OSDN Git Service

2010-04-24 Kai Tietz <kai.tietz@onevision.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / libgfortran / io / unix.c
index e174e3b..b3bd438 100644 (file)
-/* Copyright (C) 2002, 2003, 2004 Free Software Foundation, Inc.
+/* Copyright (C) 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010
+   Free Software Foundation, Inc.
    Contributed by Andy Vaught
+   F2003 I/O support contributed by Jerry DeLisle
 
 This file is part of the GNU Fortran 95 runtime library (libgfortran).
 
 Libgfortran is free software; you can redistribute it and/or modify
 it under the terms of the GNU General Public License as published by
-the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
+the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
 any later version.
 
-In addition to the permissions in the GNU General Public License, the
-Free Software Foundation gives you unlimited permission to link the
-compiled version of this file into combinations with other programs,
-and to distribute those combinations without any restriction coming
-from the use of this file.  (The General Public License restrictions
-do apply in other respects; for example, they cover modification of
-the file, and distribution when not linked into a combine
-executable.)
-
 Libgfortran is distributed in the hope that it will be useful,
 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
 GNU General Public License for more details.
 
-You should have received a copy of the GNU General Public License
-along with Libgfortran; see the file COPYING.  If not, write to
-the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
-Boston, MA 02111-1307, USA.  */
+Under Section 7 of GPL version 3, you are granted additional
+permissions described in the GCC Runtime Library Exception, version
+3.1, as published by the Free Software Foundation.
+
+You should have received a copy of the GNU General Public License and
+a copy of the GCC Runtime Library Exception along with this program;
+see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
+<http://www.gnu.org/licenses/>.  */
 
 /* Unix stream I/O module */
 
-#include "config.h"
+#include "io.h"
+#include "unix.h"
 #include <stdlib.h>
 #include <limits.h>
 
 #include <unistd.h>
-#include <stdio.h>
 #include <sys/stat.h>
 #include <fcntl.h>
+#include <assert.h>
 
-#ifdef HAVE_SYS_MMAN_H
-#include <sys/mman.h>
-#endif
 #include <string.h>
 #include <errno.h>
 
-#include "libgfortran.h"
-#include "io.h"
 
-#ifndef PATH_MAX
-#define PATH_MAX 1024
+/* For mingw, we don't identify files by their inode number, but by a
+   64-bit identifier created from a BY_HANDLE_FILE_INFORMATION. */
+#ifdef __MINGW32__
+
+#define WIN32_LEAN_AND_MEAN
+#include <windows.h>
+
+#define lseek _lseeki64
+#define fstat _fstati64
+#define stat _stati64
+typedef struct _stati64 gfstat_t;
+
+#ifndef HAVE_WORKING_STAT
+static uint64_t
+id_from_handle (HANDLE hFile)
+{
+  BY_HANDLE_FILE_INFORMATION FileInformation;
+
+  if (hFile == INVALID_HANDLE_VALUE)
+      return 0;
+
+  memset (&FileInformation, 0, sizeof(FileInformation));
+  if (!GetFileInformationByHandle (hFile, &FileInformation))
+    return 0;
+
+  return ((uint64_t) FileInformation.nFileIndexLow)
+        | (((uint64_t) FileInformation.nFileIndexHigh) << 32);
+}
+
+
+static uint64_t
+id_from_path (const char *path)
+{
+  HANDLE hFile;
+  uint64_t res;
+
+  if (!path || !*path || access (path, F_OK))
+    return (uint64_t) -1;
+
+  hFile = CreateFile (path, 0, 0, NULL, OPEN_EXISTING,
+                     FILE_FLAG_BACKUP_SEMANTICS | FILE_ATTRIBUTE_READONLY,
+                     NULL);
+  res = id_from_handle (hFile);
+  CloseHandle (hFile);
+  return res;
+}
+
+
+static uint64_t
+id_from_fd (const int fd)
+{
+  return id_from_handle ((HANDLE) _get_osfhandle (fd));
+}
+
+#endif
+
+#else
+typedef struct stat gfstat_t;
 #endif
 
-#ifndef MAP_FAILED
-#define MAP_FAILED ((void *) -1)
+#ifndef PATH_MAX
+#define PATH_MAX 1024
 #endif
 
 #ifndef PROT_READ
@@ -81,100 +130,32 @@ Boston, MA 02111-1307, USA.  */
 #define S_IWOTH 0
 #endif
 
-/* This implementation of stream I/O is based on the paper:
- *
- *  "Exploiting the advantages of mapped files for stream I/O",
- *  O. Krieger, M. Stumm and R. Umrau, "Proceedings of the 1992 Winter
- *  USENIX conference", p. 27-42.
- *
- * It differs in a number of ways from the version described in the
- * paper.  First of all, threads are not an issue during I/O and we
- * also don't have to worry about having multiple regions, since
- * fortran's I/O model only allows you to be one place at a time.
- *
- * On the other hand, we have to be able to writing at the end of a
- * stream, read from the start of a stream or read and write blocks of
- * bytes from an arbitrary position.  After opening a file, a pointer
- * to a stream structure is returned, which is used to handle file
- * accesses until the file is closed.
- *
- * salloc_at_r(stream, len, where)-- Given a stream pointer, return a
- * pointer to a block of memory that mirror the file at position
- * 'where' that is 'len' bytes long.  The len integer is updated to
- * reflect how many bytes were actually read.  The only reason for a
- * short read is end of file.  The file pointer is updated.  The
- * pointer is valid until the next call to salloc_*.
- *
- * salloc_at_w(stream, len, where)-- Given the stream pointer, returns
- * a pointer to a block of memory that is updated to reflect the state
- * of the file.  The length of the buffer is always equal to that
- * requested.  The buffer must be completely set by the caller.  When
- * data has been written, the sfree() function must be called to
- * indicate that the caller is done writing data to the buffer.  This
- * may or may not cause a physical write.
- *
- * Short forms of these are salloc_r() and salloc_w() which drop the
- * 'where' parameter and use the current file pointer. */
-
-
-#define BUFFER_SIZE 8192
+
+/* Unix and internal stream I/O module */
+
+static const int BUFFER_SIZE = 8192;
 
 typedef struct
 {
   stream st;
 
-  int fd;
   gfc_offset buffer_offset;    /* File offset of the start of the buffer */
   gfc_offset physical_offset;  /* Current physical file offset */
   gfc_offset logical_offset;   /* Current logical file offset */
-  gfc_offset dirty_offset;     /* Start of modified bytes in buffer */
   gfc_offset file_length;      /* Length of the file, -1 if not seekable. */
 
-  char *buffer;
-  int len;                     /* Physical length of the current buffer */
+  char *buffer;                 /* Pointer to the buffer.  */
+  int fd;                       /* The POSIX file descriptor.  */
+
   int active;                  /* Length of valid bytes in the buffer */
 
   int prot;
-  int ndirty;                  /* Dirty bytes starting at dirty_offset */
-
-  unsigned unbuffered:1, mmaped:1;
-
-  char small_buffer[BUFFER_SIZE];
+  int ndirty;                  /* Dirty bytes starting at buffer_offset */
 
+  int special_file;            /* =1 if the fd refers to a special file */
 }
 unix_stream;
 
-/*move_pos_offset()--  Move the record pointer right or left
- *relative to current position */
-
-int
-move_pos_offset (stream* st, int pos_off)
-{
-  unix_stream * str = (unix_stream*)st;
-  if (pos_off < 0)
-    {
-      str->active  += pos_off;
-      if (str->active < 0)
-         str->active = 0;
-
-      str->logical_offset  += pos_off;
-
-      if (str->dirty_offset+str->ndirty > str->logical_offset)
-        {
-          if (str->ndirty +  pos_off > 0)
-            str->ndirty += pos_off ;
-          else
-            {
-              str->dirty_offset +=  pos_off + pos_off;
-              str->ndirty = 0 ;
-            }
-        }
-
-    return pos_off ;
-  }
-  return 0 ;
-}
-
 
 /* fix_fd()-- Given a file descriptor, make sure it is not one of the
  * standard descriptors, returning a non-standard descriptor.  If the
@@ -186,13 +167,13 @@ move_pos_offset (stream* st, int pos_off)
 static int
 fix_fd (int fd)
 {
+#ifdef HAVE_DUP
   int input, output, error;
 
   input = output = error = 0;
 
   /* Unix allocates the lowest descriptors first, so a loop is not
      required, but this order is. */
-
   if (fd == STDIN_FILENO)
     {
       fd = dup (fd);
@@ -215,63 +196,28 @@ fix_fd (int fd)
     close (STDOUT_FILENO);
   if (error)
     close (STDERR_FILENO);
+#endif
 
   return fd;
 }
 
 
-/* write()-- Write a buffer to a descriptor, allowing for short writes */
-
-static int
-writen (int fd, char *buffer, int len)
-{
-  int n, n0;
-
-  n0 = len;
-
-  while (len > 0)
-    {
-      n = write (fd, buffer, len);
-      if (n < 0)
-       return n;
-
-      buffer += n;
-      len -= n;
-    }
-
-  return n0;
-}
-
-
-#if 0
-/* readn()-- Read bytes into a buffer, allowing for short reads.  If
- * fewer than len bytes are returned, it is because we've hit the end
- * of file. */
-
-static int
-readn (int fd, char *buffer, int len)
+/* If the stream corresponds to a preconnected unit, we flush the
+   corresponding C stream.  This is bugware for mixed C-Fortran codes
+   where the C code doesn't flush I/O before returning.  */
+void
+flush_if_preconnected (stream * s)
 {
-  int nread, n;
-
-  nread = 0;
-
-  while (len > 0)
-    {
-      n = read (fd, buffer, len);
-      if (n < 0)
-       return n;
-
-      if (n == 0)
-       return nread;
-
-      buffer += n;
-      nread += n;
-      len -= n;
-    }
+  int fd;
 
-  return nread;
+  fd = ((unix_stream *) s)->fd;
+  if (fd == STDIN_FILENO)
+    fflush (stdin);
+  else if (fd == STDOUT_FILENO)
+    fflush (stdout);
+  else if (fd == STDERR_FILENO)
+    fflush (stderr);
 }
-#endif
 
 
 /* get_oserror()-- Get the most recent operating system error.  For
@@ -284,473 +230,359 @@ get_oserror (void)
 }
 
 
-/* sys_exit()-- Terminate the program with an exit code */
-
-void
-sys_exit (int code)
-{
-  exit (code);
-}
-
+/********************************************************************
+Raw I/O functions (read, write, seek, tell, truncate, close).
 
-/*********************************************************************
-    File descriptor stream functions
+These functions wrap the basic POSIX I/O syscalls. Any deviation in
+semantics is a bug, except the following: write restarts in case
+of being interrupted by a signal, and as the first argument the
+functions take the unix_stream struct rather than an integer file
+descriptor. Also, for POSIX read() and write() a nbyte argument larger
+than SSIZE_MAX is undefined; here the type of nbyte is ssize_t rather
+than size_t as for POSIX read/write.
 *********************************************************************/
 
-/* fd_flush()-- Write bytes that need to be written */
-
-static try
-fd_flush (unix_stream * s)
+static int
+raw_flush (unix_stream * s  __attribute__ ((unused)))
 {
-  if (s->ndirty == 0)
-    return SUCCESS;;
-
-  if (s->physical_offset != s->dirty_offset &&
-      lseek (s->fd, s->dirty_offset, SEEK_SET) < 0)
-    return FAILURE;
-
-  if (writen (s->fd, s->buffer + (s->dirty_offset - s->buffer_offset),
-             s->ndirty) < 0)
-    return FAILURE;
-
-  s->physical_offset = s->dirty_offset + s->ndirty;
-
-  /* don't increment file_length if the file is non-seekable */
-  if (s->file_length != -1 && s->physical_offset > s->file_length)
-    s->file_length = s->physical_offset;
-  s->ndirty = 0;
-
-  return SUCCESS;
+  return 0;
 }
 
-
-/* fd_alloc()-- Arrange a buffer such that the salloc() request can be
- * satisfied.  This subroutine gets the buffer ready for whatever is
- * to come next. */
-
-static void
-fd_alloc (unix_stream * s, gfc_offset where, int *len)
+static ssize_t
+raw_read (unix_stream * s, void * buf, ssize_t nbyte)
 {
-  char *new_buffer;
-  int n, read_len;
-
-  if (*len <= BUFFER_SIZE)
-    {
-      new_buffer = s->small_buffer;
-      read_len = BUFFER_SIZE;
-    }
-  else
-    {
-      new_buffer = get_mem (*len);
-      read_len = *len;
-    }
-
-  /* Salvage bytes currently within the buffer.  This is important for
-   * devices that cannot seek. */
-
-  if (s->buffer != NULL && s->buffer_offset <= where &&
-      where <= s->buffer_offset + s->active)
-    {
-
-      n = s->active - (where - s->buffer_offset);
-      memmove (new_buffer, s->buffer + (where - s->buffer_offset), n);
-
-      s->active = n;
-    }
-  else
-    {                          /* new buffer starts off empty */
-      s->active = 0;
-    }
-
-  s->buffer_offset = where;
-
-  /* free the old buffer if necessary */
-
-  if (s->buffer != NULL && s->buffer != s->small_buffer)
-    free_mem (s->buffer);
-
-  s->buffer = new_buffer;
-  s->len = read_len;
-  s->mmaped = 0;
+  /* For read we can't do I/O in a loop like raw_write does, because
+     that will break applications that wait for interactive I/O.  */
+  return read (s->fd, buf, nbyte);
 }
 
-
-/* fd_alloc_r_at()-- Allocate a stream buffer for reading.  Either
- * we've already buffered the data or we need to load it.  Returns
- * NULL on I/O error. */
-
-static char *
-fd_alloc_r_at (unix_stream * s, int *len, gfc_offset where)
+static ssize_t
+raw_write (unix_stream * s, const void * buf, ssize_t nbyte)
 {
-  gfc_offset m;
-  int n;
+  ssize_t trans, bytes_left;
+  char *buf_st;
 
-  if (where == -1)
-    where = s->logical_offset;
+  bytes_left = nbyte;
+  buf_st = (char *) buf;
 
-  if (s->buffer != NULL && s->buffer_offset <= where &&
-      where + *len <= s->buffer_offset + s->active)
+  /* We must write in a loop since some systems don't restart system
+     calls in case of a signal.  */
+  while (bytes_left > 0)
     {
-
-      /* Return a position within the current buffer */
-
-      s->logical_offset = where + *len;
-      return s->buffer + where - s->buffer_offset;
+      trans = write (s->fd, buf_st, bytes_left);
+      if (trans < 0)
+       {
+         if (errno == EINTR)
+           continue;
+         else
+           return trans;
+       }
+      buf_st += trans;
+      bytes_left -= trans;
     }
 
-  fd_alloc (s, where, len);
-
-  m = where + s->active;
-
-  if (s->physical_offset != m && lseek (s->fd, m, SEEK_SET) < 0)
-    return NULL;
-
-  n = read (s->fd, s->buffer + s->active, s->len - s->active);
-  if (n < 0)
-    return NULL;
-
-  s->physical_offset = where + n;
-
-  s->active += n;
-  if (s->active < *len)
-    *len = s->active;          /* Bytes actually available */
-
-  s->logical_offset = where + *len;
-
-  return s->buffer;
+  return nbyte - bytes_left;
 }
 
-
-/* fd_alloc_w_at()-- Allocate a stream buffer for writing.  Either
- * we've already buffered the data or we need to load it. */
-
-static char *
-fd_alloc_w_at (unix_stream * s, int *len, gfc_offset where)
+static gfc_offset
+raw_seek (unix_stream * s, gfc_offset offset, int whence)
 {
-  gfc_offset n;
-
-  if (where == -1)
-    where = s->logical_offset;
-
-  if (s->buffer == NULL || s->buffer_offset > where ||
-      where + *len > s->buffer_offset + s->len)
-    {
-
-      if (fd_flush (s) == FAILURE)
-       return NULL;
-      fd_alloc (s, where, len);
-    }
-
-  /* Return a position within the current buffer */
-  if (s->ndirty == 0 
-      || where > s->dirty_offset + s->ndirty    
-      || s->dirty_offset > where + *len)
-    {  /* Discontiguous blocks, start with a clean buffer.  */  
-        /* Flush the buffer.  */  
-       if (s->ndirty != 0)    
-         fd_flush (s);  
-       s->dirty_offset = where;  
-       s->ndirty = *len;
-    }
-  else
-    {  
-      gfc_offset start;  /* Merge with the existing data.  */  
-      if (where < s->dirty_offset)    
-        start = where;  
-      else    
-        start = s->dirty_offset;  
-      if (where + *len > s->dirty_offset + s->ndirty)    
-        s->ndirty = where + *len - start;  
-      else    
-        s->ndirty = s->dirty_offset + s->ndirty - start;  
-        s->dirty_offset = start;
-    }
-
-  s->logical_offset = where + *len;
-
-  if (where + *len > s->file_length)
-    s->file_length = where + *len;
-
-  n = s->logical_offset - s->buffer_offset;
-  if (n > s->active)
-    s->active = n;
-
-  return s->buffer + where - s->buffer_offset;
+  return lseek (s->fd, offset, whence);
 }
 
-
-static try
-fd_sfree (unix_stream * s)
+static gfc_offset
+raw_tell (unix_stream * s)
 {
-  if (s->ndirty != 0 &&
-      (s->buffer != s->small_buffer || options.all_unbuffered ||
-       s->unbuffered))
-    return fd_flush (s);
-
-  return SUCCESS;
+  return lseek (s->fd, 0, SEEK_CUR);
 }
 
-
 static int
-fd_seek (unix_stream * s, gfc_offset offset)
+raw_truncate (unix_stream * s, gfc_offset length)
 {
-  s->physical_offset = s->logical_offset = offset;
-
-  return (lseek (s->fd, offset, SEEK_SET) < 0) ? FAILURE : SUCCESS;
-}
-
+#ifdef __MINGW32__
+  HANDLE h;
+  gfc_offset cur;
 
-/* truncate_file()-- Given a unit, truncate the file at the current
- * position.  Sets the physical location to the new end of the file.
- * Returns nonzero on error. */
-
-static try
-fd_truncate (unix_stream * s)
-{
-  if (lseek (s->fd, s->logical_offset, SEEK_SET) == -1)
-    return FAILURE;
-
-  /* non-seekable files, like terminals and fifo's fail the lseek.
-     the fd is a regular file at this point */
-
-  if (ftruncate (s->fd, s->logical_offset))
-    return FAILURE;
-
-  s->physical_offset = s->file_length = s->logical_offset;
-
-  return SUCCESS;
+  if (isatty (s->fd))
+    {
+      errno = EBADF;
+      return -1;
+    }
+  h = _get_osfhandle (s->fd);
+  if (h == INVALID_HANDLE_VALUE)
+    {
+      errno = EBADF;
+      return -1;
+    }
+  cur = lseek (s->fd, 0, SEEK_CUR);
+  if (cur == -1)
+    return -1;
+  if (lseek (s->fd, length, SEEK_SET) == -1)
+    goto error;
+  if (!SetEndOfFile (h))
+    {
+      errno = EBADF;
+      goto error;
+    }
+  if (lseek (s->fd, cur, SEEK_SET) == -1)
+    return -1;
+  return 0;
+ error:
+  lseek (s->fd, cur, SEEK_SET);
+  return -1;
+#elif defined HAVE_FTRUNCATE
+  return ftruncate (s->fd, length);
+#elif defined HAVE_CHSIZE
+  return chsize (s->fd, length);
+#else
+  runtime_error ("required ftruncate or chsize support not present");
+  return -1;
+#endif
 }
 
-
-static try
-fd_close (unix_stream * s)
+static int
+raw_close (unix_stream * s)
 {
-  if (fd_flush (s) == FAILURE)
-    return FAILURE;
-
-  if (s->buffer != NULL && s->buffer != s->small_buffer)
-    free_mem (s->buffer);
-
-  if (close (s->fd) < 0)
-    return FAILURE;
-
+  int retval;
+  
+  if (s->fd != STDOUT_FILENO
+      && s->fd != STDERR_FILENO
+      && s->fd != STDIN_FILENO)
+    retval = close (s->fd);
+  else
+    retval = 0;
   free_mem (s);
-
-  return SUCCESS;
+  return retval;
 }
 
-
-static void
-fd_open (unix_stream * s)
+static int
+raw_init (unix_stream * s)
 {
-  if (isatty (s->fd))
-    s->unbuffered = 1;
-
-  s->st.alloc_r_at = (void *) fd_alloc_r_at;
-  s->st.alloc_w_at = (void *) fd_alloc_w_at;
-  s->st.sfree = (void *) fd_sfree;
-  s->st.close = (void *) fd_close;
-  s->st.seek = (void *) fd_seek;
-  s->st.truncate = (void *) fd_truncate;
+  s->st.read = (void *) raw_read;
+  s->st.write = (void *) raw_write;
+  s->st.seek = (void *) raw_seek;
+  s->st.tell = (void *) raw_tell;
+  s->st.trunc = (void *) raw_truncate;
+  s->st.close = (void *) raw_close;
+  s->st.flush = (void *) raw_flush;
 
   s->buffer = NULL;
+  return 0;
 }
 
 
 /*********************************************************************
-    mmap stream functions
-
- Because mmap() is not capable of extending a file, we have to keep
- track of how long the file is.  We also have to be able to detect end
- of file conditions.  If there are multiple writers to the file (which
- can only happen outside the current program), things will get
- confused.  Then again, things will get confused anyway.
-
+Buffered I/O functions. These functions have the same semantics as the
+raw I/O functions above, except that they are buffered in order to
+improve performance. The buffer must be flushed when switching from
+reading to writing and vice versa.
 *********************************************************************/
 
-#if HAVE_MMAP
-
-static int page_size, page_mask;
-
-/* mmap_flush()-- Deletes a memory mapping if something is mapped. */
-
-static try
-mmap_flush (unix_stream * s)
+static int
+buf_flush (unix_stream * s)
 {
-  if (!s->mmaped)
-    return fd_flush (s);
-
-  if (s->buffer == NULL)
-    return SUCCESS;
-
-  if (munmap (s->buffer, s->active))
-    return FAILURE;
+  int writelen;
 
-  s->buffer = NULL;
+  /* Flushing in read mode means discarding read bytes.  */
   s->active = 0;
 
-  return SUCCESS;
-}
-
-
-/* mmap_alloc()-- mmap() a section of the file.  The whole section is
- * guaranteed to be mappable. */
-
-static try
-mmap_alloc (unix_stream * s, gfc_offset where, int *len)
-{
-  gfc_offset offset;
-  int length;
-  char *p;
-
-  if (mmap_flush (s) == FAILURE)
-    return FAILURE;
+  if (s->ndirty == 0)
+    return 0;
+  
+  if (s->file_length != -1 && s->physical_offset != s->buffer_offset
+      && lseek (s->fd, s->buffer_offset, SEEK_SET) < 0)
+    return -1;
 
-  offset = where & page_mask;  /* Round down to the next page */
+  writelen = raw_write (s, s->buffer, s->ndirty);
 
-  length = ((where - offset) & page_mask) + 2 * page_size;
+  s->physical_offset = s->buffer_offset + writelen;
 
-  p = mmap (NULL, length, s->prot, MAP_SHARED, s->fd, offset);
-  if (p == (char *) MAP_FAILED)
-    return FAILURE;
+  /* Don't increment file_length if the file is non-seekable.  */
+  if (s->file_length != -1 && s->physical_offset > s->file_length)
+      s->file_length = s->physical_offset;
 
-  s->mmaped = 1;
-  s->buffer = p;
-  s->buffer_offset = offset;
-  s->active = length;
+  s->ndirty -= writelen;
+  if (s->ndirty != 0)
+    return -1;
 
-  return SUCCESS;
+  return 0;
 }
 
-
-static char *
-mmap_alloc_r_at (unix_stream * s, int *len, gfc_offset where)
+static ssize_t
+buf_read (unix_stream * s, void * buf, ssize_t nbyte)
 {
-  gfc_offset m;
+  if (s->active == 0)
+    s->buffer_offset = s->logical_offset;
 
-  if (where == -1)
-    where = s->logical_offset;
-
-  m = where + *len;
-
-  if ((s->buffer == NULL || s->buffer_offset > where ||
-       m > s->buffer_offset + s->active) &&
-      mmap_alloc (s, where, len) == FAILURE)
-    return NULL;
-
-  if (m > s->file_length)
+  /* Is the data we want in the buffer?  */
+  if (s->logical_offset + nbyte <= s->buffer_offset + s->active
+      && s->buffer_offset <= s->logical_offset)
+    memcpy (buf, s->buffer + (s->logical_offset - s->buffer_offset), nbyte);
+  else
     {
-      *len = s->file_length - s->logical_offset;
-      s->logical_offset = s->file_length;
+      /* First copy the active bytes if applicable, then read the rest
+         either directly or filling the buffer.  */
+      char *p;
+      int nread = 0;
+      ssize_t to_read, did_read;
+      gfc_offset new_logical;
+      
+      p = (char *) buf;
+      if (s->logical_offset >= s->buffer_offset 
+          && s->buffer_offset + s->active >= s->logical_offset)
+        {
+          nread = s->active - (s->logical_offset - s->buffer_offset);
+          memcpy (buf, s->buffer + (s->logical_offset - s->buffer_offset), 
+                  nread);
+          p += nread;
+        }
+      /* At this point we consider all bytes in the buffer discarded.  */
+      to_read = nbyte - nread;
+      new_logical = s->logical_offset + nread;
+      if (s->file_length != -1 && s->physical_offset != new_logical
+          && lseek (s->fd, new_logical, SEEK_SET) < 0)
+        return -1;
+      s->buffer_offset = s->physical_offset = new_logical;
+      if (to_read <= BUFFER_SIZE/2)
+        {
+          did_read = raw_read (s, s->buffer, BUFFER_SIZE);
+          s->physical_offset += did_read;
+          s->active = did_read;
+          did_read = (did_read > to_read) ? to_read : did_read;
+          memcpy (p, s->buffer, did_read);
+        }
+      else
+        {
+          did_read = raw_read (s, p, to_read);
+          s->physical_offset += did_read;
+          s->active = 0;
+        }
+      nbyte = did_read + nread;
     }
-  else
-    s->logical_offset = m;
-
-  return s->buffer + (where - s->buffer_offset);
+  s->logical_offset += nbyte;
+  return nbyte;
 }
 
-
-static char *
-mmap_alloc_w_at (unix_stream * s, int *len, gfc_offset where)
+static ssize_t
+buf_write (unix_stream * s, const void * buf, ssize_t nbyte)
 {
-  if (where == -1)
-    where = s->logical_offset;
-
-  /* If we're extending the file, we have to use file descriptor
-   * methods. */
-
-  if (where + *len > s->file_length)
+  if (s->ndirty == 0)
+    s->buffer_offset = s->logical_offset;
+
+  /* Does the data fit into the buffer?  As a special case, if the
+     buffer is empty and the request is bigger than BUFFER_SIZE/2,
+     write directly. This avoids the case where the buffer would have
+     to be flushed at every write.  */
+  if (!(s->ndirty == 0 && nbyte > BUFFER_SIZE/2)
+      && s->logical_offset + nbyte <= s->buffer_offset + BUFFER_SIZE
+      && s->buffer_offset <= s->logical_offset
+      && s->buffer_offset + s->ndirty >= s->logical_offset)
     {
-      if (s->mmaped)
-       mmap_flush (s);
-      return fd_alloc_w_at (s, len, where);
+      memcpy (s->buffer + (s->logical_offset - s->buffer_offset), buf, nbyte);
+      int nd = (s->logical_offset - s->buffer_offset) + nbyte;
+      if (nd > s->ndirty)
+        s->ndirty = nd;
     }
-
-  if ((s->buffer == NULL || s->buffer_offset > where ||
-       where + *len > s->buffer_offset + s->active ||
-       where < s->buffer_offset + s->active) &&
-      mmap_alloc (s, where, len) == FAILURE)
-    return NULL;
-
-  s->logical_offset = where + *len;
-
-  return s->buffer + where - s->buffer_offset;
+  else
+    {
+      /* Flush, and either fill the buffer with the new data, or if
+         the request is bigger than the buffer size, write directly
+         bypassing the buffer.  */
+      buf_flush (s);
+      if (nbyte <= BUFFER_SIZE/2)
+        {
+          memcpy (s->buffer, buf, nbyte);
+          s->buffer_offset = s->logical_offset;
+          s->ndirty += nbyte;
+        }
+      else
+       {
+         if (s->file_length != -1 && s->physical_offset != s->logical_offset)
+           {
+             if (lseek (s->fd, s->logical_offset, SEEK_SET) < 0)
+               return -1;
+             s->physical_offset = s->logical_offset;
+           }
+
+         nbyte = raw_write (s, buf, nbyte);
+         s->physical_offset += nbyte;
+       }
+    }
+  s->logical_offset += nbyte;
+  /* Don't increment file_length if the file is non-seekable.  */
+  if (s->file_length != -1 && s->logical_offset > s->file_length)
+    s->file_length = s->logical_offset;
+  return nbyte;
 }
 
-
-static int
-mmap_seek (unix_stream * s, gfc_offset offset)
+static gfc_offset
+buf_seek (unix_stream * s, gfc_offset offset, int whence)
 {
+  switch (whence)
+    {
+    case SEEK_SET:
+      break;
+    case SEEK_CUR:
+      offset += s->logical_offset;
+      break;
+    case SEEK_END:
+      offset += s->file_length;
+      break;
+    default:
+      return -1;
+    }
+  if (offset < 0)
+    {
+      errno = EINVAL;
+      return -1;
+    }
   s->logical_offset = offset;
-  return SUCCESS;
+  return offset;
 }
 
-
-static try
-mmap_close (unix_stream * s)
+static gfc_offset
+buf_tell (unix_stream * s)
 {
-  try t;
-
-  t = mmap_flush (s);
+  return s->logical_offset;
+}
 
-  if (close (s->fd) < 0)
-    t = FAILURE;
-  free_mem (s);
+static int
+buf_truncate (unix_stream * s, gfc_offset length)
+{
+  int r;
 
-  return t;
+  if (buf_flush (s) != 0)
+    return -1;
+  r = raw_truncate (s, length);
+  if (r == 0)
+    s->file_length = length;
+  return r;
 }
 
-
-static try
-mmap_sfree (unix_stream * s)
+static int
+buf_close (unix_stream * s)
 {
-  return SUCCESS;
+  if (buf_flush (s) != 0)
+    return -1;
+  free_mem (s->buffer);
+  return raw_close (s);
 }
 
-
-/* mmap_open()-- mmap_specific open.  If the particular file cannot be
- * mmap()-ed, we fall back to the file descriptor functions. */
-
-static try
-mmap_open (unix_stream * s)
+static int
+buf_init (unix_stream * s)
 {
-  char *p;
-  int i;
-
-  page_size = getpagesize ();
-  page_mask = ~0;
-
-  p = mmap (0, page_size, s->prot, MAP_SHARED, s->fd, 0);
-  if (p == (char *) MAP_FAILED)
-    {
-      fd_open (s);
-      return SUCCESS;
-    }
-
-  munmap (p, page_size);
-
-  i = page_size >> 1;
-  while (i != 0)
-    {
-      page_mask <<= 1;
-      i >>= 1;
-    }
-
-  s->st.alloc_r_at = (void *) mmap_alloc_r_at;
-  s->st.alloc_w_at = (void *) mmap_alloc_w_at;
-  s->st.sfree = (void *) mmap_sfree;
-  s->st.close = (void *) mmap_close;
-  s->st.seek = (void *) mmap_seek;
-  s->st.truncate = (void *) fd_truncate;
-
-  if (lseek (s->fd, s->file_length, SEEK_SET) < 0)
-    return FAILURE;
-
-  return SUCCESS;
+  s->st.read = (void *) buf_read;
+  s->st.write = (void *) buf_write;
+  s->st.seek = (void *) buf_seek;
+  s->st.tell = (void *) buf_tell;
+  s->st.trunc = (void *) buf_truncate;
+  s->st.close = (void *) buf_close;
+  s->st.flush = (void *) buf_flush;
+
+  s->buffer = get_mem (BUFFER_SIZE);
+  return 0;
 }
 
-#endif
-
 
 /*********************************************************************
   memory stream functions - These are used for internal files
@@ -763,38 +595,39 @@ mmap_open (unix_stream * s)
 *********************************************************************/
 
 
-static char *
-mem_alloc_r_at (unix_stream * s, int *len, gfc_offset where)
+char *
+mem_alloc_r (stream * strm, int * len)
 {
+  unix_stream * s = (unix_stream *) strm;
   gfc_offset n;
-
-  if (where == -1)
-    where = s->logical_offset;
+  gfc_offset where = s->logical_offset;
 
   if (where < s->buffer_offset || where > s->buffer_offset + s->active)
     return NULL;
 
-  s->logical_offset = where + *len;
-
   n = s->buffer_offset + s->active - where;
   if (*len > n)
     *len = n;
 
+  s->logical_offset = where + *len;
+
   return s->buffer + (where - s->buffer_offset);
 }
 
 
-static char *
-mem_alloc_w_at (unix_stream * s, int *len, gfc_offset where)
+char *
+mem_alloc_w (stream * strm, int * len)
 {
+  unix_stream * s = (unix_stream *) strm;
   gfc_offset m;
-
-  if (where == -1)
-    where = s->logical_offset;
+  gfc_offset where = s->logical_offset;
 
   m = where + *len;
 
-  if (where < s->buffer_offset || m > s->buffer_offset + s->active)
+  if (where < s->buffer_offset)
+    return NULL;
+
+  if (m > s->file_length)
     return NULL;
 
   s->logical_offset = m;
@@ -803,43 +636,114 @@ mem_alloc_w_at (unix_stream * s, int *len, gfc_offset where)
 }
 
 
-static int
-mem_seek (unix_stream * s, gfc_offset offset)
+/* Stream read function for internal units.  */
+
+static ssize_t
+mem_read (stream * s, void * buf, ssize_t nbytes)
 {
+  void *p;
+  int nb = nbytes;
+
+  p = mem_alloc_r (s, &nb);
+  if (p)
+    {
+      memcpy (buf, p, nb);
+      return (ssize_t) nb;
+    }
+  else
+    return 0;
+}
+
+
+/* Stream write function for internal units. This is not actually used
+   at the moment, as all internal IO is formatted and the formatted IO
+   routines use mem_alloc_w_at.  */
+
+static ssize_t
+mem_write (stream * s, const void * buf, ssize_t nbytes)
+{
+  void *p;
+  int nb = nbytes;
+
+  p = mem_alloc_w (s, &nb);
+  if (p)
+    {
+      memcpy (p, buf, nb);
+      return (ssize_t) nb;
+    }
+  else
+    return 0;
+}
+
+
+static gfc_offset
+mem_seek (stream * strm, gfc_offset offset, int whence)
+{
+  unix_stream * s = (unix_stream *) strm;
+  switch (whence)
+    {
+    case SEEK_SET:
+      break;
+    case SEEK_CUR:
+      offset += s->logical_offset;
+      break;
+    case SEEK_END:
+      offset += s->file_length;
+      break;
+    default:
+      return -1;
+    }
+
+  /* Note that for internal array I/O it's actually possible to have a
+     negative offset, so don't check for that.  */
   if (offset > s->file_length)
     {
-      errno = ESPIPE;
-      return FAILURE;
+      errno = EINVAL;
+      return -1;
     }
 
   s->logical_offset = offset;
-  return SUCCESS;
+
+  /* Returning < 0 is the error indicator for sseek(), so return 0 if
+     offset is negative.  Thus if the return value is 0, the caller
+     has to use stell() to get the real value of logical_offset.  */
+  if (offset >= 0)
+    return offset;
+  return 0;
 }
 
 
-static int
-mem_truncate (unix_stream * s)
+static gfc_offset
+mem_tell (stream * s)
 {
-  return SUCCESS;
+  return ((unix_stream *)s)->logical_offset;
 }
 
 
-static try
-mem_close (unix_stream * s)
+static int
+mem_truncate (unix_stream * s __attribute__ ((unused)), 
+             gfc_offset length __attribute__ ((unused)))
 {
-  free_mem (s);
-
-  return SUCCESS;
+  return 0;
 }
 
 
-static try
-mem_sfree (unix_stream * s)
+static int
+mem_flush (unix_stream * s __attribute__ ((unused)))
 {
-  return SUCCESS;
+  return 0;
 }
 
 
+static int
+mem_close (unix_stream * s)
+{
+  if (s != NULL)
+    free_mem (s);
+
+  return 0;
+}
+
 
 /*********************************************************************
   Public functions -- A reimplementation of this module needs to
@@ -858,24 +762,26 @@ empty_internal_buffer(stream *strm)
 /* open_internal()-- Returns a stream structure from an internal file */
 
 stream *
-open_internal (char *base, int length)
+open_internal (char *base, int length, gfc_offset offset)
 {
   unix_stream *s;
 
   s = get_mem (sizeof (unix_stream));
+  memset (s, '\0', sizeof (unix_stream));
 
   s->buffer = base;
-  s->buffer_offset = 0;
+  s->buffer_offset = offset;
 
   s->logical_offset = 0;
   s->active = s->file_length = length;
 
-  s->st.alloc_r_at = (void *) mem_alloc_r_at;
-  s->st.alloc_w_at = (void *) mem_alloc_w_at;
-  s->st.sfree = (void *) mem_sfree;
   s->st.close = (void *) mem_close;
   s->st.seek = (void *) mem_seek;
-  s->st.truncate = (void *) mem_truncate;
+  s->st.tell = (void *) mem_tell;
+  s->st.trunc = (void *) mem_truncate;
+  s->st.read = (void *) mem_read;
+  s->st.write = (void *) mem_write;
+  s->st.flush = (void *) mem_flush;
 
   return (stream *) s;
 }
@@ -887,10 +793,11 @@ open_internal (char *base, int length)
 static stream *
 fd_to_stream (int fd, int prot)
 {
-  struct stat statbuf;
+  gfstat_t statbuf;
   unix_stream *s;
 
   s = get_mem (sizeof (unix_stream));
+  memset (s, '\0', sizeof (unix_stream));
 
   s->fd = fd;
   s->buffer_offset = 0;
@@ -901,13 +808,22 @@ fd_to_stream (int fd, int prot)
   /* Get the current length of the file. */
 
   fstat (fd, &statbuf);
-  s->file_length = S_ISREG (statbuf.st_mode) ? statbuf.st_size : -1;
 
-#if HAVE_MMAP
-  mmap_open (s);
-#else
-  fd_open (s);
-#endif
+  if (lseek (fd, 0, SEEK_CUR) == (gfc_offset) -1)
+    s->file_length = -1;
+  else
+    s->file_length = S_ISREG (statbuf.st_mode) ? statbuf.st_size : -1;
+
+  s->special_file = !S_ISREG (statbuf.st_mode);
+
+  if (isatty (s->fd) || options.all_unbuffered
+      ||(options.unbuffered_preconnected && 
+         (s->fd == STDIN_FILENO 
+          || s->fd == STDOUT_FILENO 
+          || s->fd == STDERR_FILENO)))
+    raw_init (s);
+  else
+    buf_init (s);
 
   return (stream *) s;
 }
@@ -916,15 +832,18 @@ fd_to_stream (int fd, int prot)
 /* Given the Fortran unit number, convert it to a C file descriptor.  */
 
 int
-unit_to_fd(int unit)
+unit_to_fd (int unit)
 {
   gfc_unit *us;
+  int fd;
 
-  us = find_unit(unit);
+  us = find_unit (unit);
   if (us == NULL)
     return -1;
 
-  return ((unix_stream *) us->s)->fd;
+  fd = ((unix_stream *) us->s)->fd;
+  unlock_unit (us);
+  return fd;
 }
 
 
@@ -932,7 +851,7 @@ unit_to_fd(int unit)
  * buffer that is PATH_MAX characters, convert the fortran string to a
  * C string in the buffer.  Returns nonzero if this is not possible.  */
 
-static int
+int
 unpack_filename (char *cstring, const char *fstring, int len)
 {
   len = fstrlen (fstring, len);
@@ -950,11 +869,11 @@ unpack_filename (char *cstring, const char *fstring, int len)
  * open it.  mkstemp() opens the file for reading and writing, but the
  * library mode prevents anything that is not allowed.  The descriptor
  * is returned, which is -1 on error.  The template is pointed to by 
- * ioparm.file, which is copied into the unit structure
+ * opp->file, which is copied into the unit structure
  * and freed later. */
 
 static int
-tempfile (void)
+tempfile (st_parameter_open *opp)
 {
   const char *tempdir;
   char *template;
@@ -964,24 +883,32 @@ tempfile (void)
   if (tempdir == NULL)
     tempdir = getenv ("TMP");
   if (tempdir == NULL)
+    tempdir = getenv ("TEMP");
+  if (tempdir == NULL)
     tempdir = DEFAULT_TEMPDIR;
 
   template = get_mem (strlen (tempdir) + 20);
 
-  st_sprintf (template, "%s/gfortrantmpXXXXXX", tempdir);
-
 #ifdef HAVE_MKSTEMP
+  sprintf (template, "%s/gfortrantmpXXXXXX", tempdir);
 
   fd = mkstemp (template);
 
 #else /* HAVE_MKSTEMP */
-
-  if (mktemp (template))
-    do
-      fd = open (template, O_CREAT | O_EXCL, S_IREAD | S_IWRITE);
-    while (!(fd == -1 && errno == EEXIST) && mktemp (template));
-  else
-    fd = -1;
+  fd = -1;
+  do
+    {
+      sprintf (template, "%s/gfortrantmpXXXXXX", tempdir);
+      if (!mktemp (template))
+       break;
+#if defined(HAVE_CRLF) && defined(O_BINARY)
+      fd = open (template, O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL | O_BINARY,
+                S_IREAD | S_IWRITE);
+#else
+      fd = open (template, O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL, S_IREAD | S_IWRITE);
+#endif
+    }
+  while (fd == -1 && errno == EEXIST);
 
 #endif /* HAVE_MKSTEMP */
 
@@ -989,8 +916,8 @@ tempfile (void)
     free_mem (template);
   else
     {
-      ioparm.file = template;
-      ioparm.file_len = strlen (template);     /* Don't include trailing nul */
+      opp->file = template;
+      opp->file_len = strlen (template);       /* Don't include trailing nul */
     }
 
   return fd;
@@ -998,24 +925,66 @@ tempfile (void)
 
 
 /* regular_file()-- Open a regular file.
- * Change flags->action if it is ACTION_UNSPECIFIED on entry.
+ * Change flags->action if it is ACTION_UNSPECIFIED on entry,
+ * unless an error occurs.
  * Returns the descriptor, which is less than zero on error. */
 
 static int
-regular_file (unit_flags *flags)
+regular_file (st_parameter_open *opp, unit_flags *flags)
 {
   char path[PATH_MAX + 1];
-  struct stat statbuf;
   int mode;
   int rwflag;
+  int crflag;
   int fd;
 
-  if (unpack_filename (path, ioparm.file, ioparm.file_len))
+  if (unpack_filename (path, opp->file, opp->file_len))
     {
       errno = ENOENT;          /* Fake an OS error */
       return -1;
     }
 
+#ifdef __CYGWIN__
+  if (opp->file_len == 7)
+    {
+      if (strncmp (path, "CONOUT$", 7) == 0
+         || strncmp (path, "CONERR$", 7) == 0)
+       {
+         fd = open ("/dev/conout", O_WRONLY);
+         flags->action = ACTION_WRITE;
+         return fd;
+       }
+    }
+
+  if (opp->file_len == 6 && strncmp (path, "CONIN$", 6) == 0)
+    {
+      fd = open ("/dev/conin", O_RDONLY);
+      flags->action = ACTION_READ;
+      return fd;
+    }
+#endif
+
+
+#ifdef __MINGW32__
+  if (opp->file_len == 7)
+    {
+      if (strncmp (path, "CONOUT$", 7) == 0
+         || strncmp (path, "CONERR$", 7) == 0)
+       {
+         fd = open ("CONOUT$", O_WRONLY);
+         flags->action = ACTION_WRITE;
+         return fd;
+       }
+    }
+
+  if (opp->file_len == 6 && strncmp (path, "CONIN$", 6) == 0)
+    {
+      fd = open ("CONIN$", O_RDONLY);
+      flags->action = ACTION_READ;
+      return fd;
+    }
+#endif
+
   rwflag = 0;
 
   switch (flags->action)
@@ -1034,59 +1003,72 @@ regular_file (unit_flags *flags)
       break;
 
     default:
-      internal_error ("regular_file(): Bad action");
+      internal_error (&opp->common, "regular_file(): Bad action");
     }
 
   switch (flags->status)
     {
     case STATUS_NEW:
-      rwflag |= O_CREAT | O_EXCL;
+      crflag = O_CREAT | O_EXCL;
       break;
 
-    case STATUS_OLD:           /* file must exist, so check for its existence */
-      if (stat (path, &statbuf) < 0)
-       return -1;
+    case STATUS_OLD:           /* open will fail if the file does not exist*/
+      crflag = 0;
       break;
 
     case STATUS_UNKNOWN:
     case STATUS_SCRATCH:
-      rwflag |= O_CREAT;
+      crflag = O_CREAT;
       break;
 
     case STATUS_REPLACE:
-        rwflag |= O_CREAT | O_TRUNC;
+      crflag = O_CREAT | O_TRUNC;
       break;
 
     default:
-      internal_error ("regular_file(): Bad status");
+      internal_error (&opp->common, "regular_file(): Bad status");
     }
 
   /* rwflag |= O_LARGEFILE; */
 
+#if defined(HAVE_CRLF) && defined(O_BINARY)
+  crflag |= O_BINARY;
+#endif
+
   mode = S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IWGRP | S_IROTH | S_IWOTH;
-  fd = open (path, rwflag, mode);
-  if (flags->action == ACTION_UNSPECIFIED)
+  fd = open (path, rwflag | crflag, mode);
+  if (flags->action != ACTION_UNSPECIFIED)
+    return fd;
+
+  if (fd >= 0)
     {
-      if (fd < 0)
-        {
-          rwflag = rwflag & !O_RDWR | O_RDONLY;
-          fd = open (path, rwflag, mode);
-          if (fd < 0)
-            {
-             rwflag = rwflag & !O_RDONLY | O_WRONLY;
-              fd = open (path, rwflag, mode);
-              if (fd < 0)
-                flags->action = ACTION_READWRITE; /* Could not open at all.  */
-              else
-                flags->action = ACTION_WRITE;
-            }
-          else
-            flags->action = ACTION_READ;
-        }
-      else
-        flags->action = ACTION_READWRITE;
+      flags->action = ACTION_READWRITE;
+      return fd;
     }
-  return fd;
+  if (errno != EACCES && errno != EROFS)
+     return fd;
+
+  /* retry for read-only access */
+  rwflag = O_RDONLY;
+  fd = open (path, rwflag | crflag, mode);
+  if (fd >=0)
+    {
+      flags->action = ACTION_READ;
+      return fd;               /* success */
+    }
+  
+  if (errno != EACCES)
+    return fd;                 /* failure */
+
+  /* retry for write-only access */
+  rwflag = O_WRONLY;
+  fd = open (path, rwflag | crflag, mode);
+  if (fd >=0)
+    {
+      flags->action = ACTION_WRITE;
+      return fd;               /* success */
+    }
+  return fd;                   /* failure */
 }
 
 
@@ -1095,22 +1077,27 @@ regular_file (unit_flags *flags)
  * Returns NULL on operating system error. */
 
 stream *
-open_external (unit_flags *flags)
+open_external (st_parameter_open *opp, unit_flags *flags)
 {
   int fd, prot;
 
   if (flags->status == STATUS_SCRATCH)
     {
-      fd = tempfile ();
+      fd = tempfile (opp);
       if (flags->action == ACTION_UNSPECIFIED)
-        flags->action = ACTION_READWRITE;
+       flags->action = ACTION_READWRITE;
+
+#if HAVE_UNLINK_OPEN_FILE
       /* We can unlink scratch files now and it will go away when closed. */
-      unlink (ioparm.file);
+      if (fd >= 0)
+       unlink (opp->file);
+#endif
     }
   else
     {
-      /* regular_file resets flags->action if it is ACTION_UNSPECIFIED.  */
-      fd = regular_file (flags);
+      /* regular_file resets flags->action if it is ACTION_UNSPECIFIED and
+       * if it succeeds */
+      fd = regular_file (opp, flags);
     }
 
   if (fd < 0)
@@ -1132,7 +1119,7 @@ open_external (unit_flags *flags)
       break;
 
     default:
-      internal_error ("open_external(): Bad action");
+      internal_error (&opp->common, "open_external(): Bad action");
     }
 
   return fd_to_stream (fd, prot);
@@ -1149,37 +1136,92 @@ input_stream (void)
 }
 
 
-/* output_stream()-- Return a stream pointer to the default input stream.
+/* output_stream()-- Return a stream pointer to the default output stream.
  * Called on initialization. */
 
 stream *
 output_stream (void)
 {
-  return fd_to_stream (STDOUT_FILENO, PROT_WRITE);
+  stream * s;
+
+#if defined(HAVE_CRLF) && defined(HAVE_SETMODE)
+  setmode (STDOUT_FILENO, O_BINARY);
+#endif
+
+  s = fd_to_stream (STDOUT_FILENO, PROT_WRITE);
+  return s;
 }
 
 
-/* init_error_stream()-- Return a pointer to the error stream.  This
- * subroutine is called when the stream is needed, rather than at
- * initialization.  We want to work even if memory has been seriously
- * corrupted. */
+/* error_stream()-- Return a stream pointer to the default error stream.
+ * Called on initialization. */
 
 stream *
-init_error_stream (void)
+error_stream (void)
 {
-  static unix_stream error;
+  stream * s;
 
-  memset (&error, '\0', sizeof (error));
+#if defined(HAVE_CRLF) && defined(HAVE_SETMODE)
+  setmode (STDERR_FILENO, O_BINARY);
+#endif
 
-  error.fd = options.use_stderr ? STDERR_FILENO : STDOUT_FILENO;
+  s = fd_to_stream (STDERR_FILENO, PROT_WRITE);
+  return s;
+}
 
-  error.st.alloc_w_at = (void *) fd_alloc_w_at;
-  error.st.sfree = (void *) fd_sfree;
 
-  error.unbuffered = 1;
-  error.buffer = error.small_buffer;
+/* st_vprintf()-- vprintf function for error output.  To avoid buffer
+   overruns, we limit the length of the buffer to ST_VPRINTF_SIZE.  2k
+   is big enough to completely fill a 80x25 terminal, so it shuld be
+   OK.  We use a direct write() because it is simpler and least likely
+   to be clobbered by memory corruption.  Writing an error message
+   longer than that is an error.  */
+
+#define ST_VPRINTF_SIZE 2048
+
+int
+st_vprintf (const char *format, va_list ap)
+{
+  static char buffer[ST_VPRINTF_SIZE];
+  int written;
+  int fd;
+
+  fd = options.use_stderr ? STDERR_FILENO : STDOUT_FILENO;
+#ifdef HAVE_VSNPRINTF
+  written = vsnprintf(buffer, ST_VPRINTF_SIZE, format, ap);
+#else
+  written = vsprintf(buffer, format, ap);
+
+  if (written >= ST_VPRINTF_SIZE-1)
+    {
+      /* The error message was longer than our buffer.  Ouch.  Because
+        we may have messed up things badly, report the error and
+        quit.  */
+#define ERROR_MESSAGE "Internal error: buffer overrun in st_vprintf()\n"
+      write (fd, buffer, ST_VPRINTF_SIZE-1);
+      write (fd, ERROR_MESSAGE, strlen(ERROR_MESSAGE));
+      sys_exit(2);
+#undef ERROR_MESSAGE
+
+    }
+#endif
+
+  written = write (fd, buffer, written);
+  return written;
+}
+
+/* st_printf()-- printf() function for error output.  This just calls
+   st_vprintf() to do the actual work.  */
 
-  return (stream *) & error;
+int
+st_printf (const char *format, ...)
+{
+  int written;
+  va_list ap;
+  va_start (ap, format);
+  written = st_vprintf(format, ap);
+  va_end (ap);
+  return written;
 }
 
 
@@ -1188,10 +1230,17 @@ init_error_stream (void)
  * filename. */
 
 int
-compare_file_filename (stream * s, const char *name, int len)
+compare_file_filename (gfc_unit *u, const char *name, int len)
 {
   char path[PATH_MAX + 1];
-  struct stat st1, st2;
+  gfstat_t st1;
+#ifdef HAVE_WORKING_STAT
+  gfstat_t st2;
+#else
+# ifdef __MINGW32__
+  uint64_t id1, id2;
+# endif
+#endif
 
   if (unpack_filename (path, name, len))
     return 0;                  /* Can't be the same */
@@ -1202,32 +1251,72 @@ compare_file_filename (stream * s, const char *name, int len)
   if (stat (path, &st1) < 0)
     return 0;
 
-  fstat (((unix_stream *) s)->fd, &st2);
-
+#ifdef HAVE_WORKING_STAT
+  fstat (((unix_stream *) (u->s))->fd, &st2);
   return (st1.st_dev == st2.st_dev) && (st1.st_ino == st2.st_ino);
+#else
+
+# ifdef __MINGW32__
+  /* We try to match files by a unique ID.  On some filesystems (network
+     fs and FAT), we can't generate this unique ID, and will simply compare
+     filenames.  */
+  id1 = id_from_path (path);
+  id2 = id_from_fd (((unix_stream *) (u->s))->fd);
+  if (id1 || id2)
+    return (id1 == id2);
+# endif
+
+  if (len != u->file_len)
+    return 0;
+  return (memcmp(path, u->file, len) == 0);
+#endif
 }
 
 
+#ifdef HAVE_WORKING_STAT
+# define FIND_FILE0_DECL gfstat_t *st
+# define FIND_FILE0_ARGS st
+#else
+# define FIND_FILE0_DECL uint64_t id, const char *file, gfc_charlen_type file_len
+# define FIND_FILE0_ARGS id, file, file_len
+#endif
+
 /* find_file0()-- Recursive work function for find_file() */
 
 static gfc_unit *
-find_file0 (gfc_unit * u, struct stat *st1)
+find_file0 (gfc_unit *u, FIND_FILE0_DECL)
 {
-  struct stat st2;
   gfc_unit *v;
+#if defined(__MINGW32__) && !HAVE_WORKING_STAT
+  uint64_t id1;
+#endif
 
   if (u == NULL)
     return NULL;
 
-  if (fstat (((unix_stream *) u->s)->fd, &st2) >= 0 &&
-      st1->st_dev == st2.st_dev && st1->st_ino == st2.st_ino)
+#ifdef HAVE_WORKING_STAT
+  if (u->s != NULL
+      && fstat (((unix_stream *) u->s)->fd, &st[1]) >= 0 &&
+      st[0].st_dev == st[1].st_dev && st[0].st_ino == st[1].st_ino)
     return u;
+#else
+# ifdef __MINGW32__ 
+  if (u->s && ((id1 = id_from_fd (((unix_stream *) u->s)->fd)) || id1))
+    {
+      if (id == id1)
+       return u;
+    }
+  else
+# endif
+    if (compare_string (u->file_len, u->file, file_len, file) == 0)
+      return u;
+#endif
 
-  v = find_file0 (u->left, st1);
+  v = find_file0 (u->left, FIND_FILE0_ARGS);
   if (v != NULL)
     return v;
 
-  v = find_file0 (u->right, st1);
+  v = find_file0 (u->right, FIND_FILE0_ARGS);
   if (v != NULL)
     return v;
 
@@ -1239,52 +1328,118 @@ find_file0 (gfc_unit * u, struct stat *st1)
  * that has the file already open.  Returns a pointer to the unit if so. */
 
 gfc_unit *
-find_file (void)
+find_file (const char *file, gfc_charlen_type file_len)
 {
   char path[PATH_MAX + 1];
-  struct stat statbuf;
+  gfstat_t st[2];
+  gfc_unit *u;
+#if defined(__MINGW32__) && !HAVE_WORKING_STAT
+  uint64_t id = 0ULL;
+#endif
 
-  if (unpack_filename (path, ioparm.file, ioparm.file_len))
+  if (unpack_filename (path, file, file_len))
     return NULL;
 
-  if (stat (path, &statbuf) < 0)
+  if (stat (path, &st[0]) < 0)
     return NULL;
 
-  return find_file0 (g.unit_root, &statbuf);
-}
-
+#if defined(__MINGW32__) && !HAVE_WORKING_STAT
+  id = id_from_path (path);
+#endif
 
-/* stream_at_bof()-- Returns nonzero if the stream is at the beginning
- * of the file. */
+  __gthread_mutex_lock (&unit_lock);
+retry:
+  u = find_file0 (unit_root, FIND_FILE0_ARGS);
+  if (u != NULL)
+    {
+      /* Fast path.  */
+      if (! __gthread_mutex_trylock (&u->lock))
+       {
+         /* assert (u->closed == 0); */
+         __gthread_mutex_unlock (&unit_lock);
+         return u;
+       }
+
+      inc_waiting_locked (u);
+    }
+  __gthread_mutex_unlock (&unit_lock);
+  if (u != NULL)
+    {
+      __gthread_mutex_lock (&u->lock);
+      if (u->closed)
+       {
+         __gthread_mutex_lock (&unit_lock);
+         __gthread_mutex_unlock (&u->lock);
+         if (predec_waiting_locked (u) == 0)
+           free_mem (u);
+         goto retry;
+       }
+
+      dec_waiting_unlocked (u);
+    }
+  return u;
+}
 
-int
-stream_at_bof (stream * s)
+static gfc_unit *
+flush_all_units_1 (gfc_unit *u, int min_unit)
 {
-  unix_stream *us;
-
-  us = (unix_stream *) s;
-
-  if (!us->mmaped)
-    return 0;                  /* File is not seekable */
-
-  return us->logical_offset == 0;
+  while (u != NULL)
+    {
+      if (u->unit_number > min_unit)
+       {
+         gfc_unit *r = flush_all_units_1 (u->left, min_unit);
+         if (r != NULL)
+           return r;
+       }
+      if (u->unit_number >= min_unit)
+       {
+         if (__gthread_mutex_trylock (&u->lock))
+           return u;
+         if (u->s)
+           sflush (u->s);
+         __gthread_mutex_unlock (&u->lock);
+       }
+      u = u->right;
+    }
+  return NULL;
 }
 
-
-/* stream_at_eof()-- Returns nonzero if the stream is at the beginning
- * of the file. */
-
-int
-stream_at_eof (stream * s)
+void
+flush_all_units (void)
 {
-  unix_stream *us;
-
-  us = (unix_stream *) s;
+  gfc_unit *u;
+  int min_unit = 0;
 
-  if (!us->mmaped)
-    return 0;                  /* File is not seekable */
-
-  return us->logical_offset == us->dirty_offset;
+  __gthread_mutex_lock (&unit_lock);
+  do
+    {
+      u = flush_all_units_1 (unit_root, min_unit);
+      if (u != NULL)
+       inc_waiting_locked (u);
+      __gthread_mutex_unlock (&unit_lock);
+      if (u == NULL)
+       return;
+
+      __gthread_mutex_lock (&u->lock);
+
+      min_unit = u->unit_number + 1;
+
+      if (u->closed == 0)
+       {
+         sflush (u->s);
+         __gthread_mutex_lock (&unit_lock);
+         __gthread_mutex_unlock (&u->lock);
+         (void) predec_waiting_locked (u);
+       }
+      else
+       {
+         __gthread_mutex_lock (&unit_lock);
+         __gthread_mutex_unlock (&u->lock);
+         if (predec_waiting_locked (u) == 0)
+           free_mem (u);
+       }
+    }
+  while (1);
 }
 
 
@@ -1310,12 +1465,12 @@ delete_file (gfc_unit * u)
  * the system */
 
 int
-file_exists (void)
+file_exists (const char *file, gfc_charlen_type file_len)
 {
   char path[PATH_MAX + 1];
-  struct stat statbuf;
+  gfstat_t statbuf;
 
-  if (unpack_filename (path, ioparm.file, ioparm.file_len))
+  if (unpack_filename (path, file, file_len))
     return 0;
 
   if (stat (path, &statbuf) < 0)
@@ -1325,8 +1480,24 @@ file_exists (void)
 }
 
 
+/* file_size()-- Returns the size of the file.  */
 
-static const char *yes = "YES", *no = "NO", *unknown = "UNKNOWN";
+GFC_IO_INT
+file_size (const char *file, gfc_charlen_type file_len)
+{
+  char path[PATH_MAX + 1];
+  gfstat_t statbuf;
+
+  if (unpack_filename (path, file, file_len))
+    return -1;
+
+  if (stat (path, &statbuf) < 0)
+    return -1;
+
+  return (GFC_IO_INT) statbuf.st_size;
+}
+
+static const char yes[] = "YES", no[] = "NO", unknown[] = "UNKNOWN";
 
 /* inquire_sequential()-- Given a fortran string, determine if the
  * file is suitable for sequential access.  Returns a C-style
@@ -1336,7 +1507,7 @@ const char *
 inquire_sequential (const char *string, int len)
 {
   char path[PATH_MAX + 1];
-  struct stat statbuf;
+  gfstat_t statbuf;
 
   if (string == NULL ||
       unpack_filename (path, string, len) || stat (path, &statbuf) < 0)
@@ -1344,7 +1515,7 @@ inquire_sequential (const char *string, int len)
 
   if (S_ISREG (statbuf.st_mode) ||
       S_ISCHR (statbuf.st_mode) || S_ISFIFO (statbuf.st_mode))
-    return yes;
+    return unknown;
 
   if (S_ISDIR (statbuf.st_mode) || S_ISBLK (statbuf.st_mode))
     return no;
@@ -1360,14 +1531,14 @@ const char *
 inquire_direct (const char *string, int len)
 {
   char path[PATH_MAX + 1];
-  struct stat statbuf;
+  gfstat_t statbuf;
 
   if (string == NULL ||
       unpack_filename (path, string, len) || stat (path, &statbuf) < 0)
     return unknown;
 
   if (S_ISREG (statbuf.st_mode) || S_ISBLK (statbuf.st_mode))
-    return yes;
+    return unknown;
 
   if (S_ISDIR (statbuf.st_mode) ||
       S_ISCHR (statbuf.st_mode) || S_ISFIFO (statbuf.st_mode))
@@ -1384,7 +1555,7 @@ const char *
 inquire_formatted (const char *string, int len)
 {
   char path[PATH_MAX + 1];
-  struct stat statbuf;
+  gfstat_t statbuf;
 
   if (string == NULL ||
       unpack_filename (path, string, len) || stat (path, &statbuf) < 0)
@@ -1393,7 +1564,7 @@ inquire_formatted (const char *string, int len)
   if (S_ISREG (statbuf.st_mode) ||
       S_ISBLK (statbuf.st_mode) ||
       S_ISCHR (statbuf.st_mode) || S_ISFIFO (statbuf.st_mode))
-    return yes;
+    return unknown;
 
   if (S_ISDIR (statbuf.st_mode))
     return no;
@@ -1412,6 +1583,36 @@ inquire_unformatted (const char *string, int len)
 }
 
 
+#ifndef HAVE_ACCESS
+
+#ifndef W_OK
+#define W_OK 2
+#endif
+
+#ifndef R_OK
+#define R_OK 4
+#endif
+
+/* Fallback implementation of access() on systems that don't have it.
+   Only modes R_OK and W_OK are used in this file.  */
+
+static int
+fallback_access (const char *path, int mode)
+{
+  if ((mode & R_OK) && open (path, O_RDONLY) < 0)
+    return -1;
+
+  if ((mode & W_OK) && open (path, O_WRONLY) < 0)
+    return -1;
+
+  return 0;
+}
+
+#undef access
+#define access fallback_access
+#endif
+
+
 /* inquire_access()-- Given a fortran string, determine if the file is
  * suitable for access. */
 
@@ -1463,35 +1664,53 @@ inquire_readwrite (const char *string, int len)
 gfc_offset
 file_length (stream * s)
 {
-  return ((unix_stream *) s)->file_length;
+  gfc_offset curr, end;
+  if (!is_seekable (s))
+    return -1;
+  curr = stell (s);
+  if (curr == -1)
+    return curr;
+  end = sseek (s, 0, SEEK_END);
+  sseek (s, curr, SEEK_SET);
+  return end;
 }
 
 
-/* file_position()-- Return the current position of the file */
+/* is_seekable()-- Return nonzero if the stream is seekable, zero if
+ * it is not */
 
-gfc_offset
-file_position (stream * s)
+int
+is_seekable (stream *s)
 {
-  return ((unix_stream *) s)->logical_offset;
+  /* By convention, if file_length == -1, the file is not
+     seekable.  */
+  return ((unix_stream *) s)->file_length!=-1;
 }
 
 
-/* is_seekable()-- Return nonzero if the stream is seekable, zero if
- * it is not */
+/* is_special()-- Return nonzero if the stream is not a regular file.  */
 
 int
-is_seekable (stream * s)
+is_special (stream *s)
 {
-  /* by convention, if file_length == -1, the file is not seekable
-     note that a mmapped file is always seekable, an fd_ file may
-     or may not be. */
-  return ((unix_stream *) s)->file_length!=-1;
+  return ((unix_stream *) s)->special_file;
 }
 
-try
-flush (stream *s)
+
+int
+stream_isatty (stream *s)
+{
+  return isatty (((unix_stream *) s)->fd);
+}
+
+char *
+stream_ttyname (stream *s __attribute__ ((unused)))
 {
-  return fd_flush( (unix_stream *) s);
+#ifdef HAVE_TTYNAME
+  return ttyname (((unix_stream *) s)->fd);
+#else
+  return NULL;
+#endif
 }
 
 
@@ -1515,13 +1734,13 @@ flush (stream *s)
       the solution used by f2c.  Each record contains a pair of length
       markers:
 
-        Length of record n in bytes
-        Data of record n
-        Length of record n in bytes
+       Length of record n in bytes
+       Data of record n
+       Length of record n in bytes
 
-        Length of record n+1 in bytes
-        Data of record n+1
-        Length of record n+1 in bytes
+       Length of record n+1 in bytes
+       Data of record n+1
+       Length of record n+1 in bytes
 
      The length is stored at the end of a record to allow backspacing to the
      previous record.  Between data transfer statements, the file pointer