OSDN Git Service

2006-02-20 Paolo Bonzini <bonzini@gnu.org>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / stor-layout.c
1 /* C-compiler utilities for types and variables storage layout
2    Copyright (C) 1987, 1988, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1996, 1998,
3    1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006
4    Free Software Foundation, Inc.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
20 Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
21 02110-1301, USA.  */
22
23
24 #include "config.h"
25 #include "system.h"
26 #include "coretypes.h"
27 #include "tm.h"
28 #include "tree.h"
29 #include "rtl.h"
30 #include "tm_p.h"
31 #include "flags.h"
32 #include "function.h"
33 #include "expr.h"
34 #include "output.h"
35 #include "toplev.h"
36 #include "ggc.h"
37 #include "target.h"
38 #include "langhooks.h"
39 #include "regs.h"
40 #include "params.h"
41
42 /* Data type for the expressions representing sizes of data types.
43    It is the first integer type laid out.  */
44 tree sizetype_tab[(int) TYPE_KIND_LAST];
45
46 /* If nonzero, this is an upper limit on alignment of structure fields.
47    The value is measured in bits.  */
48 unsigned int maximum_field_alignment = TARGET_DEFAULT_PACK_STRUCT * BITS_PER_UNIT;
49 /* ... and its original value in bytes, specified via -fpack-struct=<value>.  */
50 unsigned int initial_max_fld_align = TARGET_DEFAULT_PACK_STRUCT;
51
52 /* Nonzero if all REFERENCE_TYPEs are internal and hence should be
53    allocated in Pmode, not ptr_mode.   Set only by internal_reference_types
54    called only by a front end.  */
55 static int reference_types_internal = 0;
56
57 static void finalize_record_size (record_layout_info);
58 static void finalize_type_size (tree);
59 static void place_union_field (record_layout_info, tree);
60 #if defined (PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS) || defined (BITFIELD_NBYTES_LIMITED)
61 static int excess_unit_span (HOST_WIDE_INT, HOST_WIDE_INT, HOST_WIDE_INT,
62                              HOST_WIDE_INT, tree);
63 #endif
64 extern void debug_rli (record_layout_info);
65 \f
66 /* SAVE_EXPRs for sizes of types and decls, waiting to be expanded.  */
67
68 static GTY(()) tree pending_sizes;
69
70 /* Show that REFERENCE_TYPES are internal and should be Pmode.  Called only
71    by front end.  */
72
73 void
74 internal_reference_types (void)
75 {
76   reference_types_internal = 1;
77 }
78
79 /* Get a list of all the objects put on the pending sizes list.  */
80
81 tree
82 get_pending_sizes (void)
83 {
84   tree chain = pending_sizes;
85
86   pending_sizes = 0;
87   return chain;
88 }
89
90 /* Add EXPR to the pending sizes list.  */
91
92 void
93 put_pending_size (tree expr)
94 {
95   /* Strip any simple arithmetic from EXPR to see if it has an underlying
96      SAVE_EXPR.  */
97   expr = skip_simple_arithmetic (expr);
98
99   if (TREE_CODE (expr) == SAVE_EXPR)
100     pending_sizes = tree_cons (NULL_TREE, expr, pending_sizes);
101 }
102
103 /* Put a chain of objects into the pending sizes list, which must be
104    empty.  */
105
106 void
107 put_pending_sizes (tree chain)
108 {
109   gcc_assert (!pending_sizes);
110   pending_sizes = chain;
111 }
112
113 /* Given a size SIZE that may not be a constant, return a SAVE_EXPR
114    to serve as the actual size-expression for a type or decl.  */
115
116 tree
117 variable_size (tree size)
118 {
119   tree save;
120
121   /* If the language-processor is to take responsibility for variable-sized
122      items (e.g., languages which have elaboration procedures like Ada),
123      just return SIZE unchanged.  Likewise for self-referential sizes and
124      constant sizes.  */
125   if (TREE_CONSTANT (size)
126       || lang_hooks.decls.global_bindings_p () < 0
127       || CONTAINS_PLACEHOLDER_P (size))
128     return size;
129
130   size = save_expr (size);
131
132   /* If an array with a variable number of elements is declared, and
133      the elements require destruction, we will emit a cleanup for the
134      array.  That cleanup is run both on normal exit from the block
135      and in the exception-handler for the block.  Normally, when code
136      is used in both ordinary code and in an exception handler it is
137      `unsaved', i.e., all SAVE_EXPRs are recalculated.  However, we do
138      not wish to do that here; the array-size is the same in both
139      places.  */
140   save = skip_simple_arithmetic (size);
141
142   if (cfun && cfun->x_dont_save_pending_sizes_p)
143     /* The front-end doesn't want us to keep a list of the expressions
144        that determine sizes for variable size objects.  Trust it.  */
145     return size;
146
147   if (lang_hooks.decls.global_bindings_p ())
148     {
149       if (TREE_CONSTANT (size))
150         error ("type size can%'t be explicitly evaluated");
151       else
152         error ("variable-size type declared outside of any function");
153
154       return size_one_node;
155     }
156
157   put_pending_size (save);
158
159   return size;
160 }
161 \f
162 #ifndef MAX_FIXED_MODE_SIZE
163 #define MAX_FIXED_MODE_SIZE GET_MODE_BITSIZE (DImode)
164 #endif
165
166 /* Return the machine mode to use for a nonscalar of SIZE bits.  The
167    mode must be in class CLASS, and have exactly that many value bits;
168    it may have padding as well.  If LIMIT is nonzero, modes of wider
169    than MAX_FIXED_MODE_SIZE will not be used.  */
170
171 enum machine_mode
172 mode_for_size (unsigned int size, enum mode_class class, int limit)
173 {
174   enum machine_mode mode;
175
176   if (limit && size > MAX_FIXED_MODE_SIZE)
177     return BLKmode;
178
179   /* Get the first mode which has this size, in the specified class.  */
180   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (class); mode != VOIDmode;
181        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
182     if (GET_MODE_PRECISION (mode) == size)
183       return mode;
184
185   return BLKmode;
186 }
187
188 /* Similar, except passed a tree node.  */
189
190 enum machine_mode
191 mode_for_size_tree (tree size, enum mode_class class, int limit)
192 {
193   if (TREE_CODE (size) != INTEGER_CST
194       || TREE_OVERFLOW (size)
195       /* What we really want to say here is that the size can fit in a
196          host integer, but we know there's no way we'd find a mode for
197          this many bits, so there's no point in doing the precise test.  */
198       || compare_tree_int (size, 1000) > 0)
199     return BLKmode;
200   else
201     return mode_for_size (tree_low_cst (size, 1), class, limit);
202 }
203
204 /* Similar, but never return BLKmode; return the narrowest mode that
205    contains at least the requested number of value bits.  */
206
207 enum machine_mode
208 smallest_mode_for_size (unsigned int size, enum mode_class class)
209 {
210   enum machine_mode mode;
211
212   /* Get the first mode which has at least this size, in the
213      specified class.  */
214   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (class); mode != VOIDmode;
215        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
216     if (GET_MODE_PRECISION (mode) >= size)
217       return mode;
218
219   gcc_unreachable ();
220 }
221
222 /* Find an integer mode of the exact same size, or BLKmode on failure.  */
223
224 enum machine_mode
225 int_mode_for_mode (enum machine_mode mode)
226 {
227   switch (GET_MODE_CLASS (mode))
228     {
229     case MODE_INT:
230     case MODE_PARTIAL_INT:
231       break;
232
233     case MODE_COMPLEX_INT:
234     case MODE_COMPLEX_FLOAT:
235     case MODE_FLOAT:
236     case MODE_DECIMAL_FLOAT:
237     case MODE_VECTOR_INT:
238     case MODE_VECTOR_FLOAT:
239       mode = mode_for_size (GET_MODE_BITSIZE (mode), MODE_INT, 0);
240       break;
241
242     case MODE_RANDOM:
243       if (mode == BLKmode)
244         break;
245
246       /* ... fall through ...  */
247
248     case MODE_CC:
249     default:
250       gcc_unreachable ();
251     }
252
253   return mode;
254 }
255
256 /* Return the alignment of MODE. This will be bounded by 1 and
257    BIGGEST_ALIGNMENT.  */
258
259 unsigned int
260 get_mode_alignment (enum machine_mode mode)
261 {
262   return MIN (BIGGEST_ALIGNMENT, MAX (1, mode_base_align[mode]*BITS_PER_UNIT));
263 }
264
265 \f
266 /* Subroutine of layout_decl: Force alignment required for the data type.
267    But if the decl itself wants greater alignment, don't override that.  */
268
269 static inline void
270 do_type_align (tree type, tree decl)
271 {
272   if (TYPE_ALIGN (type) > DECL_ALIGN (decl))
273     {
274       DECL_ALIGN (decl) = TYPE_ALIGN (type);
275       if (TREE_CODE (decl) == FIELD_DECL)
276         DECL_USER_ALIGN (decl) = TYPE_USER_ALIGN (type);
277     }
278 }
279
280 /* Set the size, mode and alignment of a ..._DECL node.
281    TYPE_DECL does need this for C++.
282    Note that LABEL_DECL and CONST_DECL nodes do not need this,
283    and FUNCTION_DECL nodes have them set up in a special (and simple) way.
284    Don't call layout_decl for them.
285
286    KNOWN_ALIGN is the amount of alignment we can assume this
287    decl has with no special effort.  It is relevant only for FIELD_DECLs
288    and depends on the previous fields.
289    All that matters about KNOWN_ALIGN is which powers of 2 divide it.
290    If KNOWN_ALIGN is 0, it means, "as much alignment as you like":
291    the record will be aligned to suit.  */
292
293 void
294 layout_decl (tree decl, unsigned int known_align)
295 {
296   tree type = TREE_TYPE (decl);
297   enum tree_code code = TREE_CODE (decl);
298   rtx rtl = NULL_RTX;
299
300   if (code == CONST_DECL)
301     return;
302   
303   gcc_assert (code == VAR_DECL || code == PARM_DECL || code == RESULT_DECL
304               || code == TYPE_DECL ||code == FIELD_DECL);
305   
306   rtl = DECL_RTL_IF_SET (decl);
307
308   if (type == error_mark_node)
309     type = void_type_node;
310
311   /* Usually the size and mode come from the data type without change,
312      however, the front-end may set the explicit width of the field, so its
313      size may not be the same as the size of its type.  This happens with
314      bitfields, of course (an `int' bitfield may be only 2 bits, say), but it
315      also happens with other fields.  For example, the C++ front-end creates
316      zero-sized fields corresponding to empty base classes, and depends on
317      layout_type setting DECL_FIELD_BITPOS correctly for the field.  Set the
318      size in bytes from the size in bits.  If we have already set the mode,
319      don't set it again since we can be called twice for FIELD_DECLs.  */
320
321   DECL_UNSIGNED (decl) = TYPE_UNSIGNED (type);
322   if (DECL_MODE (decl) == VOIDmode)
323     DECL_MODE (decl) = TYPE_MODE (type);
324
325   if (DECL_SIZE (decl) == 0)
326     {
327       DECL_SIZE (decl) = TYPE_SIZE (type);
328       DECL_SIZE_UNIT (decl) = TYPE_SIZE_UNIT (type);
329     }
330   else if (DECL_SIZE_UNIT (decl) == 0)
331     DECL_SIZE_UNIT (decl)
332       = fold_convert (sizetype, size_binop (CEIL_DIV_EXPR, DECL_SIZE (decl),
333                                             bitsize_unit_node));
334
335   if (code != FIELD_DECL)
336     /* For non-fields, update the alignment from the type.  */
337     do_type_align (type, decl);
338   else
339     /* For fields, it's a bit more complicated...  */
340     {
341       bool old_user_align = DECL_USER_ALIGN (decl);
342       bool zero_bitfield = false;
343       bool packed_p = DECL_PACKED (decl);
344       unsigned int mfa;
345
346       if (DECL_BIT_FIELD (decl))
347         {
348           DECL_BIT_FIELD_TYPE (decl) = type;
349
350           /* A zero-length bit-field affects the alignment of the next
351              field.  In essence such bit-fields are not influenced by
352              any packing due to #pragma pack or attribute packed.  */
353           if (integer_zerop (DECL_SIZE (decl))
354               && ! targetm.ms_bitfield_layout_p (DECL_FIELD_CONTEXT (decl)))
355             {
356               zero_bitfield = true;
357               packed_p = false;
358 #ifdef PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS
359               if (PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS)
360                 do_type_align (type, decl);
361               else
362 #endif
363                 {
364 #ifdef EMPTY_FIELD_BOUNDARY
365                   if (EMPTY_FIELD_BOUNDARY > DECL_ALIGN (decl))
366                     {
367                       DECL_ALIGN (decl) = EMPTY_FIELD_BOUNDARY;
368                       DECL_USER_ALIGN (decl) = 0;
369                     }
370 #endif
371                 }
372             }
373
374           /* See if we can use an ordinary integer mode for a bit-field.
375              Conditions are: a fixed size that is correct for another mode
376              and occupying a complete byte or bytes on proper boundary.  */
377           if (TYPE_SIZE (type) != 0
378               && TREE_CODE (TYPE_SIZE (type)) == INTEGER_CST
379               && GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) == MODE_INT)
380             {
381               enum machine_mode xmode
382                 = mode_for_size_tree (DECL_SIZE (decl), MODE_INT, 1);
383
384               if (xmode != BLKmode
385                   && (known_align == 0
386                       || known_align >= GET_MODE_ALIGNMENT (xmode)))
387                 {
388                   DECL_ALIGN (decl) = MAX (GET_MODE_ALIGNMENT (xmode),
389                                            DECL_ALIGN (decl));
390                   DECL_MODE (decl) = xmode;
391                   DECL_BIT_FIELD (decl) = 0;
392                 }
393             }
394
395           /* Turn off DECL_BIT_FIELD if we won't need it set.  */
396           if (TYPE_MODE (type) == BLKmode && DECL_MODE (decl) == BLKmode
397               && known_align >= TYPE_ALIGN (type)
398               && DECL_ALIGN (decl) >= TYPE_ALIGN (type))
399             DECL_BIT_FIELD (decl) = 0;
400         }
401       else if (packed_p && DECL_USER_ALIGN (decl))
402         /* Don't touch DECL_ALIGN.  For other packed fields, go ahead and
403            round up; we'll reduce it again below.  We want packing to
404            supersede USER_ALIGN inherited from the type, but defer to
405            alignment explicitly specified on the field decl.  */;
406       else
407         do_type_align (type, decl);
408
409       /* If the field is of variable size, we can't misalign it since we
410          have no way to make a temporary to align the result.  But this
411          isn't an issue if the decl is not addressable.  Likewise if it
412          is of unknown size.
413
414          Note that do_type_align may set DECL_USER_ALIGN, so we need to
415          check old_user_align instead.  */
416       if (packed_p
417           && !old_user_align
418           && (DECL_NONADDRESSABLE_P (decl)
419               || DECL_SIZE_UNIT (decl) == 0
420               || TREE_CODE (DECL_SIZE_UNIT (decl)) == INTEGER_CST))
421         DECL_ALIGN (decl) = MIN (DECL_ALIGN (decl), BITS_PER_UNIT);
422
423       if (! packed_p && ! DECL_USER_ALIGN (decl))
424         {
425           /* Some targets (i.e. i386, VMS) limit struct field alignment
426              to a lower boundary than alignment of variables unless
427              it was overridden by attribute aligned.  */
428 #ifdef BIGGEST_FIELD_ALIGNMENT
429           DECL_ALIGN (decl)
430             = MIN (DECL_ALIGN (decl), (unsigned) BIGGEST_FIELD_ALIGNMENT);
431 #endif
432 #ifdef ADJUST_FIELD_ALIGN
433           DECL_ALIGN (decl) = ADJUST_FIELD_ALIGN (decl, DECL_ALIGN (decl));
434 #endif
435         }
436
437       if (zero_bitfield)
438         mfa = initial_max_fld_align * BITS_PER_UNIT;
439       else
440         mfa = maximum_field_alignment;
441       /* Should this be controlled by DECL_USER_ALIGN, too?  */
442       if (mfa != 0)
443         DECL_ALIGN (decl) = MIN (DECL_ALIGN (decl), mfa);
444     }
445
446   /* Evaluate nonconstant size only once, either now or as soon as safe.  */
447   if (DECL_SIZE (decl) != 0 && TREE_CODE (DECL_SIZE (decl)) != INTEGER_CST)
448     DECL_SIZE (decl) = variable_size (DECL_SIZE (decl));
449   if (DECL_SIZE_UNIT (decl) != 0
450       && TREE_CODE (DECL_SIZE_UNIT (decl)) != INTEGER_CST)
451     DECL_SIZE_UNIT (decl) = variable_size (DECL_SIZE_UNIT (decl));
452
453   /* If requested, warn about definitions of large data objects.  */
454   if (warn_larger_than
455       && (code == VAR_DECL || code == PARM_DECL)
456       && ! DECL_EXTERNAL (decl))
457     {
458       tree size = DECL_SIZE_UNIT (decl);
459
460       if (size != 0 && TREE_CODE (size) == INTEGER_CST
461           && compare_tree_int (size, larger_than_size) > 0)
462         {
463           int size_as_int = TREE_INT_CST_LOW (size);
464
465           if (compare_tree_int (size, size_as_int) == 0)
466             warning (0, "size of %q+D is %d bytes", decl, size_as_int);
467           else
468             warning (0, "size of %q+D is larger than %wd bytes",
469                      decl, larger_than_size);
470         }
471     }
472
473   /* If the RTL was already set, update its mode and mem attributes.  */
474   if (rtl)
475     {
476       PUT_MODE (rtl, DECL_MODE (decl));
477       SET_DECL_RTL (decl, 0);
478       set_mem_attributes (rtl, decl, 1);
479       SET_DECL_RTL (decl, rtl);
480     }
481 }
482
483 /* Given a VAR_DECL, PARM_DECL or RESULT_DECL, clears the results of
484    a previous call to layout_decl and calls it again.  */
485
486 void
487 relayout_decl (tree decl)
488 {
489   DECL_SIZE (decl) = DECL_SIZE_UNIT (decl) = 0;
490   DECL_MODE (decl) = VOIDmode;
491   DECL_ALIGN (decl) = 0;
492   SET_DECL_RTL (decl, 0);
493
494   layout_decl (decl, 0);
495 }
496 \f
497 /* Hook for a front-end function that can modify the record layout as needed
498    immediately before it is finalized.  */
499
500 static void (*lang_adjust_rli) (record_layout_info) = 0;
501
502 void
503 set_lang_adjust_rli (void (*f) (record_layout_info))
504 {
505   lang_adjust_rli = f;
506 }
507
508 /* Begin laying out type T, which may be a RECORD_TYPE, UNION_TYPE, or
509    QUAL_UNION_TYPE.  Return a pointer to a struct record_layout_info which
510    is to be passed to all other layout functions for this record.  It is the
511    responsibility of the caller to call `free' for the storage returned.
512    Note that garbage collection is not permitted until we finish laying
513    out the record.  */
514
515 record_layout_info
516 start_record_layout (tree t)
517 {
518   record_layout_info rli = xmalloc (sizeof (struct record_layout_info_s));
519
520   rli->t = t;
521
522   /* If the type has a minimum specified alignment (via an attribute
523      declaration, for example) use it -- otherwise, start with a
524      one-byte alignment.  */
525   rli->record_align = MAX (BITS_PER_UNIT, TYPE_ALIGN (t));
526   rli->unpacked_align = rli->record_align;
527   rli->offset_align = MAX (rli->record_align, BIGGEST_ALIGNMENT);
528
529 #ifdef STRUCTURE_SIZE_BOUNDARY
530   /* Packed structures don't need to have minimum size.  */
531   if (! TYPE_PACKED (t))
532     rli->record_align = MAX (rli->record_align, (unsigned) STRUCTURE_SIZE_BOUNDARY);
533 #endif
534
535   rli->offset = size_zero_node;
536   rli->bitpos = bitsize_zero_node;
537   rli->prev_field = 0;
538   rli->pending_statics = 0;
539   rli->packed_maybe_necessary = 0;
540
541   return rli;
542 }
543
544 /* These four routines perform computations that convert between
545    the offset/bitpos forms and byte and bit offsets.  */
546
547 tree
548 bit_from_pos (tree offset, tree bitpos)
549 {
550   return size_binop (PLUS_EXPR, bitpos,
551                      size_binop (MULT_EXPR, 
552                                  fold_convert (bitsizetype, offset),
553                                  bitsize_unit_node));
554 }
555
556 tree
557 byte_from_pos (tree offset, tree bitpos)
558 {
559   return size_binop (PLUS_EXPR, offset,
560                      fold_convert (sizetype,
561                                    size_binop (TRUNC_DIV_EXPR, bitpos,
562                                                bitsize_unit_node)));
563 }
564
565 void
566 pos_from_bit (tree *poffset, tree *pbitpos, unsigned int off_align,
567               tree pos)
568 {
569   *poffset = size_binop (MULT_EXPR,
570                          fold_convert (sizetype,
571                                        size_binop (FLOOR_DIV_EXPR, pos,
572                                                    bitsize_int (off_align))),
573                          size_int (off_align / BITS_PER_UNIT));
574   *pbitpos = size_binop (FLOOR_MOD_EXPR, pos, bitsize_int (off_align));
575 }
576
577 /* Given a pointer to bit and byte offsets and an offset alignment,
578    normalize the offsets so they are within the alignment.  */
579
580 void
581 normalize_offset (tree *poffset, tree *pbitpos, unsigned int off_align)
582 {
583   /* If the bit position is now larger than it should be, adjust it
584      downwards.  */
585   if (compare_tree_int (*pbitpos, off_align) >= 0)
586     {
587       tree extra_aligns = size_binop (FLOOR_DIV_EXPR, *pbitpos,
588                                       bitsize_int (off_align));
589
590       *poffset
591         = size_binop (PLUS_EXPR, *poffset,
592                       size_binop (MULT_EXPR, 
593                                   fold_convert (sizetype, extra_aligns),
594                                   size_int (off_align / BITS_PER_UNIT)));
595
596       *pbitpos
597         = size_binop (FLOOR_MOD_EXPR, *pbitpos, bitsize_int (off_align));
598     }
599 }
600
601 /* Print debugging information about the information in RLI.  */
602
603 void
604 debug_rli (record_layout_info rli)
605 {
606   print_node_brief (stderr, "type", rli->t, 0);
607   print_node_brief (stderr, "\noffset", rli->offset, 0);
608   print_node_brief (stderr, " bitpos", rli->bitpos, 0);
609
610   fprintf (stderr, "\naligns: rec = %u, unpack = %u, off = %u\n",
611            rli->record_align, rli->unpacked_align,
612            rli->offset_align);
613   if (rli->packed_maybe_necessary)
614     fprintf (stderr, "packed may be necessary\n");
615
616   if (rli->pending_statics)
617     {
618       fprintf (stderr, "pending statics:\n");
619       debug_tree (rli->pending_statics);
620     }
621 }
622
623 /* Given an RLI with a possibly-incremented BITPOS, adjust OFFSET and
624    BITPOS if necessary to keep BITPOS below OFFSET_ALIGN.  */
625
626 void
627 normalize_rli (record_layout_info rli)
628 {
629   normalize_offset (&rli->offset, &rli->bitpos, rli->offset_align);
630 }
631
632 /* Returns the size in bytes allocated so far.  */
633
634 tree
635 rli_size_unit_so_far (record_layout_info rli)
636 {
637   return byte_from_pos (rli->offset, rli->bitpos);
638 }
639
640 /* Returns the size in bits allocated so far.  */
641
642 tree
643 rli_size_so_far (record_layout_info rli)
644 {
645   return bit_from_pos (rli->offset, rli->bitpos);
646 }
647
648 /* FIELD is about to be added to RLI->T.  The alignment (in bits) of
649    the next available location within the record is given by KNOWN_ALIGN.
650    Update the variable alignment fields in RLI, and return the alignment
651    to give the FIELD.  */
652
653 unsigned int
654 update_alignment_for_field (record_layout_info rli, tree field,
655                             unsigned int known_align)
656 {
657   /* The alignment required for FIELD.  */
658   unsigned int desired_align;
659   /* The type of this field.  */
660   tree type = TREE_TYPE (field);
661   /* True if the field was explicitly aligned by the user.  */
662   bool user_align;
663   bool is_bitfield;
664
665   /* Lay out the field so we know what alignment it needs.  */
666   layout_decl (field, known_align);
667   desired_align = DECL_ALIGN (field);
668   user_align = DECL_USER_ALIGN (field);
669
670   is_bitfield = (type != error_mark_node
671                  && DECL_BIT_FIELD_TYPE (field)
672                  && ! integer_zerop (TYPE_SIZE (type)));
673
674   /* Record must have at least as much alignment as any field.
675      Otherwise, the alignment of the field within the record is
676      meaningless.  */
677   if (is_bitfield && targetm.ms_bitfield_layout_p (rli->t))
678     {
679       /* Here, the alignment of the underlying type of a bitfield can
680          affect the alignment of a record; even a zero-sized field
681          can do this.  The alignment should be to the alignment of
682          the type, except that for zero-size bitfields this only
683          applies if there was an immediately prior, nonzero-size
684          bitfield.  (That's the way it is, experimentally.) */
685       if (! integer_zerop (DECL_SIZE (field))
686           ? ! DECL_PACKED (field)
687           : (rli->prev_field
688              && DECL_BIT_FIELD_TYPE (rli->prev_field)
689              && ! integer_zerop (DECL_SIZE (rli->prev_field))))
690         {
691           unsigned int type_align = TYPE_ALIGN (type);
692           type_align = MAX (type_align, desired_align);
693           if (maximum_field_alignment != 0)
694             type_align = MIN (type_align, maximum_field_alignment);
695           rli->record_align = MAX (rli->record_align, type_align);
696           rli->unpacked_align = MAX (rli->unpacked_align, TYPE_ALIGN (type));
697           /* If we start a new run, make sure we start it properly aligned.  */
698           if ((!rli->prev_field
699                || integer_zerop (DECL_SIZE (field))
700                || integer_zerop (DECL_SIZE (rli->prev_field))
701                || !host_integerp (DECL_SIZE (rli->prev_field), 0)
702                || !host_integerp (TYPE_SIZE (type), 0)
703                || !simple_cst_equal (TYPE_SIZE (type),
704                                      TYPE_SIZE (TREE_TYPE (rli->prev_field)))
705                || (rli->remaining_in_alignment
706                    < tree_low_cst (DECL_SIZE (field), 0)))
707               && desired_align < type_align)
708             desired_align = type_align;
709         }
710     }
711 #ifdef PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS
712   else if (is_bitfield && PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS)
713     {
714       /* Named bit-fields cause the entire structure to have the
715          alignment implied by their type.  Some targets also apply the same
716          rules to unnamed bitfields.  */
717       if (DECL_NAME (field) != 0
718           || targetm.align_anon_bitfield ())
719         {
720           unsigned int type_align = TYPE_ALIGN (type);
721
722 #ifdef ADJUST_FIELD_ALIGN
723           if (! TYPE_USER_ALIGN (type))
724             type_align = ADJUST_FIELD_ALIGN (field, type_align);
725 #endif
726
727           /* Targets might chose to handle unnamed and hence possibly
728              zero-width bitfield.  Those are not influenced by #pragmas
729              or packed attributes.  */
730           if (integer_zerop (DECL_SIZE (field)))
731             {
732               if (initial_max_fld_align)
733                 type_align = MIN (type_align,
734                                   initial_max_fld_align * BITS_PER_UNIT);
735             }
736           else if (maximum_field_alignment != 0)
737             type_align = MIN (type_align, maximum_field_alignment);
738           else if (DECL_PACKED (field))
739             type_align = MIN (type_align, BITS_PER_UNIT);
740
741           /* The alignment of the record is increased to the maximum
742              of the current alignment, the alignment indicated on the
743              field (i.e., the alignment specified by an __aligned__
744              attribute), and the alignment indicated by the type of
745              the field.  */
746           rli->record_align = MAX (rli->record_align, desired_align);
747           rli->record_align = MAX (rli->record_align, type_align);
748
749           if (warn_packed)
750             rli->unpacked_align = MAX (rli->unpacked_align, TYPE_ALIGN (type));
751           user_align |= TYPE_USER_ALIGN (type);
752         }
753     }
754 #endif
755   else
756     {
757       rli->record_align = MAX (rli->record_align, desired_align);
758       rli->unpacked_align = MAX (rli->unpacked_align, TYPE_ALIGN (type));
759     }
760
761   TYPE_USER_ALIGN (rli->t) |= user_align;
762
763   return desired_align;
764 }
765
766 /* Called from place_field to handle unions.  */
767
768 static void
769 place_union_field (record_layout_info rli, tree field)
770 {
771   update_alignment_for_field (rli, field, /*known_align=*/0);
772
773   DECL_FIELD_OFFSET (field) = size_zero_node;
774   DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field) = bitsize_zero_node;
775   SET_DECL_OFFSET_ALIGN (field, BIGGEST_ALIGNMENT);
776
777   /* We assume the union's size will be a multiple of a byte so we don't
778      bother with BITPOS.  */
779   if (TREE_CODE (rli->t) == UNION_TYPE)
780     rli->offset = size_binop (MAX_EXPR, rli->offset, DECL_SIZE_UNIT (field));
781   else if (TREE_CODE (rli->t) == QUAL_UNION_TYPE)
782     rli->offset = fold_build3 (COND_EXPR, sizetype,
783                                DECL_QUALIFIER (field),
784                                DECL_SIZE_UNIT (field), rli->offset);
785 }
786
787 #if defined (PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS) || defined (BITFIELD_NBYTES_LIMITED)
788 /* A bitfield of SIZE with a required access alignment of ALIGN is allocated
789    at BYTE_OFFSET / BIT_OFFSET.  Return nonzero if the field would span more
790    units of alignment than the underlying TYPE.  */
791 static int
792 excess_unit_span (HOST_WIDE_INT byte_offset, HOST_WIDE_INT bit_offset,
793                   HOST_WIDE_INT size, HOST_WIDE_INT align, tree type)
794 {
795   /* Note that the calculation of OFFSET might overflow; we calculate it so
796      that we still get the right result as long as ALIGN is a power of two.  */
797   unsigned HOST_WIDE_INT offset = byte_offset * BITS_PER_UNIT + bit_offset;
798
799   offset = offset % align;
800   return ((offset + size + align - 1) / align
801           > ((unsigned HOST_WIDE_INT) tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 1)
802              / align));
803 }
804 #endif
805
806 /* RLI contains information about the layout of a RECORD_TYPE.  FIELD
807    is a FIELD_DECL to be added after those fields already present in
808    T.  (FIELD is not actually added to the TYPE_FIELDS list here;
809    callers that desire that behavior must manually perform that step.)  */
810
811 void
812 place_field (record_layout_info rli, tree field)
813 {
814   /* The alignment required for FIELD.  */
815   unsigned int desired_align;
816   /* The alignment FIELD would have if we just dropped it into the
817      record as it presently stands.  */
818   unsigned int known_align;
819   unsigned int actual_align;
820   /* The type of this field.  */
821   tree type = TREE_TYPE (field);
822
823   gcc_assert (TREE_CODE (field) != ERROR_MARK);
824
825   if (TREE_CODE (type) == ERROR_MARK)
826     {
827       if (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL)
828         {
829           DECL_FIELD_OFFSET (field) = size_int (0);
830           DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field) = bitsize_int (0);
831         }
832       
833       return;
834     }
835   
836   /* If FIELD is static, then treat it like a separate variable, not
837      really like a structure field.  If it is a FUNCTION_DECL, it's a
838      method.  In both cases, all we do is lay out the decl, and we do
839      it *after* the record is laid out.  */
840   if (TREE_CODE (field) == VAR_DECL)
841     {
842       rli->pending_statics = tree_cons (NULL_TREE, field,
843                                         rli->pending_statics);
844       return;
845     }
846
847   /* Enumerators and enum types which are local to this class need not
848      be laid out.  Likewise for initialized constant fields.  */
849   else if (TREE_CODE (field) != FIELD_DECL)
850     return;
851
852   /* Unions are laid out very differently than records, so split
853      that code off to another function.  */
854   else if (TREE_CODE (rli->t) != RECORD_TYPE)
855     {
856       place_union_field (rli, field);
857       return;
858     }
859
860   /* Work out the known alignment so far.  Note that A & (-A) is the
861      value of the least-significant bit in A that is one.  */
862   if (! integer_zerop (rli->bitpos))
863     known_align = (tree_low_cst (rli->bitpos, 1)
864                    & - tree_low_cst (rli->bitpos, 1));
865   else if (integer_zerop (rli->offset))
866     known_align = 0;
867   else if (host_integerp (rli->offset, 1))
868     known_align = (BITS_PER_UNIT
869                    * (tree_low_cst (rli->offset, 1)
870                       & - tree_low_cst (rli->offset, 1)));
871   else
872     known_align = rli->offset_align;
873
874   desired_align = update_alignment_for_field (rli, field, known_align);
875   if (known_align == 0)
876     known_align = MAX (BIGGEST_ALIGNMENT, rli->record_align);
877
878   if (warn_packed && DECL_PACKED (field))
879     {
880       if (known_align >= TYPE_ALIGN (type))
881         {
882           if (TYPE_ALIGN (type) > desired_align)
883             {
884               if (STRICT_ALIGNMENT)
885                 warning (OPT_Wattributes, "packed attribute causes "
886                          "inefficient alignment for %q+D", field);
887               else
888                 warning (OPT_Wattributes, "packed attribute is "
889                          "unnecessary for %q+D", field);
890             }
891         }
892       else
893         rli->packed_maybe_necessary = 1;
894     }
895
896   /* Does this field automatically have alignment it needs by virtue
897      of the fields that precede it and the record's own alignment?  */
898   if (known_align < desired_align)
899     {
900       /* No, we need to skip space before this field.
901          Bump the cumulative size to multiple of field alignment.  */
902
903       warning (OPT_Wpadded, "padding struct to align %q+D", field);
904
905       /* If the alignment is still within offset_align, just align
906          the bit position.  */
907       if (desired_align < rli->offset_align)
908         rli->bitpos = round_up (rli->bitpos, desired_align);
909       else
910         {
911           /* First adjust OFFSET by the partial bits, then align.  */
912           rli->offset
913             = size_binop (PLUS_EXPR, rli->offset,
914                           fold_convert (sizetype,
915                                         size_binop (CEIL_DIV_EXPR, rli->bitpos,
916                                                     bitsize_unit_node)));
917           rli->bitpos = bitsize_zero_node;
918
919           rli->offset = round_up (rli->offset, desired_align / BITS_PER_UNIT);
920         }
921
922       if (! TREE_CONSTANT (rli->offset))
923         rli->offset_align = desired_align;
924
925     }
926
927   /* Handle compatibility with PCC.  Note that if the record has any
928      variable-sized fields, we need not worry about compatibility.  */
929 #ifdef PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS
930   if (PCC_BITFIELD_TYPE_MATTERS
931       && ! targetm.ms_bitfield_layout_p (rli->t)
932       && TREE_CODE (field) == FIELD_DECL
933       && type != error_mark_node
934       && DECL_BIT_FIELD (field)
935       && ! DECL_PACKED (field)
936       && maximum_field_alignment == 0
937       && ! integer_zerop (DECL_SIZE (field))
938       && host_integerp (DECL_SIZE (field), 1)
939       && host_integerp (rli->offset, 1)
940       && host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1))
941     {
942       unsigned int type_align = TYPE_ALIGN (type);
943       tree dsize = DECL_SIZE (field);
944       HOST_WIDE_INT field_size = tree_low_cst (dsize, 1);
945       HOST_WIDE_INT offset = tree_low_cst (rli->offset, 0);
946       HOST_WIDE_INT bit_offset = tree_low_cst (rli->bitpos, 0);
947
948 #ifdef ADJUST_FIELD_ALIGN
949       if (! TYPE_USER_ALIGN (type))
950         type_align = ADJUST_FIELD_ALIGN (field, type_align);
951 #endif
952
953       /* A bit field may not span more units of alignment of its type
954          than its type itself.  Advance to next boundary if necessary.  */
955       if (excess_unit_span (offset, bit_offset, field_size, type_align, type))
956         rli->bitpos = round_up (rli->bitpos, type_align);
957
958       TYPE_USER_ALIGN (rli->t) |= TYPE_USER_ALIGN (type);
959     }
960 #endif
961
962 #ifdef BITFIELD_NBYTES_LIMITED
963   if (BITFIELD_NBYTES_LIMITED
964       && ! targetm.ms_bitfield_layout_p (rli->t)
965       && TREE_CODE (field) == FIELD_DECL
966       && type != error_mark_node
967       && DECL_BIT_FIELD_TYPE (field)
968       && ! DECL_PACKED (field)
969       && ! integer_zerop (DECL_SIZE (field))
970       && host_integerp (DECL_SIZE (field), 1)
971       && host_integerp (rli->offset, 1)
972       && host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1))
973     {
974       unsigned int type_align = TYPE_ALIGN (type);
975       tree dsize = DECL_SIZE (field);
976       HOST_WIDE_INT field_size = tree_low_cst (dsize, 1);
977       HOST_WIDE_INT offset = tree_low_cst (rli->offset, 0);
978       HOST_WIDE_INT bit_offset = tree_low_cst (rli->bitpos, 0);
979
980 #ifdef ADJUST_FIELD_ALIGN
981       if (! TYPE_USER_ALIGN (type))
982         type_align = ADJUST_FIELD_ALIGN (field, type_align);
983 #endif
984
985       if (maximum_field_alignment != 0)
986         type_align = MIN (type_align, maximum_field_alignment);
987       /* ??? This test is opposite the test in the containing if
988          statement, so this code is unreachable currently.  */
989       else if (DECL_PACKED (field))
990         type_align = MIN (type_align, BITS_PER_UNIT);
991
992       /* A bit field may not span the unit of alignment of its type.
993          Advance to next boundary if necessary.  */
994       if (excess_unit_span (offset, bit_offset, field_size, type_align, type))
995         rli->bitpos = round_up (rli->bitpos, type_align);
996
997       TYPE_USER_ALIGN (rli->t) |= TYPE_USER_ALIGN (type);
998     }
999 #endif
1000
1001   /* See the docs for TARGET_MS_BITFIELD_LAYOUT_P for details.
1002      A subtlety:
1003         When a bit field is inserted into a packed record, the whole
1004         size of the underlying type is used by one or more same-size
1005         adjacent bitfields.  (That is, if its long:3, 32 bits is
1006         used in the record, and any additional adjacent long bitfields are
1007         packed into the same chunk of 32 bits. However, if the size
1008         changes, a new field of that size is allocated.)  In an unpacked
1009         record, this is the same as using alignment, but not equivalent
1010         when packing.
1011
1012      Note: for compatibility, we use the type size, not the type alignment
1013      to determine alignment, since that matches the documentation */
1014
1015   if (targetm.ms_bitfield_layout_p (rli->t)
1016        && ((DECL_BIT_FIELD_TYPE (field) && ! DECL_PACKED (field))
1017           || (rli->prev_field && ! DECL_PACKED (rli->prev_field))))
1018     {
1019       /* At this point, either the prior or current are bitfields,
1020          (possibly both), and we're dealing with MS packing.  */
1021       tree prev_saved = rli->prev_field;
1022
1023       /* Is the prior field a bitfield?  If so, handle "runs" of same
1024          type size fields.  */
1025       if (rli->prev_field /* necessarily a bitfield if it exists.  */)
1026         {
1027           /* If both are bitfields, nonzero, and the same size, this is
1028              the middle of a run.  Zero declared size fields are special
1029              and handled as "end of run". (Note: it's nonzero declared
1030              size, but equal type sizes!) (Since we know that both
1031              the current and previous fields are bitfields by the
1032              time we check it, DECL_SIZE must be present for both.) */
1033           if (DECL_BIT_FIELD_TYPE (field)
1034               && !integer_zerop (DECL_SIZE (field))
1035               && !integer_zerop (DECL_SIZE (rli->prev_field))
1036               && host_integerp (DECL_SIZE (rli->prev_field), 0)
1037               && host_integerp (TYPE_SIZE (type), 0)
1038               && simple_cst_equal (TYPE_SIZE (type),
1039                                    TYPE_SIZE (TREE_TYPE (rli->prev_field))))
1040             {
1041               /* We're in the middle of a run of equal type size fields; make
1042                  sure we realign if we run out of bits.  (Not decl size,
1043                  type size!) */
1044               HOST_WIDE_INT bitsize = tree_low_cst (DECL_SIZE (field), 0);
1045
1046               if (rli->remaining_in_alignment < bitsize)
1047                 {
1048                   /* If PREV_FIELD is packed, and we haven't lumped
1049                      non-packed bitfields with it, treat this as if PREV_FIELD
1050                      was not a bitfield.  This avoids anomalies where a packed
1051                      bitfield with long long base type can take up more
1052                      space than a same-size bitfield with base type short.  */
1053                   if (rli->prev_packed)
1054                     rli->prev_field = prev_saved = NULL;
1055                   else
1056                     {
1057                       /* out of bits; bump up to next 'word'.  */
1058                       rli->offset = DECL_FIELD_OFFSET (rli->prev_field);
1059                       rli->bitpos
1060                         = size_binop (PLUS_EXPR, TYPE_SIZE (type),
1061                                       DECL_FIELD_BIT_OFFSET (rli->prev_field));
1062                       rli->prev_field = field;
1063                       rli->remaining_in_alignment
1064                         = tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 0) - bitsize;
1065                     }
1066                 }
1067               else
1068                 rli->remaining_in_alignment -= bitsize;
1069             }
1070           else if (rli->prev_packed)
1071             rli->prev_field = prev_saved = NULL;
1072           else
1073             {
1074               /* End of a run: if leaving a run of bitfields of the same type
1075                  size, we have to "use up" the rest of the bits of the type
1076                  size.
1077
1078                  Compute the new position as the sum of the size for the prior
1079                  type and where we first started working on that type.
1080                  Note: since the beginning of the field was aligned then
1081                  of course the end will be too.  No round needed.  */
1082
1083               if (!integer_zerop (DECL_SIZE (rli->prev_field)))
1084                 {
1085                   tree type_size = TYPE_SIZE (TREE_TYPE (rli->prev_field));
1086
1087                   /* If the desired alignment is greater or equal to TYPE_SIZE,
1088                      we have already adjusted rli->bitpos / rli->offset above.
1089                    */
1090                   if ((unsigned HOST_WIDE_INT) tree_low_cst (type_size, 0)
1091                       > desired_align)
1092                     rli->bitpos
1093                       = size_binop (PLUS_EXPR, type_size,
1094                                     DECL_FIELD_BIT_OFFSET (rli->prev_field));
1095                 }
1096               else
1097                 /* We "use up" size zero fields; the code below should behave
1098                    as if the prior field was not a bitfield.  */
1099                 prev_saved = NULL;
1100
1101               /* Cause a new bitfield to be captured, either this time (if
1102                  currently a bitfield) or next time we see one.  */
1103               if (!DECL_BIT_FIELD_TYPE(field)
1104                  || integer_zerop (DECL_SIZE (field)))
1105                 rli->prev_field = NULL;
1106             }
1107
1108           rli->prev_packed = 0;
1109           normalize_rli (rli);
1110         }
1111
1112       /* If we're starting a new run of same size type bitfields
1113          (or a run of non-bitfields), set up the "first of the run"
1114          fields.
1115
1116          That is, if the current field is not a bitfield, or if there
1117          was a prior bitfield the type sizes differ, or if there wasn't
1118          a prior bitfield the size of the current field is nonzero.
1119
1120          Note: we must be sure to test ONLY the type size if there was
1121          a prior bitfield and ONLY for the current field being zero if
1122          there wasn't.  */
1123
1124       if (!DECL_BIT_FIELD_TYPE (field)
1125           || ( prev_saved != NULL
1126                ? !simple_cst_equal (TYPE_SIZE (type),
1127                                     TYPE_SIZE (TREE_TYPE (prev_saved)))
1128               : !integer_zerop (DECL_SIZE (field)) ))
1129         {
1130           /* Never smaller than a byte for compatibility.  */
1131           unsigned int type_align = BITS_PER_UNIT;
1132
1133           /* (When not a bitfield), we could be seeing a flex array (with
1134              no DECL_SIZE).  Since we won't be using remaining_in_alignment
1135              until we see a bitfield (and come by here again) we just skip
1136              calculating it.  */
1137           if (DECL_SIZE (field) != NULL
1138               && host_integerp (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (field)), 0)
1139               && host_integerp (DECL_SIZE (field), 0))
1140             rli->remaining_in_alignment
1141               = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE(field)), 0)
1142                 - tree_low_cst (DECL_SIZE (field), 0);
1143
1144           /* Now align (conventionally) for the new type.  */
1145           if (!DECL_PACKED(field))
1146             type_align = MAX(TYPE_ALIGN (type), type_align);
1147
1148           if (prev_saved
1149               && DECL_BIT_FIELD_TYPE (prev_saved)
1150               /* If the previous bit-field is zero-sized, we've already
1151                  accounted for its alignment needs (or ignored it, if
1152                  appropriate) while placing it.  */
1153               && ! integer_zerop (DECL_SIZE (prev_saved)))
1154             type_align = MAX (type_align,
1155                               TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (prev_saved)));
1156
1157           if (maximum_field_alignment != 0)
1158             type_align = MIN (type_align, maximum_field_alignment);
1159
1160           rli->bitpos = round_up (rli->bitpos, type_align);
1161
1162           /* If we really aligned, don't allow subsequent bitfields
1163              to undo that.  */
1164           rli->prev_field = NULL;
1165         }
1166     }
1167
1168   /* Offset so far becomes the position of this field after normalizing.  */
1169   normalize_rli (rli);
1170   DECL_FIELD_OFFSET (field) = rli->offset;
1171   DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field) = rli->bitpos;
1172   SET_DECL_OFFSET_ALIGN (field, rli->offset_align);
1173
1174   /* If this field ended up more aligned than we thought it would be (we
1175      approximate this by seeing if its position changed), lay out the field
1176      again; perhaps we can use an integral mode for it now.  */
1177   if (! integer_zerop (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field)))
1178     actual_align = (tree_low_cst (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field), 1)
1179                     & - tree_low_cst (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (field), 1));
1180   else if (integer_zerop (DECL_FIELD_OFFSET (field)))
1181     actual_align = MAX (BIGGEST_ALIGNMENT, rli->record_align);
1182   else if (host_integerp (DECL_FIELD_OFFSET (field), 1))
1183     actual_align = (BITS_PER_UNIT
1184                    * (tree_low_cst (DECL_FIELD_OFFSET (field), 1)
1185                       & - tree_low_cst (DECL_FIELD_OFFSET (field), 1)));
1186   else
1187     actual_align = DECL_OFFSET_ALIGN (field);
1188   /* ACTUAL_ALIGN is still the actual alignment *within the record* .
1189      store / extract bit field operations will check the alignment of the
1190      record against the mode of bit fields.  */
1191
1192   if (known_align != actual_align)
1193     layout_decl (field, actual_align);
1194
1195   if (DECL_BIT_FIELD_TYPE (field))
1196     {
1197       unsigned int type_align = TYPE_ALIGN (type);
1198       unsigned int mfa = maximum_field_alignment;
1199
1200       if (integer_zerop (DECL_SIZE (field)))
1201         mfa = initial_max_fld_align * BITS_PER_UNIT;
1202
1203       /* Only the MS bitfields use this.  We used to also put any kind of
1204          packed bit fields into prev_field, but that makes no sense, because
1205          an 8 bit packed bit field shouldn't impose more restriction on
1206          following fields than a char field, and the alignment requirements
1207          are also not fulfilled.
1208          There is no sane value to set rli->remaining_in_alignment to when
1209          a packed bitfield in prev_field is unaligned.  */
1210       if (mfa != 0)
1211         type_align = MIN (type_align, mfa);
1212       gcc_assert (rli->prev_field
1213                   || actual_align >= type_align || DECL_PACKED (field)
1214                   || integer_zerop (DECL_SIZE (field))
1215                   || !targetm.ms_bitfield_layout_p (rli->t));
1216       if (rli->prev_field == NULL && actual_align >= type_align
1217           && !integer_zerop (DECL_SIZE (field)))
1218         {
1219           rli->prev_field = field;
1220           /* rli->remaining_in_alignment has not been set if the bitfield
1221              has size zero, or if it is a packed bitfield.  */
1222           rli->remaining_in_alignment
1223             = (tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (field)), 0)
1224                - tree_low_cst (DECL_SIZE (field), 0));
1225           rli->prev_packed = DECL_PACKED (field);
1226
1227         }
1228       else if (rli->prev_field && DECL_PACKED (field))
1229         {
1230           HOST_WIDE_INT bitsize = tree_low_cst (DECL_SIZE (field), 0);
1231
1232           if (rli->remaining_in_alignment < bitsize)
1233             rli->prev_field = NULL;
1234           else
1235             rli->remaining_in_alignment -= bitsize;
1236         }
1237     }
1238
1239   /* Now add size of this field to the size of the record.  If the size is
1240      not constant, treat the field as being a multiple of bytes and just
1241      adjust the offset, resetting the bit position.  Otherwise, apportion the
1242      size amongst the bit position and offset.  First handle the case of an
1243      unspecified size, which can happen when we have an invalid nested struct
1244      definition, such as struct j { struct j { int i; } }.  The error message
1245      is printed in finish_struct.  */
1246   if (DECL_SIZE (field) == 0)
1247     /* Do nothing.  */;
1248   else if (TREE_CODE (DECL_SIZE (field)) != INTEGER_CST
1249            || TREE_CONSTANT_OVERFLOW (DECL_SIZE (field)))
1250     {
1251       rli->offset
1252         = size_binop (PLUS_EXPR, rli->offset,
1253                       fold_convert (sizetype,
1254                                     size_binop (CEIL_DIV_EXPR, rli->bitpos,
1255                                                 bitsize_unit_node)));
1256       rli->offset
1257         = size_binop (PLUS_EXPR, rli->offset, DECL_SIZE_UNIT (field));
1258       rli->bitpos = bitsize_zero_node;
1259       rli->offset_align = MIN (rli->offset_align, desired_align);
1260     }
1261   else
1262     {
1263       rli->bitpos = size_binop (PLUS_EXPR, rli->bitpos, DECL_SIZE (field));
1264       normalize_rli (rli);
1265     }
1266 }
1267
1268 /* Assuming that all the fields have been laid out, this function uses
1269    RLI to compute the final TYPE_SIZE, TYPE_ALIGN, etc. for the type
1270    indicated by RLI.  */
1271
1272 static void
1273 finalize_record_size (record_layout_info rli)
1274 {
1275   tree unpadded_size, unpadded_size_unit;
1276
1277   /* Now we want just byte and bit offsets, so set the offset alignment
1278      to be a byte and then normalize.  */
1279   rli->offset_align = BITS_PER_UNIT;
1280   normalize_rli (rli);
1281
1282   /* Determine the desired alignment.  */
1283 #ifdef ROUND_TYPE_ALIGN
1284   TYPE_ALIGN (rli->t) = ROUND_TYPE_ALIGN (rli->t, TYPE_ALIGN (rli->t),
1285                                           rli->record_align);
1286 #else
1287   TYPE_ALIGN (rli->t) = MAX (TYPE_ALIGN (rli->t), rli->record_align);
1288 #endif
1289
1290   /* Compute the size so far.  Be sure to allow for extra bits in the
1291      size in bytes.  We have guaranteed above that it will be no more
1292      than a single byte.  */
1293   unpadded_size = rli_size_so_far (rli);
1294   unpadded_size_unit = rli_size_unit_so_far (rli);
1295   if (! integer_zerop (rli->bitpos))
1296     unpadded_size_unit
1297       = size_binop (PLUS_EXPR, unpadded_size_unit, size_one_node);
1298
1299   /* Round the size up to be a multiple of the required alignment.  */
1300   TYPE_SIZE (rli->t) = round_up (unpadded_size, TYPE_ALIGN (rli->t));
1301   TYPE_SIZE_UNIT (rli->t)
1302     = round_up (unpadded_size_unit, TYPE_ALIGN_UNIT (rli->t));
1303
1304   if (TREE_CONSTANT (unpadded_size)
1305       && simple_cst_equal (unpadded_size, TYPE_SIZE (rli->t)) == 0)
1306     warning (OPT_Wpadded, "padding struct size to alignment boundary");
1307
1308   if (warn_packed && TREE_CODE (rli->t) == RECORD_TYPE
1309       && TYPE_PACKED (rli->t) && ! rli->packed_maybe_necessary
1310       && TREE_CONSTANT (unpadded_size))
1311     {
1312       tree unpacked_size;
1313
1314 #ifdef ROUND_TYPE_ALIGN
1315       rli->unpacked_align
1316         = ROUND_TYPE_ALIGN (rli->t, TYPE_ALIGN (rli->t), rli->unpacked_align);
1317 #else
1318       rli->unpacked_align = MAX (TYPE_ALIGN (rli->t), rli->unpacked_align);
1319 #endif
1320
1321       unpacked_size = round_up (TYPE_SIZE (rli->t), rli->unpacked_align);
1322       if (simple_cst_equal (unpacked_size, TYPE_SIZE (rli->t)))
1323         {
1324           TYPE_PACKED (rli->t) = 0;
1325
1326           if (TYPE_NAME (rli->t))
1327             {
1328               const char *name;
1329
1330               if (TREE_CODE (TYPE_NAME (rli->t)) == IDENTIFIER_NODE)
1331                 name = IDENTIFIER_POINTER (TYPE_NAME (rli->t));
1332               else
1333                 name = IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (TYPE_NAME (rli->t)));
1334
1335               if (STRICT_ALIGNMENT)
1336                 warning (OPT_Wpacked, "packed attribute causes inefficient "
1337                          "alignment for %qs", name);
1338               else
1339                 warning (OPT_Wpacked,
1340                          "packed attribute is unnecessary for %qs", name);
1341             }
1342           else
1343             {
1344               if (STRICT_ALIGNMENT)
1345                 warning (OPT_Wpacked,
1346                          "packed attribute causes inefficient alignment");
1347               else
1348                 warning (OPT_Wpacked, "packed attribute is unnecessary");
1349             }
1350         }
1351     }
1352 }
1353
1354 /* Compute the TYPE_MODE for the TYPE (which is a RECORD_TYPE).  */
1355
1356 void
1357 compute_record_mode (tree type)
1358 {
1359   tree field;
1360   enum machine_mode mode = VOIDmode;
1361
1362   /* Most RECORD_TYPEs have BLKmode, so we start off assuming that.
1363      However, if possible, we use a mode that fits in a register
1364      instead, in order to allow for better optimization down the
1365      line.  */
1366   TYPE_MODE (type) = BLKmode;
1367
1368   if (! host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1))
1369     return;
1370
1371   /* A record which has any BLKmode members must itself be
1372      BLKmode; it can't go in a register.  Unless the member is
1373      BLKmode only because it isn't aligned.  */
1374   for (field = TYPE_FIELDS (type); field; field = TREE_CHAIN (field))
1375     {
1376       if (TREE_CODE (field) != FIELD_DECL)
1377         continue;
1378
1379       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == ERROR_MARK
1380           || (TYPE_MODE (TREE_TYPE (field)) == BLKmode
1381               && ! TYPE_NO_FORCE_BLK (TREE_TYPE (field))
1382               && !(TYPE_SIZE (TREE_TYPE (field)) != 0
1383                    && integer_zerop (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (field)))))
1384           || ! host_integerp (bit_position (field), 1)
1385           || DECL_SIZE (field) == 0
1386           || ! host_integerp (DECL_SIZE (field), 1))
1387         return;
1388
1389       /* If this field is the whole struct, remember its mode so
1390          that, say, we can put a double in a class into a DF
1391          register instead of forcing it to live in the stack.  */
1392       if (simple_cst_equal (TYPE_SIZE (type), DECL_SIZE (field)))
1393         mode = DECL_MODE (field);
1394
1395 #ifdef MEMBER_TYPE_FORCES_BLK
1396       /* With some targets, eg. c4x, it is sub-optimal
1397          to access an aligned BLKmode structure as a scalar.  */
1398
1399       if (MEMBER_TYPE_FORCES_BLK (field, mode))
1400         return;
1401 #endif /* MEMBER_TYPE_FORCES_BLK  */
1402     }
1403
1404   /* If we only have one real field; use its mode if that mode's size
1405      matches the type's size.  This only applies to RECORD_TYPE.  This
1406      does not apply to unions.  */
1407   if (TREE_CODE (type) == RECORD_TYPE && mode != VOIDmode
1408       && host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1)
1409       && GET_MODE_BITSIZE (mode) == TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (type)))
1410     TYPE_MODE (type) = mode;
1411   else
1412     TYPE_MODE (type) = mode_for_size_tree (TYPE_SIZE (type), MODE_INT, 1);
1413
1414   /* If structure's known alignment is less than what the scalar
1415      mode would need, and it matters, then stick with BLKmode.  */
1416   if (TYPE_MODE (type) != BLKmode
1417       && STRICT_ALIGNMENT
1418       && ! (TYPE_ALIGN (type) >= BIGGEST_ALIGNMENT
1419             || TYPE_ALIGN (type) >= GET_MODE_ALIGNMENT (TYPE_MODE (type))))
1420     {
1421       /* If this is the only reason this type is BLKmode, then
1422          don't force containing types to be BLKmode.  */
1423       TYPE_NO_FORCE_BLK (type) = 1;
1424       TYPE_MODE (type) = BLKmode;
1425     }
1426 }
1427
1428 /* Compute TYPE_SIZE and TYPE_ALIGN for TYPE, once it has been laid
1429    out.  */
1430
1431 static void
1432 finalize_type_size (tree type)
1433 {
1434   /* Normally, use the alignment corresponding to the mode chosen.
1435      However, where strict alignment is not required, avoid
1436      over-aligning structures, since most compilers do not do this
1437      alignment.  */
1438
1439   if (TYPE_MODE (type) != BLKmode && TYPE_MODE (type) != VOIDmode
1440       && (STRICT_ALIGNMENT
1441           || (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE && TREE_CODE (type) != UNION_TYPE
1442               && TREE_CODE (type) != QUAL_UNION_TYPE
1443               && TREE_CODE (type) != ARRAY_TYPE)))
1444     {
1445       unsigned mode_align = GET_MODE_ALIGNMENT (TYPE_MODE (type));
1446
1447       /* Don't override a larger alignment requirement coming from a user
1448          alignment of one of the fields.  */
1449       if (mode_align >= TYPE_ALIGN (type))
1450         {
1451           TYPE_ALIGN (type) = mode_align;
1452           TYPE_USER_ALIGN (type) = 0;
1453         }
1454     }
1455
1456   /* Do machine-dependent extra alignment.  */
1457 #ifdef ROUND_TYPE_ALIGN
1458   TYPE_ALIGN (type)
1459     = ROUND_TYPE_ALIGN (type, TYPE_ALIGN (type), BITS_PER_UNIT);
1460 #endif
1461
1462   /* If we failed to find a simple way to calculate the unit size
1463      of the type, find it by division.  */
1464   if (TYPE_SIZE_UNIT (type) == 0 && TYPE_SIZE (type) != 0)
1465     /* TYPE_SIZE (type) is computed in bitsizetype.  After the division, the
1466        result will fit in sizetype.  We will get more efficient code using
1467        sizetype, so we force a conversion.  */
1468     TYPE_SIZE_UNIT (type)
1469       = fold_convert (sizetype,
1470                       size_binop (FLOOR_DIV_EXPR, TYPE_SIZE (type),
1471                                   bitsize_unit_node));
1472
1473   if (TYPE_SIZE (type) != 0)
1474     {
1475       TYPE_SIZE (type) = round_up (TYPE_SIZE (type), TYPE_ALIGN (type));
1476       TYPE_SIZE_UNIT (type) = round_up (TYPE_SIZE_UNIT (type),
1477                                         TYPE_ALIGN_UNIT (type));
1478     }
1479
1480   /* Evaluate nonconstant sizes only once, either now or as soon as safe.  */
1481   if (TYPE_SIZE (type) != 0 && TREE_CODE (TYPE_SIZE (type)) != INTEGER_CST)
1482     TYPE_SIZE (type) = variable_size (TYPE_SIZE (type));
1483   if (TYPE_SIZE_UNIT (type) != 0
1484       && TREE_CODE (TYPE_SIZE_UNIT (type)) != INTEGER_CST)
1485     TYPE_SIZE_UNIT (type) = variable_size (TYPE_SIZE_UNIT (type));
1486
1487   /* Also layout any other variants of the type.  */
1488   if (TYPE_NEXT_VARIANT (type)
1489       || type != TYPE_MAIN_VARIANT (type))
1490     {
1491       tree variant;
1492       /* Record layout info of this variant.  */
1493       tree size = TYPE_SIZE (type);
1494       tree size_unit = TYPE_SIZE_UNIT (type);
1495       unsigned int align = TYPE_ALIGN (type);
1496       unsigned int user_align = TYPE_USER_ALIGN (type);
1497       enum machine_mode mode = TYPE_MODE (type);
1498
1499       /* Copy it into all variants.  */
1500       for (variant = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
1501            variant != 0;
1502            variant = TYPE_NEXT_VARIANT (variant))
1503         {
1504           TYPE_SIZE (variant) = size;
1505           TYPE_SIZE_UNIT (variant) = size_unit;
1506           TYPE_ALIGN (variant) = align;
1507           TYPE_USER_ALIGN (variant) = user_align;
1508           TYPE_MODE (variant) = mode;
1509         }
1510     }
1511 }
1512
1513 /* Do all of the work required to layout the type indicated by RLI,
1514    once the fields have been laid out.  This function will call `free'
1515    for RLI, unless FREE_P is false.  Passing a value other than false
1516    for FREE_P is bad practice; this option only exists to support the
1517    G++ 3.2 ABI.  */
1518
1519 void
1520 finish_record_layout (record_layout_info rli, int free_p)
1521 {
1522   /* Compute the final size.  */
1523   finalize_record_size (rli);
1524
1525   /* Compute the TYPE_MODE for the record.  */
1526   compute_record_mode (rli->t);
1527
1528   /* Perform any last tweaks to the TYPE_SIZE, etc.  */
1529   finalize_type_size (rli->t);
1530
1531   /* Lay out any static members.  This is done now because their type
1532      may use the record's type.  */
1533   while (rli->pending_statics)
1534     {
1535       layout_decl (TREE_VALUE (rli->pending_statics), 0);
1536       rli->pending_statics = TREE_CHAIN (rli->pending_statics);
1537     }
1538
1539   /* Clean up.  */
1540   if (free_p)
1541     free (rli);
1542 }
1543 \f
1544
1545 /* Finish processing a builtin RECORD_TYPE type TYPE.  It's name is
1546    NAME, its fields are chained in reverse on FIELDS.
1547
1548    If ALIGN_TYPE is non-null, it is given the same alignment as
1549    ALIGN_TYPE.  */
1550
1551 void
1552 finish_builtin_struct (tree type, const char *name, tree fields,
1553                        tree align_type)
1554 {
1555   tree tail, next;
1556
1557   for (tail = NULL_TREE; fields; tail = fields, fields = next)
1558     {
1559       DECL_FIELD_CONTEXT (fields) = type;
1560       next = TREE_CHAIN (fields);
1561       TREE_CHAIN (fields) = tail;
1562     }
1563   TYPE_FIELDS (type) = tail;
1564
1565   if (align_type)
1566     {
1567       TYPE_ALIGN (type) = TYPE_ALIGN (align_type);
1568       TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (align_type);
1569     }
1570
1571   layout_type (type);
1572 #if 0 /* not yet, should get fixed properly later */
1573   TYPE_NAME (type) = make_type_decl (get_identifier (name), type);
1574 #else
1575   TYPE_NAME (type) = build_decl (TYPE_DECL, get_identifier (name), type);
1576 #endif
1577   TYPE_STUB_DECL (type) = TYPE_NAME (type);
1578   layout_decl (TYPE_NAME (type), 0);
1579 }
1580
1581 /* Calculate the mode, size, and alignment for TYPE.
1582    For an array type, calculate the element separation as well.
1583    Record TYPE on the chain of permanent or temporary types
1584    so that dbxout will find out about it.
1585
1586    TYPE_SIZE of a type is nonzero if the type has been laid out already.
1587    layout_type does nothing on such a type.
1588
1589    If the type is incomplete, its TYPE_SIZE remains zero.  */
1590
1591 void
1592 layout_type (tree type)
1593 {
1594   gcc_assert (type);
1595
1596   if (type == error_mark_node)
1597     return;
1598
1599   /* Do nothing if type has been laid out before.  */
1600   if (TYPE_SIZE (type))
1601     return;
1602
1603   switch (TREE_CODE (type))
1604     {
1605     case LANG_TYPE:
1606       /* This kind of type is the responsibility
1607          of the language-specific code.  */
1608       gcc_unreachable ();
1609
1610     case BOOLEAN_TYPE:  /* Used for Java, Pascal, and Chill.  */
1611       if (TYPE_PRECISION (type) == 0)
1612         TYPE_PRECISION (type) = 1; /* default to one byte/boolean.  */
1613
1614       /* ... fall through ...  */
1615
1616     case INTEGER_TYPE:
1617     case ENUMERAL_TYPE:
1618       if (TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (type)) == INTEGER_CST
1619           && tree_int_cst_sgn (TYPE_MIN_VALUE (type)) >= 0)
1620         TYPE_UNSIGNED (type) = 1;
1621
1622       TYPE_MODE (type) = smallest_mode_for_size (TYPE_PRECISION (type),
1623                                                  MODE_INT);
1624       TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)));
1625       TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type)));
1626       break;
1627
1628     case REAL_TYPE:
1629       TYPE_MODE (type) = mode_for_size (TYPE_PRECISION (type), MODE_FLOAT, 0);
1630       TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)));
1631       TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type)));
1632       break;
1633
1634     case COMPLEX_TYPE:
1635       TYPE_UNSIGNED (type) = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (type));
1636       TYPE_MODE (type)
1637         = mode_for_size (2 * TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (type)),
1638                          (TREE_CODE (TREE_TYPE (type)) == REAL_TYPE
1639                           ? MODE_COMPLEX_FLOAT : MODE_COMPLEX_INT),
1640                          0);
1641       TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)));
1642       TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type)));
1643       break;
1644
1645     case VECTOR_TYPE:
1646       {
1647         int nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
1648         tree nunits_tree = build_int_cst (NULL_TREE, nunits);
1649         tree innertype = TREE_TYPE (type);
1650
1651         gcc_assert (!(nunits & (nunits - 1)));
1652
1653         /* Find an appropriate mode for the vector type.  */
1654         if (TYPE_MODE (type) == VOIDmode)
1655           {
1656             enum machine_mode innermode = TYPE_MODE (innertype);
1657             enum machine_mode mode;
1658
1659             /* First, look for a supported vector type.  */
1660             if (SCALAR_FLOAT_MODE_P (innermode))
1661               mode = MIN_MODE_VECTOR_FLOAT;
1662             else
1663               mode = MIN_MODE_VECTOR_INT;
1664
1665             for (; mode != VOIDmode ; mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
1666               if (GET_MODE_NUNITS (mode) == nunits
1667                   && GET_MODE_INNER (mode) == innermode
1668                   && targetm.vector_mode_supported_p (mode))
1669                 break;
1670
1671             /* For integers, try mapping it to a same-sized scalar mode.  */
1672             if (mode == VOIDmode
1673                 && GET_MODE_CLASS (innermode) == MODE_INT)
1674               mode = mode_for_size (nunits * GET_MODE_BITSIZE (innermode),
1675                                     MODE_INT, 0);
1676
1677             if (mode == VOIDmode || !have_regs_of_mode[mode])
1678               TYPE_MODE (type) = BLKmode;
1679             else
1680               TYPE_MODE (type) = mode;
1681           }
1682
1683         TYPE_UNSIGNED (type) = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (type));
1684         TYPE_SIZE_UNIT (type) = int_const_binop (MULT_EXPR,
1685                                                  TYPE_SIZE_UNIT (innertype),
1686                                                  nunits_tree, 0);
1687         TYPE_SIZE (type) = int_const_binop (MULT_EXPR, TYPE_SIZE (innertype),
1688                                             nunits_tree, 0);
1689
1690         /* Always naturally align vectors.  This prevents ABI changes
1691            depending on whether or not native vector modes are supported.  */
1692         TYPE_ALIGN (type) = tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 0);
1693         break;
1694       }
1695
1696     case VOID_TYPE:
1697       /* This is an incomplete type and so doesn't have a size.  */
1698       TYPE_ALIGN (type) = 1;
1699       TYPE_USER_ALIGN (type) = 0;
1700       TYPE_MODE (type) = VOIDmode;
1701       break;
1702
1703     case OFFSET_TYPE:
1704       TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (POINTER_SIZE);
1705       TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (POINTER_SIZE / BITS_PER_UNIT);
1706       /* A pointer might be MODE_PARTIAL_INT,
1707          but ptrdiff_t must be integral.  */
1708       TYPE_MODE (type) = mode_for_size (POINTER_SIZE, MODE_INT, 0);
1709       break;
1710
1711     case FUNCTION_TYPE:
1712     case METHOD_TYPE:
1713       /* It's hard to see what the mode and size of a function ought to
1714          be, but we do know the alignment is FUNCTION_BOUNDARY, so
1715          make it consistent with that.  */
1716       TYPE_MODE (type) = mode_for_size (FUNCTION_BOUNDARY, MODE_INT, 0);
1717       TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (FUNCTION_BOUNDARY);
1718       TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (FUNCTION_BOUNDARY / BITS_PER_UNIT);
1719       break;
1720
1721     case POINTER_TYPE:
1722     case REFERENCE_TYPE:
1723       {
1724
1725         enum machine_mode mode = ((TREE_CODE (type) == REFERENCE_TYPE
1726                                    && reference_types_internal)
1727                                   ? Pmode : TYPE_MODE (type));
1728
1729         int nbits = GET_MODE_BITSIZE (mode);
1730
1731         TYPE_SIZE (type) = bitsize_int (nbits);
1732         TYPE_SIZE_UNIT (type) = size_int (GET_MODE_SIZE (mode));
1733         TYPE_UNSIGNED (type) = 1;
1734         TYPE_PRECISION (type) = nbits;
1735       }
1736       break;
1737
1738     case ARRAY_TYPE:
1739       {
1740         tree index = TYPE_DOMAIN (type);
1741         tree element = TREE_TYPE (type);
1742
1743         build_pointer_type (element);
1744
1745         /* We need to know both bounds in order to compute the size.  */
1746         if (index && TYPE_MAX_VALUE (index) && TYPE_MIN_VALUE (index)
1747             && TYPE_SIZE (element))
1748           {
1749             tree ub = TYPE_MAX_VALUE (index);
1750             tree lb = TYPE_MIN_VALUE (index);
1751             tree length;
1752             tree element_size;
1753
1754             /* The initial subtraction should happen in the original type so
1755                that (possible) negative values are handled appropriately.  */
1756             length = size_binop (PLUS_EXPR, size_one_node,
1757                                  fold_convert (sizetype,
1758                                                fold_build2 (MINUS_EXPR,
1759                                                             TREE_TYPE (lb),
1760                                                             ub, lb)));
1761
1762             /* Special handling for arrays of bits (for Chill).  */
1763             element_size = TYPE_SIZE (element);
1764             if (TYPE_PACKED (type) && INTEGRAL_TYPE_P (element)
1765                 && (integer_zerop (TYPE_MAX_VALUE (element))
1766                     || integer_onep (TYPE_MAX_VALUE (element)))
1767                 && host_integerp (TYPE_MIN_VALUE (element), 1))
1768               {
1769                 HOST_WIDE_INT maxvalue
1770                   = tree_low_cst (TYPE_MAX_VALUE (element), 1);
1771                 HOST_WIDE_INT minvalue
1772                   = tree_low_cst (TYPE_MIN_VALUE (element), 1);
1773
1774                 if (maxvalue - minvalue == 1
1775                     && (maxvalue == 1 || maxvalue == 0))
1776                   element_size = integer_one_node;
1777               }
1778
1779             /* If neither bound is a constant and sizetype is signed, make
1780                sure the size is never negative.  We should really do this
1781                if *either* bound is non-constant, but this is the best
1782                compromise between C and Ada.  */
1783             if (!TYPE_UNSIGNED (sizetype)
1784                 && TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (index)) != INTEGER_CST
1785                 && TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (index)) != INTEGER_CST)
1786               length = size_binop (MAX_EXPR, length, size_zero_node);
1787
1788             TYPE_SIZE (type) = size_binop (MULT_EXPR, element_size,
1789                                            fold_convert (bitsizetype, 
1790                                                          length));
1791
1792             /* If we know the size of the element, calculate the total
1793                size directly, rather than do some division thing below.
1794                This optimization helps Fortran assumed-size arrays
1795                (where the size of the array is determined at runtime)
1796                substantially.
1797                Note that we can't do this in the case where the size of
1798                the elements is one bit since TYPE_SIZE_UNIT cannot be
1799                set correctly in that case.  */
1800             if (TYPE_SIZE_UNIT (element) != 0 && ! integer_onep (element_size))
1801               TYPE_SIZE_UNIT (type)
1802                 = size_binop (MULT_EXPR, TYPE_SIZE_UNIT (element), length);
1803           }
1804
1805         /* Now round the alignment and size,
1806            using machine-dependent criteria if any.  */
1807
1808 #ifdef ROUND_TYPE_ALIGN
1809         TYPE_ALIGN (type)
1810           = ROUND_TYPE_ALIGN (type, TYPE_ALIGN (element), BITS_PER_UNIT);
1811 #else
1812         TYPE_ALIGN (type) = MAX (TYPE_ALIGN (element), BITS_PER_UNIT);
1813 #endif
1814         TYPE_USER_ALIGN (type) = TYPE_USER_ALIGN (element);
1815         TYPE_MODE (type) = BLKmode;
1816         if (TYPE_SIZE (type) != 0
1817 #ifdef MEMBER_TYPE_FORCES_BLK
1818             && ! MEMBER_TYPE_FORCES_BLK (type, VOIDmode)
1819 #endif
1820             /* BLKmode elements force BLKmode aggregate;
1821                else extract/store fields may lose.  */
1822             && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type)) != BLKmode
1823                 || TYPE_NO_FORCE_BLK (TREE_TYPE (type))))
1824           {
1825             /* One-element arrays get the component type's mode.  */
1826             if (simple_cst_equal (TYPE_SIZE (type),
1827                                   TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type))))
1828               TYPE_MODE (type) = TYPE_MODE (TREE_TYPE (type));
1829             else
1830               TYPE_MODE (type)
1831                 = mode_for_size_tree (TYPE_SIZE (type), MODE_INT, 1);
1832
1833             if (TYPE_MODE (type) != BLKmode
1834                 && STRICT_ALIGNMENT && TYPE_ALIGN (type) < BIGGEST_ALIGNMENT
1835                 && TYPE_ALIGN (type) < GET_MODE_ALIGNMENT (TYPE_MODE (type))
1836                 && TYPE_MODE (type) != BLKmode)
1837               {
1838                 TYPE_NO_FORCE_BLK (type) = 1;
1839                 TYPE_MODE (type) = BLKmode;
1840               }
1841           }
1842         /* When the element size is constant, check that it is at least as
1843            large as the element alignment.  */
1844         if (TYPE_SIZE_UNIT (element)
1845             && TREE_CODE (TYPE_SIZE_UNIT (element)) == INTEGER_CST
1846             /* If TYPE_SIZE_UNIT overflowed, then it is certainly larger than
1847                TYPE_ALIGN_UNIT.  */
1848             && !TREE_CONSTANT_OVERFLOW (TYPE_SIZE_UNIT (element))
1849             && !integer_zerop (TYPE_SIZE_UNIT (element))
1850             && compare_tree_int (TYPE_SIZE_UNIT (element),
1851                                  TYPE_ALIGN_UNIT (element)) < 0)
1852           error ("alignment of array elements is greater than element size");
1853         break;
1854       }
1855
1856     case RECORD_TYPE:
1857     case UNION_TYPE:
1858     case QUAL_UNION_TYPE:
1859       {
1860         tree field;
1861         record_layout_info rli;
1862
1863         /* Initialize the layout information.  */
1864         rli = start_record_layout (type);
1865
1866         /* If this is a QUAL_UNION_TYPE, we want to process the fields
1867            in the reverse order in building the COND_EXPR that denotes
1868            its size.  We reverse them again later.  */
1869         if (TREE_CODE (type) == QUAL_UNION_TYPE)
1870           TYPE_FIELDS (type) = nreverse (TYPE_FIELDS (type));
1871
1872         /* Place all the fields.  */
1873         for (field = TYPE_FIELDS (type); field; field = TREE_CHAIN (field))
1874           place_field (rli, field);
1875
1876         if (TREE_CODE (type) == QUAL_UNION_TYPE)
1877           TYPE_FIELDS (type) = nreverse (TYPE_FIELDS (type));
1878
1879         if (lang_adjust_rli)
1880           (*lang_adjust_rli) (rli);
1881
1882         /* Finish laying out the record.  */
1883         finish_record_layout (rli, /*free_p=*/true);
1884       }
1885       break;
1886
1887     default:
1888       gcc_unreachable ();
1889     }
1890
1891   /* Compute the final TYPE_SIZE, TYPE_ALIGN, etc. for TYPE.  For
1892      records and unions, finish_record_layout already called this
1893      function.  */
1894   if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE
1895       && TREE_CODE (type) != UNION_TYPE
1896       && TREE_CODE (type) != QUAL_UNION_TYPE)
1897     finalize_type_size (type);
1898
1899   /* If an alias set has been set for this aggregate when it was incomplete,
1900      force it into alias set 0.
1901      This is too conservative, but we cannot call record_component_aliases
1902      here because some frontends still change the aggregates after
1903      layout_type.  */
1904   if (AGGREGATE_TYPE_P (type) && TYPE_ALIAS_SET_KNOWN_P (type))
1905     TYPE_ALIAS_SET (type) = 0;
1906 }
1907 \f
1908 /* Create and return a type for signed integers of PRECISION bits.  */
1909
1910 tree
1911 make_signed_type (int precision)
1912 {
1913   tree type = make_node (INTEGER_TYPE);
1914
1915   TYPE_PRECISION (type) = precision;
1916
1917   fixup_signed_type (type);
1918   return type;
1919 }
1920
1921 /* Create and return a type for unsigned integers of PRECISION bits.  */
1922
1923 tree
1924 make_unsigned_type (int precision)
1925 {
1926   tree type = make_node (INTEGER_TYPE);
1927
1928   TYPE_PRECISION (type) = precision;
1929
1930   fixup_unsigned_type (type);
1931   return type;
1932 }
1933 \f
1934 /* Initialize sizetype and bitsizetype to a reasonable and temporary
1935    value to enable integer types to be created.  */
1936
1937 void
1938 initialize_sizetypes (bool signed_p)
1939 {
1940   tree t = make_node (INTEGER_TYPE);
1941
1942   TYPE_MODE (t) = SImode;
1943   TYPE_ALIGN (t) = GET_MODE_ALIGNMENT (SImode);
1944   TYPE_USER_ALIGN (t) = 0;
1945   TYPE_IS_SIZETYPE (t) = 1;
1946   TYPE_UNSIGNED (t) = !signed_p;
1947   TYPE_SIZE (t) = build_int_cst (t, GET_MODE_BITSIZE (SImode));
1948   TYPE_SIZE_UNIT (t) = build_int_cst (t, GET_MODE_SIZE (SImode));
1949   TYPE_PRECISION (t) = GET_MODE_BITSIZE (SImode);
1950   TYPE_MIN_VALUE (t) = build_int_cst (t, 0);
1951
1952   /* 1000 avoids problems with possible overflow and is certainly
1953      larger than any size value we'd want to be storing.  */
1954   TYPE_MAX_VALUE (t) = build_int_cst (t, 1000);
1955
1956   sizetype = t;
1957   bitsizetype = build_distinct_type_copy (t);
1958 }
1959
1960 /* Make sizetype a version of TYPE, and initialize *sizetype
1961    accordingly.  We do this by overwriting the stub sizetype and
1962    bitsizetype nodes created by initialize_sizetypes.  This makes sure
1963    that (a) anything stubby about them no longer exists, (b) any
1964    INTEGER_CSTs created with such a type, remain valid.  */
1965
1966 void
1967 set_sizetype (tree type)
1968 {
1969   int oprecision = TYPE_PRECISION (type);
1970   /* The *bitsizetype types use a precision that avoids overflows when
1971      calculating signed sizes / offsets in bits.  However, when
1972      cross-compiling from a 32 bit to a 64 bit host, we are limited to 64 bit
1973      precision.  */
1974   int precision = MIN (oprecision + BITS_PER_UNIT_LOG + 1,
1975                        2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
1976   tree t;
1977
1978   gcc_assert (TYPE_UNSIGNED (type) == TYPE_UNSIGNED (sizetype));
1979
1980   t = build_distinct_type_copy (type);
1981   /* We do want to use sizetype's cache, as we will be replacing that
1982      type.  */
1983   TYPE_CACHED_VALUES (t) = TYPE_CACHED_VALUES (sizetype);
1984   TYPE_CACHED_VALUES_P (t) = TYPE_CACHED_VALUES_P (sizetype);
1985   TREE_TYPE (TYPE_CACHED_VALUES (t)) = type;
1986   TYPE_UID (t) = TYPE_UID (sizetype);
1987   TYPE_IS_SIZETYPE (t) = 1;
1988   
1989   /* Replace our original stub sizetype.  */
1990   memcpy (sizetype, t, tree_size (sizetype));
1991   TYPE_MAIN_VARIANT (sizetype) = sizetype;
1992   
1993   t = make_node (INTEGER_TYPE);
1994   TYPE_NAME (t) = get_identifier ("bit_size_type");
1995   /* We do want to use bitsizetype's cache, as we will be replacing that
1996      type.  */
1997   TYPE_CACHED_VALUES (t) = TYPE_CACHED_VALUES (bitsizetype);
1998   TYPE_CACHED_VALUES_P (t) = TYPE_CACHED_VALUES_P (bitsizetype);
1999   TYPE_PRECISION (t) = precision;
2000   TYPE_UID (t) = TYPE_UID (bitsizetype);
2001   TYPE_IS_SIZETYPE (t) = 1;
2002
2003   /* Replace our original stub bitsizetype.  */
2004   memcpy (bitsizetype, t, tree_size (bitsizetype));
2005   TYPE_MAIN_VARIANT (bitsizetype) = bitsizetype;
2006   
2007   if (TYPE_UNSIGNED (type))
2008     {
2009       fixup_unsigned_type (bitsizetype);
2010       ssizetype = build_distinct_type_copy (make_signed_type (oprecision));
2011       TYPE_IS_SIZETYPE (ssizetype) = 1;
2012       sbitsizetype = build_distinct_type_copy (make_signed_type (precision));
2013       TYPE_IS_SIZETYPE (sbitsizetype) = 1;
2014     }
2015   else
2016     {
2017       fixup_signed_type (bitsizetype);
2018       ssizetype = sizetype;
2019       sbitsizetype = bitsizetype;
2020     }
2021
2022   /* If SIZETYPE is unsigned, we need to fix TYPE_MAX_VALUE so that
2023      it is sign extended in a way consistent with force_fit_type.  */
2024   if (TYPE_UNSIGNED (type))
2025     {
2026       tree orig_max, new_max;
2027
2028       orig_max = TYPE_MAX_VALUE (sizetype);
2029
2030       /* Build a new node with the same values, but a different type.  */
2031       new_max = build_int_cst_wide (sizetype,
2032                                     TREE_INT_CST_LOW (orig_max),
2033                                     TREE_INT_CST_HIGH (orig_max));
2034
2035       /* Now sign extend it using force_fit_type to ensure
2036          consistency.  */
2037       new_max = force_fit_type (new_max, 0, 0, 0);
2038       TYPE_MAX_VALUE (sizetype) = new_max;
2039     }
2040 }
2041 \f
2042 /* TYPE is an integral type, i.e., an INTEGRAL_TYPE, ENUMERAL_TYPE
2043    or BOOLEAN_TYPE.  Set TYPE_MIN_VALUE and TYPE_MAX_VALUE
2044    for TYPE, based on the PRECISION and whether or not the TYPE
2045    IS_UNSIGNED.  PRECISION need not correspond to a width supported
2046    natively by the hardware; for example, on a machine with 8-bit,
2047    16-bit, and 32-bit register modes, PRECISION might be 7, 23, or
2048    61.  */
2049
2050 void
2051 set_min_and_max_values_for_integral_type (tree type,
2052                                           int precision,
2053                                           bool is_unsigned)
2054 {
2055   tree min_value;
2056   tree max_value;
2057
2058   if (is_unsigned)
2059     {
2060       min_value = build_int_cst (type, 0);
2061       max_value
2062         = build_int_cst_wide (type, precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT >= 0
2063                               ? -1
2064                               : ((HOST_WIDE_INT) 1 << precision) - 1,
2065                               precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT > 0
2066                               ? ((unsigned HOST_WIDE_INT) ~0
2067                                  >> (HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2068                                      - (precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT)))
2069                               : 0);
2070     }
2071   else
2072     {
2073       min_value
2074         = build_int_cst_wide (type,
2075                               (precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT > 0
2076                                ? 0
2077                                : (HOST_WIDE_INT) (-1) << (precision - 1)),
2078                               (((HOST_WIDE_INT) (-1)
2079                                 << (precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1 > 0
2080                                     ? precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1
2081                                     : 0))));
2082       max_value
2083         = build_int_cst_wide (type,
2084                               (precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT > 0
2085                                ? -1
2086                                : ((HOST_WIDE_INT) 1 << (precision - 1)) - 1),
2087                               (precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1 > 0
2088                                ? (((HOST_WIDE_INT) 1
2089                                    << (precision - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1))) - 1
2090                                : 0));
2091     }
2092
2093   TYPE_MIN_VALUE (type) = min_value;
2094   TYPE_MAX_VALUE (type) = max_value;
2095 }
2096
2097 /* Set the extreme values of TYPE based on its precision in bits,
2098    then lay it out.  Used when make_signed_type won't do
2099    because the tree code is not INTEGER_TYPE.
2100    E.g. for Pascal, when the -fsigned-char option is given.  */
2101
2102 void
2103 fixup_signed_type (tree type)
2104 {
2105   int precision = TYPE_PRECISION (type);
2106
2107   /* We can not represent properly constants greater then
2108      2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT, still we need the types
2109      as they are used by i386 vector extensions and friends.  */
2110   if (precision > HOST_BITS_PER_WIDE_INT * 2)
2111     precision = HOST_BITS_PER_WIDE_INT * 2;
2112
2113   set_min_and_max_values_for_integral_type (type, precision,
2114                                             /*is_unsigned=*/false);
2115
2116   /* Lay out the type: set its alignment, size, etc.  */
2117   layout_type (type);
2118 }
2119
2120 /* Set the extreme values of TYPE based on its precision in bits,
2121    then lay it out.  This is used both in `make_unsigned_type'
2122    and for enumeral types.  */
2123
2124 void
2125 fixup_unsigned_type (tree type)
2126 {
2127   int precision = TYPE_PRECISION (type);
2128
2129   /* We can not represent properly constants greater then
2130      2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT, still we need the types
2131      as they are used by i386 vector extensions and friends.  */
2132   if (precision > HOST_BITS_PER_WIDE_INT * 2)
2133     precision = HOST_BITS_PER_WIDE_INT * 2;
2134
2135   TYPE_UNSIGNED (type) = 1;
2136
2137   set_min_and_max_values_for_integral_type (type, precision,
2138                                             /*is_unsigned=*/true);
2139
2140   /* Lay out the type: set its alignment, size, etc.  */
2141   layout_type (type);
2142 }
2143 \f
2144 /* Find the best machine mode to use when referencing a bit field of length
2145    BITSIZE bits starting at BITPOS.
2146
2147    The underlying object is known to be aligned to a boundary of ALIGN bits.
2148    If LARGEST_MODE is not VOIDmode, it means that we should not use a mode
2149    larger than LARGEST_MODE (usually SImode).
2150
2151    If no mode meets all these conditions, we return VOIDmode.  Otherwise, if
2152    VOLATILEP is true or SLOW_BYTE_ACCESS is false, we return the smallest
2153    mode meeting these conditions.
2154
2155    Otherwise (VOLATILEP is false and SLOW_BYTE_ACCESS is true), we return
2156    the largest mode (but a mode no wider than UNITS_PER_WORD) that meets
2157    all the conditions.  */
2158
2159 enum machine_mode
2160 get_best_mode (int bitsize, int bitpos, unsigned int align,
2161                enum machine_mode largest_mode, int volatilep)
2162 {
2163   enum machine_mode mode;
2164   unsigned int unit = 0;
2165
2166   /* Find the narrowest integer mode that contains the bit field.  */
2167   for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT); mode != VOIDmode;
2168        mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
2169     {
2170       unit = GET_MODE_BITSIZE (mode);
2171       if ((bitpos % unit) + bitsize <= unit)
2172         break;
2173     }
2174
2175   if (mode == VOIDmode
2176       /* It is tempting to omit the following line
2177          if STRICT_ALIGNMENT is true.
2178          But that is incorrect, since if the bitfield uses part of 3 bytes
2179          and we use a 4-byte mode, we could get a spurious segv
2180          if the extra 4th byte is past the end of memory.
2181          (Though at least one Unix compiler ignores this problem:
2182          that on the Sequent 386 machine.  */
2183       || MIN (unit, BIGGEST_ALIGNMENT) > align
2184       || (largest_mode != VOIDmode && unit > GET_MODE_BITSIZE (largest_mode)))
2185     return VOIDmode;
2186
2187   if (SLOW_BYTE_ACCESS && ! volatilep)
2188     {
2189       enum machine_mode wide_mode = VOIDmode, tmode;
2190
2191       for (tmode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT); tmode != VOIDmode;
2192            tmode = GET_MODE_WIDER_MODE (tmode))
2193         {
2194           unit = GET_MODE_BITSIZE (tmode);
2195           if (bitpos / unit == (bitpos + bitsize - 1) / unit
2196               && unit <= BITS_PER_WORD
2197               && unit <= MIN (align, BIGGEST_ALIGNMENT)
2198               && (largest_mode == VOIDmode
2199                   || unit <= GET_MODE_BITSIZE (largest_mode)))
2200             wide_mode = tmode;
2201         }
2202
2203       if (wide_mode != VOIDmode)
2204         return wide_mode;
2205     }
2206
2207   return mode;
2208 }
2209
2210 /* Gets minimal and maximal values for MODE (signed or unsigned depending on
2211    SIGN).  The returned constants are made to be usable in TARGET_MODE.  */
2212
2213 void
2214 get_mode_bounds (enum machine_mode mode, int sign,
2215                  enum machine_mode target_mode,
2216                  rtx *mmin, rtx *mmax)
2217 {
2218   unsigned size = GET_MODE_BITSIZE (mode);
2219   unsigned HOST_WIDE_INT min_val, max_val;
2220
2221   gcc_assert (size <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
2222
2223   if (sign)
2224     {
2225       min_val = -((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1));
2226       max_val = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1)) - 1;
2227     }
2228   else
2229     {
2230       min_val = 0;
2231       max_val = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (size - 1) << 1) - 1;
2232     }
2233
2234   *mmin = gen_int_mode (min_val, target_mode);
2235   *mmax = gen_int_mode (max_val, target_mode);
2236 }
2237
2238 #include "gt-stor-layout.h"