]> git.ipfire.org Git - thirdparty/gcc.git/blobdiff - libgfortran/io/unix.c
Update copyright years.
[thirdparty/gcc.git] / libgfortran / io / unix.c
index a7eb4e36ae5096a7f885df3d32bf4ed18193435b..563c7cb64cc1b91cab91455de671566250fd82ee 100644 (file)
@@ -1,9 +1,8 @@
-/* Copyright (C) 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009
-   Free Software Foundation, Inc.
+/* Copyright (C) 2002-2020 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).
+This file is part of the GNU Fortran 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
@@ -27,13 +26,16 @@ see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
 /* Unix stream I/O module */
 
 #include "io.h"
-#include <stdlib.h>
+#include "unix.h"
+#include "async.h"
 #include <limits.h>
 
+#ifdef HAVE_UNISTD_H
 #include <unistd.h>
+#endif
+
 #include <sys/stat.h>
 #include <fcntl.h>
-#include <assert.h>
 
 #include <string.h>
 #include <errno.h>
@@ -41,11 +43,21 @@ see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
 
 /* For mingw, we don't identify files by their inode number, but by a
    64-bit identifier created from a BY_HANDLE_FILE_INFORMATION. */
-#if defined(__MINGW32__) && !HAVE_WORKING_STAT
+#ifdef __MINGW32__
 
 #define WIN32_LEAN_AND_MEAN
 #include <windows.h>
 
+#if !defined(_FILE_OFFSET_BITS) || _FILE_OFFSET_BITS != 64
+#undef lseek
+#define lseek _lseeki64
+#undef fstat
+#define fstat _fstati64
+#undef stat
+#define stat _stati64
+#endif
+
+#ifndef HAVE_WORKING_STAT
 static uint64_t
 id_from_handle (HANDLE hFile)
 {
@@ -87,19 +99,15 @@ id_from_fd (const int fd)
   return id_from_handle ((HANDLE) _get_osfhandle (fd));
 }
 
-#endif
+#endif /* HAVE_WORKING_STAT */
 
-#ifndef PATH_MAX
-#define PATH_MAX 1024
-#endif
 
-#ifndef PROT_READ
-#define PROT_READ 1
-#endif
+/* On mingw, we don't use umask in tempfile_open(), because it
+   doesn't support the user/group/other-based permissions.  */
+#undef HAVE_UMASK
+
+#endif /* __MINGW32__ */
 
-#ifndef PROT_WRITE
-#define PROT_WRITE 2
-#endif
 
 /* These flags aren't defined on all targets (mingw32), so provide them
    here.  */
@@ -120,9 +128,73 @@ id_from_fd (const int fd)
 #endif
 
 
+#ifndef HAVE_ACCESS
+
+#ifndef W_OK
+#define W_OK 2
+#endif
+
+#ifndef R_OK
+#define R_OK 4
+#endif
+
+#ifndef F_OK
+#define F_OK 0
+#endif
+
+/* Fallback implementation of access() on systems that don't have it.
+   Only modes R_OK, W_OK and F_OK are used in this file.  */
+
+static int
+fallback_access (const char *path, int mode)
+{
+  int fd;
+
+  if (mode & R_OK)
+    {
+      if ((fd = open (path, O_RDONLY)) < 0)
+       return -1;
+      else
+       close (fd);
+    }
+
+  if (mode & W_OK)
+    {
+      if ((fd = open (path, O_WRONLY)) < 0)
+       return -1;
+      else
+       close (fd);
+    }
+
+  if (mode == F_OK)
+    {
+      struct stat st;
+      return stat (path, &st);
+    }
+
+  return 0;
+}
+
+#undef access
+#define access fallback_access
+#endif
+
+
+/* Fallback directory for creating temporary files.  P_tmpdir is
+   defined on many POSIX platforms.  */
+#ifndef P_tmpdir
+#ifdef _P_tmpdir
+#define P_tmpdir _P_tmpdir  /* MinGW */
+#else
+#define P_tmpdir "/tmp"
+#endif
+#endif
+
+
 /* Unix and internal stream I/O module */
 
-static const int BUFFER_SIZE = 8192;
+static const int FORMATTED_BUFFER_SIZE_DEFAULT = 8192;
+static const int UNFORMATTED_BUFFER_SIZE_DEFAULT = 128*1024;
 
 typedef struct
 {
@@ -131,27 +203,31 @@ typedef struct
   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 file_length;      /* Length of the file, -1 if not seekable. */
+  gfc_offset file_length;      /* Length of the file. */
 
   char *buffer;                 /* Pointer to the buffer.  */
+  ssize_t buffer_size;           /* Length of 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 buffer_offset */
 
-  int special_file;            /* =1 if the fd refers to a special file */
+  /* Cached stat(2) values.  */
+  dev_t st_dev;
+  ino_t st_ino;
+
+  bool unbuffered;  /* Buffer should be flushed after each I/O statement.  */
 }
 unix_stream;
 
 
 /* fix_fd()-- Given a file descriptor, make sure it is not one of the
* standard descriptors, returning a non-standard descriptor.  If the
* user specifies that system errors should go to standard output,
* then closes standard output, we don't want the system errors to a
* file that has been given file descriptor 1 or 0.  We want to send
* the error to the invalid descriptor. */
  standard descriptors, returning a non-standard descriptor.  If the
  user specifies that system errors should go to standard output,
  then closes standard output, we don't want the system errors to a
  file that has been given file descriptor 1 or 0.  We want to send
  the error to the invalid descriptor. */
 
 static int
 fix_fd (int fd)
@@ -195,7 +271,7 @@ fix_fd (int fd)
    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)
+flush_if_preconnected (stream *s)
 {
   int fd;
 
@@ -209,16 +285,6 @@ flush_if_preconnected (stream * s)
 }
 
 
-/* get_oserror()-- Get the most recent operating system error.  For
- * unix, this is errno. */
-
-const char *
-get_oserror (void)
-{
-  return strerror (errno);
-}
-
-
 /********************************************************************
 Raw I/O functions (read, write, seek, tell, truncate, close).
 
@@ -232,21 +298,59 @@ than size_t as for POSIX read/write.
 *********************************************************************/
 
 static int
-raw_flush (unix_stream * s  __attribute__ ((unused)))
+raw_flush (unix_stream *s  __attribute__ ((unused)))
 {
   return 0;
 }
 
+/* Write/read at most 2 GB - 4k chunks at a time. Linux never reads or
+   writes more than this, and there are reports that macOS fails for
+   larger than 2 GB as well.  */
+#define MAX_CHUNK 2147479552
+
 static ssize_t
-raw_read (unix_stream * s, void * buf, ssize_t nbyte)
+raw_read (unix_stream *s, void *buf, ssize_t nbyte)
 {
   /* 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);
+     that will break applications that wait for interactive I/O.  We
+     still can loop around EINTR, though.  This however causes a
+     problem for large reads which must be chunked, see comment above.
+     So assume that if the size is larger than the chunk size, we're
+     reading from a file and not the terminal.  */
+  if (nbyte <= MAX_CHUNK)
+    {
+      while (true)
+       {
+         ssize_t trans = read (s->fd, buf, nbyte);
+         if (trans == -1 && errno == EINTR)
+           continue;
+         return trans;
+       }
+    }
+  else
+    {
+      ssize_t bytes_left = nbyte;
+      char *buf_st = buf;
+      while (bytes_left > 0)
+       {
+         ssize_t to_read = bytes_left < MAX_CHUNK ? bytes_left: MAX_CHUNK;
+         ssize_t trans = read (s->fd, buf_st, to_read);
+         if (trans == -1)
+           {
+             if (errno == EINTR)
+               continue;
+             else
+               return trans;
+           }
+         buf_st += trans;
+         bytes_left -= trans;
+       }
+      return nbyte - bytes_left;
+    }
 }
 
 static ssize_t
-raw_write (unix_stream * s, const void * buf, ssize_t nbyte)
+raw_write (unix_stream *s, const void *buf, ssize_t nbyte)
 {
   ssize_t trans, bytes_left;
   char *buf_st;
@@ -255,11 +359,14 @@ raw_write (unix_stream * s, const void * buf, ssize_t nbyte)
   buf_st = (char *) buf;
 
   /* We must write in a loop since some systems don't restart system
-     calls in case of a signal.  */
+     calls in case of a signal.  Also some systems might fail outright
+     if we try to write more than 2 GB in a single syscall, so chunk
+     up large writes.  */
   while (bytes_left > 0)
     {
-      trans = write (s->fd, buf_st, bytes_left);
-      if (trans < 0)
+      ssize_t to_write = bytes_left < MAX_CHUNK ? bytes_left: MAX_CHUNK;
+      trans = write (s->fd, buf_st, to_write);
+      if (trans == -1)
        {
          if (errno == EINTR)
            continue;
@@ -273,23 +380,80 @@ raw_write (unix_stream * s, const void * buf, ssize_t nbyte)
   return nbyte - bytes_left;
 }
 
-static off_t
-raw_seek (unix_stream * s, off_t offset, int whence)
+static gfc_offset
+raw_seek (unix_stream *s, gfc_offset offset, int whence)
 {
-  return lseek (s->fd, offset, whence);
+  while (true)
+    {
+      gfc_offset off = lseek (s->fd, offset, whence);
+      if (off == (gfc_offset) -1 && errno == EINTR)
+       continue;
+      return off;
+    }
 }
 
-static off_t
-raw_tell (unix_stream * s)
+static gfc_offset
+raw_tell (unix_stream *s)
 {
-  return lseek (s->fd, 0, SEEK_CUR);
+  while (true)
+    {
+      gfc_offset off = lseek (s->fd, 0, SEEK_CUR);
+      if (off == (gfc_offset) -1 && errno == EINTR)
+       continue;
+      return off;
+    }
+}
+
+static gfc_offset
+raw_size (unix_stream *s)
+{
+  struct stat statbuf;
+  if (TEMP_FAILURE_RETRY (fstat (s->fd, &statbuf)) == -1)
+    return -1;
+  if (S_ISREG (statbuf.st_mode))
+    return statbuf.st_size;
+  else
+    return 0;
 }
 
 static int
-raw_truncate (unix_stream * s, off_t length)
+raw_truncate (unix_stream *s, gfc_offset length)
 {
-#ifdef HAVE_FTRUNCATE
-  return ftruncate (s->fd, length);
+#ifdef __MINGW32__
+  HANDLE h;
+  gfc_offset cur;
+
+  if (isatty (s->fd))
+    {
+      errno = EBADF;
+      return -1;
+    }
+  h = (HANDLE) _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
+  if (TEMP_FAILURE_RETRY (ftruncate (s->fd, length)) == -1)
+    return -1;
+  return 0;
 #elif defined HAVE_CHSIZE
   return chsize (s->fd, length);
 #else
@@ -299,30 +463,54 @@ raw_truncate (unix_stream * s, off_t length)
 }
 
 static int
-raw_close (unix_stream * s)
+raw_close (unix_stream *s)
 {
   int retval;
   
-  if (s->fd != STDOUT_FILENO
+  if (s->fd == -1)
+    retval = -1;
+  else if (s->fd != STDOUT_FILENO
       && s->fd != STDERR_FILENO
       && s->fd != STDIN_FILENO)
-    retval = close (s->fd);
+    {
+      retval = close (s->fd);
+      /* close() and EINTR is special, as the file descriptor is
+        deallocated before doing anything that might cause the
+        operation to be interrupted. Thus if we get EINTR the best we
+        can do is ignore it and continue (otherwise if we try again
+        the file descriptor may have been allocated again to some
+        other file).  */
+      if (retval == -1 && errno == EINTR)
+       retval = errno = 0;
+    }
   else
     retval = 0;
-  free_mem (s);
+  free (s);
   return retval;
 }
 
 static int
-raw_init (unix_stream * s)
+raw_markeor (unix_stream *s __attribute__ ((unused)))
+{
+  return 0;
+}
+
+static const struct stream_vtable raw_vtable = {
+  .read = (void *) raw_read,
+  .write = (void *) raw_write,
+  .seek = (void *) raw_seek,
+  .tell = (void *) raw_tell,
+  .size = (void *) raw_size,
+  .trunc = (void *) raw_truncate,
+  .close = (void *) raw_close,
+  .flush = (void *) raw_flush,
+  .markeor = (void *) raw_markeor
+};
+
+static int
+raw_init (unix_stream *s)
 {
-  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->st.vptr = &raw_vtable;
 
   s->buffer = NULL;
   return 0;
@@ -337,7 +525,7 @@ reading to writing and vice versa.
 *********************************************************************/
 
 static int
-buf_flush (unix_stream * s)
+buf_flush (unix_stream *s)
 {
   int writelen;
 
@@ -347,16 +535,15 @@ buf_flush (unix_stream * s)
   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)
+  if (s->physical_offset != s->buffer_offset
+      && raw_seek (s, s->buffer_offset, SEEK_SET) < 0)
     return -1;
 
   writelen = raw_write (s, s->buffer, s->ndirty);
 
   s->physical_offset = s->buffer_offset + writelen;
 
-  /* Don't increment file_length if the file is non-seekable.  */
-  if (s->file_length != -1 && s->physical_offset > s->file_length)
+  if (s->physical_offset > s->file_length)
       s->file_length = s->physical_offset;
 
   s->ndirty -= writelen;
@@ -367,7 +554,7 @@ buf_flush (unix_stream * s)
 }
 
 static ssize_t
-buf_read (unix_stream * s, void * buf, ssize_t nbyte)
+buf_read (unix_stream *s, void *buf, ssize_t nbyte)
 {
   if (s->active == 0)
     s->buffer_offset = s->logical_offset;
@@ -375,7 +562,13 @@ buf_read (unix_stream * s, void * buf, ssize_t nbyte)
   /* 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);
+    {
+      /* When nbyte == 0, buf can be NULL which would lead to undefined
+        behavior if we called memcpy().  */
+      if (nbyte != 0)
+       memcpy (buf, s->buffer + (s->logical_offset - s->buffer_offset),
+               nbyte);
+    }
   else
     {
       /* First copy the active bytes if applicable, then read the rest
@@ -397,23 +590,33 @@ buf_read (unix_stream * s, void * buf, ssize_t nbyte)
       /* 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)
+      if (s->physical_offset != new_logical
+          && raw_seek (s, new_logical, SEEK_SET) < 0)
         return -1;
       s->buffer_offset = s->physical_offset = new_logical;
-      if (to_read <= BUFFER_SIZE/2)
+      if (to_read <= s->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);
+          did_read = raw_read (s, s->buffer, s->buffer_size);
+         if (likely (did_read >= 0))
+           {
+             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
+           return did_read;
         }
       else
         {
           did_read = raw_read (s, p, to_read);
-          s->physical_offset += did_read;
-          s->active = 0;
+         if (likely (did_read >= 0))
+           {
+             s->physical_offset += did_read;
+             s->active = 0;
+           }
+         else
+           return did_read;
         }
       nbyte = did_read + nread;
     }
@@ -422,17 +625,20 @@ buf_read (unix_stream * s, void * buf, ssize_t nbyte)
 }
 
 static ssize_t
-buf_write (unix_stream * s, const void * buf, ssize_t nbyte)
+buf_write (unix_stream *s, const void *buf, ssize_t nbyte)
 {
+  if (nbyte == 0)
+    return 0;
+
   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,
+     buffer is empty and the request is bigger than s->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
+  if (!(s->ndirty == 0 && nbyte > s->buffer_size/2)
+      && s->logical_offset + nbyte <= s->buffer_offset + s->buffer_size
       && s->buffer_offset <= s->logical_offset
       && s->buffer_offset + s->ndirty >= s->logical_offset)
     {
@@ -447,30 +653,50 @@ buf_write (unix_stream * s, const void * buf, ssize_t nbyte)
          the request is bigger than the buffer size, write directly
          bypassing the buffer.  */
       buf_flush (s);
-      if (nbyte <= BUFFER_SIZE/2)
+      if (nbyte <= s->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
-              && lseek (s->fd, s->logical_offset, SEEK_SET) < 0)
-            return -1;
-          nbyte = raw_write (s, buf, nbyte);
-          s->physical_offset += nbyte;
-        }
+       {
+         if (s->physical_offset != s->logical_offset)
+           {
+             if (raw_seek (s, 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)
+  if (s->logical_offset > s->file_length)
     s->file_length = s->logical_offset;
   return nbyte;
 }
 
-static off_t
-buf_seek (unix_stream * s, off_t offset, int whence)
+
+/* "Unbuffered" really means I/O statement buffering. For formatted
+   I/O, the fbuf manages this, and then uses raw I/O. For unformatted
+   I/O, buffered I/O is used, and the buffer is flushed at the end of
+   each I/O statement, where this function is called.  Alternatively,
+   the buffer is flushed at the end of the record if the buffer is
+   more than half full; this prevents needless seeking back and forth
+   when writing sequential unformatted.  */
+
+static int
+buf_markeor (unix_stream *s)
+{
+  if (s->unbuffered || s->ndirty >= s->buffer_size / 2)
+    return buf_flush (s);
+  return 0;
+}
+
+static gfc_offset
+buf_seek (unix_stream *s, gfc_offset offset, int whence)
 {
   switch (whence)
     {
@@ -494,14 +720,20 @@ buf_seek (unix_stream * s, off_t offset, int whence)
   return offset;
 }
 
-static off_t
-buf_tell (unix_stream * s)
+static gfc_offset
+buf_tell (unix_stream *s)
 {
-  return s->logical_offset;
+  return buf_seek (s, 0, SEEK_CUR);
+}
+
+static gfc_offset
+buf_size (unix_stream *s)
+{
+  return s->file_length;
 }
 
 static int
-buf_truncate (unix_stream * s, off_t length)
+buf_truncate (unix_stream *s, gfc_offset length)
 {
   int r;
 
@@ -514,26 +746,53 @@ buf_truncate (unix_stream * s, off_t length)
 }
 
 static int
-buf_close (unix_stream * s)
+buf_close (unix_stream *s)
 {
   if (buf_flush (s) != 0)
     return -1;
-  free_mem (s->buffer);
+  free (s->buffer);
   return raw_close (s);
 }
 
+static const struct stream_vtable buf_vtable = {
+  .read = (void *) buf_read,
+  .write = (void *) buf_write,
+  .seek = (void *) buf_seek,
+  .tell = (void *) buf_tell,
+  .size = (void *) buf_size,
+  .trunc = (void *) buf_truncate,
+  .close = (void *) buf_close,
+  .flush = (void *) buf_flush,
+  .markeor = (void *) buf_markeor
+};
+
 static int
-buf_init (unix_stream * s)
+buf_init (unix_stream *s, bool unformatted)
 {
-  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->st.vptr = &buf_vtable;
+
+  /* Try to guess a good value for the buffer size.  For formatted
+     I/O, we use so many CPU cycles converting the data that there is
+     more sense in converving memory and especially cache.  For
+     unformatted, a bigger block can have a large impact in some
+     environments.  */
 
-  s->buffer = get_mem (BUFFER_SIZE);
+  if (unformatted)
+    {
+      if (options.unformatted_buffer_size > 0)
+       s->buffer_size = options.unformatted_buffer_size;
+      else
+       s->buffer_size = UNFORMATTED_BUFFER_SIZE_DEFAULT;
+    }
+  else
+    {
+      if (options.formatted_buffer_size > 0)
+       s->buffer_size = options.formatted_buffer_size;
+      else
+       s->buffer_size = FORMATTED_BUFFER_SIZE_DEFAULT;
+    }
+
+  s->buffer = xmalloc (s->buffer_size);
   return 0;
 }
 
@@ -548,11 +807,10 @@ buf_init (unix_stream * s)
 
 *********************************************************************/
 
-
 char *
-mem_alloc_r (stream * strm, int * len)
+mem_alloc_r (stream *strm, size_t *len)
 {
-  unix_stream * s = (unix_stream *) strm;
+  unix_stream *s = (unix_stream *) strm;
   gfc_offset n;
   gfc_offset where = s->logical_offset;
 
@@ -560,7 +818,7 @@ mem_alloc_r (stream * strm, int * len)
     return NULL;
 
   n = s->buffer_offset + s->active - where;
-  if (*len > n)
+  if ((gfc_offset) *len > n)
     *len = n;
 
   s->logical_offset = where + *len;
@@ -570,9 +828,29 @@ mem_alloc_r (stream * strm, int * len)
 
 
 char *
-mem_alloc_w (stream * strm, int * len)
+mem_alloc_r4 (stream *strm, size_t *len)
 {
-  unix_stream * s = (unix_stream *) strm;
+  unix_stream *s = (unix_stream *) strm;
+  gfc_offset n;
+  gfc_offset where = s->logical_offset;
+
+  if (where < s->buffer_offset || where > s->buffer_offset + s->active)
+    return NULL;
+
+  n = s->buffer_offset + s->active - where;
+  if ((gfc_offset) *len > n)
+    *len = n;
+
+  s->logical_offset = where + *len;
+
+  return s->buffer + (where - s->buffer_offset) * 4;
+}
+
+
+char *
+mem_alloc_w (stream *strm, size_t *len)
+{
+  unix_stream *s = (unix_stream *)strm;
   gfc_offset m;
   gfc_offset where = s->logical_offset;
 
@@ -590,13 +868,34 @@ mem_alloc_w (stream * strm, int * len)
 }
 
 
-/* Stream read function for internal units.  */
+gfc_char4_t *
+mem_alloc_w4 (stream *strm, size_t *len)
+{
+  unix_stream *s = (unix_stream *)strm;
+  gfc_offset m;
+  gfc_offset where = s->logical_offset;
+  gfc_char4_t *result = (gfc_char4_t *) s->buffer;
+
+  m = where + *len;
+
+  if (where < s->buffer_offset)
+    return NULL;
+
+  if (m > s->file_length)
+    return NULL;
+
+  s->logical_offset = m;
+  return &result[where - s->buffer_offset];
+}
+
+
+/* Stream read function for character(kind=1) internal units.  */
 
 static ssize_t
-mem_read (stream * s, void * buf, ssize_t nbytes)
+mem_read (stream *s, void *buf, ssize_t nbytes)
 {
   void *p;
-  int nb = nbytes;
+  size_t nb = nbytes;
 
   p = mem_alloc_r (s, &nb);
   if (p)
@@ -609,15 +908,32 @@ mem_read (stream * s, void * buf, ssize_t nbytes)
 }
 
 
-/* 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.  */
+/* Stream read function for chracter(kind=4) internal units.  */
+
+static ssize_t
+mem_read4 (stream *s, void *buf, ssize_t nbytes)
+{
+  void *p;
+  size_t nb = nbytes;
+
+  p = mem_alloc_r4 (s, &nb);
+  if (p)
+    {
+      memcpy (buf, p, nb * 4);
+      return (ssize_t) nb;
+    }
+  else
+    return 0;
+}
+
+
+/* Stream write function for character(kind=1) internal units.  */
 
 static ssize_t
-mem_write (stream * s, const void * buf, ssize_t nbytes)
+mem_write (stream *s, const void *buf, ssize_t nbytes)
 {
   void *p;
-  int nb = nbytes;
+  size_t nb = nbytes;
 
   p = mem_alloc_w (s, &nb);
   if (p)
@@ -630,10 +946,30 @@ mem_write (stream * s, const void * buf, ssize_t nbytes)
 }
 
 
-static off_t
-mem_seek (stream * strm, off_t offset, int whence)
+/* Stream write function for character(kind=4) internal units.  */
+
+static ssize_t
+mem_write4 (stream *s, const void *buf, ssize_t nwords)
 {
-  unix_stream * s = (unix_stream *) strm;
+  gfc_char4_t *p;
+  size_t nw = nwords;
+
+  p = mem_alloc_w4 (s, &nw);
+  if (p)
+    {
+      while (nw--)
+       *p++ = (gfc_char4_t) *((char *) buf);
+      return nwords;
+    }
+  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:
@@ -667,117 +1003,157 @@ mem_seek (stream * strm, off_t offset, int whence)
 }
 
 
-static off_t
-mem_tell (stream * s)
+static gfc_offset
+mem_tell (stream *s)
 {
   return ((unix_stream *)s)->logical_offset;
 }
 
 
 static int
-mem_truncate (unix_stream * s __attribute__ ((unused)), 
-             off_t length __attribute__ ((unused)))
+mem_truncate (unix_stream *s __attribute__ ((unused)), 
+             gfc_offset length __attribute__ ((unused)))
 {
   return 0;
 }
 
 
 static int
-mem_flush (unix_stream * s __attribute__ ((unused)))
+mem_flush (unix_stream *s __attribute__ ((unused)))
 {
   return 0;
 }
 
 
 static int
-mem_close (unix_stream * s)
+mem_close (unix_stream *s)
 {
-  if (s != NULL)
-    free_mem (s);
-
+  if (s)
+    free (s);
   return 0;
 }
 
+static const struct stream_vtable mem_vtable = {
+  .read = (void *) mem_read,
+  .write = (void *) mem_write,
+  .seek = (void *) mem_seek,
+  .tell = (void *) mem_tell,
+  /* buf_size is not a typo, we just reuse an identical
+     implementation.  */
+  .size = (void *) buf_size,
+  .trunc = (void *) mem_truncate,
+  .close = (void *) mem_close,
+  .flush = (void *) mem_flush,
+  .markeor = (void *) raw_markeor
+};
+
+static const struct stream_vtable mem4_vtable = {
+  .read = (void *) mem_read4,
+  .write = (void *) mem_write4,
+  .seek = (void *) mem_seek,
+  .tell = (void *) mem_tell,
+  /* buf_size is not a typo, we just reuse an identical
+     implementation.  */
+  .size = (void *) buf_size,
+  .trunc = (void *) mem_truncate,
+  .close = (void *) mem_close,
+  .flush = (void *) mem_flush,
+  .markeor = (void *) raw_markeor
+};
 
 /*********************************************************************
   Public functions -- A reimplementation of this module needs to
   define functional equivalents of the following.
 *********************************************************************/
 
-/* empty_internal_buffer()-- Zero the buffer of Internal file */
+/* open_internal()-- Returns a stream structure from a character(kind=1)
+   internal file */
 
-void
-empty_internal_buffer(stream *strm)
+stream *
+open_internal (char *base, size_t length, gfc_offset offset)
 {
-  unix_stream * s = (unix_stream *) strm;
-  memset(s->buffer, ' ', s->file_length);
+  unix_stream *s;
+
+  s = xcalloc (1, sizeof (unix_stream));
+
+  s->buffer = base;
+  s->buffer_offset = offset;
+
+  s->active = s->file_length = length;
+
+  s->st.vptr = &mem_vtable;
+
+  return (stream *) s;
 }
 
-/* open_internal()-- Returns a stream structure from an internal file */
+/* open_internal4()-- Returns a stream structure from a character(kind=4)
+   internal file */
 
 stream *
-open_internal (char *base, int length, gfc_offset offset)
+open_internal4 (char *base, size_t length, gfc_offset offset)
 {
   unix_stream *s;
 
-  s = get_mem (sizeof (unix_stream));
-  memset (s, '\0', sizeof (unix_stream));
+  s = xcalloc (1, sizeof (unix_stream));
 
   s->buffer = base;
   s->buffer_offset = offset;
 
-  s->logical_offset = 0;
-  s->active = s->file_length = length;
+  s->active = s->file_length = length * sizeof (gfc_char4_t);
 
-  s->st.close = (void *) mem_close;
-  s->st.seek = (void *) mem_seek;
-  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;
+  s->st.vptr = &mem4_vtable;
 
-  return (stream *) s;
+  return (stream *)s;
 }
 
 
 /* fd_to_stream()-- Given an open file descriptor, build a stream
* around it. */
  around it. */
 
 static stream *
-fd_to_stream (int fd, int prot)
+fd_to_stream (int fd, bool unformatted)
 {
   struct stat statbuf;
   unix_stream *s;
 
-  s = get_mem (sizeof (unix_stream));
-  memset (s, '\0', sizeof (unix_stream));
+  s = xcalloc (1, sizeof (unix_stream));
 
   s->fd = fd;
-  s->buffer_offset = 0;
-  s->physical_offset = 0;
-  s->logical_offset = 0;
-  s->prot = prot;
 
   /* Get the current length of the file. */
 
-  fstat (fd, &statbuf);
-
-  if (lseek (fd, 0, SEEK_CUR) == (off_t) -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 (TEMP_FAILURE_RETRY (fstat (fd, &statbuf)) == -1)
+    {
+      s->st_dev = s->st_ino = -1;
+      s->file_length = 0;
+      if (errno == EBADF)
+       s->fd = -1;
+      raw_init (s);
+      return (stream *) s;
+    }
 
-  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);
+  s->st_dev = statbuf.st_dev;
+  s->st_ino = statbuf.st_ino;
+  s->file_length = statbuf.st_size;
+
+  /* Only use buffered IO for regular files.  */
+  if (S_ISREG (statbuf.st_mode)
+      && !options.all_unbuffered
+      && !(options.unbuffered_preconnected && 
+          (s->fd == STDIN_FILENO 
+           || s->fd == STDOUT_FILENO 
+           || s->fd == STDERR_FILENO)))
+    buf_init (s, unformatted);
   else
-    buf_init (s);
+    {
+      if (unformatted)
+       {
+         s->unbuffered = true;
+         buf_init (s, unformatted);
+       }
+      else
+       raw_init (s);
+    }
 
   return (stream *) s;
 }
@@ -801,103 +1177,223 @@ unit_to_fd (int unit)
 }
 
 
-/* unpack_filename()-- Given a fortran string and a pointer to a
- * buffer that is PATH_MAX characters, convert the fortran string to a
- * C string in the buffer.  Returns nonzero if this is not possible.  */
+/* Set the close-on-exec flag for an existing fd, if the system
+   supports such.  */
 
-int
-unpack_filename (char *cstring, const char *fstring, int len)
+static void __attribute__ ((unused))
+set_close_on_exec (int fd __attribute__ ((unused)))
 {
-  len = fstrlen (fstring, len);
-  if (len >= PATH_MAX)
-    return 1;
-
-  memmove (cstring, fstring, len);
-  cstring[len] = '\0';
-
-  return 0;
+  /* Mingw does not define F_SETFD.  */
+#if defined(HAVE_FCNTL) && defined(F_SETFD) && defined(FD_CLOEXEC)
+  if (fd >= 0)
+    fcntl(fd, F_SETFD, FD_CLOEXEC);
+#endif
 }
 
 
-/* tempfile()-- Generate a temporary filename for a scratch file and
- * 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 
- * opp->file, which is copied into the unit structure
- * and freed later. */
+/* Helper function for tempfile(). Tries to open a temporary file in
+   the directory specified by tempdir. If successful, the file name is
+   stored in fname and the descriptor returned. Returns -1 on
+   failure.  */
 
 static int
-tempfile (st_parameter_open *opp)
+tempfile_open (const char *tempdir, char **fname)
 {
-  const char *tempdir;
-  char *template;
   int fd;
+  const char *slash = "/";
+#if defined(HAVE_UMASK) && defined(HAVE_MKSTEMP)
+  mode_t mode_mask;
+#endif
 
-  tempdir = getenv ("GFORTRAN_TMPDIR");
-  if (tempdir == NULL)
-    tempdir = getenv ("TMP");
-  if (tempdir == NULL)
-    tempdir = getenv ("TEMP");
-  if (tempdir == NULL)
-    tempdir = DEFAULT_TEMPDIR;
+  if (!tempdir)
+    return -1;
 
-  template = get_mem (strlen (tempdir) + 20);
+  /* Check for the special case that tempdir ends with a slash or
+     backslash.  */
+  size_t tempdirlen = strlen (tempdir);
+  if (*tempdir == 0 || tempdir[tempdirlen - 1] == '/'
+#ifdef __MINGW32__
+      || tempdir[tempdirlen - 1] == '\\'
+#endif
+     )
+    slash = "";
 
-  sprintf (template, "%s/gfortrantmpXXXXXX", tempdir);
+  /* Take care that the template is longer in the mktemp() branch.  */
+  char *template = xmalloc (tempdirlen + 23);
 
 #ifdef HAVE_MKSTEMP
+  snprintf (template, tempdirlen + 23, "%s%sgfortrantmpXXXXXX", 
+           tempdir, slash);
 
-  fd = mkstemp (template);
+#ifdef HAVE_UMASK
+  /* Temporarily set the umask such that the file has 0600 permissions.  */
+  mode_mask = umask (S_IXUSR | S_IRWXG | S_IRWXO);
+#endif
 
-#else /* HAVE_MKSTEMP */
+#if defined(HAVE_MKOSTEMP) && defined(O_CLOEXEC)
+  TEMP_FAILURE_RETRY (fd = mkostemp (template, O_CLOEXEC));
+#else
+  TEMP_FAILURE_RETRY (fd = mkstemp (template));
+  set_close_on_exec (fd);
+#endif
+
+#ifdef HAVE_UMASK
+  (void) umask (mode_mask);
+#endif
 
-  if (mktemp (template))
-    do
+#else /* HAVE_MKSTEMP */
+  fd = -1;
+  int count = 0;
+  size_t slashlen = strlen (slash);
+  int flags = O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL;
 #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);
+  flags |= O_BINARY;
 #endif
-    while (!(fd == -1 && errno == EEXIST) && mktemp (template));
-  else
-    fd = -1;
+#ifdef O_CLOEXEC
+  flags |= O_CLOEXEC;
+#endif
+  do
+    {
+      snprintf (template, tempdirlen + 23, "%s%sgfortrantmpaaaXXXXXX", 
+               tempdir, slash);
+      if (count > 0)
+       {
+         int c = count;
+         template[tempdirlen + slashlen + 13] = 'a' + (c% 26);
+         c /= 26;
+         template[tempdirlen + slashlen + 12] = 'a' + (c % 26);
+         c /= 26;
+         template[tempdirlen + slashlen + 11] = 'a' + (c % 26);
+         if (c >= 26)
+           break;
+       }
+
+      if (!mktemp (template))
+      {
+       errno = EEXIST;
+       count++;
+       continue;
+      }
 
+      TEMP_FAILURE_RETRY (fd = open (template, flags, S_IRUSR | S_IWUSR));
+    }
+  while (fd == -1 && errno == EEXIST);
+#ifndef O_CLOEXEC
+  set_close_on_exec (fd);
+#endif
 #endif /* HAVE_MKSTEMP */
 
-  if (fd < 0)
-    free_mem (template);
-  else
+  *fname = template;
+  return fd;
+}
+
+
+/* tempfile()-- Generate a temporary filename for a scratch file and
+   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 
+   opp->file, which is copied into the unit structure
+   and freed later. */
+
+static int
+tempfile (st_parameter_open *opp)
+{
+  const char *tempdir;
+  char *fname;
+  int fd = -1;
+
+  tempdir = secure_getenv ("TMPDIR");
+  fd = tempfile_open (tempdir, &fname);
+#ifdef __MINGW32__
+  if (fd == -1)
+    {
+      char buffer[MAX_PATH + 1];
+      DWORD ret;
+      ret = GetTempPath (MAX_PATH, buffer);
+      /* If we are not able to get a temp-directory, we use
+        current directory.  */
+      if (ret > MAX_PATH || !ret)
+        buffer[0] = 0;
+      else
+        buffer[ret] = 0;
+      tempdir = strdup (buffer);
+      fd = tempfile_open (tempdir, &fname);
+    }
+#elif defined(__CYGWIN__)
+  if (fd == -1)
+    {
+      tempdir = secure_getenv ("TMP");
+      fd = tempfile_open (tempdir, &fname);
+    }
+  if (fd == -1)
     {
-      opp->file = template;
-      opp->file_len = strlen (template);       /* Don't include trailing nul */
+      tempdir = secure_getenv ("TEMP");
+      fd = tempfile_open (tempdir, &fname);
     }
+#endif
+  if (fd == -1)
+    fd = tempfile_open (P_tmpdir, &fname);
+  opp->file = fname;
+  opp->file_len = strlen (fname);      /* Don't include trailing nul */
 
   return fd;
 }
 
 
-/* regular_file()-- Open a regular file.
* Change flags->action if it is ACTION_UNSPECIFIED on entry,
* unless an error occurs.
* Returns the descriptor, which is less than zero on error. */
+/* regular_file2()-- Open a regular file.
  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 (st_parameter_open *opp, unit_flags *flags)
+regular_file2 (const char *path, st_parameter_open *opp, unit_flags *flags)
 {
-  char path[PATH_MAX + 1];
   int mode;
   int rwflag;
-  int crflag;
+  int crflag, crflag2;
   int fd;
 
-  if (unpack_filename (path, opp->file, opp->file_len))
+#ifdef __CYGWIN__
+  if (opp->file_len == 7)
     {
-      errno = ENOENT;          /* Fake an OS error */
-      return -1;
+      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;
+       }
     }
 
-  rwflag = 0;
+  if (opp->file_len == 6 && strncmp (path, "CONIN$", 6) == 0)
+    {
+      fd = open ("CONIN$", O_RDONLY);
+      flags->action = ACTION_READ;
+      return fd;
+    }
+#endif
 
   switch (flags->action)
     {
@@ -929,8 +1425,10 @@ regular_file (st_parameter_open *opp, unit_flags *flags)
       break;
 
     case STATUS_UNKNOWN:
-    case STATUS_SCRATCH:
-      crflag = O_CREAT;
+      if (rwflag == O_RDONLY)
+       crflag = 0;
+      else
+       crflag = O_CREAT;
       break;
 
     case STATUS_REPLACE:
@@ -938,6 +1436,8 @@ regular_file (st_parameter_open *opp, unit_flags *flags)
       break;
 
     default:
+      /* Note: STATUS_SCRATCH is handled by tempfile () and should
+        never be seen here.  */
       internal_error (&opp->common, "regular_file(): Bad status");
     }
 
@@ -947,8 +1447,12 @@ regular_file (st_parameter_open *opp, unit_flags *flags)
   crflag |= O_BINARY;
 #endif
 
+#ifdef O_CLOEXEC
+  crflag |= O_CLOEXEC;
+#endif
+
   mode = S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IWGRP | S_IROTH | S_IWOTH;
-  fd = open (path, rwflag | crflag, mode);
+  TEMP_FAILURE_RETRY (fd = open (path, rwflag | crflag, mode));
   if (flags->action != ACTION_UNSPECIFIED)
     return fd;
 
@@ -957,24 +1461,28 @@ regular_file (st_parameter_open *opp, unit_flags *flags)
       flags->action = ACTION_READWRITE;
       return fd;
     }
-  if (errno != EACCES && errno != EROFS)
+  if (errno != EACCES && errno != EPERM && errno != EROFS)
      return fd;
 
   /* retry for read-only access */
   rwflag = O_RDONLY;
-  fd = open (path, rwflag | crflag, mode);
+  if (flags->status == STATUS_UNKNOWN)
+    crflag2 = crflag & ~(O_CREAT);
+  else
+    crflag2 = crflag;
+  TEMP_FAILURE_RETRY (fd = open (path, rwflag | crflag2, mode));
   if (fd >=0)
     {
       flags->action = ACTION_READ;
       return fd;               /* success */
     }
   
-  if (errno != EACCES)
+  if (errno != EACCES && errno != EPERM && errno != ENOENT)
     return fd;                 /* failure */
 
   /* retry for write-only access */
   rwflag = O_WRONLY;
-  fd = open (path, rwflag | crflag, mode);
+  TEMP_FAILURE_RETRY (fd = open (path, rwflag | crflag, mode));
   if (fd >=0)
     {
       flags->action = ACTION_WRITE;
@@ -984,20 +1492,82 @@ regular_file (st_parameter_open *opp, unit_flags *flags)
 }
 
 
+/* Lock the file, if necessary, based on SHARE flags.  */
+
+#if defined(HAVE_FCNTL) && defined(F_SETLK) && defined(F_UNLCK)
+static int
+open_share (st_parameter_open *opp, int fd, unit_flags *flags)
+{
+  int r = 0;
+  struct flock f;
+  if (fd == STDOUT_FILENO || fd == STDERR_FILENO || fd == STDIN_FILENO)
+    return 0;
+
+  f.l_start = 0;
+  f.l_len = 0;
+  f.l_whence = SEEK_SET;
+
+  switch (flags->share)
+  {
+    case SHARE_DENYNONE:
+      f.l_type = F_RDLCK;
+      r = fcntl (fd, F_SETLK, &f);
+      break;
+    case SHARE_DENYRW:
+      /* Must be writable to hold write lock.  */
+      if (flags->action == ACTION_READ)
+       {
+         generate_error (&opp->common, LIBERROR_BAD_ACTION,
+             "Cannot set write lock on file opened for READ");
+         return -1;
+       }
+      f.l_type = F_WRLCK;
+      r = fcntl (fd, F_SETLK, &f);
+      break;
+    case SHARE_UNSPECIFIED:
+    default:
+      break;
+  }
+
+  return r;
+}
+#else
+static int
+open_share (st_parameter_open *opp __attribute__ ((unused)),
+    int fd __attribute__ ((unused)),
+    unit_flags *flags __attribute__ ((unused)))
+{
+  return 0;
+}
+#endif /* defined(HAVE_FCNTL) ... */
+
+
+/* Wrapper around regular_file2, to make sure we free the path after
+   we're done.  */
+
+static int
+regular_file (st_parameter_open *opp, unit_flags *flags)
+{
+  char *path = fc_strdup (opp->file, opp->file_len);
+  int fd = regular_file2 (path, opp, flags);
+  free (path);
+  return fd;
+}
+
 /* open_external()-- Open an external file, unix specific version.
* Change flags->action if it is ACTION_UNSPECIFIED on entry.
* Returns NULL on operating system error. */
  Change flags->action if it is ACTION_UNSPECIFIED on entry.
  Returns NULL on operating system error. */
 
 stream *
 open_external (st_parameter_open *opp, unit_flags *flags)
 {
-  int fd, prot;
+  int fd;
 
   if (flags->status == STATUS_SCRATCH)
     {
       fd = tempfile (opp);
       if (flags->action == ACTION_UNSPECIFIED)
-       flags->action = ACTION_READWRITE;
+       flags->action = flags->readonly ? ACTION_READ : ACTION_READWRITE;
 
 #if HAVE_UNLINK_OPEN_FILE
       /* We can unlink scratch files now and it will go away when closed. */
@@ -1008,164 +1578,100 @@ open_external (st_parameter_open *opp, unit_flags *flags)
   else
     {
       /* regular_file resets flags->action if it is ACTION_UNSPECIFIED and
-       * if it succeeds */
+         if it succeeds */
       fd = regular_file (opp, flags);
+#ifndef O_CLOEXEC
+      set_close_on_exec (fd);
+#endif
     }
 
   if (fd < 0)
     return NULL;
   fd = fix_fd (fd);
 
-  switch (flags->action)
-    {
-    case ACTION_READ:
-      prot = PROT_READ;
-      break;
-
-    case ACTION_WRITE:
-      prot = PROT_WRITE;
-      break;
-
-    case ACTION_READWRITE:
-      prot = PROT_READ | PROT_WRITE;
-      break;
-
-    default:
-      internal_error (&opp->common, "open_external(): Bad action");
-    }
+  if (open_share (opp, fd, flags) < 0)
+    return NULL;
 
-  return fd_to_stream (fd, prot);
+  return fd_to_stream (fd, flags->form == FORM_UNFORMATTED);
 }
 
 
 /* input_stream()-- Return a stream pointer to the default input stream.
* Called on initialization. */
  Called on initialization. */
 
 stream *
 input_stream (void)
 {
-  return fd_to_stream (STDIN_FILENO, PROT_READ);
+  return fd_to_stream (STDIN_FILENO, false);
 }
 
 
 /* output_stream()-- Return a stream pointer to the default output stream.
* Called on initialization. */
  Called on initialization. */
 
 stream *
 output_stream (void)
 {
-  stream * s;
+  stream *s;
 
 #if defined(HAVE_CRLF) && defined(HAVE_SETMODE)
   setmode (STDOUT_FILENO, O_BINARY);
 #endif
 
-  s = fd_to_stream (STDOUT_FILENO, PROT_WRITE);
+  s = fd_to_stream (STDOUT_FILENO, false);
   return s;
 }
 
 
 /* error_stream()-- Return a stream pointer to the default error stream.
* Called on initialization. */
  Called on initialization. */
 
 stream *
 error_stream (void)
 {
-  stream * s;
+  stream *s;
 
 #if defined(HAVE_CRLF) && defined(HAVE_SETMODE)
   setmode (STDERR_FILENO, O_BINARY);
 #endif
 
-  s = fd_to_stream (STDERR_FILENO, PROT_WRITE);
+  s = fd_to_stream (STDERR_FILENO, false);
   return s;
 }
 
 
-/* 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.  */
-
-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;
-}
-
-
 /* compare_file_filename()-- Given an open stream and a fortran string
* that is a filename, figure out if the file is the same as the
* filename. */
  that is a filename, figure out if the file is the same as the
  filename. */
 
 int
-compare_file_filename (gfc_unit *u, const char *name, int len)
+compare_file_filename (gfc_unit *u, const char *name, gfc_charlen_type len)
 {
-  char path[PATH_MAX + 1];
-  struct stat st1;
+  struct stat st;
+  int ret;
 #ifdef HAVE_WORKING_STAT
-  struct stat st2;
+  unix_stream *s;
 #else
 # ifdef __MINGW32__
   uint64_t id1, id2;
 # endif
 #endif
 
-  if (unpack_filename (path, name, len))
-    return 0;                  /* Can't be the same */
+  char *path = fc_strdup (name, len);
 
   /* If the filename doesn't exist, then there is no match with the
-   * existing file. */
+     existing file. */
 
-  if (stat (path, &st1) < 0)
-    return 0;
+  if (TEMP_FAILURE_RETRY (stat (path, &st)) < 0)
+    {
+      ret = 0;
+      goto done;
+    }
 
 #ifdef HAVE_WORKING_STAT
-  fstat (((unix_stream *) (u->s))->fd, &st2);
-  return (st1.st_dev == st2.st_dev) && (st1.st_ino == st2.st_ino);
+  s = (unix_stream *) (u->s);
+  ret = (st.st_dev == s->st_dev) && (st.st_ino == s->st_ino);
+  goto done;
 #else
 
 # ifdef __MINGW32__
@@ -1175,13 +1681,19 @@ compare_file_filename (gfc_unit *u, const char *name, int len)
   id1 = id_from_path (path);
   id2 = id_from_fd (((unix_stream *) (u->s))->fd);
   if (id1 || id2)
-    return (id1 == id2);
+    {
+      ret = (id1 == id2);
+      goto done;
+    }
 # endif
-
-  if (len != u->file_len)
-    return 0;
-  return (memcmp(path, u->file, len) == 0);
+  if (u->filename)
+    ret = (strcmp(path, u->filename) == 0);
+  else
+    ret = 0;
 #endif
+ done:
+  free (path);
+  return ret;
 }
 
 
@@ -1189,8 +1701,8 @@ compare_file_filename (gfc_unit *u, const char *name, int len)
 # define FIND_FILE0_DECL struct stat *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
+# define FIND_FILE0_DECL uint64_t id, const char *path
+# define FIND_FILE0_ARGS id, path
 #endif
 
 /* find_file0()-- Recursive work function for find_file() */
@@ -1207,10 +1719,12 @@ find_file0 (gfc_unit *u, FIND_FILE0_DECL)
     return NULL;
 
 #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;
+  if (u->s != NULL)
+    {
+      unix_stream *s = (unix_stream *) (u->s);
+      if (st[0].st_dev == s->st_dev && st[0].st_ino == s->st_ino)
+       return u;
+    }
 #else
 # ifdef __MINGW32__ 
   if (u->s && ((id1 = id_from_fd (((unix_stream *) u->s)->fd)) || id1))
@@ -1220,7 +1734,7 @@ find_file0 (gfc_unit *u, FIND_FILE0_DECL)
     }
   else
 # endif
-    if (compare_string (u->file_len, u->file, file_len, file) == 0)
+    if (u->filename && strcmp (u->filename, path) == 0)
       return u;
 #endif
 
@@ -1237,29 +1751,30 @@ find_file0 (gfc_unit *u, FIND_FILE0_DECL)
 
 
 /* find_file()-- Take the current filename and see if there is a unit
* that has the file already open.  Returns a pointer to the unit if so. */
  that has the file already open.  Returns a pointer to the unit if so. */
 
 gfc_unit *
 find_file (const char *file, gfc_charlen_type file_len)
 {
-  char path[PATH_MAX + 1];
-  struct stat st[2];
+  struct stat st[1];
   gfc_unit *u;
-  uint64_t id;
+#if defined(__MINGW32__) && !HAVE_WORKING_STAT
+  uint64_t id = 0ULL;
+#endif
 
-  if (unpack_filename (path, file, file_len))
-    return NULL;
+  char *path = fc_strdup (file, file_len);
 
-  if (stat (path, &st[0]) < 0)
-    return NULL;
+  if (TEMP_FAILURE_RETRY (stat (path, &st[0])) < 0)
+    {
+      u = NULL;
+      goto done;
+    }
 
 #if defined(__MINGW32__) && !HAVE_WORKING_STAT
   id = id_from_path (path);
-#else
-  id = 0;
 #endif
 
-  __gthread_mutex_lock (&unit_lock);
+  LOCK (&unit_lock);
 retry:
   u = find_file0 (unit_root, FIND_FILE0_ARGS);
   if (u != NULL)
@@ -1268,27 +1783,29 @@ retry:
       if (! __gthread_mutex_trylock (&u->lock))
        {
          /* assert (u->closed == 0); */
-         __gthread_mutex_unlock (&unit_lock);
-         return u;
+         UNLOCK (&unit_lock);
+         goto done;
        }
 
       inc_waiting_locked (u);
     }
-  __gthread_mutex_unlock (&unit_lock);
+  UNLOCK (&unit_lock);
   if (u != NULL)
     {
-      __gthread_mutex_lock (&u->lock);
+      LOCK (&u->lock);
       if (u->closed)
        {
-         __gthread_mutex_lock (&unit_lock);
-         __gthread_mutex_unlock (&u->lock);
+         LOCK (&unit_lock);
+         UNLOCK (&u->lock);
          if (predec_waiting_locked (u) == 0)
-           free_mem (u);
+           free (u);
          goto retry;
        }
 
       dec_waiting_unlocked (u);
     }
+ done:
+  free (path);
   return u;
 }
 
@@ -1309,7 +1826,7 @@ flush_all_units_1 (gfc_unit *u, int min_unit)
            return u;
          if (u->s)
            sflush (u->s);
-         __gthread_mutex_unlock (&u->lock);
+         UNLOCK (&u->lock);
        }
       u = u->right;
     }
@@ -1322,91 +1839,120 @@ flush_all_units (void)
   gfc_unit *u;
   int min_unit = 0;
 
-  __gthread_mutex_lock (&unit_lock);
+  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);
+      UNLOCK (&unit_lock);
       if (u == NULL)
        return;
 
-      __gthread_mutex_lock (&u->lock);
+      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);
+         LOCK (&unit_lock);
+         UNLOCK (&u->lock);
          (void) predec_waiting_locked (u);
        }
       else
        {
-         __gthread_mutex_lock (&unit_lock);
-         __gthread_mutex_unlock (&u->lock);
+         LOCK (&unit_lock);
+         UNLOCK (&u->lock);
          if (predec_waiting_locked (u) == 0)
-           free_mem (u);
+           free (u);
        }
     }
   while (1);
 }
 
 
-/* delete_file()-- Given a unit structure, delete the file associated
- * with the unit.  Returns nonzero if something went wrong. */
+/* Unlock the unit if necessary, based on SHARE flags.  */
 
 int
-delete_file (gfc_unit * u)
-{
-  char path[PATH_MAX + 1];
-
-  if (unpack_filename (path, u->file, u->file_len))
-    {                          /* Shouldn't be possible */
-      errno = ENOENT;
-      return 1;
-    }
+close_share (gfc_unit *u __attribute__ ((unused)))
+{
+  int r = 0;
+#if defined(HAVE_FCNTL) && defined(F_SETLK) && defined(F_UNLCK)
+  unix_stream *s = (unix_stream *) u->s;
+  int fd = s->fd;
+  struct flock f;
+
+  switch (u->flags.share)
+  {
+    case SHARE_DENYRW:
+    case SHARE_DENYNONE:
+      if (fd != STDOUT_FILENO && fd != STDERR_FILENO && fd != STDIN_FILENO)
+       {
+         f.l_start = 0;
+         f.l_len = 0;
+         f.l_whence = SEEK_SET;
+         f.l_type = F_UNLCK;
+         r = fcntl (fd, F_SETLK, &f);
+       }
+      break;
+    case SHARE_UNSPECIFIED:
+    default:
+      break;
+  }
 
-  return unlink (path);
+#endif
+  return r;
 }
 
 
 /* file_exists()-- Returns nonzero if the current filename exists on
* the system */
  the system */
 
 int
 file_exists (const char *file, gfc_charlen_type file_len)
 {
-  char path[PATH_MAX + 1];
-  struct stat statbuf;
+  char *path = fc_strdup (file, file_len);
+  int res = !(access (path, F_OK));
+  free (path);
+  return res;
+}
 
-  if (unpack_filename (path, file, file_len))
-    return 0;
 
-  if (stat (path, &statbuf) < 0)
-    return 0;
+/* file_size()-- Returns the size of the file.  */
 
-  return 1;
+GFC_IO_INT
+file_size (const char *file, gfc_charlen_type file_len)
+{
+  char *path = fc_strdup (file, file_len);
+  struct stat statbuf;
+  int err;
+  TEMP_FAILURE_RETRY (err = stat (path, &statbuf));
+  free (path);
+  if (err == -1)
+    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
* string. */
  file is suitable for sequential access.  Returns a C-style
  string. */
 
 const char *
-inquire_sequential (const char *string, int len)
+inquire_sequential (const char *string, gfc_charlen_type len)
 {
-  char path[PATH_MAX + 1];
   struct stat statbuf;
 
-  if (string == NULL ||
-      unpack_filename (path, string, len) || stat (path, &statbuf) < 0)
+  if (string == NULL)
+    return unknown;
+
+  char *path = fc_strdup (string, len);
+  int err;
+  TEMP_FAILURE_RETRY (err = stat (path, &statbuf));
+  free (path);
+  if (err == -1)
     return unknown;
 
   if (S_ISREG (statbuf.st_mode) ||
@@ -1421,16 +1967,21 @@ inquire_sequential (const char *string, int len)
 
 
 /* inquire_direct()-- Given a fortran string, determine if the file is
* suitable for direct access.  Returns a C-style string. */
  suitable for direct access.  Returns a C-style string. */
 
 const char *
-inquire_direct (const char *string, int len)
+inquire_direct (const char *string, gfc_charlen_type len)
 {
-  char path[PATH_MAX + 1];
   struct stat statbuf;
 
-  if (string == NULL ||
-      unpack_filename (path, string, len) || stat (path, &statbuf) < 0)
+  if (string == NULL)
+    return unknown;
+
+  char *path = fc_strdup (string, len);
+  int err;
+  TEMP_FAILURE_RETRY (err = stat (path, &statbuf));
+  free (path);
+  if (err == -1)
     return unknown;
 
   if (S_ISREG (statbuf.st_mode) || S_ISBLK (statbuf.st_mode))
@@ -1445,16 +1996,21 @@ inquire_direct (const char *string, int len)
 
 
 /* inquire_formatted()-- Given a fortran string, determine if the file
* is suitable for formatted form.  Returns a C-style string. */
  is suitable for formatted form.  Returns a C-style string. */
 
 const char *
-inquire_formatted (const char *string, int len)
+inquire_formatted (const char *string, gfc_charlen_type len)
 {
-  char path[PATH_MAX + 1];
   struct stat statbuf;
 
-  if (string == NULL ||
-      unpack_filename (path, string, len) || stat (path, &statbuf) < 0)
+  if (string == NULL)
+    return unknown;
+
+  char *path = fc_strdup (string, len);
+  int err;
+  TEMP_FAILURE_RETRY (err = stat (path, &statbuf));
+  free (path);
+  if (err == -1)
     return unknown;
 
   if (S_ISREG (statbuf.st_mode) ||
@@ -1470,55 +2026,27 @@ inquire_formatted (const char *string, int len)
 
 
 /* inquire_unformatted()-- Given a fortran string, determine if the file
* is suitable for unformatted form.  Returns a C-style string. */
  is suitable for unformatted form.  Returns a C-style string. */
 
 const char *
-inquire_unformatted (const char *string, int len)
+inquire_unformatted (const char *string, gfc_charlen_type len)
 {
   return inquire_formatted (string, 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. */
  suitable for access. */
 
 static const char *
-inquire_access (const char *string, int len, int mode)
+inquire_access (const char *string, gfc_charlen_type len, int mode)
 {
-  char path[PATH_MAX + 1];
-
-  if (string == NULL || unpack_filename (path, string, len) ||
-      access (path, mode) < 0)
+  if (string == NULL)
+    return no;
+  char *path = fc_strdup (string, len);
+  int res = access (path, mode);
+  free (path);
+  if (res == -1)
     return no;
 
   return yes;
@@ -1526,90 +2054,67 @@ inquire_access (const char *string, int len, int mode)
 
 
 /* inquire_read()-- Given a fortran string, determine if the file is
* suitable for READ access. */
  suitable for READ access. */
 
 const char *
-inquire_read (const char *string, int len)
+inquire_read (const char *string, gfc_charlen_type len)
 {
   return inquire_access (string, len, R_OK);
 }
 
 
 /* inquire_write()-- Given a fortran string, determine if the file is
* suitable for READ access. */
  suitable for READ access. */
 
 const char *
-inquire_write (const char *string, int len)
+inquire_write (const char *string, gfc_charlen_type len)
 {
   return inquire_access (string, len, W_OK);
 }
 
 
 /* inquire_readwrite()-- Given a fortran string, determine if the file is
* suitable for read and write access. */
  suitable for read and write access. */
 
 const char *
-inquire_readwrite (const char *string, int len)
+inquire_readwrite (const char *string, gfc_charlen_type len)
 {
   return inquire_access (string, len, R_OK | W_OK);
 }
 
 
-/* file_length()-- Return the file length in bytes, -1 if unknown */
-
-gfc_offset
-file_length (stream * s)
-{
-  off_t 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;
-}
-
-
-/* is_seekable()-- Return nonzero if the stream is seekable, zero if
- * it is not */
-
-int
-is_seekable (stream *s)
-{
-  /* By convention, if file_length == -1, the file is not
-     seekable.  */
-  return ((unix_stream *) s)->file_length!=-1;
-}
-
-
-/* is_special()-- Return nonzero if the stream is not a regular file.  */
-
-int
-is_special (stream *s)
-{
-  return ((unix_stream *) s)->special_file;
-}
-
-
 int
 stream_isatty (stream *s)
 {
   return isatty (((unix_stream *) s)->fd);
 }
 
-char *
-stream_ttyname (stream *s __attribute__ ((unused)))
-{
-#ifdef HAVE_TTYNAME
-  return ttyname (((unix_stream *) s)->fd);
+int
+stream_ttyname (stream *s  __attribute__ ((unused)),
+               char *buf  __attribute__ ((unused)),
+               size_t buflen  __attribute__ ((unused)))
+{
+#ifdef HAVE_TTYNAME_R
+  return ttyname_r (((unix_stream *)s)->fd, buf, buflen);
+#elif defined HAVE_TTYNAME
+  char *p;
+  size_t plen;
+  p = ttyname (((unix_stream *)s)->fd);
+  if (!p)
+    return errno;
+  plen = strlen (p);
+  if (buflen < plen)
+    plen = buflen;
+  memcpy (buf, p, plen);
+  return 0;
 #else
-  return NULL;
+  return ENOSYS;
 #endif
 }
 
 
+
+
 /* How files are stored:  This is an operating-system specific issue,
    and therefore belongs here.  There are three cases to consider.