
2044                                ? -1
2045                                : ((HOST_WIDE_INT) 1 << (precision - 1)) - 1),
2046                               (precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1 > 0
2047                                ? (((HOST_WIDE_INT) 1
2048                                    << (precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1))) - 1
2049                                : 0));
2050     }
2051
2052   TYPE_MIN_VALUE (type) = min_value;
2053   TYPE_MAX_VALUE (type) = max_value;
2054 }
2055
2056 /* Set the extreme values of TYPE based on its precision in bits,
2057    then lay it out.  Used when make_signed_type won't do
2058    because the tree code is not INTEGER_TYPE.
2059    E.g. for Pascal, when the -fsigned-char option is given.  */
2060
2061 void
2062 fixup_signed_type (tree type)
2063 {
2064   int precision = TYPE_PRECISION (type);
2065
2066   /* We can not represent properly constants greater then
2067      2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT, still we need the types
2068      as they are used by i386 vector extensions and friends.  */
2069   if (precision > HOST_BITS_PER_WIDE_INT * 2)
2070     precision = HOST_BITS_PER_WIDE_INT * 2;
2071
2072   set_min_and_max_values_for_integral_type (type, precision,
2073                                             /*is_unsigned=*/false);
2074
2075   /* Lay out the type: set its alignment, size, etc.  */
2076   layout_type (type);
2077 }
2078
2079 /* Set the extreme values of TYPE based on its precision in bits,
2080    then lay it out.  This is used both in `make_unsigned_type'
2081    and for enumeral types.  */
2082
2083 void
2084 fixup_unsigned_type (tree type)
2085 {
2086   int precision = TYPE_PRECISION (type);
2087
2088   /* We can not represent properly constants greater then
2089      2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT, still we need the types
2090      as they are used by i386 vector extensions and friends.  */
2091   if (precision > HOST_BITS_PER_WIDE_INT * 2)
2092     precision = HOST_BITS_PER_WIDE_INT * 2;
2093
2094   TYPE_UNSIGNED (type) = 1;
2095
2096   set_min_and_max_values_for_integral_type (type, precision,
2097                                             /*is_unsigned=*/true);
2098
2099   /* Lay out the type: set its alignment, size, etc.  */
2100   layout_type (type);
2101 }
2102 \f
2103 /* Find the best machine mode to use when referencing a bit field of length
2104    BITSIZE bits starting at BITPOS.
2105
2106    The underlying object is known to be aligned to a boundary of ALIGN bits.
2107    If LARGEST_MODE is not VOIDmode, it means that we should not use a mode
2108    larger than LARGEST_MODE (usually SImode).
2109
2110    If no mode meets all these conditions, we return VOIDmode.  Otherwise, if
2111    VOLATILEP is true or SLOW_BYTE_ACCESS is false, we return the smallest
2112    mode meeting these conditions.
2113
2114    Otherwise (VOLATILEP is false and SLOW_BYTE_ACCESS is true), we return
2115    the largest mode (but a mode no wider than UNITS_PER_WORD) that meets
2116    all the conditions.  */
2117
2118 enum machine_mode
2119 get_best_mode (int bitsize, int bitpos, unsigned int align,
2120                enum machine_mode largest_mode, int volatilep)
2121 {
2122   enum machine_mode mode;
2123   unsigned int unit = 0;
2124
2125   /* Find the narrowest integer mode that contains the bit field.  */
2126   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT); mode != VOIDmode;
2127        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
2128     {
2129       unit = GET_MODE_BITSIZE (mode);
2130       if ((bitpos % unit) + bitsize <= unit)
2131         break;
2132     }
2133
2134   if (mode == VOIDmode
2135       /* It is tempting to omit the following line
2136          if STRICT_ALIGNMENT is true.
2137          But that is incorrect, since if the bitfield uses part of 3 bytes
2138          and we use a 4-byte mode, we could get a spurious segv
2139          if the extra 4th byte is past the end of memory.
2140          (Though at least one Unix compiler ignores this problem:
2141          that on the Sequent 386 machine.  */
2142       || MIN (unit, BIGGEST_ALIGNMENT) > align
2143       || (largest_mode != VOIDmode && unit > GET_MODE_BITSIZE (largest_mode)))
2144     return VOIDmode;
2145
2146   if (SLOW_BYTE_ACCESS && ! volatilep)
2147     {
2148       enum machine_mode wide_mode = VOIDmode, tmode;
2149
2150       for (tmode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT); tmode != VOIDmode;
2151            tmode = GET_MODE_WIDER_MODE (tmode))
2152         {
2153           unit = GET_MODE_BITSIZE (tmode);
2154           if (bitpos / unit == (bitpos + bitsize - 1) / unit
2155               && unit <= BITS_PER_WORD
2156               && unit <= MIN (align, BIGGEST_ALIGNMENT)
2157               && (largest_mode == VOIDmode
2158                   || unit <= GET_MODE_BITSIZE (largest_mode)))
2159             wide_mode = tmode;
2160         }
2161
2162       if (wide_mode != VOIDmode)
2163         return wide_mode;
2164     }
2165
2166   return mode;
2167 }
2168
2169 /* Gets minimal and maximal values for MODE (signed or unsigned depending on
2170    SIGN).  The returned constants are made to be usable in TARGET_MODE.  */
2171
2172 void
2173 get_mode_bounds (enum machine_mode mode, int sign,
2174                  enum machine_mode target_mode,
2175                  rtx *mmin, rtx *mmax)
2176 {
2177   unsigned size = GET_MODE_BITSIZE (mode);
2178   unsigned HOST_WIDE_INT min_val, max_val;
2179
2180   gcc_assert (size <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
2181
2182   if (sign)
2183     {
2184       min_val = -((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1));
2185       max_val = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1)) - 1;
2186     }
2187   else
2188     {
2189       min_val = 0;
2190       max_val = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1) << 1) - 1;
2191     }
2192
2193   *mmin = gen_int_mode (min_val, target_mode);
2194   *mmax = gen_int_mode (max_val, target_mode);
2195 }
2196
2197 #include "gt-stor-layout.h"