]> git.ipfire.org Git - thirdparty/gcc.git/blobdiff - gcc/fortran/trans-types.c
Remove LIBGCC2_HAS_?F_MODE target macros.
[thirdparty/gcc.git] / gcc / fortran / trans-types.c
index 6f71da8104bf8594aba734f62dbbc46ee952eca0..cf24895f1c98ce5f085fd0f177cc5f956e613f3c 100644 (file)
@@ -1,7 +1,5 @@
 /* Backend support for Fortran 95 basic types and derived types.
-   Copyright (C) 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009,
-   2010
-   Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 2002-2014 Free Software Foundation, Inc.
    Contributed by Paul Brook <paul@nowt.org>
    and Steven Bosscher <s.bosscher@student.tudelft.nl>
 
@@ -26,12 +24,24 @@ along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
 #include "config.h"
 #include "system.h"
 #include "coretypes.h"
+#include "tm.h"                /* For INTMAX_TYPE, INT8_TYPE, INT16_TYPE, INT32_TYPE,
+                          INT64_TYPE, INT_LEAST8_TYPE, INT_LEAST16_TYPE,
+                          INT_LEAST32_TYPE, INT_LEAST64_TYPE, INT_FAST8_TYPE,
+                          INT_FAST16_TYPE, INT_FAST32_TYPE, INT_FAST64_TYPE,
+                          BOOL_TYPE_SIZE, BITS_PER_UNIT, POINTER_SIZE,
+                          INT_TYPE_SIZE, CHAR_TYPE_SIZE, SHORT_TYPE_SIZE,
+                          LONG_TYPE_SIZE, LONG_LONG_TYPE_SIZE,
+                          FLOAT_TYPE_SIZE, DOUBLE_TYPE_SIZE and
+                          LONG_DOUBLE_TYPE_SIZE.  */
 #include "tree.h"
+#include "stor-layout.h"
+#include "stringpool.h"
 #include "langhooks.h" /* For iso-c-bindings.def.  */
 #include "target.h"
 #include "ggc.h"
-#include "toplev.h"    /* For rest_of_decl_compilation/fatal_error.  */
 #include "gfortran.h"
+#include "diagnostic-core.h"  /* For fatal_error.  */
+#include "toplev.h"    /* For rest_of_decl_compilation.  */
 #include "trans.h"
 #include "trans-types.h"
 #include "trans-const.h"
@@ -63,9 +73,15 @@ tree pfunc_type_node;
 
 tree gfc_charlen_type_node;
 
+tree float128_type_node = NULL_TREE;
+tree complex_float128_type_node = NULL_TREE;
+
+bool gfc_real16_is_float128 = false;
+
 static GTY(()) tree gfc_desc_dim_type;
 static GTY(()) tree gfc_max_array_element_size;
-static GTY(()) tree gfc_array_descriptor_base[2 * GFC_MAX_DIMENSIONS];
+static GTY(()) tree gfc_array_descriptor_base[2 * (GFC_MAX_DIMENSIONS+1)];
+static GTY(()) tree gfc_array_descriptor_base_caf[2 * (GFC_MAX_DIMENSIONS+1)];
 
 /* Arrays for all integral and real kinds.  We'll fill this in at runtime
    after the target has a chance to process command-line options.  */
@@ -86,7 +102,7 @@ gfc_character_info gfc_character_kinds[MAX_CHARACTER_KINDS + 1];
 static GTY(()) tree gfc_character_types[MAX_CHARACTER_KINDS + 1];
 static GTY(()) tree gfc_pcharacter_types[MAX_CHARACTER_KINDS + 1];
 
-static tree gfc_add_field_to_struct_1 (tree *, tree, tree, tree, tree **);
+static tree gfc_add_field_to_struct_1 (tree, tree, tree, tree **);
 
 /* The integer kind to use for array indices.  This will be set to the
    proper value based on target information from the backend.  */
@@ -103,10 +119,12 @@ int gfc_default_character_kind;
 int gfc_default_logical_kind;
 int gfc_default_complex_kind;
 int gfc_c_int_kind;
+int gfc_atomic_int_kind;
+int gfc_atomic_logical_kind;
 
 /* The kind size used for record offsets. If the target system supports
    kind=8, this will be set to 8, otherwise it is set to 4.  */
-int gfc_intio_kind; 
+int gfc_intio_kind;
 
 /* The integer kind used to store character lengths.  */
 int gfc_charlen_int_kind;
@@ -116,11 +134,11 @@ int gfc_numeric_storage_size;
 int gfc_character_storage_size;
 
 
-gfc_try
+bool
 gfc_check_any_c_kind (gfc_typespec *ts)
 {
   int i;
-  
+
   for (i = 0; i < ISOCBINDING_NUMBER; i++)
     {
       /* Check for any C interoperable kind for the given type/kind in ts.
@@ -128,10 +146,10 @@ gfc_check_any_c_kind (gfc_typespec *ts)
          Fortran kind being used exists in at least some form for C.  */
       if (c_interop_kinds_table[i].f90_type == ts->type &&
           c_interop_kinds_table[i].value == ts->kind)
-        return SUCCESS;
+        return true;
     }
 
-  return FAILURE;
+  return false;
 }
 
 
@@ -280,8 +298,8 @@ get_int_kind_from_minimal_width (int size)
 /* Generate the CInteropKind_t objects for the C interoperable
    kinds.  */
 
-static
-void init_c_interop_kinds (void)
+void
+gfc_init_c_interop_kinds (void)
 {
   int i;
 
@@ -298,11 +316,11 @@ void init_c_interop_kinds (void)
   strncpy (c_interop_kinds_table[a].name, b, strlen(b) + 1); \
   c_interop_kinds_table[a].f90_type = BT_INTEGER; \
   c_interop_kinds_table[a].value = c;
-#define NAMED_REALCST(a,b,c) \
+#define NAMED_REALCST(a,b,c,d) \
   strncpy (c_interop_kinds_table[a].name, b, strlen(b) + 1); \
   c_interop_kinds_table[a].f90_type = BT_REAL; \
   c_interop_kinds_table[a].value = c;
-#define NAMED_CMPXCST(a,b,c) \
+#define NAMED_CMPXCST(a,b,c,d) \
   strncpy (c_interop_kinds_table[a].name, b, strlen(b) + 1); \
   c_interop_kinds_table[a].f90_type = BT_COMPLEX; \
   c_interop_kinds_table[a].value = c;
@@ -322,10 +340,14 @@ void init_c_interop_kinds (void)
   strncpy (c_interop_kinds_table[a].name, b, strlen(b) + 1); \
   c_interop_kinds_table[a].f90_type = BT_DERIVED; \
   c_interop_kinds_table[a].value = c;
-#define PROCEDURE(a,b) \
+#define NAMED_FUNCTION(a,b,c,d) \
   strncpy (c_interop_kinds_table[a].name, b, strlen(b) + 1); \
   c_interop_kinds_table[a].f90_type = BT_PROCEDURE; \
-  c_interop_kinds_table[a].value = 0;
+  c_interop_kinds_table[a].value = c;
+#define NAMED_SUBROUTINE(a,b,c,d) \
+  strncpy (c_interop_kinds_table[a].name, b, strlen(b) + 1); \
+  c_interop_kinds_table[a].f90_type = BT_PROCEDURE; \
+  c_interop_kinds_table[a].value = c;
 #include "iso-c-binding.def"
 }
 
@@ -339,7 +361,7 @@ gfc_init_kinds (void)
   unsigned int mode;
   int i_index, r_index, kind;
   bool saw_i4 = false, saw_i8 = false;
-  bool saw_r4 = false, saw_r8 = false, saw_r16 = false;
+  bool saw_r4 = false, saw_r8 = false, saw_r10 = false, saw_r16 = false;
 
   for (i_index = 0, mode = MIN_MODE_INT; mode <= MAX_MODE_INT; mode++)
     {
@@ -351,7 +373,7 @@ gfc_init_kinds (void)
       /* The middle end doesn't support constants larger than 2*HWI.
         Perhaps the target hook shouldn't have accepted these either,
         but just to be safe...  */
-      bitsize = GET_MODE_BITSIZE (mode);
+      bitsize = GET_MODE_BITSIZE ((enum machine_mode) mode);
       if (bitsize > 2*HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
        continue;
 
@@ -377,7 +399,7 @@ gfc_init_kinds (void)
       i_index += 1;
     }
 
-  /* Set the kind used to match GFC_INT_IO in libgfortran.  This is 
+  /* Set the kind used to match GFC_INT_IO in libgfortran.  This is
      used for large file access.  */
 
   if (saw_i8)
@@ -385,8 +407,8 @@ gfc_init_kinds (void)
   else
     gfc_intio_kind = 4;
 
-  /* If we do not at least have kind = 4, everything is pointless.  */  
-  gcc_assert(saw_i4);  
+  /* If we do not at least have kind = 4, everything is pointless.  */
+  gcc_assert(saw_i4);
 
   /* Set the maximum integer kind.  Used with at least BOZ constants.  */
   gfc_max_integer_kind = gfc_integer_kinds[i_index - 1].kind;
@@ -402,12 +424,19 @@ gfc_init_kinds (void)
       if (!targetm.scalar_mode_supported_p ((enum machine_mode) mode))
        continue;
 
-      /* Only let float/double/long double go through because the fortran
-        library assumes these are the only floating point types.  */
-
-      if (mode != TYPE_MODE (float_type_node)
-         && (mode != TYPE_MODE (double_type_node))
-          && (mode != TYPE_MODE (long_double_type_node)))
+      /* Only let float, double, long double and __float128 go through.
+        Runtime support for others is not provided, so they would be
+        useless.  */
+       if (!targetm.libgcc_floating_mode_supported_p ((enum machine_mode)
+                                                      mode))
+         continue;
+       if (mode != TYPE_MODE (float_type_node)
+           && (mode != TYPE_MODE (double_type_node))
+           && (mode != TYPE_MODE (long_double_type_node))
+#if defined(HAVE_TFmode) && defined(ENABLE_LIBQUADMATH_SUPPORT)
+           && (mode != TFmode)
+#endif
+          )
        continue;
 
       /* Let the kind equal the precision divided by 8, rounding up.  Again,
@@ -429,6 +458,8 @@ gfc_init_kinds (void)
        saw_r4 = true;
       if (kind == 8)
        saw_r8 = true;
+      if (kind == 10)
+       saw_r10 = true;
       if (kind == 16)
        saw_r16 = true;
 
@@ -455,23 +486,31 @@ gfc_init_kinds (void)
       r_index += 1;
     }
 
-  /* Choose the default integer kind.  We choose 4 unless the user
-     directs us otherwise.  */
+  /* Choose the default integer kind.  We choose 4 unless the user directs us
+     otherwise.  Even if the user specified that the default integer kind is 8,
+     the numeric storage size is not 64 bits.  In this case, a warning will be
+     issued when NUMERIC_STORAGE_SIZE is used.  Set NUMERIC_STORAGE_SIZE to 32.  */
+
+  gfc_numeric_storage_size = 4 * 8;
+
   if (gfc_option.flag_default_integer)
     {
       if (!saw_i8)
-       fatal_error ("integer kind=8 not available for -fdefault-integer-8 option");
+       fatal_error ("INTEGER(KIND=8) is not available for -fdefault-integer-8 option");
+
       gfc_default_integer_kind = 8;
 
-      /* Even if the user specified that the default integer kind be 8,
-         the numeric storage size isn't 64.  In this case, a warning will
-        be issued when NUMERIC_STORAGE_SIZE is used.  */
-      gfc_numeric_storage_size = 4 * 8;
+    }
+  else if (gfc_option.flag_integer4_kind == 8)
+    {
+      if (!saw_i8)
+       fatal_error ("INTEGER(KIND=8) is not available for -finteger-4-integer-8 option");
+
+      gfc_default_integer_kind = 8;
     }
   else if (saw_i4)
     {
       gfc_default_integer_kind = 4;
-      gfc_numeric_storage_size = 4 * 8;
     }
   else
     {
@@ -483,15 +522,37 @@ gfc_init_kinds (void)
   if (gfc_option.flag_default_real)
     {
       if (!saw_r8)
-       fatal_error ("real kind=8 not available for -fdefault-real-8 option");
+       fatal_error ("REAL(KIND=8) is not available for -fdefault-real-8 option");
+
       gfc_default_real_kind = 8;
     }
+  else if (gfc_option.flag_real4_kind == 8)
+  {
+    if (!saw_r8)
+      fatal_error ("REAL(KIND=8) is not available for -freal-4-real-8 option");
+
+    gfc_default_real_kind = 8;
+  }
+  else if (gfc_option.flag_real4_kind == 10)
+  {
+    if (!saw_r10)
+      fatal_error ("REAL(KIND=10) is not available for -freal-4-real-10 option");
+
+    gfc_default_real_kind = 10;
+  }
+  else if (gfc_option.flag_real4_kind == 16)
+  {
+    if (!saw_r16)
+      fatal_error ("REAL(KIND=16) is not available for -freal-4-real-16 option");
+
+    gfc_default_real_kind = 16;
+  }
   else if (saw_r4)
     gfc_default_real_kind = 4;
   else
     gfc_default_real_kind = gfc_real_kinds[0].kind;
 
-  /* Choose the default double kind.  If -fdefault-real and -fdefault-double 
+  /* Choose the default double kind.  If -fdefault-real and -fdefault-double
      are specified, we use kind=8, if it's available.  If -fdefault-real is
      specified without -fdefault-double, we use kind=16, if it's available.
      Otherwise we do not change anything.  */
@@ -502,6 +563,27 @@ gfc_init_kinds (void)
     gfc_default_double_kind = 8;
   else if (gfc_option.flag_default_real && saw_r16)
     gfc_default_double_kind = 16;
+  else if (gfc_option.flag_real8_kind == 4)
+    {
+      if (!saw_r4)
+       fatal_error ("REAL(KIND=4) is not available for -freal-8-real-4 option");
+
+       gfc_default_double_kind = 4;
+    }
+  else if (gfc_option.flag_real8_kind == 10 )
+    {
+      if (!saw_r10)
+       fatal_error ("REAL(KIND=10) is not available for -freal-8-real-10 option");
+
+       gfc_default_double_kind = 10;
+    }
+  else if (gfc_option.flag_real8_kind == 16 )
+    {
+      if (!saw_r16)
+       fatal_error ("REAL(KIND=10) is not available for -freal-8-real-16 option");
+
+       gfc_default_double_kind = 16;
+    }
   else if (saw_r4 && saw_r8)
     gfc_default_double_kind = 8;
   else
@@ -549,15 +631,17 @@ gfc_init_kinds (void)
   gfc_default_character_kind = gfc_character_kinds[0].kind;
   gfc_character_storage_size = gfc_default_character_kind * 8;
 
-  /* Choose the integer kind the same size as "void*" for our index kind.  */
-  gfc_index_integer_kind = POINTER_SIZE / 8;
+  gfc_index_integer_kind = get_int_kind_from_name (PTRDIFF_TYPE);
+
   /* Pick a kind the same size as the C "int" type.  */
   gfc_c_int_kind = INT_TYPE_SIZE / 8;
 
-  /* initialize the C interoperable kinds  */
-  init_c_interop_kinds();
+  /* Choose atomic kinds to match C's int.  */
+  gfc_atomic_int_kind = gfc_c_int_kind;
+  gfc_atomic_logical_kind = gfc_c_int_kind;
 }
 
+
 /* Make sure that a valid kind is present.  Returns an index into the
    associated kinds array, -1 if the kind is not present.  */
 
@@ -710,6 +794,11 @@ gfc_build_real_type (gfc_real_info *info)
     info->c_double = 1;
   if (mode_precision == LONG_DOUBLE_TYPE_SIZE)
     info->c_long_double = 1;
+  if (mode_precision != LONG_DOUBLE_TYPE_SIZE && mode_precision == 128)
+    {
+      info->c_float128 = 1;
+      gfc_real16_is_float128 = true;
+    }
 
   if (TYPE_PRECISION (float_type_node) == mode_precision)
     return float_type_node;
@@ -765,26 +854,6 @@ gfc_build_logical_type (gfc_logical_info *info)
 }
 
 
-#if 0
-/* Return the bit size of the C "size_t".  */
-
-static unsigned int
-c_size_t_size (void)
-{
-#ifdef SIZE_TYPE  
-  if (strcmp (SIZE_TYPE, "unsigned int") == 0)
-    return INT_TYPE_SIZE;
-  if (strcmp (SIZE_TYPE, "long unsigned int") == 0)
-    return LONG_TYPE_SIZE;
-  if (strcmp (SIZE_TYPE, "short unsigned int") == 0)
-    return SHORT_TYPE_SIZE;
-  gcc_unreachable ();
-#else
-  return LONG_TYPE_SIZE;
-#endif
-}
-#endif
-
 /* Create the backend type nodes. We map them to their
    equivalent C type, at least for now.  We also give
    names to the types here, and we push them in the
@@ -797,8 +866,6 @@ gfc_init_types (void)
   int index;
   tree type;
   unsigned n;
-  unsigned HOST_WIDE_INT hi;
-  unsigned HOST_WIDE_INT lo;
 
   /* Create and name the types.  */
 #define PUSH_TYPE(name, node) \
@@ -834,11 +901,17 @@ gfc_init_types (void)
                gfc_real_kinds[index].kind);
       PUSH_TYPE (name_buf, type);
 
+      if (gfc_real_kinds[index].c_float128)
+       float128_type_node = type;
+
       type = gfc_build_complex_type (type);
       gfc_complex_types[index] = type;
       snprintf (name_buf, sizeof(name_buf), "complex(kind=%d)",
                gfc_real_kinds[index].kind);
       PUSH_TYPE (name_buf, type);
+
+      if (gfc_real_kinds[index].c_float128)
+       complex_float128_type_node = type;
     }
 
   for (index = 0; gfc_character_kinds[index].kind != 0; ++index)
@@ -884,15 +957,10 @@ gfc_init_types (void)
      descriptor.  */
 
   n = TYPE_PRECISION (gfc_array_index_type) - GFC_DTYPE_SIZE_SHIFT;
-  lo = ~ (unsigned HOST_WIDE_INT) 0;
-  if (n > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
-    hi = lo >> (2*HOST_BITS_PER_WIDE_INT - n);
-  else
-    hi = 0, lo >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - n;
   gfc_max_array_element_size
-    = build_int_cst_wide (long_unsigned_type_node, lo, hi);
-
-  size_type_node = gfc_array_index_type;
+    = wide_int_to_tree (size_type_node,
+                       wi::mask (n, UNSIGNED,
+                                 TYPE_PRECISION (size_type_node)));
 
   boolean_type_node = gfc_get_logical_type (gfc_default_logical_kind);
   boolean_true_node = build_int_cst (boolean_type_node, 1);
@@ -1023,25 +1091,40 @@ gfc_typenode_for_spec (gfc_typespec * spec)
       break;
 
     case BT_CHARACTER:
-      basetype = gfc_get_character_type (spec->kind, spec->u.cl);
+#if 0
+      if (spec->deferred)
+       basetype = gfc_get_character_type (spec->kind, NULL);
+      else
+#endif
+       basetype = gfc_get_character_type (spec->kind, spec->u.cl);
+      break;
+
+    case BT_HOLLERITH:
+      /* Since this cannot be used, return a length one character.  */
+      basetype = gfc_get_character_type_len (gfc_default_character_kind,
+                                            gfc_index_one_node);
       break;
 
     case BT_DERIVED:
     case BT_CLASS:
       basetype = gfc_get_derived_type (spec->u.derived);
 
+      if (spec->type == BT_CLASS)
+       GFC_CLASS_TYPE_P (basetype) = 1;
+
       /* If we're dealing with either C_PTR or C_FUNPTR, we modified the
          type and kind to fit a (void *) and the basetype returned was a
          ptr_type_node.  We need to pass up this new information to the
          symbol that was declared of type C_PTR or C_FUNPTR.  */
-      if (spec->u.derived->attr.is_iso_c)
+      if (spec->u.derived->ts.f90_type == BT_VOID)
         {
-          spec->type = spec->u.derived->ts.type;
-          spec->kind = spec->u.derived->ts.kind;
-          spec->f90_type = spec->u.derived->ts.f90_type;
+          spec->type = BT_INTEGER;
+          spec->kind = gfc_index_integer_kind;
+          spec->f90_type = BT_VOID;
         }
       break;
     case BT_VOID:
+    case BT_ASSUMED:
       /* This is for the second arg to c_f_pointer and c_f_procpointer
          of the iso_c_binding module, to accept any ptr type.  */
       basetype = ptr_type_node;
@@ -1082,8 +1165,16 @@ gfc_get_element_type (tree type)
     {
       if (TREE_CODE (type) == POINTER_TYPE)
         type = TREE_TYPE (type);
-      gcc_assert (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE);
-      element = TREE_TYPE (type);
+      if (GFC_TYPE_ARRAY_RANK (type) == 0)
+       {
+         gcc_assert (GFC_TYPE_ARRAY_CORANK (type) > 0);
+         element = type;
+       }
+      else
+       {
+         gcc_assert (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE);
+         element = TREE_TYPE (type);
+       }
     }
   else
     {
@@ -1093,8 +1184,9 @@ gfc_get_element_type (tree type)
       gcc_assert (TREE_CODE (element) == POINTER_TYPE);
       element = TREE_TYPE (element);
 
-      gcc_assert (TREE_CODE (element) == ARRAY_TYPE);
-      element = TREE_TYPE (element);
+      /* For arrays, which are not scalar coarrays.  */
+      if (TREE_CODE (element) == ARRAY_TYPE && !TYPE_STRING_FLAG (element))
+       element = TREE_TYPE (element);
     }
 
   return element;
@@ -1176,19 +1268,20 @@ gfc_get_element_type (tree type)
 int
 gfc_is_nodesc_array (gfc_symbol * sym)
 {
-  gcc_assert (sym->attr.dimension);
+  gcc_assert (sym->attr.dimension || sym->attr.codimension);
 
   /* We only want local arrays.  */
   if (sym->attr.pointer || sym->attr.allocatable)
     return 0;
 
+  /* We want a descriptor for associate-name arrays that do not have an
+     explicitly known shape already.  */
+  if (sym->assoc && sym->as->type != AS_EXPLICIT)
+    return 0;
+
   if (sym->attr.dummy)
-    {
-      if (sym->as->type != AS_ASSUMED_SHAPE)
-        return 1;
-      else
-        return 0;
-    }
+    return sym->as->type != AS_ASSUMED_SHAPE
+          && sym->as->type != AS_ASSUMED_RANK;
 
   if (sym->attr.result || sym->attr.function)
     return 0;
@@ -1208,7 +1301,21 @@ gfc_build_array_type (tree type, gfc_array_spec * as,
 {
   tree lbound[GFC_MAX_DIMENSIONS];
   tree ubound[GFC_MAX_DIMENSIONS];
-  int n;
+  int n, corank;
+
+  /* Assumed-shape arrays do not have codimension information stored in the
+     descriptor.  */
+  corank = as->corank;
+  if (as->type == AS_ASSUMED_SHAPE ||
+      (as->type == AS_ASSUMED_RANK && akind == GFC_ARRAY_ALLOCATABLE))
+    corank = 0;
+
+  if (as->type == AS_ASSUMED_RANK)
+    for (n = 0; n < GFC_MAX_DIMENSIONS; n++)
+      {
+       lbound[n] = NULL_TREE;
+       ubound[n] = NULL_TREE;
+      }
 
   for (n = 0; n < as->rank; n++)
     {
@@ -1220,10 +1327,26 @@ gfc_build_array_type (tree type, gfc_array_spec * as,
       ubound[n] = gfc_conv_array_bound (as->upper[n]);
     }
 
+  for (n = as->rank; n < as->rank + corank; n++)
+    {
+      if (as->type != AS_DEFERRED && as->lower[n] == NULL)
+        lbound[n] = gfc_index_one_node;
+      else
+        lbound[n] = gfc_conv_array_bound (as->lower[n]);
+
+      if (n < as->rank + corank - 1)
+       ubound[n] = gfc_conv_array_bound (as->upper[n]);
+    }
+
   if (as->type == AS_ASSUMED_SHAPE)
     akind = contiguous ? GFC_ARRAY_ASSUMED_SHAPE_CONT
                       : GFC_ARRAY_ASSUMED_SHAPE;
-  return gfc_get_array_type_bounds (type, as->rank, as->corank, lbound,
+  else if (as->type == AS_ASSUMED_RANK)
+    akind = contiguous ? GFC_ARRAY_ASSUMED_RANK_CONT
+                      : GFC_ARRAY_ASSUMED_RANK;
+  return gfc_get_array_type_bounds (type, as->rank == -1
+                                         ? GFC_MAX_DIMENSIONS : as->rank,
+                                   corank, lbound,
                                    ubound, 0, akind, restricted);
 }
 \f
@@ -1233,7 +1356,7 @@ static tree
 gfc_get_desc_dim_type (void)
 {
   tree type;
-  tree fieldlist = NULL_TREE, decl, *chain = NULL;
+  tree decl, *chain = NULL;
 
   if (gfc_desc_dim_type)
     return gfc_desc_dim_type;
@@ -1245,24 +1368,22 @@ gfc_get_desc_dim_type (void)
   TYPE_PACKED (type) = 1;
 
   /* Consists of the stride, lbound and ubound members.  */
-  decl = gfc_add_field_to_struct_1 (&fieldlist, type,
+  decl = gfc_add_field_to_struct_1 (type,
                                    get_identifier ("stride"),
                                    gfc_array_index_type, &chain);
   TREE_NO_WARNING (decl) = 1;
 
-  decl = gfc_add_field_to_struct_1 (&fieldlist, type,
+  decl = gfc_add_field_to_struct_1 (type,
                                    get_identifier ("lbound"),
                                    gfc_array_index_type, &chain);
   TREE_NO_WARNING (decl) = 1;
 
-  decl = gfc_add_field_to_struct_1 (&fieldlist, type,
+  decl = gfc_add_field_to_struct_1 (type,
                                    get_identifier ("ubound"),
                                    gfc_array_index_type, &chain);
   TREE_NO_WARNING (decl) = 1;
 
   /* Finish off the type.  */
-  TYPE_FIELDS (type) = fieldlist;
-
   gfc_finish_type (type);
   TYPE_DECL_SUPPRESS_DEBUG (TYPE_STUB_DECL (type)) = 1;
 
@@ -1277,49 +1398,43 @@ gfc_get_desc_dim_type (void)
    unknown cases abort.  */
 
 tree
-gfc_get_dtype (tree type)
+gfc_get_dtype_rank_type (int rank, tree etype)
 {
   tree size;
   int n;
   HOST_WIDE_INT i;
   tree tmp;
   tree dtype;
-  tree etype;
-  int rank;
-
-  gcc_assert (GFC_DESCRIPTOR_TYPE_P (type) || GFC_ARRAY_TYPE_P (type));
-
-  if (GFC_TYPE_ARRAY_DTYPE (type))
-    return GFC_TYPE_ARRAY_DTYPE (type);
-
-  rank = GFC_TYPE_ARRAY_RANK (type);
-  etype = gfc_get_element_type (type);
 
   switch (TREE_CODE (etype))
     {
     case INTEGER_TYPE:
-      n = GFC_DTYPE_INTEGER;
+      n = BT_INTEGER;
       break;
 
     case BOOLEAN_TYPE:
-      n = GFC_DTYPE_LOGICAL;
+      n = BT_LOGICAL;
       break;
 
     case REAL_TYPE:
-      n = GFC_DTYPE_REAL;
+      n = BT_REAL;
       break;
 
     case COMPLEX_TYPE:
-      n = GFC_DTYPE_COMPLEX;
+      n = BT_COMPLEX;
       break;
 
     /* We will never have arrays of arrays.  */
     case RECORD_TYPE:
-      n = GFC_DTYPE_DERIVED;
+      n = BT_DERIVED;
       break;
 
     case ARRAY_TYPE:
-      n = GFC_DTYPE_CHARACTER;
+      n = BT_CHARACTER;
+      break;
+
+    case POINTER_TYPE:
+      n = BT_ASSUMED;
       break;
 
     default:
@@ -1335,7 +1450,7 @@ gfc_get_dtype (tree type)
   if (size && INTEGER_CST_P (size))
     {
       if (tree_int_cst_lt (gfc_max_array_element_size, size))
-       internal_error ("Array element size too big");
+       gfc_fatal_error ("Array element size too big at %C");
 
       i += TREE_INT_CST_LOW (size) << GFC_DTYPE_SIZE_SHIFT;
     }
@@ -1344,15 +1459,37 @@ gfc_get_dtype (tree type)
   if (size && !INTEGER_CST_P (size))
     {
       tmp = build_int_cst (gfc_array_index_type, GFC_DTYPE_SIZE_SHIFT);
-      tmp  = fold_build2 (LSHIFT_EXPR, gfc_array_index_type,
-                         fold_convert (gfc_array_index_type, size), tmp);
-      dtype = fold_build2 (PLUS_EXPR, gfc_array_index_type, tmp, dtype);
+      tmp  = fold_build2_loc (input_location, LSHIFT_EXPR,
+                             gfc_array_index_type,
+                             fold_convert (gfc_array_index_type, size), tmp);
+      dtype = fold_build2_loc (input_location, PLUS_EXPR, gfc_array_index_type,
+                              tmp, dtype);
     }
   /* If we don't know the size we leave it as zero.  This should never happen
      for anything that is actually used.  */
   /* TODO: Check this is actually true, particularly when repacking
      assumed size parameters.  */
 
+  return dtype;
+}
+
+
+tree
+gfc_get_dtype (tree type)
+{
+  tree dtype;
+  tree etype;
+  int rank;
+
+  gcc_assert (GFC_DESCRIPTOR_TYPE_P (type) || GFC_ARRAY_TYPE_P (type));
+
+  if (GFC_TYPE_ARRAY_DTYPE (type))
+    return GFC_TYPE_ARRAY_DTYPE (type);
+
+  rank = GFC_TYPE_ARRAY_RANK (type);
+  etype = gfc_get_element_type (type);
+  dtype = gfc_get_dtype_rank_type (rank, etype);
+
   GFC_TYPE_ARRAY_DTYPE (type) = dtype;
   return dtype;
 }
@@ -1383,11 +1520,13 @@ gfc_get_nodesc_array_type (tree etype, gfc_array_spec * as, gfc_packed packed,
   /* We don't use build_array_type because this does not include include
      lang-specific information (i.e. the bounds of the array) when checking
      for duplicates.  */
-  type = make_node (ARRAY_TYPE);
+  if (as->rank)
+    type = make_node (ARRAY_TYPE);
+  else
+    type = build_variant_type_copy (etype);
 
   GFC_ARRAY_TYPE_P (type) = 1;
-  TYPE_LANG_SPECIFIC (type)
-      = ggc_alloc_cleared_lang_type (sizeof (struct lang_type));
+  TYPE_LANG_SPECIFIC (type) = ggc_cleared_alloc<struct lang_type> ();
 
   known_stride = (packed != PACKED_NO);
   known_offset = 1;
@@ -1448,6 +1587,25 @@ gfc_get_nodesc_array_type (tree etype, gfc_array_spec * as, gfc_packed packed,
       if (packed == PACKED_NO || packed == PACKED_PARTIAL)
         known_stride = 0;
     }
+  for (n = as->rank; n < as->rank + as->corank; n++)
+    {
+      expr = as->lower[n];
+      if (expr->expr_type == EXPR_CONSTANT)
+       tmp = gfc_conv_mpz_to_tree (expr->value.integer,
+                                   gfc_index_integer_kind);
+      else
+       tmp = NULL_TREE;
+      GFC_TYPE_ARRAY_LBOUND (type, n) = tmp;
+
+      expr = as->upper[n];
+      if (expr && expr->expr_type == EXPR_CONSTANT)
+       tmp = gfc_conv_mpz_to_tree (expr->value.integer,
+                                   gfc_index_integer_kind);
+      else
+       tmp = NULL_TREE;
+      if (n < as->rank + as->corank - 1)
+      GFC_TYPE_ARRAY_UBOUND (type, n) = tmp;
+    }
 
   if (known_offset)
     {
@@ -1466,6 +1624,7 @@ gfc_get_nodesc_array_type (tree etype, gfc_array_spec * as, gfc_packed packed,
     GFC_TYPE_ARRAY_SIZE (type) = NULL_TREE;
 
   GFC_TYPE_ARRAY_RANK (type) = as->rank;
+  GFC_TYPE_ARRAY_CORANK (type) = as->corank;
   GFC_TYPE_ARRAY_DTYPE (type) = NULL_TREE;
   range = build_range_type (gfc_array_index_type, gfc_index_zero_node,
                            NULL_TREE);
@@ -1477,6 +1636,22 @@ gfc_get_nodesc_array_type (tree etype, gfc_array_spec * as, gfc_packed packed,
       build_qualified_type (GFC_TYPE_ARRAY_DATAPTR_TYPE (type),
                            TYPE_QUAL_RESTRICT);
 
+  if (as->rank == 0)
+    {
+      if (packed != PACKED_STATIC  || gfc_option.coarray == GFC_FCOARRAY_LIB)
+       {
+         type = build_pointer_type (type);
+
+         if (restricted)
+           type = build_qualified_type (type, TYPE_QUAL_RESTRICT);
+
+         GFC_ARRAY_TYPE_P (type) = 1;
+         TYPE_LANG_SPECIFIC (type) = TYPE_LANG_SPECIFIC (TREE_TYPE (type));
+       }
+
+      return type;
+    }
+
   if (known_stride)
     {
       mpz_sub_ui (stride, stride, 1);
@@ -1516,7 +1691,8 @@ gfc_get_nodesc_array_type (tree etype, gfc_array_spec * as, gfc_packed packed,
       DECL_ORIGINAL_TYPE (type_decl) = gtype;
     }
 
-  if (packed != PACKED_STATIC || !known_stride)
+  if (packed != PACKED_STATIC || !known_stride
+      || (as->corank && gfc_option.coarray == GFC_FCOARRAY_LIB))
     {
       /* For dummy arrays and automatic (heap allocated) arrays we
         want a pointer to the array.  */
@@ -1529,17 +1705,31 @@ gfc_get_nodesc_array_type (tree etype, gfc_array_spec * as, gfc_packed packed,
   return type;
 }
 
+
 /* Return or create the base type for an array descriptor.  */
 
 static tree
-gfc_get_array_descriptor_base (int dimen, int codimen, bool restricted)
+gfc_get_array_descriptor_base (int dimen, int codimen, bool restricted,
+                              enum gfc_array_kind akind)
 {
-  tree fat_type, fieldlist = NULL_TREE, decl, arraytype, *chain = NULL;
+  tree fat_type, decl, arraytype, *chain = NULL;
   char name[16 + 2*GFC_RANK_DIGITS + 1 + 1];
-  int idx = 2 * (codimen + dimen - 1) + restricted;
+  int idx;
+
+  /* Assumed-rank array.  */
+  if (dimen == -1)
+    dimen = GFC_MAX_DIMENSIONS;
+
+  idx = 2 * (codimen + dimen) + restricted;
+
+  gcc_assert (codimen + dimen >= 0 && codimen + dimen <= GFC_MAX_DIMENSIONS);
 
-  gcc_assert (dimen >= 1 && codimen + dimen <= GFC_MAX_DIMENSIONS);
-  if (gfc_array_descriptor_base[idx])
+  if (gfc_option.coarray == GFC_FCOARRAY_LIB && codimen)
+    {
+      if (gfc_array_descriptor_base_caf[idx])
+       return gfc_array_descriptor_base_caf[idx];
+    }
+  else if (gfc_array_descriptor_base[idx])
     return gfc_array_descriptor_base[idx];
 
   /* Build the type node.  */
@@ -1547,48 +1737,64 @@ gfc_get_array_descriptor_base (int dimen, int codimen, bool restricted)
 
   sprintf (name, "array_descriptor" GFC_RANK_PRINTF_FORMAT, dimen + codimen);
   TYPE_NAME (fat_type) = get_identifier (name);
+  TYPE_NAMELESS (fat_type) = 1;
 
   /* Add the data member as the first element of the descriptor.  */
-  decl = gfc_add_field_to_struct_1 (&fieldlist, fat_type,
+  decl = gfc_add_field_to_struct_1 (fat_type,
                                    get_identifier ("data"),
                                    (restricted
                                     ? prvoid_type_node
                                     : ptr_type_node), &chain);
 
   /* Add the base component.  */
-  decl = gfc_add_field_to_struct_1 (&fieldlist, fat_type,
+  decl = gfc_add_field_to_struct_1 (fat_type,
                                    get_identifier ("offset"),
                                    gfc_array_index_type, &chain);
   TREE_NO_WARNING (decl) = 1;
 
   /* Add the dtype component.  */
-  decl = gfc_add_field_to_struct_1 (&fieldlist, fat_type,
+  decl = gfc_add_field_to_struct_1 (fat_type,
                                    get_identifier ("dtype"),
                                    gfc_array_index_type, &chain);
   TREE_NO_WARNING (decl) = 1;
 
   /* Build the array type for the stride and bound components.  */
-  arraytype =
-    build_array_type (gfc_get_desc_dim_type (),
-                     build_range_type (gfc_array_index_type,
-                                       gfc_index_zero_node,
-                                       gfc_rank_cst[codimen + dimen - 1]));
-
-  decl = gfc_add_field_to_struct_1 (&fieldlist, fat_type,
-                                   get_identifier ("dim"),
-                                   arraytype, &chain);
-  TREE_NO_WARNING (decl) = 1;
+  if (dimen + codimen > 0)
+    {
+      arraytype =
+       build_array_type (gfc_get_desc_dim_type (),
+                         build_range_type (gfc_array_index_type,
+                                           gfc_index_zero_node,
+                                           gfc_rank_cst[codimen + dimen - 1]));
+
+      decl = gfc_add_field_to_struct_1 (fat_type, get_identifier ("dim"),
+                                       arraytype, &chain);
+      TREE_NO_WARNING (decl) = 1;
+    }
 
-  /* Finish off the type.  */
-  TYPE_FIELDS (fat_type) = fieldlist;
+  if (gfc_option.coarray == GFC_FCOARRAY_LIB && codimen
+      && akind == GFC_ARRAY_ALLOCATABLE)
+    {
+      decl = gfc_add_field_to_struct_1 (fat_type,
+                                       get_identifier ("token"),
+                                       prvoid_type_node, &chain);
+      TREE_NO_WARNING (decl) = 1;
+    }
 
+  /* Finish off the type.  */
   gfc_finish_type (fat_type);
   TYPE_DECL_SUPPRESS_DEBUG (TYPE_STUB_DECL (fat_type)) = 1;
 
-  gfc_array_descriptor_base[idx] = fat_type;
+  if (gfc_option.coarray == GFC_FCOARRAY_LIB && codimen
+      && akind == GFC_ARRAY_ALLOCATABLE)
+    gfc_array_descriptor_base_caf[idx] = fat_type;
+  else
+    gfc_array_descriptor_base[idx] = fat_type;
+
   return fat_type;
 }
 
+
 /* Build an array (descriptor) type with given bounds.  */
 
 tree
@@ -1601,11 +1807,11 @@ gfc_get_array_type_bounds (tree etype, int dimen, int codimen, tree * lbound,
   const char *type_name;
   int n;
 
-  base_type = gfc_get_array_descriptor_base (dimen, codimen, restricted);
+  base_type = gfc_get_array_descriptor_base (dimen, codimen, restricted, akind);
   fat_type = build_distinct_type_copy (base_type);
   /* Make sure that nontarget and target array type have the same canonical
      type (and same stub decl for debug info).  */
-  base_type = gfc_get_array_descriptor_base (dimen, codimen, false);
+  base_type = gfc_get_array_descriptor_base (dimen, codimen, false, akind);
   TYPE_CANONICAL (fat_type) = base_type;
   TYPE_STUB_DECL (fat_type) = TYPE_STUB_DECL (base_type);
 
@@ -1619,12 +1825,13 @@ gfc_get_array_type_bounds (tree etype, int dimen, int codimen, tree * lbound,
   sprintf (name, "array" GFC_RANK_PRINTF_FORMAT "_%.*s", dimen + codimen,
           GFC_MAX_SYMBOL_LEN, type_name);
   TYPE_NAME (fat_type) = get_identifier (name);
+  TYPE_NAMELESS (fat_type) = 1;
 
   GFC_DESCRIPTOR_TYPE_P (fat_type) = 1;
-  TYPE_LANG_SPECIFIC (fat_type)
-    = ggc_alloc_cleared_lang_type (sizeof (struct lang_type));
+  TYPE_LANG_SPECIFIC (fat_type) = ggc_cleared_alloc<struct lang_type> ();
 
   GFC_TYPE_ARRAY_RANK (fat_type) = dimen;
+  GFC_TYPE_ARRAY_CORANK (fat_type) = codimen;
   GFC_TYPE_ARRAY_DTYPE (fat_type) = NULL_TREE;
   GFC_TYPE_ARRAY_AKIND (fat_type) = akind;
 
@@ -1633,9 +1840,10 @@ gfc_get_array_type_bounds (tree etype, int dimen, int codimen, tree * lbound,
     stride = gfc_index_one_node;
   else
     stride = NULL_TREE;
-  for (n = 0; n < dimen; n++)
+  for (n = 0; n < dimen + codimen; n++)
     {
-      GFC_TYPE_ARRAY_STRIDE (fat_type, n) = stride;
+      if (n < dimen)
+       GFC_TYPE_ARRAY_STRIDE (fat_type, n) = stride;
 
       if (lbound)
        lower = lbound[n];
@@ -1650,6 +1858,9 @@ gfc_get_array_type_bounds (tree etype, int dimen, int codimen, tree * lbound,
            lower = NULL_TREE;
        }
 
+      if (codimen && n == dimen + codimen - 1)
+       break;
+
       upper = ubound[n];
       if (upper != NULL_TREE)
        {
@@ -1659,13 +1870,18 @@ gfc_get_array_type_bounds (tree etype, int dimen, int codimen, tree * lbound,
            upper = NULL_TREE;
        }
 
+      if (n >= dimen)
+       continue;
+
       if (upper != NULL_TREE && lower != NULL_TREE && stride != NULL_TREE)
        {
-         tmp = fold_build2 (MINUS_EXPR, gfc_array_index_type, upper, lower);
-         tmp = fold_build2 (PLUS_EXPR, gfc_array_index_type, tmp,
-                            gfc_index_one_node);
-         stride =
-           fold_build2 (MULT_EXPR, gfc_array_index_type, tmp, stride);
+         tmp = fold_build2_loc (input_location, MINUS_EXPR,
+                                gfc_array_index_type, upper, lower);
+         tmp = fold_build2_loc (input_location, PLUS_EXPR,
+                                gfc_array_index_type, tmp,
+                                gfc_index_one_node);
+         stride = fold_build2_loc (input_location, MULT_EXPR,
+                                   gfc_array_index_type, tmp, stride);
          /* Check the folding worked.  */
          gcc_assert (INTEGER_CST_P (stride));
        }
@@ -1677,12 +1893,22 @@ gfc_get_array_type_bounds (tree etype, int dimen, int codimen, tree * lbound,
   /* TODO: known offsets for descriptors.  */
   GFC_TYPE_ARRAY_OFFSET (fat_type) = NULL_TREE;
 
+  if (dimen == 0)
+    {
+      arraytype =  build_pointer_type (etype);
+      if (restricted)
+       arraytype = build_qualified_type (arraytype, TYPE_QUAL_RESTRICT);
+
+      GFC_TYPE_ARRAY_DATAPTR_TYPE (fat_type) = arraytype;
+      return fat_type;
+    }
+
   /* We define data as an array with the correct size if possible.
      Much better than doing pointer arithmetic.  */
   if (stride)
     rtype = build_range_type (gfc_array_index_type, gfc_index_zero_node,
                              int_const_binop (MINUS_EXPR, stride,
-                                              integer_one_node, 0));
+                                              build_int_cst (TREE_TYPE (stride), 1)));
   else
     rtype = gfc_array_range_type;
   arraytype = build_array_type (etype, rtype);
@@ -1715,6 +1941,169 @@ gfc_build_pointer_type (gfc_symbol * sym, tree type)
   else
     return build_pointer_type (type);
 }
+
+static tree gfc_nonrestricted_type (tree t);
+/* Given two record or union type nodes TO and FROM, ensure
+   that all fields in FROM have a corresponding field in TO,
+   their type being nonrestrict variants.  This accepts a TO
+   node that already has a prefix of the fields in FROM.  */
+static void
+mirror_fields (tree to, tree from)
+{
+  tree fto, ffrom;
+  tree *chain;
+
+  /* Forward to the end of TOs fields.  */
+  fto = TYPE_FIELDS (to);
+  ffrom = TYPE_FIELDS (from);
+  chain = &TYPE_FIELDS (to);
+  while (fto)
+    {
+      gcc_assert (ffrom && DECL_NAME (fto) == DECL_NAME (ffrom));
+      chain = &DECL_CHAIN (fto);
+      fto = DECL_CHAIN (fto);
+      ffrom = DECL_CHAIN (ffrom);
+    }
+
+  /* Now add all fields remaining in FROM (starting with ffrom).  */
+  for (; ffrom; ffrom = DECL_CHAIN (ffrom))
+    {
+      tree newfield = copy_node (ffrom);
+      DECL_CONTEXT (newfield) = to;
+      /* The store to DECL_CHAIN might seem redundant with the
+        stores to *chain, but not clearing it here would mean
+        leaving a chain into the old fields.  If ever
+        our called functions would look at them confusion
+        will arise.  */
+      DECL_CHAIN (newfield) = NULL_TREE;
+      *chain = newfield;
+      chain = &DECL_CHAIN (newfield);
+
+      if (TREE_CODE (ffrom) == FIELD_DECL)
+       {
+         tree elemtype = gfc_nonrestricted_type (TREE_TYPE (ffrom));
+         TREE_TYPE (newfield) = elemtype;
+       }
+    }
+  *chain = NULL_TREE;
+}
+
+/* Given a type T, returns a different type of the same structure,
+   except that all types it refers to (recursively) are always
+   non-restrict qualified types.  */
+static tree
+gfc_nonrestricted_type (tree t)
+{
+  tree ret = t;
+
+  /* If the type isn't laid out yet, don't copy it.  If something
+     needs it for real it should wait until the type got finished.  */
+  if (!TYPE_SIZE (t))
+    return t;
+
+  if (!TYPE_LANG_SPECIFIC (t))
+    TYPE_LANG_SPECIFIC (t) = ggc_cleared_alloc<struct lang_type> ();
+  /* If we're dealing with this very node already further up
+     the call chain (recursion via pointers and struct members)
+     we haven't yet determined if we really need a new type node.
+     Assume we don't, return T itself.  */
+  if (TYPE_LANG_SPECIFIC (t)->nonrestricted_type == error_mark_node)
+    return t;
+
+  /* If we have calculated this all already, just return it.  */
+  if (TYPE_LANG_SPECIFIC (t)->nonrestricted_type)
+    return TYPE_LANG_SPECIFIC (t)->nonrestricted_type;
+
+  /* Mark this type.  */
+  TYPE_LANG_SPECIFIC (t)->nonrestricted_type = error_mark_node;
+
+  switch (TREE_CODE (t))
+    {
+      default:
+       break;
+
+      case POINTER_TYPE:
+      case REFERENCE_TYPE:
+       {
+         tree totype = gfc_nonrestricted_type (TREE_TYPE (t));
+         if (totype == TREE_TYPE (t))
+           ret = t;
+         else if (TREE_CODE (t) == POINTER_TYPE)
+           ret = build_pointer_type (totype);
+         else
+           ret = build_reference_type (totype);
+         ret = build_qualified_type (ret,
+                                     TYPE_QUALS (t) & ~TYPE_QUAL_RESTRICT);
+       }
+       break;
+
+      case ARRAY_TYPE:
+       {
+         tree elemtype = gfc_nonrestricted_type (TREE_TYPE (t));
+         if (elemtype == TREE_TYPE (t))
+           ret = t;
+         else
+           {
+             ret = build_variant_type_copy (t);
+             TREE_TYPE (ret) = elemtype;
+             if (TYPE_LANG_SPECIFIC (t)
+                 && GFC_TYPE_ARRAY_DATAPTR_TYPE (t))
+               {
+                 tree dataptr_type = GFC_TYPE_ARRAY_DATAPTR_TYPE (t);
+                 dataptr_type = gfc_nonrestricted_type (dataptr_type);
+                 if (dataptr_type != GFC_TYPE_ARRAY_DATAPTR_TYPE (t))
+                   {
+                     TYPE_LANG_SPECIFIC (ret)
+                       = ggc_cleared_alloc<struct lang_type> ();
+                     *TYPE_LANG_SPECIFIC (ret) = *TYPE_LANG_SPECIFIC (t);
+                     GFC_TYPE_ARRAY_DATAPTR_TYPE (ret) = dataptr_type;
+                   }
+               }
+           }
+       }
+       break;
+
+      case RECORD_TYPE:
+      case UNION_TYPE:
+      case QUAL_UNION_TYPE:
+       {
+         tree field;
+         /* First determine if we need a new type at all.
+            Careful, the two calls to gfc_nonrestricted_type per field
+            might return different values.  That happens exactly when
+            one of the fields reaches back to this very record type
+            (via pointers).  The first calls will assume that we don't
+            need to copy T (see the error_mark_node marking).  If there
+            are any reasons for copying T apart from having to copy T,
+            we'll indeed copy it, and the second calls to
+            gfc_nonrestricted_type will use that new node if they
+            reach back to T.  */
+         for (field = TYPE_FIELDS (t); field; field = DECL_CHAIN (field))
+           if (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL)
+             {
+               tree elemtype = gfc_nonrestricted_type (TREE_TYPE (field));
+               if (elemtype != TREE_TYPE (field))
+                 break;
+             }
+         if (!field)
+           break;
+         ret = build_variant_type_copy (t);
+         TYPE_FIELDS (ret) = NULL_TREE;
+
+         /* Here we make sure that as soon as we know we have to copy
+            T, that also fields reaching back to us will use the new
+            copy.  It's okay if that copy still contains the old fields,
+            we won't look at them.  */
+         TYPE_LANG_SPECIFIC (t)->nonrestricted_type = ret;
+         mirror_fields (ret, t);
+       }
+        break;
+    }
+
+  TYPE_LANG_SPECIFIC (t)->nonrestricted_type = ret;
+  return ret;
+}
+
 \f
 /* Return the type for a symbol.  Special handling is required for character
    types to get the correct level of indirection.
@@ -1765,7 +2154,10 @@ gfc_sym_type (gfc_symbol * sym)
 
   restricted = !sym->attr.target && !sym->attr.pointer
                && !sym->attr.proc_pointer && !sym->attr.cray_pointee;
-  if (sym->attr.dimension)
+  if (!restricted)
+    type = gfc_nonrestricted_type (type);
+
+  if (sym->attr.dimension || sym->attr.codimension)
     {
       if (gfc_is_nodesc_array (sym))
         {
@@ -1781,9 +2173,6 @@ gfc_sym_type (gfc_symbol * sym)
                                                restricted);
              byref = 0;
            }
-
-         if (sym->attr.cray_pointee)
-           GFC_POINTER_TYPE_P (type) = 1;
         }
       else
        {
@@ -1799,10 +2188,9 @@ gfc_sym_type (gfc_symbol * sym)
     }
   else
     {
-      if (sym->attr.allocatable || sym->attr.pointer)
+      if (sym->attr.allocatable || sym->attr.pointer
+         || gfc_is_associate_pointer (sym))
        type = gfc_build_pointer_type (sym, type);
-      if (sym->attr.pointer || sym->attr.cray_pointee)
-       GFC_POINTER_TYPE_P (type) = 1;
     }
 
   /* We currently pass all parameters by reference.
@@ -1812,7 +2200,8 @@ gfc_sym_type (gfc_symbol * sym)
     {
       /* We must use pointer types for potentially absent variables.  The
         optimizers assume a reference type argument is never NULL.  */
-      if (sym->attr.optional || sym->ns->proc_name->attr.entry_master)
+      if (sym->attr.optional
+         || (sym->ns->proc_name && sym->ns->proc_name->attr.entry_master))
        type = build_pointer_type (type);
       else
        {
@@ -1842,25 +2231,24 @@ gfc_finish_type (tree type)
 \f
 /* Add a field of given NAME and TYPE to the context of a UNION_TYPE
    or RECORD_TYPE pointed to by CONTEXT.  The new field is chained
-   to the fieldlist pointed to by FIELDLIST through *CHAIN.
+   to the end of the field list pointed to by *CHAIN.
 
    Returns a pointer to the new field.  */
 
 static tree
-gfc_add_field_to_struct_1 (tree *fieldlist, tree context,
-                                tree name, tree type, tree **chain)
+gfc_add_field_to_struct_1 (tree context, tree name, tree type, tree **chain)
 {
   tree decl = build_decl (input_location, FIELD_DECL, name, type);
 
   DECL_CONTEXT (decl) = context;
-  TREE_CHAIN (decl) = NULL_TREE;
-  if (*fieldlist == NULL_TREE)
-    *fieldlist = decl;
+  DECL_CHAIN (decl) = NULL_TREE;
+  if (TYPE_FIELDS (context) == NULL_TREE)
+    TYPE_FIELDS (context) = decl;
   if (chain != NULL)
     {
       if (*chain != NULL)
        **chain = decl;
-      *chain = &TREE_CHAIN (decl);
+      *chain = &DECL_CHAIN (decl);
     }
 
   return decl;
@@ -1870,11 +2258,9 @@ gfc_add_field_to_struct_1 (tree *fieldlist, tree context,
    information.  */
 
 tree
-gfc_add_field_to_struct (tree *fieldlist, tree context,
-                        tree name, tree type, tree **chain)
+gfc_add_field_to_struct (tree context, tree name, tree type, tree **chain)
 {
-  tree decl = gfc_add_field_to_struct_1 (fieldlist, context,
-                                        name, type, chain);
+  tree decl = gfc_add_field_to_struct_1 (context, name, type, chain);
 
   DECL_INITIAL (decl) = 0;
   DECL_ALIGN (decl) = 0;
@@ -1888,13 +2274,16 @@ gfc_add_field_to_struct (tree *fieldlist, tree context,
    the two derived type symbols are "equal", as described
    in 4.4.2 and resolved by gfc_compare_derived_types.  */
 
-static int
-copy_dt_decls_ifequal (gfc_symbol *from, gfc_symbol *to,
-                      bool from_gsym)
+int
+gfc_copy_dt_decls_ifequal (gfc_symbol *from, gfc_symbol *to,
+                          bool from_gsym)
 {
   gfc_component *to_cm;
   gfc_component *from_cm;
 
+  if (from == to)
+    return 1;
+
   if (from->backend_decl == NULL
        || !gfc_compare_derived_types (from, to))
     return 0;
@@ -1908,15 +2297,17 @@ copy_dt_decls_ifequal (gfc_symbol *from, gfc_symbol *to,
      a derived type, we need a copy of its component declarations.
      This is done by recursing into gfc_get_derived_type and
      ensures that the component's component declarations have
-     been built.  If it is a character, we need the character 
+     been built.  If it is a character, we need the character
      length, as well.  */
   for (; to_cm; to_cm = to_cm->next, from_cm = from_cm->next)
     {
       to_cm->backend_decl = from_cm->backend_decl;
-      if ((!from_cm->attr.pointer || from_gsym)
-             && from_cm->ts.type == BT_DERIVED)
+      if (from_cm->ts.type == BT_DERIVED
+         && (!from_cm->attr.pointer || from_gsym))
+       gfc_get_derived_type (to_cm->ts.u.derived);
+      else if (from_cm->ts.type == BT_CLASS
+              && (!CLASS_DATA (from_cm)->attr.class_pointer || from_gsym))
        gfc_get_derived_type (to_cm->ts.u.derived);
-
       else if (from_cm->ts.type == BT_CHARACTER)
        to_cm->ts.u.cl->backend_decl = from_cm->ts.u.cl->backend_decl;
     }
@@ -1954,19 +2345,24 @@ gfc_get_ppc_type (gfc_component* c)
 tree
 gfc_get_derived_type (gfc_symbol * derived)
 {
-  tree typenode = NULL, field = NULL, field_type = NULL, fieldlist = NULL;
+  tree typenode = NULL, field = NULL, field_type = NULL;
   tree canonical = NULL_TREE;
   tree *chain = NULL;
   bool got_canonical = false;
+  bool unlimited_entity = false;
   gfc_component *c;
   gfc_dt_list *dt;
   gfc_namespace *ns;
-  gfc_gsymbol *gsym;
 
-  gcc_assert (derived && derived->attr.flavor == FL_DERIVED);
+  if (derived->attr.unlimited_polymorphic)
+    return ptr_type_node;
+
+  if (derived && derived->attr.flavor == FL_PROCEDURE
+      && derived->attr.generic)
+    derived = gfc_find_dt_in_generic (derived);
 
   /* See if it's one of the iso_c_binding derived types.  */
-  if (derived->attr.is_iso_c == 1)
+  if (derived->attr.is_iso_c == 1 || derived->ts.f90_type == BT_VOID)
     {
       if (derived->backend_decl)
        return derived->backend_decl;
@@ -1976,50 +2372,27 @@ gfc_get_derived_type (gfc_symbol * derived)
       else
        derived->backend_decl = pfunc_type_node;
 
-      /* Create a backend_decl for the __c_ptr_c_address field.  */
-      derived->components->backend_decl =
-       gfc_add_field_to_struct (&(derived->backend_decl->type.values),
-                                derived->backend_decl,
-                                get_identifier (derived->components->name),
-                                gfc_typenode_for_spec (
-                                &(derived->components->ts)), NULL);
-
       derived->ts.kind = gfc_index_integer_kind;
       derived->ts.type = BT_INTEGER;
       /* Set the f90_type to BT_VOID as a way to recognize something of type
          BT_INTEGER that needs to fit a void * for the purpose of the
          iso_c_binding derived types.  */
       derived->ts.f90_type = BT_VOID;
-      
-      return derived->backend_decl;
-    }
 
-/* If use associated, use the module type for this one.  */
-  if (gfc_option.flag_whole_file
-       && derived->backend_decl == NULL
-       && derived->attr.use_assoc
-       && derived->module)
-    {
-      gsym =  gfc_find_gsymbol (gfc_gsym_root, derived->module);
-      if (gsym && gsym->ns && gsym->type == GSYM_MODULE)
-       {
-         gfc_symbol *s;
-         s = NULL;
-         gfc_find_symbol (derived->name, gsym->ns, 0, &s);
-         if (s && s->backend_decl)
-           {
-             copy_dt_decls_ifequal (s, derived, true);
-             goto copy_derived_types;
-           }
-       }
+      return derived->backend_decl;
     }
 
-  /* If a whole file compilation, the derived types from an earlier
-     namespace can be used as the the canonical type.  */
-  if (gfc_option.flag_whole_file
-       && derived->backend_decl == NULL
-       && !derived->attr.use_assoc
-       && gfc_global_ns_list)
+  /* If use associated, use the module type for this one.  */
+  if (derived->backend_decl == NULL
+      && derived->attr.use_assoc
+      && derived->module
+      && gfc_get_module_backend_decl (derived))
+    goto copy_derived_types;
+
+  /* The derived types from an earlier namespace can be used as the
+     canonical type.  */
+  if (derived->backend_decl == NULL && !derived->attr.use_assoc
+      && gfc_global_ns_list)
     {
       for (ns = gfc_global_ns_list;
           ns->translated && !got_canonical;
@@ -2028,7 +2401,7 @@ gfc_get_derived_type (gfc_symbol * derived)
          dt = ns->derived_types;
          for (; dt && !canonical; dt = dt->next)
            {
-             copy_dt_decls_ifequal (dt->derived, derived, true);
+             gfc_copy_dt_decls_ifequal (dt->derived, derived, true);
              if (derived->backend_decl)
                got_canonical = true;
            }
@@ -2068,6 +2441,12 @@ gfc_get_derived_type (gfc_symbol * derived)
       derived->backend_decl = typenode;
     }
 
+  if (derived->components
+       && derived->components->ts.type == BT_DERIVED
+       && strcmp (derived->components->name, "_data") == 0
+       && derived->components->ts.u.derived->attr.unlimited_polymorphic)
+    unlimited_entity = true;
+
   /* Go through the derived type components, building them as
      necessary. The reason for doing this now is that it is
      possible to recurse back to this derived type through a
@@ -2082,7 +2461,7 @@ gfc_get_derived_type (gfc_symbol * derived)
          || c->ts.u.derived->backend_decl == NULL)
        c->ts.u.derived->backend_decl = gfc_get_derived_type (c->ts.u.derived);
 
-      if (c->ts.u.derived && c->ts.u.derived->attr.is_iso_c)
+      if (c->ts.u.derived->attr.is_iso_c)
         {
           /* Need to copy the modified ts from the derived type.  The
              typespec was modified because C_PTR/C_FUNPTR are translated
@@ -2105,7 +2484,6 @@ gfc_get_derived_type (gfc_symbol * derived)
 
   /* Build the type member list. Install the newly created RECORD_TYPE
      node as DECL_CONTEXT of each FIELD_DECL.  */
-  fieldlist = NULL_TREE;
   for (c = derived->components; c; c = c->next)
     {
       if (c->attr.proc_pointer)
@@ -2114,19 +2492,22 @@ gfc_get_derived_type (gfc_symbol * derived)
         field_type = c->ts.u.derived->backend_decl;
       else
        {
-         if (c->ts.type == BT_CHARACTER)
+         if (c->ts.type == BT_CHARACTER && !c->ts.deferred)
            {
              /* Evaluate the string length.  */
              gfc_conv_const_charlen (c->ts.u.cl);
              gcc_assert (c->ts.u.cl->backend_decl);
            }
+         else if (c->ts.type == BT_CHARACTER)
+           c->ts.u.cl->backend_decl
+                       = build_int_cst (gfc_charlen_type_node, 0);
 
          field_type = gfc_typenode_for_spec (&c->ts);
        }
 
       /* This returns an array descriptor type.  Initialization may be
          required.  */
-      if (c->attr.dimension && !c->attr.proc_pointer)
+      if ((c->attr.dimension || c->attr.codimension) && !c->attr.proc_pointer )
        {
          if (c->attr.pointer || c->attr.allocatable)
            {
@@ -2149,15 +2530,29 @@ gfc_get_derived_type (gfc_symbol * derived)
                                                    !c->attr.target);
        }
       else if ((c->attr.pointer || c->attr.allocatable)
-              && !c->attr.proc_pointer)
+              && !c->attr.proc_pointer
+              && !(unlimited_entity && c == derived->components))
        field_type = build_pointer_type (field_type);
 
+      if (c->attr.pointer)
+       field_type = gfc_nonrestricted_type (field_type);
+
       /* vtype fields can point to different types to the base type.  */
-      if (c->ts.type == BT_DERIVED && c->ts.u.derived->attr.vtype)
+      if (c->ts.type == BT_DERIVED
+           && c->ts.u.derived && c->ts.u.derived->attr.vtype)
          field_type = build_pointer_type_for_mode (TREE_TYPE (field_type),
                                                    ptr_mode, true);
 
-      field = gfc_add_field_to_struct (&fieldlist, typenode,
+      /* Ensure that the CLASS language specific flag is set.  */
+      if (c->ts.type == BT_CLASS)
+       {
+         if (POINTER_TYPE_P (field_type))
+           GFC_CLASS_TYPE_P (TREE_TYPE (field_type)) = 1;
+         else
+           GFC_CLASS_TYPE_P (field_type) = 1;
+       }
+
+      field = gfc_add_field_to_struct (typenode,
                                       get_identifier (c->name),
                                       field_type, &chain);
       if (c->loc.lb)
@@ -2165,6 +2560,8 @@ gfc_get_derived_type (gfc_symbol * derived)
       else if (derived->declared_at.lb)
        gfc_set_decl_location (field, &derived->declared_at);
 
+      gfc_finish_decl_attrs (field, &c->attr);
+
       DECL_PACKED (field) |= TYPE_PACKED (typenode);
 
       gcc_assert (field);
@@ -2172,9 +2569,7 @@ gfc_get_derived_type (gfc_symbol * derived)
        c->backend_decl = field;
     }
 
-  /* Now we have the final fieldlist.  Record it, then lay out the
-     derived type, including the fields.  */
-  TYPE_FIELDS (typenode) = fieldlist;
+  /* Now lay out the derived type, including the fields.  */
   if (canonical)
     TYPE_CANONICAL (typenode) = canonical;
 
@@ -2198,7 +2593,7 @@ gfc_get_derived_type (gfc_symbol * derived)
 copy_derived_types:
 
   for (dt = gfc_derived_types; dt; dt = dt->next)
-    copy_dt_decls_ifequal (derived, dt->derived, false);
+    gfc_copy_dt_decls_ifequal (derived, dt->derived, false);
 
   return derived->backend_decl;
 }
@@ -2237,7 +2632,6 @@ static tree
 gfc_get_mixed_entry_union (gfc_namespace *ns)
 {
   tree type;
-  tree fieldlist;
   tree *chain = NULL;
   char name[GFC_MAX_SYMBOL_LEN + 1];
   gfc_entry_list *el, *el2;
@@ -2251,7 +2645,6 @@ gfc_get_mixed_entry_union (gfc_namespace *ns)
   type = make_node (UNION_TYPE);
 
   TYPE_NAME (type) = get_identifier (name);
-  fieldlist = NULL;
 
   for (el = ns->entries; el; el = el->next)
     {
@@ -2261,46 +2654,99 @@ gfc_get_mixed_entry_union (gfc_namespace *ns)
          break;
 
       if (el == el2)
-       gfc_add_field_to_struct_1 (&fieldlist, type,
+       gfc_add_field_to_struct_1 (type,
                                   get_identifier (el->sym->result->name),
                                   gfc_sym_type (el->sym->result), &chain);
     }
 
   /* Finish off the type.  */
-  TYPE_FIELDS (type) = fieldlist;
-
   gfc_finish_type (type);
   TYPE_DECL_SUPPRESS_DEBUG (TYPE_STUB_DECL (type)) = 1;
   return type;
 }
 \f
+/* Create a "fn spec" based on the formal arguments;
+   cf. create_function_arglist.  */
+
+static tree
+create_fn_spec (gfc_symbol *sym, tree fntype)
+{
+  char spec[150];
+  size_t spec_len;
+  gfc_formal_arglist *f;
+  tree tmp;
+
+  memset (&spec, 0, sizeof (spec));
+  spec[0] = '.';
+  spec_len = 1;
+
+  if (sym->attr.entry_master)
+    spec[spec_len++] = 'R';
+  if (gfc_return_by_reference (sym))
+    {
+      gfc_symbol *result = sym->result ? sym->result : sym;
+
+      if (result->attr.pointer || sym->attr.proc_pointer)
+       spec[spec_len++] = '.';
+      else
+       spec[spec_len++] = 'w';
+      if (sym->ts.type == BT_CHARACTER)
+       spec[spec_len++] = 'R';
+    }
+
+  for (f = gfc_sym_get_dummy_args (sym); f; f = f->next)
+    if (spec_len < sizeof (spec))
+      {
+       if (!f->sym || f->sym->attr.pointer || f->sym->attr.target
+           || f->sym->attr.external || f->sym->attr.cray_pointer
+           || (f->sym->ts.type == BT_DERIVED
+               && (f->sym->ts.u.derived->attr.proc_pointer_comp
+                   || f->sym->ts.u.derived->attr.pointer_comp))
+           || (f->sym->ts.type == BT_CLASS
+               && (CLASS_DATA (f->sym)->ts.u.derived->attr.proc_pointer_comp
+                   || CLASS_DATA (f->sym)->ts.u.derived->attr.pointer_comp)))
+         spec[spec_len++] = '.';
+       else if (f->sym->attr.intent == INTENT_IN)
+         spec[spec_len++] = 'r';
+       else if (f->sym)
+         spec[spec_len++] = 'w';
+      }
+
+  tmp = build_tree_list (NULL_TREE, build_string (spec_len, spec));
+  tmp = tree_cons (get_identifier ("fn spec"), tmp, TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
+  return build_type_attribute_variant (fntype, tmp);
+}
+
+
 tree
 gfc_get_function_type (gfc_symbol * sym)
 {
   tree type;
-  tree typelist;
+  vec<tree, va_gc> *typelist = NULL;
   gfc_formal_arglist *f;
   gfc_symbol *arg;
-  int nstr;
-  int alternate_return;
+  int alternate_return = 0;
+  bool is_varargs = true;
 
   /* Make sure this symbol is a function, a subroutine or the main
      program.  */
   gcc_assert (sym->attr.flavor == FL_PROCEDURE
              || sym->attr.flavor == FL_PROGRAM);
 
-  if (sym->backend_decl)
+  /* To avoid recursing infinitely on recursive types, we use error_mark_node
+     so that they can be detected here and handled further down.  */
+  if (sym->backend_decl == NULL)
+    sym->backend_decl = error_mark_node;
+  else if (sym->backend_decl == error_mark_node)
+    goto arg_type_list_done;
+  else if (sym->attr.proc_pointer)
+    return TREE_TYPE (TREE_TYPE (sym->backend_decl));
+  else
     return TREE_TYPE (sym->backend_decl);
 
-  nstr = 0;
-  alternate_return = 0;
-  typelist = NULL_TREE;
-
   if (sym->attr.entry_master)
-    {
-      /* Additional parameter for selecting an entry point.  */
-      typelist = gfc_chainon_list (typelist, gfc_array_index_type);
-    }
+    /* Additional parameter for selecting an entry point.  */
+    vec_safe_push (typelist, gfc_array_index_type);
 
   if (sym->result)
     arg = sym->result;
@@ -2319,13 +2765,21 @@ gfc_get_function_type (gfc_symbol * sym)
          || arg->ts.type == BT_CHARACTER)
        type = build_reference_type (type);
 
-      typelist = gfc_chainon_list (typelist, type);
+      vec_safe_push (typelist, type);
       if (arg->ts.type == BT_CHARACTER)
-       typelist = gfc_chainon_list (typelist, gfc_charlen_type_node);
+       {
+         if (!arg->ts.deferred)
+           /* Transfer by value.  */
+           vec_safe_push (typelist, gfc_charlen_type_node);
+         else
+           /* Deferred character lengths are transferred by reference
+              so that the value can be returned.  */
+           vec_safe_push (typelist, build_pointer_type(gfc_charlen_type_node));
+       }
     }
 
   /* Build the argument types for the function.  */
-  for (f = sym->formal; f; f = f->next)
+  for (f = gfc_sym_get_dummy_args (sym); f; f = f->next)
     {
       arg = f->sym;
       if (arg)
@@ -2357,9 +2811,8 @@ gfc_get_function_type (gfc_symbol * sym)
             Contained procedures could pass by value as these are never
             used without an explicit interface, and cannot be passed as
             actual parameters for a dummy procedure.  */
-         if (arg->ts.type == BT_CHARACTER && !sym->attr.is_bind_c)
-            nstr++;
-         typelist = gfc_chainon_list (typelist, type);
+
+         vec_safe_push (typelist, type);
        }
       else
         {
@@ -2369,11 +2822,32 @@ gfc_get_function_type (gfc_symbol * sym)
     }
 
   /* Add hidden string length parameters.  */
-  while (nstr--)
-    typelist = gfc_chainon_list (typelist, gfc_charlen_type_node);
+  for (f = gfc_sym_get_dummy_args (sym); f; f = f->next)
+    {
+      arg = f->sym;
+      if (arg && arg->ts.type == BT_CHARACTER && !sym->attr.is_bind_c)
+       {
+         if (!arg->ts.deferred)
+           /* Transfer by value.  */
+           type = gfc_charlen_type_node;
+         else
+           /* Deferred character lengths are transferred by reference
+              so that the value can be returned.  */
+           type = build_pointer_type (gfc_charlen_type_node);
+
+         vec_safe_push (typelist, type);
+       }
+    }
 
-  if (typelist)
-    typelist = gfc_chainon_list (typelist, void_type_node);
+  if (!vec_safe_is_empty (typelist)
+      || sym->attr.is_main_program
+      || sym->attr.if_source != IFSRC_UNKNOWN)
+    is_varargs = false;
+
+  if (sym->backend_decl == error_mark_node)
+    sym->backend_decl = NULL_TREE;
+
+arg_type_list_done:
 
   if (alternate_return)
     type = integer_type_node;
@@ -2386,7 +2860,7 @@ gfc_get_function_type (gfc_symbol * sym)
           && sym->ts.kind == gfc_default_real_kind
           && !sym->attr.always_explicit)
     {
-      /* Special case: f2c calling conventions require that (scalar) 
+      /* Special case: f2c calling conventions require that (scalar)
         default REAL functions return the C type double instead.  f2c
         compatibility is only an issue with functions that don't
         require an explicit interface, as only these could be
@@ -2412,7 +2886,11 @@ gfc_get_function_type (gfc_symbol * sym)
   else
     type = gfc_sym_type (sym);
 
-  type = build_function_type (type, typelist);
+  if (is_varargs)
+    type = build_varargs_function_type_vec (type, typelist);
+  else
+    type = build_function_type_vec (type, typelist);
+  type = create_fn_spec (sym, type);
 
   return type;
 }
@@ -2441,18 +2919,29 @@ gfc_type_for_size (unsigned bits, int unsignedp)
       if (bits == TYPE_PRECISION (intTI_type_node))
        return intTI_type_node;
 #endif
+
+      if (bits <= TYPE_PRECISION (intQI_type_node))
+       return intQI_type_node;
+      if (bits <= TYPE_PRECISION (intHI_type_node))
+       return intHI_type_node;
+      if (bits <= TYPE_PRECISION (intSI_type_node))
+       return intSI_type_node;
+      if (bits <= TYPE_PRECISION (intDI_type_node))
+       return intDI_type_node;
+      if (bits <= TYPE_PRECISION (intTI_type_node))
+       return intTI_type_node;
     }
   else
     {
-      if (bits == TYPE_PRECISION (unsigned_intQI_type_node))
+      if (bits <= TYPE_PRECISION (unsigned_intQI_type_node))
         return unsigned_intQI_type_node;
-      if (bits == TYPE_PRECISION (unsigned_intHI_type_node))
+      if (bits <= TYPE_PRECISION (unsigned_intHI_type_node))
        return unsigned_intHI_type_node;
-      if (bits == TYPE_PRECISION (unsigned_intSI_type_node))
+      if (bits <= TYPE_PRECISION (unsigned_intSI_type_node))
        return unsigned_intSI_type_node;
-      if (bits == TYPE_PRECISION (unsigned_intDI_type_node))
+      if (bits <= TYPE_PRECISION (unsigned_intDI_type_node))
        return unsigned_intDI_type_node;
-      if (bits == TYPE_PRECISION (unsigned_intTI_type_node))
+      if (bits <= TYPE_PRECISION (unsigned_intTI_type_node))
        return unsigned_intTI_type_node;
     }
 
@@ -2473,7 +2962,10 @@ gfc_type_for_mode (enum machine_mode mode, int unsignedp)
   else if (GET_MODE_CLASS (mode) == MODE_COMPLEX_FLOAT)
     base = gfc_complex_types;
   else if (SCALAR_INT_MODE_P (mode))
-    return gfc_type_for_size (GET_MODE_PRECISION (mode), unsignedp);
+    {
+      tree type = gfc_type_for_size (GET_MODE_PRECISION (mode), unsignedp);
+      return type != NULL_TREE && mode == TYPE_MODE (type) ? type : NULL_TREE;
+    }
   else if (VECTOR_MODE_P (mode))
     {
       enum machine_mode inner_mode = GET_MODE_INNER (mode);
@@ -2524,8 +3016,11 @@ gfc_get_array_descr_info (const_tree type, struct array_descr_info *info)
   etype = GFC_TYPE_ARRAY_DATAPTR_TYPE (type);
   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (etype));
   etype = TREE_TYPE (etype);
-  gcc_assert (TREE_CODE (etype) == ARRAY_TYPE);
-  etype = TREE_TYPE (etype);
+
+  /* If the type is not a scalar coarray.  */
+  if (TREE_CODE (etype) == ARRAY_TYPE)
+    etype = TREE_TYPE (etype);
+
   /* Can't handle variable sized elements yet.  */
   if (int_size_in_bytes (etype) <= 0)
     return false;
@@ -2560,21 +3055,21 @@ gfc_get_array_descr_info (const_tree type, struct array_descr_info *info)
     elem_size = fold_convert (gfc_array_index_type, TYPE_SIZE_UNIT (etype));
   field = TYPE_FIELDS (TYPE_MAIN_VARIANT (type));
   data_off = byte_position (field);
-  field = TREE_CHAIN (field);
-  field = TREE_CHAIN (field);
-  field = TREE_CHAIN (field);
+  field = DECL_CHAIN (field);
+  field = DECL_CHAIN (field);
+  field = DECL_CHAIN (field);
   dim_off = byte_position (field);
   dim_size = TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (TREE_TYPE (field)));
   field = TYPE_FIELDS (TREE_TYPE (TREE_TYPE (field)));
   stride_suboff = byte_position (field);
-  field = TREE_CHAIN (field);
+  field = DECL_CHAIN (field);
   lower_suboff = byte_position (field);
-  field = TREE_CHAIN (field);
+  field = DECL_CHAIN (field);
   upper_suboff = byte_position (field);
 
   t = base_decl;
   if (!integer_zerop (data_off))
-    t = build2 (POINTER_PLUS_EXPR, ptype, t, data_off);
+    t = fold_build_pointer_plus (t, data_off);
   t = build1 (NOP_EXPR, build_pointer_type (ptr_type_node), t);
   info->data_location = build1 (INDIRECT_REF, ptr_type_node, t);
   if (GFC_TYPE_ARRAY_AKIND (type) == GFC_ARRAY_ALLOCATABLE)
@@ -2587,12 +3082,14 @@ gfc_get_array_descr_info (const_tree type, struct array_descr_info *info)
 
   for (dim = 0; dim < rank; dim++)
     {
-      t = build2 (POINTER_PLUS_EXPR, ptype, base_decl,
-                 size_binop (PLUS_EXPR, dim_off, lower_suboff));
+      t = fold_build_pointer_plus (base_decl,
+                                  size_binop (PLUS_EXPR,
+                                              dim_off, lower_suboff));
       t = build1 (INDIRECT_REF, gfc_array_index_type, t);
       info->dimen[dim].lower_bound = t;
-      t = build2 (POINTER_PLUS_EXPR, ptype, base_decl,
-                 size_binop (PLUS_EXPR, dim_off, upper_suboff));
+      t = fold_build_pointer_plus (base_decl,
+                                  size_binop (PLUS_EXPR,
+                                              dim_off, upper_suboff));
       t = build1 (INDIRECT_REF, gfc_array_index_type, t);
       info->dimen[dim].upper_bound = t;
       if (GFC_TYPE_ARRAY_AKIND (type) == GFC_ARRAY_ASSUMED_SHAPE
@@ -2611,8 +3108,9 @@ gfc_get_array_descr_info (const_tree type, struct array_descr_info *info)
                      info->dimen[dim].lower_bound,
                      info->dimen[dim].upper_bound);
        }
-      t = build2 (POINTER_PLUS_EXPR, ptype, base_decl,
-                 size_binop (PLUS_EXPR, dim_off, stride_suboff));
+      t = fold_build_pointer_plus (base_decl,
+                                  size_binop (PLUS_EXPR,
+                                              dim_off, stride_suboff));
       t = build1 (INDIRECT_REF, gfc_array_index_type, t);
       t = build2 (MULT_EXPR, gfc_array_index_type, t, elem_size);
       info->dimen[dim].stride = t;
@@ -2622,4 +3120,91 @@ gfc_get_array_descr_info (const_tree type, struct array_descr_info *info)
   return true;
 }
 
+
+/* Create a type to handle vector subscripts for coarray library calls. It
+   has the form:
+     struct caf_vector_t {
+       size_t nvec;  // size of the vector
+       union {
+         struct {
+           void *vector;
+           int kind;
+         } v;
+         struct {
+           ptrdiff_t lower_bound;
+           ptrdiff_t upper_bound;
+           ptrdiff_t stride;
+         } triplet;
+       } u;
+     }
+   where nvec == 0 for DIMEN_ELEMENT or DIMEN_RANGE and nvec being the vector
+   size in case of DIMEN_VECTOR, where kind is the integer type of the vector.  */
+
+tree
+gfc_get_caf_vector_type (int dim)
+{
+  static tree vector_types[GFC_MAX_DIMENSIONS];
+  static tree vec_type = NULL_TREE;
+  tree triplet_struct_type, vect_struct_type, union_type, tmp, *chain;
+
+  if (vector_types[dim-1] != NULL_TREE)
+    return vector_types[dim-1];
+
+  if (vec_type == NULL_TREE)
+    {
+      chain = 0;
+      vect_struct_type = make_node (RECORD_TYPE);
+      tmp = gfc_add_field_to_struct_1 (vect_struct_type,
+                                      get_identifier ("vector"),
+                                      pvoid_type_node, &chain);
+      TREE_NO_WARNING (tmp) = 1;
+      tmp = gfc_add_field_to_struct_1 (vect_struct_type,
+                                      get_identifier ("kind"),
+                                      integer_type_node, &chain);
+      TREE_NO_WARNING (tmp) = 1;
+      gfc_finish_type (vect_struct_type);
+
+      chain = 0;
+      triplet_struct_type = make_node (RECORD_TYPE);
+      tmp = gfc_add_field_to_struct_1 (triplet_struct_type,
+                                      get_identifier ("lower_bound"),
+                                      gfc_array_index_type, &chain);
+      TREE_NO_WARNING (tmp) = 1;
+      tmp = gfc_add_field_to_struct_1 (triplet_struct_type,
+                                      get_identifier ("upper_bound"),
+                                      gfc_array_index_type, &chain);
+      TREE_NO_WARNING (tmp) = 1;
+      tmp = gfc_add_field_to_struct_1 (triplet_struct_type, get_identifier ("stride"),
+                                      gfc_array_index_type, &chain);
+      TREE_NO_WARNING (tmp) = 1;
+      gfc_finish_type (triplet_struct_type);
+
+      chain = 0;
+      union_type = make_node (UNION_TYPE);
+      tmp = gfc_add_field_to_struct_1 (union_type, get_identifier ("v"),
+                                       vect_struct_type, &chain);
+      TREE_NO_WARNING (tmp) = 1;
+      tmp = gfc_add_field_to_struct_1 (union_type, get_identifier ("triplet"),
+                                      triplet_struct_type, &chain);
+      TREE_NO_WARNING (tmp) = 1;
+      gfc_finish_type (union_type);
+
+      chain = 0;
+      vec_type = make_node (RECORD_TYPE);
+      tmp = gfc_add_field_to_struct_1 (vec_type, get_identifier ("nvec"),
+                                      size_type_node, &chain);
+      TREE_NO_WARNING (tmp) = 1;
+      tmp = gfc_add_field_to_struct_1 (vec_type, get_identifier ("u"),
+                                      union_type, &chain);
+      TREE_NO_WARNING (tmp) = 1;
+      gfc_finish_type (vec_type);
+      TYPE_NAME (vec_type) = get_identifier ("caf_vector_t");
+    }
+
+  tmp = build_range_type (gfc_array_index_type, gfc_index_zero_node,
+                         gfc_rank_cst[dim-1]);
+  vector_types[dim-1] = build_array_type (vec_type, tmp);
+  return vector_types[dim-1];
+}
+
 #include "gt-fortran-trans-types.h"