src/compiler/spirv/spirv_to_nir.c

   1 /*
   2  * Copyright © 2015 Intel Corporation
   3  *
   4  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   5  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
   6  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
   7  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
   8  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
   9  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  10  *
  11  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
  12  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
  13  * Software.
  14  *
  15  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  16  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  17  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
  18  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  19  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
  20  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS
  21  * IN THE SOFTWARE.
  22  *
  23  * Authors:
  24  *    Jason Ekstrand (jason@jlekstrand.net)
  25  *
  26  */
  27
  28 #include "vtn_private.h"
  29 #include "nir/nir_vla.h"
  30 #include "nir/nir_control_flow.h"
  31 #include "nir/nir_constant_expressions.h"
  32 #include "spirv_info.h"
  33
  34 #include <stdio.h>
  35
  36 void
  37 vtn_log(struct vtn_builder *b, enum nir_spirv_debug_level level,
  38         size_t spirv_offset, const char *message)
  39 {
  40    if (b->options->debug.func) {
  41       b->options->debug.func(b->options->debug.private_data,
  42                              level, spirv_offset, message);
  43    }
  44
  45 #ifndef NDEBUG
  46    if (level >= NIR_SPIRV_DEBUG_LEVEL_WARNING)
  47       fprintf(stderr, "%s\n", message);
  48 #endif
  49 }
  50
  51 void
  52 vtn_logf(struct vtn_builder *b, enum nir_spirv_debug_level level,
  53          size_t spirv_offset, const char *fmt, ...)
  54 {
  55    va_list args;
  56    char *msg;
  57
  58    va_start(args, fmt);
  59    msg = ralloc_vasprintf(NULL, fmt, args);
  60    va_end(args);
  61
  62    vtn_log(b, level, spirv_offset, msg);
  63
  64    ralloc_free(msg);
  65 }
  66
  67 static void
  68 vtn_log_err(struct vtn_builder *b,
  69             enum nir_spirv_debug_level level, const char *prefix,
  70             const char *file, unsigned line,
  71             const char *fmt, va_list args)
  72 {
  73    char *msg;
  74
  75    msg = ralloc_strdup(NULL, prefix);
  76
  77 #ifndef NDEBUG
  78    ralloc_asprintf_append(&msg, "    In file %s:%u\n", file, line);
  79 #endif
  80
  81    ralloc_asprintf_append(&msg, "    ");
  82
  83    ralloc_vasprintf_append(&msg, fmt, args);
  84
  85    ralloc_asprintf_append(&msg, "\n    %zu bytes into the SPIR-V binary",
  86                           b->spirv_offset);
  87
  88    if (b->file) {
  89       ralloc_asprintf_append(&msg,
  90                              "\n    in SPIR-V source file %s, line %d, col %d",
  91                              b->file, b->line, b->col);
  92    }
  93
  94    vtn_log(b, level, b->spirv_offset, msg);
  95
  96    ralloc_free(msg);
  97 }
  98
  99 static void
 100 vtn_dump_shader(struct vtn_builder *b, const char *path, const char *prefix)
 101 {
 102    static int idx = 0;
 103
 104    char filename[1024];
 105    int len = snprintf(filename, sizeof(filename), "%s/%s-%d.spirv",
 106                       path, prefix, idx++);
 107    if (len < 0 || len >= sizeof(filename))
 108       return;
 109
 110    FILE *f = fopen(filename, "w");
 111    if (f == NULL)
 112       return;
 113
 114    fwrite(b->spirv, sizeof(*b->spirv), b->spirv_word_count, f);
 115    fclose(f);
 116
 117    vtn_info("SPIR-V shader dumped to %s", filename);
 118 }
 119
 120 void
 121 _vtn_warn(struct vtn_builder *b, const char *file, unsigned line,
 122           const char *fmt, ...)
 123 {
 124    va_list args;
 125
 126    va_start(args, fmt);
 127    vtn_log_err(b, NIR_SPIRV_DEBUG_LEVEL_WARNING, "SPIR-V WARNING:\n",
 128                file, line, fmt, args);
 129    va_end(args);
 130 }
 131
 132 void
 133 _vtn_fail(struct vtn_builder *b, const char *file, unsigned line,
 134           const char *fmt, ...)
 135 {
 136    va_list args;
 137
 138    va_start(args, fmt);
 139    vtn_log_err(b, NIR_SPIRV_DEBUG_LEVEL_ERROR, "SPIR-V parsing FAILED:\n",
 140                file, line, fmt, args);
 141    va_end(args);
 142
 143    const char *dump_path = getenv("MESA_SPIRV_FAIL_DUMP_PATH");
 144    if (dump_path)
 145       vtn_dump_shader(b, dump_path, "fail");
 146
 147    longjmp(b->fail_jump, 1);
 148 }
 149
 150 struct spec_constant_value {
 151    bool is_double;
 152    union {
 153       uint32_t data32;
 154       uint64_t data64;
 155    };
 156 };
 157
 158 static struct vtn_ssa_value *
 159 vtn_undef_ssa_value(struct vtn_builder *b, const struct glsl_type *type)
 160 {
 161    struct vtn_ssa_value *val = rzalloc(b, struct vtn_ssa_value);
 162    val->type = type;
 163
 164    if (glsl_type_is_vector_or_scalar(type)) {
 165       unsigned num_components = glsl_get_vector_elements(val->type);
 166       unsigned bit_size = glsl_get_bit_size(val->type);
 167       val->def = nir_ssa_undef(&b->nb, num_components, bit_size);
 168    } else {
 169       unsigned elems = glsl_get_length(val->type);
 170       val->elems = ralloc_array(b, struct vtn_ssa_value *, elems);
 171       if (glsl_type_is_matrix(type)) {
 172          const struct glsl_type *elem_type =
 173             glsl_vector_type(glsl_get_base_type(type),
 174                              glsl_get_vector_elements(type));
 175
 176          for (unsigned i = 0; i < elems; i++)
 177             val->elems[i] = vtn_undef_ssa_value(b, elem_type);
 178       } else if (glsl_type_is_array(type)) {
 179          const struct glsl_type *elem_type = glsl_get_array_element(type);
 180          for (unsigned i = 0; i < elems; i++)
 181             val->elems[i] = vtn_undef_ssa_value(b, elem_type);
 182       } else {
 183          for (unsigned i = 0; i < elems; i++) {
 184             const struct glsl_type *elem_type = glsl_get_struct_field(type, i);
 185             val->elems[i] = vtn_undef_ssa_value(b, elem_type);
 186          }
 187       }
 188    }
 189
 190    return val;
 191 }
 192
 193 static struct vtn_ssa_value *
 194 vtn_const_ssa_value(struct vtn_builder *b, nir_constant *constant,
 195                     const struct glsl_type *type)
 196 {
 197    struct hash_entry *entry = _mesa_hash_table_search(b->const_table, constant);
 198
 199    if (entry)
 200       return entry->data;
 201
 202    struct vtn_ssa_value *val = rzalloc(b, struct vtn_ssa_value);
 203    val->type = type;
 204
 205    switch (glsl_get_base_type(type)) {
 206    case GLSL_TYPE_INT:
 207    case GLSL_TYPE_UINT:
 208    case GLSL_TYPE_INT16:
 209    case GLSL_TYPE_UINT16:
 210    case GLSL_TYPE_UINT8:
 211    case GLSL_TYPE_INT8:
 212    case GLSL_TYPE_INT64:
 213    case GLSL_TYPE_UINT64:
 214    case GLSL_TYPE_BOOL:
 215    case GLSL_TYPE_FLOAT:
 216    case GLSL_TYPE_FLOAT16:
 217    case GLSL_TYPE_DOUBLE: {
 218       int bit_size = glsl_get_bit_size(type);
 219       if (glsl_type_is_vector_or_scalar(type)) {
 220          unsigned num_components = glsl_get_vector_elements(val->type);
 221          nir_load_const_instr *load =
 222             nir_load_const_instr_create(b->shader, num_components, bit_size);
 223
 224          load->value = constant->values[0];
 225
 226          nir_instr_insert_before_cf_list(&b->nb.impl->body, &load->instr);
 227          val->def = &load->def;
 228       } else {
 229          assert(glsl_type_is_matrix(type));
 230          unsigned rows = glsl_get_vector_elements(val->type);
 231          unsigned columns = glsl_get_matrix_columns(val->type);
 232          val->elems = ralloc_array(b, struct vtn_ssa_value *, columns);
 233
 234          for (unsigned i = 0; i < columns; i++) {
 235             struct vtn_ssa_value *col_val = rzalloc(b, struct vtn_ssa_value);
 236             col_val->type = glsl_get_column_type(val->type);
 237             nir_load_const_instr *load =
 238                nir_load_const_instr_create(b->shader, rows, bit_size);
 239
 240             load->value = constant->values[i];
 241
 242             nir_instr_insert_before_cf_list(&b->nb.impl->body, &load->instr);
 243             col_val->def = &load->def;
 244
 245             val->elems[i] = col_val;
 246          }
 247       }
 248       break;
 249    }
 250
 251    case GLSL_TYPE_ARRAY: {
 252       unsigned elems = glsl_get_length(val->type);
 253       val->elems = ralloc_array(b, struct vtn_ssa_value *, elems);
 254       const struct glsl_type *elem_type = glsl_get_array_element(val->type);
 255       for (unsigned i = 0; i < elems; i++)
 256          val->elems[i] = vtn_const_ssa_value(b, constant->elements[i],
 257                                              elem_type);
 258       break;
 259    }
 260
 261    case GLSL_TYPE_STRUCT: {
 262       unsigned elems = glsl_get_length(val->type);
 263       val->elems = ralloc_array(b, struct vtn_ssa_value *, elems);
 264       for (unsigned i = 0; i < elems; i++) {
 265          const struct glsl_type *elem_type =
 266             glsl_get_struct_field(val->type, i);
 267          val->elems[i] = vtn_const_ssa_value(b, constant->elements[i],
 268                                              elem_type);
 269       }
 270       break;
 271    }
 272
 273    default:
 274       vtn_fail("bad constant type");
 275    }
 276
 277    return val;
 278 }
 279
 280 struct vtn_ssa_value *
 281 vtn_ssa_value(struct vtn_builder *b, uint32_t value_id)
 282 {
 283    struct vtn_value *val = vtn_untyped_value(b, value_id);
 284    switch (val->value_type) {
 285    case vtn_value_type_undef:
 286       return vtn_undef_ssa_value(b, val->type->type);
 287
 288    case vtn_value_type_constant:
 289       return vtn_const_ssa_value(b, val->constant, val->type->type);
 290
 291    case vtn_value_type_ssa:
 292       return val->ssa;
 293
 294    case vtn_value_type_pointer:
 295       vtn_assert(val->pointer->ptr_type && val->pointer->ptr_type->type);
 296       struct vtn_ssa_value *ssa =
 297          vtn_create_ssa_value(b, val->pointer->ptr_type->type);
 298       ssa->def = vtn_pointer_to_ssa(b, val->pointer);
 299       return ssa;
 300
 301    default:
 302       vtn_fail("Invalid type for an SSA value");
 303    }
 304 }
 305
 306 static char *
 307 vtn_string_literal(struct vtn_builder *b, const uint32_t *words,
 308                    unsigned word_count, unsigned *words_used)
 309 {
 310    char *dup = ralloc_strndup(b, (char *)words, word_count * sizeof(*words));
 311    if (words_used) {
 312       /* Ammount of space taken by the string (including the null) */
 313       unsigned len = strlen(dup) + 1;
 314       *words_used = DIV_ROUND_UP(len, sizeof(*words));
 315    }
 316    return dup;
 317 }
 318
 319 const uint32_t *
 320 vtn_foreach_instruction(struct vtn_builder *b, const uint32_t *start,
 321                         const uint32_t *end, vtn_instruction_handler handler)
 322 {
 323    b->file = NULL;
 324    b->line = -1;
 325    b->col = -1;
 326
 327    const uint32_t *w = start;
 328    while (w < end) {
 329       SpvOp opcode = w[0] & SpvOpCodeMask;
 330       unsigned count = w[0] >> SpvWordCountShift;
 331       vtn_assert(count >= 1 && w + count <= end);
 332
 333       b->spirv_offset = (uint8_t *)w - (uint8_t *)b->spirv;
 334
 335       switch (opcode) {
 336       case SpvOpNop:
 337          break; /* Do nothing */
 338
 339       case SpvOpLine:
 340          b->file = vtn_value(b, w[1], vtn_value_type_string)->str;
 341          b->line = w[2];
 342          b->col = w[3];
 343          break;
 344
 345       case SpvOpNoLine:
 346          b->file = NULL;
 347          b->line = -1;
 348          b->col = -1;
 349          break;
 350
 351       default:
 352          if (!handler(b, opcode, w, count))
 353             return w;
 354          break;
 355       }
 356
 357       w += count;
 358    }
 359
 360    b->spirv_offset = 0;
 361    b->file = NULL;
 362    b->line = -1;
 363    b->col = -1;
 364
 365    assert(w == end);
 366    return w;
 367 }
 368
 369 static void
 370 vtn_handle_extension(struct vtn_builder *b, SpvOp opcode,
 371                      const uint32_t *w, unsigned count)
 372 {
 373    switch (opcode) {
 374    case SpvOpExtInstImport: {
 375       struct vtn_value *val = vtn_push_value(b, w[1], vtn_value_type_extension);
 376       if (strcmp((const char *)&w[2], "GLSL.std.450") == 0) {
 377          val->ext_handler = vtn_handle_glsl450_instruction;
 378       } else if ((strcmp((const char *)&w[2], "SPV_AMD_gcn_shader") == 0)
 379                 && (b->options && b->options->caps.gcn_shader)) {
 380          val->ext_handler = vtn_handle_amd_gcn_shader_instruction;
 381       } else if ((strcmp((const char *)&w[2], "SPV_AMD_shader_trinary_minmax") == 0)
 382                 && (b->options && b->options->caps.trinary_minmax)) {
 383          val->ext_handler = vtn_handle_amd_shader_trinary_minmax_instruction;
 384       } else {
 385          vtn_fail("Unsupported extension");
 386       }
 387       break;
 388    }
 389
 390    case SpvOpExtInst: {
 391       struct vtn_value *val = vtn_value(b, w[3], vtn_value_type_extension);
 392       bool handled = val->ext_handler(b, w[4], w, count);
 393       vtn_assert(handled);
 394       break;
 395    }
 396
 397    default:
 398       vtn_fail("Unhandled opcode");
 399    }
 400 }
 401
 402 static void
 403 _foreach_decoration_helper(struct vtn_builder *b,
 404                            struct vtn_value *base_value,
 405                            int parent_member,
 406                            struct vtn_value *value,
 407                            vtn_decoration_foreach_cb cb, void *data)
 408 {
 409    for (struct vtn_decoration *dec = value->decoration; dec; dec = dec->next) {
 410       int member;
 411       if (dec->scope == VTN_DEC_DECORATION) {
 412          member = parent_member;
 413       } else if (dec->scope >= VTN_DEC_STRUCT_MEMBER0) {
 414          vtn_fail_if(value->value_type != vtn_value_type_type ||
 415                      value->type->base_type != vtn_base_type_struct,
 416                      "OpMemberDecorate and OpGroupMemberDecorate are only "
 417                      "allowed on OpTypeStruct");
 418          /* This means we haven't recursed yet */
 419          assert(value == base_value);
 420
 421          member = dec->scope - VTN_DEC_STRUCT_MEMBER0;
 422
 423          vtn_fail_if(member >= base_value->type->length,
 424                      "OpMemberDecorate specifies member %d but the "
 425                      "OpTypeStruct has only %u members",
 426                      member, base_value->type->length);
 427       } else {
 428          /* Not a decoration */
 429          assert(dec->scope == VTN_DEC_EXECUTION_MODE);
 430          continue;
 431       }
 432
 433       if (dec->group) {
 434          assert(dec->group->value_type == vtn_value_type_decoration_group);
 435          _foreach_decoration_helper(b, base_value, member, dec->group,
 436                                     cb, data);
 437       } else {
 438          cb(b, base_value, member, dec, data);
 439       }
 440    }
 441 }
 442
 443 /** Iterates (recursively if needed) over all of the decorations on a value
 444  *
 445  * This function iterates over all of the decorations applied to a given
 446  * value.  If it encounters a decoration group, it recurses into the group
 447  * and iterates over all of those decorations as well.
 448  */
 449 void
 450 vtn_foreach_decoration(struct vtn_builder *b, struct vtn_value *value,
 451                        vtn_decoration_foreach_cb cb, void *data)
 452 {
 453    _foreach_decoration_helper(b, value, -1, value, cb, data);
 454 }
 455
 456 void
 457 vtn_foreach_execution_mode(struct vtn_builder *b, struct vtn_value *value,
 458                            vtn_execution_mode_foreach_cb cb, void *data)
 459 {
 460    for (struct vtn_decoration *dec = value->decoration; dec; dec = dec->next) {
 461       if (dec->scope != VTN_DEC_EXECUTION_MODE)
 462          continue;
 463
 464       assert(dec->group == NULL);
 465       cb(b, value, dec, data);
 466    }
 467 }
 468
 469 void
 470 vtn_handle_decoration(struct vtn_builder *b, SpvOp opcode,
 471                       const uint32_t *w, unsigned count)
 472 {
 473    const uint32_t *w_end = w + count;
 474    const uint32_t target = w[1];
 475    w += 2;
 476
 477    switch (opcode) {
 478    case SpvOpDecorationGroup:
 479       vtn_push_value(b, target, vtn_value_type_decoration_group);
 480       break;
 481
 482    case SpvOpDecorate:
 483    case SpvOpMemberDecorate:
 484    case SpvOpExecutionMode: {
 485       struct vtn_value *val = vtn_untyped_value(b, target);
 486
 487       struct vtn_decoration *dec = rzalloc(b, struct vtn_decoration);
 488       switch (opcode) {
 489       case SpvOpDecorate:
 490          dec->scope = VTN_DEC_DECORATION;
 491          break;
 492       case SpvOpMemberDecorate:
 493          dec->scope = VTN_DEC_STRUCT_MEMBER0 + *(w++);
 494          vtn_fail_if(dec->scope < VTN_DEC_STRUCT_MEMBER0, /* overflow */
 495                      "Member argument of OpMemberDecorate too large");
 496          break;
 497       case SpvOpExecutionMode:
 498          dec->scope = VTN_DEC_EXECUTION_MODE;
 499          break;
 500       default:
 501          unreachable("Invalid decoration opcode");
 502       }
 503       dec->decoration = *(w++);
 504       dec->literals = w;
 505
 506       /* Link into the list */
 507       dec->next = val->decoration;
 508       val->decoration = dec;
 509       break;
 510    }
 511
 512    case SpvOpGroupMemberDecorate:
 513    case SpvOpGroupDecorate: {
 514       struct vtn_value *group =
 515          vtn_value(b, target, vtn_value_type_decoration_group);
 516
 517       for (; w < w_end; w++) {
 518          struct vtn_value *val = vtn_untyped_value(b, *w);
 519          struct vtn_decoration *dec = rzalloc(b, struct vtn_decoration);
 520
 521          dec->group = group;
 522          if (opcode == SpvOpGroupDecorate) {
 523             dec->scope = VTN_DEC_DECORATION;
 524          } else {
 525             dec->scope = VTN_DEC_STRUCT_MEMBER0 + *(++w);
 526             vtn_fail_if(dec->scope < 0, /* Check for overflow */
 527                         "Member argument of OpGroupMemberDecorate too large");
 528          }
 529
 530          /* Link into the list */
 531          dec->next = val->decoration;
 532          val->decoration = dec;
 533       }
 534       break;
 535    }
 536
 537    default:
 538       unreachable("Unhandled opcode");
 539    }
 540 }
 541
 542 struct member_decoration_ctx {
 543    unsigned num_fields;
 544    struct glsl_struct_field *fields;
 545    struct vtn_type *type;
 546 };
 547
 548 /** Returns true if two types are "compatible", i.e. you can do an OpLoad,
 549  * OpStore, or OpCopyMemory between them without breaking anything.
 550  * Technically, the SPIR-V rules require the exact same type ID but this lets
 551  * us internally be a bit looser.
 552  */
 553 bool
 554 vtn_types_compatible(struct vtn_builder *b,
 555                      struct vtn_type *t1, struct vtn_type *t2)
 556 {
 557    if (t1->id == t2->id)
 558       return true;
 559
 560    if (t1->base_type != t2->base_type)
 561       return false;
 562
 563    switch (t1->base_type) {
 564    case vtn_base_type_void:
 565    case vtn_base_type_scalar:
 566    case vtn_base_type_vector:
 567    case vtn_base_type_matrix:
 568    case vtn_base_type_image:
 569    case vtn_base_type_sampler:
 570    case vtn_base_type_sampled_image:
 571       return t1->type == t2->type;
 572
 573    case vtn_base_type_array:
 574       return t1->length == t2->length &&
 575              vtn_types_compatible(b, t1->array_element, t2->array_element);
 576
 577    case vtn_base_type_pointer:
 578       return vtn_types_compatible(b, t1->deref, t2->deref);
 579
 580    case vtn_base_type_struct:
 581       if (t1->length != t2->length)
 582          return false;
 583
 584       for (unsigned i = 0; i < t1->length; i++) {
 585          if (!vtn_types_compatible(b, t1->members[i], t2->members[i]))
 586             return false;
 587       }
 588       return true;
 589
 590    case vtn_base_type_function:
 591       /* This case shouldn't get hit since you can't copy around function
 592        * types.  Just require them to be identical.
 593        */
 594       return false;
 595    }
 596
 597    vtn_fail("Invalid base type");
 598 }
 599
 600 /* does a shallow copy of a vtn_type */
 601
 602 static struct vtn_type *
 603 vtn_type_copy(struct vtn_builder *b, struct vtn_type *src)
 604 {
 605    struct vtn_type *dest = ralloc(b, struct vtn_type);
 606    *dest = *src;
 607
 608    switch (src->base_type) {
 609    case vtn_base_type_void:
 610    case vtn_base_type_scalar:
 611    case vtn_base_type_vector:
 612    case vtn_base_type_matrix:
 613    case vtn_base_type_array:
 614    case vtn_base_type_pointer:
 615    case vtn_base_type_image:
 616    case vtn_base_type_sampler:
 617    case vtn_base_type_sampled_image:
 618       /* Nothing more to do */
 619       break;
 620
 621    case vtn_base_type_struct:
 622       dest->members = ralloc_array(b, struct vtn_type *, src->length);
 623       memcpy(dest->members, src->members,
 624              src->length * sizeof(src->members[0]));
 625
 626       dest->offsets = ralloc_array(b, unsigned, src->length);
 627       memcpy(dest->offsets, src->offsets,
 628              src->length * sizeof(src->offsets[0]));
 629       break;
 630
 631    case vtn_base_type_function:
 632       dest->params = ralloc_array(b, struct vtn_type *, src->length);
 633       memcpy(dest->params, src->params, src->length * sizeof(src->params[0]));
 634       break;
 635    }
 636
 637    return dest;
 638 }
 639
 640 static struct vtn_type *
 641 mutable_matrix_member(struct vtn_builder *b, struct vtn_type *type, int member)
 642 {
 643    type->members[member] = vtn_type_copy(b, type->members[member]);
 644    type = type->members[member];
 645
 646    /* We may have an array of matrices.... Oh, joy! */
 647    while (glsl_type_is_array(type->type)) {
 648       type->array_element = vtn_type_copy(b, type->array_element);
 649       type = type->array_element;
 650    }
 651
 652    vtn_assert(glsl_type_is_matrix(type->type));
 653
 654    return type;
 655 }
 656
 657 static void
 658 struct_member_decoration_cb(struct vtn_builder *b,
 659                             struct vtn_value *val, int member,
 660                             const struct vtn_decoration *dec, void *void_ctx)
 661 {
 662    struct member_decoration_ctx *ctx = void_ctx;
 663
 664    if (member < 0)
 665       return;
 666
 667    assert(member < ctx->num_fields);
 668
 669    switch (dec->decoration) {
 670    case SpvDecorationNonWritable:
 671    case SpvDecorationNonReadable:
 672    case SpvDecorationRelaxedPrecision:
 673    case SpvDecorationVolatile:
 674    case SpvDecorationCoherent:
 675    case SpvDecorationUniform:
 676       break; /* FIXME: Do nothing with this for now. */
 677    case SpvDecorationNoPerspective:
 678       ctx->fields[member].interpolation = INTERP_MODE_NOPERSPECTIVE;
 679       break;
 680    case SpvDecorationFlat:
 681       ctx->fields[member].interpolation = INTERP_MODE_FLAT;
 682       break;
 683    case SpvDecorationCentroid:
 684       ctx->fields[member].centroid = true;
 685       break;
 686    case SpvDecorationSample:
 687       ctx->fields[member].sample = true;
 688       break;
 689    case SpvDecorationStream:
 690       /* Vulkan only allows one GS stream */
 691       vtn_assert(dec->literals[0] == 0);
 692       break;
 693    case SpvDecorationLocation:
 694       ctx->fields[member].location = dec->literals[0];
 695       break;
 696    case SpvDecorationComponent:
 697       break; /* FIXME: What should we do with these? */
 698    case SpvDecorationBuiltIn:
 699       ctx->type->members[member] = vtn_type_copy(b, ctx->type->members[member]);
 700       ctx->type->members[member]->is_builtin = true;
 701       ctx->type->members[member]->builtin = dec->literals[0];
 702       ctx->type->builtin_block = true;
 703       break;
 704    case SpvDecorationOffset:
 705       ctx->type->offsets[member] = dec->literals[0];
 706       break;
 707    case SpvDecorationMatrixStride:
 708       /* Handled as a second pass */
 709       break;
 710    case SpvDecorationColMajor:
 711       break; /* Nothing to do here.  Column-major is the default. */
 712    case SpvDecorationRowMajor:
 713       mutable_matrix_member(b, ctx->type, member)->row_major = true;
 714       break;
 715
 716    case SpvDecorationPatch:
 717       break;
 718
 719    case SpvDecorationSpecId:
 720    case SpvDecorationBlock:
 721    case SpvDecorationBufferBlock:
 722    case SpvDecorationArrayStride:
 723    case SpvDecorationGLSLShared:
 724    case SpvDecorationGLSLPacked:
 725    case SpvDecorationInvariant:
 726    case SpvDecorationRestrict:
 727    case SpvDecorationAliased:
 728    case SpvDecorationConstant:
 729    case SpvDecorationIndex:
 730    case SpvDecorationBinding:
 731    case SpvDecorationDescriptorSet:
 732    case SpvDecorationLinkageAttributes:
 733    case SpvDecorationNoContraction:
 734    case SpvDecorationInputAttachmentIndex:
 735       vtn_warn("Decoration not allowed on struct members: %s",
 736                spirv_decoration_to_string(dec->decoration));
 737       break;
 738
 739    case SpvDecorationXfbBuffer:
 740    case SpvDecorationXfbStride:
 741       vtn_warn("Vulkan does not have transform feedback");
 742       break;
 743
 744    case SpvDecorationCPacked:
 745    case SpvDecorationSaturatedConversion:
 746    case SpvDecorationFuncParamAttr:
 747    case SpvDecorationFPRoundingMode:
 748    case SpvDecorationFPFastMathMode:
 749    case SpvDecorationAlignment:
 750       vtn_warn("Decoration only allowed for CL-style kernels: %s",
 751                spirv_decoration_to_string(dec->decoration));
 752       break;
 753
 754    default:
 755       vtn_fail("Unhandled decoration");
 756    }
 757 }
 758
 759 /* Matrix strides are handled as a separate pass because we need to know
 760  * whether the matrix is row-major or not first.
 761  */
 762 static void
 763 struct_member_matrix_stride_cb(struct vtn_builder *b,
 764                                struct vtn_value *val, int member,
 765                                const struct vtn_decoration *dec,
 766                                void *void_ctx)
 767 {
 768    if (dec->decoration != SpvDecorationMatrixStride)
 769       return;
 770
 771    vtn_fail_if(member < 0,
 772                "The MatrixStride decoration is only allowed on members "
 773                "of OpTypeStruct");
 774
 775    struct member_decoration_ctx *ctx = void_ctx;
 776
 777    struct vtn_type *mat_type = mutable_matrix_member(b, ctx->type, member);
 778    if (mat_type->row_major) {
 779       mat_type->array_element = vtn_type_copy(b, mat_type->array_element);
 780       mat_type->stride = mat_type->array_element->stride;
 781       mat_type->array_element->stride = dec->literals[0];
 782    } else {
 783       vtn_assert(mat_type->array_element->stride > 0);
 784       mat_type->stride = dec->literals[0];
 785    }
 786 }
 787
 788 static void
 789 type_decoration_cb(struct vtn_builder *b,
 790                    struct vtn_value *val, int member,
 791                     const struct vtn_decoration *dec, void *ctx)
 792 {
 793    struct vtn_type *type = val->type;
 794
 795    if (member != -1) {
 796       /* This should have been handled by OpTypeStruct */
 797       assert(val->type->base_type == vtn_base_type_struct);
 798       assert(member >= 0 && member < val->type->length);
 799       return;
 800    }
 801
 802    switch (dec->decoration) {
 803    case SpvDecorationArrayStride:
 804       vtn_assert(type->base_type == vtn_base_type_matrix ||
 805                  type->base_type == vtn_base_type_array ||
 806                  type->base_type == vtn_base_type_pointer);
 807       type->stride = dec->literals[0];
 808       break;
 809    case SpvDecorationBlock:
 810       vtn_assert(type->base_type == vtn_base_type_struct);
 811       type->block = true;
 812       break;
 813    case SpvDecorationBufferBlock:
 814       vtn_assert(type->base_type == vtn_base_type_struct);
 815       type->buffer_block = true;
 816       break;
 817    case SpvDecorationGLSLShared:
 818    case SpvDecorationGLSLPacked:
 819       /* Ignore these, since we get explicit offsets anyways */
 820       break;
 821
 822    case SpvDecorationRowMajor:
 823    case SpvDecorationColMajor:
 824    case SpvDecorationMatrixStride:
 825    case SpvDecorationBuiltIn:
 826    case SpvDecorationNoPerspective:
 827    case SpvDecorationFlat:
 828    case SpvDecorationPatch:
 829    case SpvDecorationCentroid:
 830    case SpvDecorationSample:
 831    case SpvDecorationVolatile:
 832    case SpvDecorationCoherent:
 833    case SpvDecorationNonWritable:
 834    case SpvDecorationNonReadable:
 835    case SpvDecorationUniform:
 836    case SpvDecorationStream:
 837    case SpvDecorationLocation:
 838    case SpvDecorationComponent:
 839    case SpvDecorationOffset:
 840    case SpvDecorationXfbBuffer:
 841    case SpvDecorationXfbStride:
 842       vtn_warn("Decoration only allowed for struct members: %s",
 843                spirv_decoration_to_string(dec->decoration));
 844       break;
 845
 846    case SpvDecorationRelaxedPrecision:
 847    case SpvDecorationSpecId:
 848    case SpvDecorationInvariant:
 849    case SpvDecorationRestrict:
 850    case SpvDecorationAliased:
 851    case SpvDecorationConstant:
 852    case SpvDecorationIndex:
 853    case SpvDecorationBinding:
 854    case SpvDecorationDescriptorSet:
 855    case SpvDecorationLinkageAttributes:
 856    case SpvDecorationNoContraction:
 857    case SpvDecorationInputAttachmentIndex:
 858       vtn_warn("Decoration not allowed on types: %s",
 859                spirv_decoration_to_string(dec->decoration));
 860       break;
 861
 862    case SpvDecorationCPacked:
 863    case SpvDecorationSaturatedConversion:
 864    case SpvDecorationFuncParamAttr:
 865    case SpvDecorationFPRoundingMode:
 866    case SpvDecorationFPFastMathMode:
 867    case SpvDecorationAlignment:
 868       vtn_warn("Decoration only allowed for CL-style kernels: %s",
 869                spirv_decoration_to_string(dec->decoration));
 870       break;
 871
 872    default:
 873       vtn_fail("Unhandled decoration");
 874    }
 875 }
 876
 877 static unsigned
 878 translate_image_format(struct vtn_builder *b, SpvImageFormat format)
 879 {
 880    switch (format) {
 881    case SpvImageFormatUnknown:      return 0;      /* GL_NONE */
 882    case SpvImageFormatRgba32f:      return 0x8814; /* GL_RGBA32F */
 883    case SpvImageFormatRgba16f:      return 0x881A; /* GL_RGBA16F */
 884    case SpvImageFormatR32f:         return 0x822E; /* GL_R32F */
 885    case SpvImageFormatRgba8:        return 0x8058; /* GL_RGBA8 */
 886    case SpvImageFormatRgba8Snorm:   return 0x8F97; /* GL_RGBA8_SNORM */
 887    case SpvImageFormatRg32f:        return 0x8230; /* GL_RG32F */
 888    case SpvImageFormatRg16f:        return 0x822F; /* GL_RG16F */
 889    case SpvImageFormatR11fG11fB10f: return 0x8C3A; /* GL_R11F_G11F_B10F */
 890    case SpvImageFormatR16f:         return 0x822D; /* GL_R16F */
 891    case SpvImageFormatRgba16:       return 0x805B; /* GL_RGBA16 */
 892    case SpvImageFormatRgb10A2:      return 0x8059; /* GL_RGB10_A2 */
 893    case SpvImageFormatRg16:         return 0x822C; /* GL_RG16 */
 894    case SpvImageFormatRg8:          return 0x822B; /* GL_RG8 */
 895    case SpvImageFormatR16:          return 0x822A; /* GL_R16 */
 896    case SpvImageFormatR8:           return 0x8229; /* GL_R8 */
 897    case SpvImageFormatRgba16Snorm:  return 0x8F9B; /* GL_RGBA16_SNORM */
 898    case SpvImageFormatRg16Snorm:    return 0x8F99; /* GL_RG16_SNORM */
 899    case SpvImageFormatRg8Snorm:     return 0x8F95; /* GL_RG8_SNORM */
 900    case SpvImageFormatR16Snorm:     return 0x8F98; /* GL_R16_SNORM */
 901    case SpvImageFormatR8Snorm:      return 0x8F94; /* GL_R8_SNORM */
 902    case SpvImageFormatRgba32i:      return 0x8D82; /* GL_RGBA32I */
 903    case SpvImageFormatRgba16i:      return 0x8D88; /* GL_RGBA16I */
 904    case SpvImageFormatRgba8i:       return 0x8D8E; /* GL_RGBA8I */
 905    case SpvImageFormatR32i:         return 0x8235; /* GL_R32I */
 906    case SpvImageFormatRg32i:        return 0x823B; /* GL_RG32I */
 907    case SpvImageFormatRg16i:        return 0x8239; /* GL_RG16I */
 908    case SpvImageFormatRg8i:         return 0x8237; /* GL_RG8I */
 909    case SpvImageFormatR16i:         return 0x8233; /* GL_R16I */
 910    case SpvImageFormatR8i:          return 0x8231; /* GL_R8I */
 911    case SpvImageFormatRgba32ui:     return 0x8D70; /* GL_RGBA32UI */
 912    case SpvImageFormatRgba16ui:     return 0x8D76; /* GL_RGBA16UI */
 913    case SpvImageFormatRgba8ui:      return 0x8D7C; /* GL_RGBA8UI */
 914    case SpvImageFormatR32ui:        return 0x8236; /* GL_R32UI */
 915    case SpvImageFormatRgb10a2ui:    return 0x906F; /* GL_RGB10_A2UI */
 916    case SpvImageFormatRg32ui:       return 0x823C; /* GL_RG32UI */
 917    case SpvImageFormatRg16ui:       return 0x823A; /* GL_RG16UI */
 918    case SpvImageFormatRg8ui:        return 0x8238; /* GL_RG8UI */
 919    case SpvImageFormatR16ui:        return 0x8234; /* GL_R16UI */
 920    case SpvImageFormatR8ui:         return 0x8232; /* GL_R8UI */
 921    default:
 922       vtn_fail("Invalid image format");
 923    }
 924 }
 925
 926 static struct vtn_type *
 927 vtn_type_layout_std430(struct vtn_builder *b, struct vtn_type *type,
 928                        uint32_t *size_out, uint32_t *align_out)
 929 {
 930    switch (type->base_type) {
 931    case vtn_base_type_scalar: {
 932       uint32_t comp_size = glsl_get_bit_size(type->type) / 8;
 933       *size_out = comp_size;
 934       *align_out = comp_size;
 935       return type;
 936    }
 937
 938    case vtn_base_type_vector: {
 939       uint32_t comp_size = glsl_get_bit_size(type->type) / 8;
 940       unsigned align_comps = type->length == 3 ? 4 : type->length;
 941       *size_out = comp_size * type->length,
 942       *align_out = comp_size * align_comps;
 943       return type;
 944    }
 945
 946    case vtn_base_type_matrix:
 947    case vtn_base_type_array: {
 948       /* We're going to add an array stride */
 949       type = vtn_type_copy(b, type);
 950       uint32_t elem_size, elem_align;
 951       type->array_element = vtn_type_layout_std430(b, type->array_element,
 952                                                    &elem_size, &elem_align);
 953       type->stride = vtn_align_u32(elem_size, elem_align);
 954       *size_out = type->stride * type->length;
 955       *align_out = elem_align;
 956       return type;
 957    }
 958
 959    case vtn_base_type_struct: {
 960       /* We're going to add member offsets */
 961       type = vtn_type_copy(b, type);
 962       uint32_t offset = 0;
 963       uint32_t align = 0;
 964       for (unsigned i = 0; i < type->length; i++) {
 965          uint32_t mem_size, mem_align;
 966          type->members[i] = vtn_type_layout_std430(b, type->members[i],
 967                                                    &mem_size, &mem_align);
 968          offset = vtn_align_u32(offset, mem_align);
 969          type->offsets[i] = offset;
 970          offset += mem_size;
 971          align = MAX2(align, mem_align);
 972       }
 973       *size_out = offset;
 974       *align_out = align;
 975       return type;
 976    }
 977
 978    default:
 979       unreachable("Invalid SPIR-V type for std430");
 980    }
 981 }
 982
 983 static void
 984 vtn_handle_type(struct vtn_builder *b, SpvOp opcode,
 985                 const uint32_t *w, unsigned count)
 986 {
 987    struct vtn_value *val = vtn_push_value(b, w[1], vtn_value_type_type);
 988
 989    val->type = rzalloc(b, struct vtn_type);
 990    val->type->id = w[1];
 991
 992    switch (opcode) {
 993    case SpvOpTypeVoid:
 994       val->type->base_type = vtn_base_type_void;
 995       val->type->type = glsl_void_type();
 996       break;
 997    case SpvOpTypeBool:
 998       val->type->base_type = vtn_base_type_scalar;
 999       val->type->type = glsl_bool_type();
1000       val->type->length = 1;
1001       break;
1002    case SpvOpTypeInt: {
1003       int bit_size = w[2];
1004       const bool signedness = w[3];
1005       val->type->base_type = vtn_base_type_scalar;
1006       switch (bit_size) {
1007       case 64:
1008          val->type->type = (signedness ? glsl_int64_t_type() : glsl_uint64_t_type());
1009          break;
1010       case 32:
1011          val->type->type = (signedness ? glsl_int_type() : glsl_uint_type());
1012          break;
1013       case 16:
1014          val->type->type = (signedness ? glsl_int16_t_type() : glsl_uint16_t_type());
1015          break;
1016       case 8:
1017          val->type->type = (signedness ? glsl_int8_t_type() : glsl_uint8_t_type());
1018          break;
1019       default:
1020          vtn_fail("Invalid int bit size");
1021       }
1022       val->type->length = 1;
1023       break;
1024    }
1025
1026    case SpvOpTypeFloat: {
1027       int bit_size = w[2];
1028       val->type->base_type = vtn_base_type_scalar;
1029       switch (bit_size) {
1030       case 16:
1031          val->type->type = glsl_float16_t_type();
1032          break;
1033       case 32:
1034          val->type->type = glsl_float_type();
1035          break;
1036       case 64:
1037          val->type->type = glsl_double_type();
1038          break;
1039       default:
1040          vtn_fail("Invalid float bit size");
1041       }
1042       val->type->length = 1;
1043       break;
1044    }
1045
1046    case SpvOpTypeVector: {
1047       struct vtn_type *base = vtn_value(b, w[2], vtn_value_type_type)->type;
1048       unsigned elems = w[3];
1049
1050       vtn_fail_if(base->base_type != vtn_base_type_scalar,
1051                   "Base type for OpTypeVector must be a scalar");
1052       vtn_fail_if((elems < 2 || elems > 4) && (elems != 8) && (elems != 16),
1053                   "Invalid component count for OpTypeVector");
1054
1055       val->type->base_type = vtn_base_type_vector;
1056       val->type->type = glsl_vector_type(glsl_get_base_type(base->type), elems);
1057       val->type->length = elems;
1058       val->type->stride = glsl_get_bit_size(base->type) / 8;
1059       val->type->array_element = base;
1060       break;
1061    }
1062
1063    case SpvOpTypeMatrix: {
1064       struct vtn_type *base = vtn_value(b, w[2], vtn_value_type_type)->type;
1065       unsigned columns = w[3];
1066
1067       vtn_fail_if(base->base_type != vtn_base_type_vector,
1068                   "Base type for OpTypeMatrix must be a vector");
1069       vtn_fail_if(columns < 2 || columns > 4,
1070                   "Invalid column count for OpTypeMatrix");
1071
1072       val->type->base_type = vtn_base_type_matrix;
1073       val->type->type = glsl_matrix_type(glsl_get_base_type(base->type),
1074                                          glsl_get_vector_elements(base->type),
1075                                          columns);
1076       vtn_fail_if(glsl_type_is_error(val->type->type),
1077                   "Unsupported base type for OpTypeMatrix");
1078       assert(!glsl_type_is_error(val->type->type));
1079       val->type->length = columns;
1080       val->type->array_element = base;
1081       val->type->row_major = false;
1082       val->type->stride = 0;
1083       break;
1084    }
1085
1086    case SpvOpTypeRuntimeArray:
1087    case SpvOpTypeArray: {
1088       struct vtn_type *array_element =
1089          vtn_value(b, w[2], vtn_value_type_type)->type;
1090
1091       if (opcode == SpvOpTypeRuntimeArray) {
1092          /* A length of 0 is used to denote unsized arrays */
1093          val->type->length = 0;
1094       } else {
1095          val->type->length =
1096             vtn_value(b, w[3], vtn_value_type_constant)->constant->values[0].u32[0];
1097       }
1098
1099       val->type->base_type = vtn_base_type_array;
1100       val->type->type = glsl_array_type(array_element->type, val->type->length);
1101       val->type->array_element = array_element;
1102       val->type->stride = 0;
1103       break;
1104    }
1105
1106    case SpvOpTypeStruct: {
1107       unsigned num_fields = count - 2;
1108       val->type->base_type = vtn_base_type_struct;
1109       val->type->length = num_fields;
1110       val->type->members = ralloc_array(b, struct vtn_type *, num_fields);
1111       val->type->offsets = ralloc_array(b, unsigned, num_fields);
1112
1113       NIR_VLA(struct glsl_struct_field, fields, count);
1114       for (unsigned i = 0; i < num_fields; i++) {
1115          val->type->members[i] =
1116             vtn_value(b, w[i + 2], vtn_value_type_type)->type;
1117          fields[i] = (struct glsl_struct_field) {
1118             .type = val->type->members[i]->type,
1119             .name = ralloc_asprintf(b, "field%d", i),
1120             .location = -1,
1121          };
1122       }
1123
1124       struct member_decoration_ctx ctx = {
1125          .num_fields = num_fields,
1126          .fields = fields,
1127          .type = val->type
1128       };
1129
1130       vtn_foreach_decoration(b, val, struct_member_decoration_cb, &ctx);
1131       vtn_foreach_decoration(b, val, struct_member_matrix_stride_cb, &ctx);
1132
1133       const char *name = val->name ? val->name : "struct";
1134
1135       val->type->type = glsl_struct_type(fields, num_fields, name);
1136       break;
1137    }
1138
1139    case SpvOpTypeFunction: {
1140       val->type->base_type = vtn_base_type_function;
1141       val->type->type = NULL;
1142
1143       val->type->return_type = vtn_value(b, w[2], vtn_value_type_type)->type;
1144
1145       const unsigned num_params = count - 3;
1146       val->type->length = num_params;
1147       val->type->params = ralloc_array(b, struct vtn_type *, num_params);
1148       for (unsigned i = 0; i < count - 3; i++) {
1149          val->type->params[i] =
1150             vtn_value(b, w[i + 3], vtn_value_type_type)->type;
1151       }
1152       break;
1153    }
1154
1155    case SpvOpTypePointer: {
1156       SpvStorageClass storage_class = w[2];
1157       struct vtn_type *deref_type =
1158          vtn_value(b, w[3], vtn_value_type_type)->type;
1159
1160       val->type->base_type = vtn_base_type_pointer;
1161       val->type->storage_class = storage_class;
1162       val->type->deref = deref_type;
1163
1164       if (storage_class == SpvStorageClassUniform ||
1165           storage_class == SpvStorageClassStorageBuffer) {
1166          /* These can actually be stored to nir_variables and used as SSA
1167           * values so they need a real glsl_type.
1168           */
1169          val->type->type = glsl_vector_type(GLSL_TYPE_UINT, 2);
1170       }
1171
1172       if (storage_class == SpvStorageClassWorkgroup &&
1173           b->options->lower_workgroup_access_to_offsets) {
1174          uint32_t size, align;
1175          val->type->deref = vtn_type_layout_std430(b, val->type->deref,
1176                                                    &size, &align);
1177          val->type->length = size;
1178          val->type->align = align;
1179          /* These can actually be stored to nir_variables and used as SSA
1180           * values so they need a real glsl_type.
1181           */
1182          val->type->type = glsl_uint_type();
1183       }
1184       break;
1185    }
1186
1187    case SpvOpTypeImage: {
1188       val->type->base_type = vtn_base_type_image;
1189
1190       const struct vtn_type *sampled_type =
1191          vtn_value(b, w[2], vtn_value_type_type)->type;
1192
1193       vtn_fail_if(sampled_type->base_type != vtn_base_type_scalar ||
1194                   glsl_get_bit_size(sampled_type->type) != 32,
1195                   "Sampled type of OpTypeImage must be a 32-bit scalar");
1196
1197       enum glsl_sampler_dim dim;
1198       switch ((SpvDim)w[3]) {
1199       case SpvDim1D:       dim = GLSL_SAMPLER_DIM_1D;    break;
1200       case SpvDim2D:       dim = GLSL_SAMPLER_DIM_2D;    break;
1201       case SpvDim3D:       dim = GLSL_SAMPLER_DIM_3D;    break;
1202       case SpvDimCube:     dim = GLSL_SAMPLER_DIM_CUBE;  break;
1203       case SpvDimRect:     dim = GLSL_SAMPLER_DIM_RECT;  break;
1204       case SpvDimBuffer:   dim = GLSL_SAMPLER_DIM_BUF;   break;
1205       case SpvDimSubpassData: dim = GLSL_SAMPLER_DIM_SUBPASS; break;
1206       default:
1207          vtn_fail("Invalid SPIR-V image dimensionality");
1208       }
1209
1210       bool is_shadow = w[4];
1211       bool is_array = w[5];
1212       bool multisampled = w[6];
1213       unsigned sampled = w[7];
1214       SpvImageFormat format = w[8];
1215
1216       if (count > 9)
1217          val->type->access_qualifier = w[9];
1218       else
1219          val->type->access_qualifier = SpvAccessQualifierReadWrite;
1220
1221       if (multisampled) {
1222          if (dim == GLSL_SAMPLER_DIM_2D)
1223             dim = GLSL_SAMPLER_DIM_MS;
1224          else if (dim == GLSL_SAMPLER_DIM_SUBPASS)
1225             dim = GLSL_SAMPLER_DIM_SUBPASS_MS;
1226          else
1227             vtn_fail("Unsupported multisampled image type");
1228       }
1229
1230       val->type->image_format = translate_image_format(b, format);
1231
1232       enum glsl_base_type sampled_base_type =
1233          glsl_get_base_type(sampled_type->type);
1234       if (sampled == 1) {
1235          val->type->sampled = true;
1236          val->type->type = glsl_sampler_type(dim, is_shadow, is_array,
1237                                              sampled_base_type);
1238       } else if (sampled == 2) {
1239          vtn_assert(!is_shadow);
1240          val->type->sampled = false;
1241          val->type->type = glsl_image_type(dim, is_array, sampled_base_type);
1242       } else {
1243          vtn_fail("We need to know if the image will be sampled");
1244       }
1245       break;
1246    }
1247
1248    case SpvOpTypeSampledImage:
1249       val->type->base_type = vtn_base_type_sampled_image;
1250       val->type->image = vtn_value(b, w[2], vtn_value_type_type)->type;
1251       val->type->type = val->type->image->type;
1252       break;
1253
1254    case SpvOpTypeSampler:
1255       /* The actual sampler type here doesn't really matter.  It gets
1256        * thrown away the moment you combine it with an image.  What really
1257        * matters is that it's a sampler type as opposed to an integer type
1258        * so the backend knows what to do.
1259        */
1260       val->type->base_type = vtn_base_type_sampler;
1261       val->type->type = glsl_bare_sampler_type();
1262       break;
1263
1264    case SpvOpTypeOpaque:
1265    case SpvOpTypeEvent:
1266    case SpvOpTypeDeviceEvent:
1267    case SpvOpTypeReserveId:
1268    case SpvOpTypeQueue:
1269    case SpvOpTypePipe:
1270    default:
1271       vtn_fail("Unhandled opcode");
1272    }
1273
1274    vtn_foreach_decoration(b, val, type_decoration_cb, NULL);
1275 }
1276
1277 static nir_constant *
1278 vtn_null_constant(struct vtn_builder *b, const struct glsl_type *type)
1279 {
1280    nir_constant *c = rzalloc(b, nir_constant);
1281
1282    /* For pointers and other typeless things, we have to return something but
1283     * it doesn't matter what.
1284     */
1285    if (!type)
1286       return c;
1287
1288    switch (glsl_get_base_type(type)) {
1289    case GLSL_TYPE_INT:
1290    case GLSL_TYPE_UINT:
1291    case GLSL_TYPE_INT16:
1292    case GLSL_TYPE_UINT16:
1293    case GLSL_TYPE_UINT8:
1294    case GLSL_TYPE_INT8:
1295    case GLSL_TYPE_INT64:
1296    case GLSL_TYPE_UINT64:
1297    case GLSL_TYPE_BOOL:
1298    case GLSL_TYPE_FLOAT:
1299    case GLSL_TYPE_FLOAT16:
1300    case GLSL_TYPE_DOUBLE:
1301       /* Nothing to do here.  It's already initialized to zero */
1302       break;
1303
1304    case GLSL_TYPE_ARRAY:
1305       vtn_assert(glsl_get_length(type) > 0);
1306       c->num_elements = glsl_get_length(type);
1307       c->elements = ralloc_array(b, nir_constant *, c->num_elements);
1308
1309       c->elements[0] = vtn_null_constant(b, glsl_get_array_element(type));
1310       for (unsigned i = 1; i < c->num_elements; i++)
1311          c->elements[i] = c->elements[0];
1312       break;
1313
1314    case GLSL_TYPE_STRUCT:
1315       c->num_elements = glsl_get_length(type);
1316       c->elements = ralloc_array(b, nir_constant *, c->num_elements);
1317
1318       for (unsigned i = 0; i < c->num_elements; i++) {
1319          c->elements[i] = vtn_null_constant(b, glsl_get_struct_field(type, i));
1320       }
1321       break;
1322
1323    default:
1324       vtn_fail("Invalid type for null constant");
1325    }
1326
1327    return c;
1328 }
1329
1330 static void
1331 spec_constant_decoration_cb(struct vtn_builder *b, struct vtn_value *v,
1332                              int member, const struct vtn_decoration *dec,
1333                              void *data)
1334 {
1335    vtn_assert(member == -1);
1336    if (dec->decoration != SpvDecorationSpecId)
1337       return;
1338
1339    struct spec_constant_value *const_value = data;
1340
1341    for (unsigned i = 0; i < b->num_specializations; i++) {
1342       if (b->specializations[i].id == dec->literals[0]) {
1343          if (const_value->is_double)
1344             const_value->data64 = b->specializations[i].data64;
1345          else
1346             const_value->data32 = b->specializations[i].data32;
1347          return;
1348       }
1349    }
1350 }
1351
1352 static uint32_t
1353 get_specialization(struct vtn_builder *b, struct vtn_value *val,
1354                    uint32_t const_value)
1355 {
1356    struct spec_constant_value data;
1357    data.is_double = false;
1358    data.data32 = const_value;
1359    vtn_foreach_decoration(b, val, spec_constant_decoration_cb, &data);
1360    return data.data32;
1361 }
1362
1363 static uint64_t
1364 get_specialization64(struct vtn_builder *b, struct vtn_value *val,
1365                    uint64_t const_value)
1366 {
1367    struct spec_constant_value data;
1368    data.is_double = true;
1369    data.data64 = const_value;
1370    vtn_foreach_decoration(b, val, spec_constant_decoration_cb, &data);
1371    return data.data64;
1372 }
1373
1374 static void
1375 handle_workgroup_size_decoration_cb(struct vtn_builder *b,
1376                                     struct vtn_value *val,
1377                                     int member,
1378                                     const struct vtn_decoration *dec,
1379                                     void *data)
1380 {
1381    vtn_assert(member == -1);
1382    if (dec->decoration != SpvDecorationBuiltIn ||
1383        dec->literals[0] != SpvBuiltInWorkgroupSize)
1384       return;
1385
1386    vtn_assert(val->type->type == glsl_vector_type(GLSL_TYPE_UINT, 3));
1387
1388    b->shader->info.cs.local_size[0] = val->constant->values[0].u32[0];
1389    b->shader->info.cs.local_size[1] = val->constant->values[0].u32[1];
1390    b->shader->info.cs.local_size[2] = val->constant->values[0].u32[2];
1391 }
1392
1393 static void
1394 vtn_handle_constant(struct vtn_builder *b, SpvOp opcode,
1395                     const uint32_t *w, unsigned count)
1396 {
1397    struct vtn_value *val = vtn_push_value(b, w[2], vtn_value_type_constant);
1398    val->constant = rzalloc(b, nir_constant);
1399    switch (opcode) {
1400    case SpvOpConstantTrue:
1401    case SpvOpConstantFalse:
1402    case SpvOpSpecConstantTrue:
1403    case SpvOpSpecConstantFalse: {
1404       vtn_fail_if(val->type->type != glsl_bool_type(),
1405                   "Result type of %s must be OpTypeBool",
1406                   spirv_op_to_string(opcode));
1407
1408       uint32_t int_val = (opcode == SpvOpConstantTrue ||
1409                           opcode == SpvOpSpecConstantTrue);
1410
1411       if (opcode == SpvOpSpecConstantTrue ||
1412           opcode == SpvOpSpecConstantFalse)
1413          int_val = get_specialization(b, val, int_val);
1414
1415       val->constant->values[0].u32[0] = int_val ? NIR_TRUE : NIR_FALSE;
1416       break;
1417    }
1418
1419    case SpvOpConstant: {
1420       vtn_fail_if(val->type->base_type != vtn_base_type_scalar,
1421                   "Result type of %s must be a scalar",
1422                   spirv_op_to_string(opcode));
1423       int bit_size = glsl_get_bit_size(val->type->type);
1424       switch (bit_size) {
1425       case 64:
1426          val->constant->values->u64[0] = vtn_u64_literal(&w[3]);
1427          break;
1428       case 32:
1429          val->constant->values->u32[0] = w[3];
1430          break;
1431       case 16:
1432          val->constant->values->u16[0] = w[3];
1433          break;
1434       case 8:
1435          val->constant->values->u8[0] = w[3];
1436          break;
1437       default:
1438          vtn_fail("Unsupported SpvOpConstant bit size");
1439       }
1440       break;
1441    }
1442
1443    case SpvOpSpecConstant: {
1444       vtn_fail_if(val->type->base_type != vtn_base_type_scalar,
1445                   "Result type of %s must be a scalar",
1446                   spirv_op_to_string(opcode));
1447       int bit_size = glsl_get_bit_size(val->type->type);
1448       switch (bit_size) {
1449       case 64:
1450          val->constant->values[0].u64[0] =
1451             get_specialization64(b, val, vtn_u64_literal(&w[3]));
1452          break;
1453       case 32:
1454          val->constant->values[0].u32[0] = get_specialization(b, val, w[3]);
1455          break;
1456       case 16:
1457          val->constant->values[0].u16[0] = get_specialization(b, val, w[3]);
1458          break;
1459       case 8:
1460          val->constant->values[0].u8[0] = get_specialization(b, val, w[3]);
1461          break;
1462       default:
1463          vtn_fail("Unsupported SpvOpSpecConstant bit size");
1464       }
1465       break;
1466    }
1467
1468    case SpvOpSpecConstantComposite:
1469    case SpvOpConstantComposite: {
1470       unsigned elem_count = count - 3;
1471       vtn_fail_if(elem_count != val->type->length,
1472                   "%s has %u constituents, expected %u",
1473                   spirv_op_to_string(opcode), elem_count, val->type->length);
1474
1475       nir_constant **elems = ralloc_array(b, nir_constant *, elem_count);
1476       for (unsigned i = 0; i < elem_count; i++)
1477          elems[i] = vtn_value(b, w[i + 3], vtn_value_type_constant)->constant;
1478
1479       switch (val->type->base_type) {
1480       case vtn_base_type_vector: {
1481          assert(glsl_type_is_vector(val->type->type));
1482          int bit_size = glsl_get_bit_size(val->type->type);
1483          for (unsigned i = 0; i < elem_count; i++) {
1484             switch (bit_size) {
1485             case 64:
1486                val->constant->values[0].u64[i] = elems[i]->values[0].u64[0];
1487                break;
1488             case 32:
1489                val->constant->values[0].u32[i] = elems[i]->values[0].u32[0];
1490                break;
1491             case 16:
1492                val->constant->values[0].u16[i] = elems[i]->values[0].u16[0];
1493                break;
1494             case 8:
1495                val->constant->values[0].u8[i] = elems[i]->values[0].u8[0];
1496                break;
1497             default:
1498                vtn_fail("Invalid SpvOpConstantComposite bit size");
1499             }
1500          }
1501          break;
1502       }
1503
1504       case vtn_base_type_matrix:
1505          assert(glsl_type_is_matrix(val->type->type));
1506          for (unsigned i = 0; i < elem_count; i++)
1507             val->constant->values[i] = elems[i]->values[0];
1508          break;
1509
1510       case vtn_base_type_struct:
1511       case vtn_base_type_array:
1512          ralloc_steal(val->constant, elems);
1513          val->constant->num_elements = elem_count;
1514          val->constant->elements = elems;
1515          break;
1516
1517       default:
1518          vtn_fail("Result type of %s must be a composite type",
1519                   spirv_op_to_string(opcode));
1520       }
1521       break;
1522    }
1523
1524    case SpvOpSpecConstantOp: {
1525       SpvOp opcode = get_specialization(b, val, w[3]);
1526       switch (opcode) {
1527       case SpvOpVectorShuffle: {
1528          struct vtn_value *v0 = &b->values[w[4]];
1529          struct vtn_value *v1 = &b->values[w[5]];
1530
1531          vtn_assert(v0->value_type == vtn_value_type_constant ||
1532                     v0->value_type == vtn_value_type_undef);
1533          vtn_assert(v1->value_type == vtn_value_type_constant ||
1534                     v1->value_type == vtn_value_type_undef);
1535
1536          unsigned len0 = glsl_get_vector_elements(v0->type->type);
1537          unsigned len1 = glsl_get_vector_elements(v1->type->type);
1538
1539          vtn_assert(len0 + len1 < 16);
1540
1541          unsigned bit_size = glsl_get_bit_size(val->type->type);
1542          unsigned bit_size0 = glsl_get_bit_size(v0->type->type);
1543          unsigned bit_size1 = glsl_get_bit_size(v1->type->type);
1544
1545          vtn_assert(bit_size == bit_size0 && bit_size == bit_size1);
1546          (void)bit_size0; (void)bit_size1;
1547
1548          if (bit_size == 64) {
1549             uint64_t u64[8];
1550             if (v0->value_type == vtn_value_type_constant) {
1551                for (unsigned i = 0; i < len0; i++)
1552                   u64[i] = v0->constant->values[0].u64[i];
1553             }
1554             if (v1->value_type == vtn_value_type_constant) {
1555                for (unsigned i = 0; i < len1; i++)
1556                   u64[len0 + i] = v1->constant->values[0].u64[i];
1557             }
1558
1559             for (unsigned i = 0, j = 0; i < count - 6; i++, j++) {
1560                uint32_t comp = w[i + 6];
1561                /* If component is not used, set the value to a known constant
1562                 * to detect if it is wrongly used.
1563                 */
1564                if (comp == (uint32_t)-1)
1565                   val->constant->values[0].u64[j] = 0xdeadbeefdeadbeef;
1566                else
1567                   val->constant->values[0].u64[j] = u64[comp];
1568             }
1569          } else {
1570             /* This is for both 32-bit and 16-bit values */
1571             uint32_t u32[8];
1572             if (v0->value_type == vtn_value_type_constant) {
1573                for (unsigned i = 0; i < len0; i++)
1574                   u32[i] = v0->constant->values[0].u32[i];
1575             }
1576             if (v1->value_type == vtn_value_type_constant) {
1577                for (unsigned i = 0; i < len1; i++)
1578                   u32[len0 + i] = v1->constant->values[0].u32[i];
1579             }
1580
1581             for (unsigned i = 0, j = 0; i < count - 6; i++, j++) {
1582                uint32_t comp = w[i + 6];
1583                /* If component is not used, set the value to a known constant
1584                 * to detect if it is wrongly used.
1585                 */
1586                if (comp == (uint32_t)-1)
1587                   val->constant->values[0].u32[j] = 0xdeadbeef;
1588                else
1589                   val->constant->values[0].u32[j] = u32[comp];
1590             }
1591          }
1592          break;
1593       }
1594
1595       case SpvOpCompositeExtract:
1596       case SpvOpCompositeInsert: {
1597          struct vtn_value *comp;
1598          unsigned deref_start;
1599          struct nir_constant **c;
1600          if (opcode == SpvOpCompositeExtract) {
1601             comp = vtn_value(b, w[4], vtn_value_type_constant);
1602             deref_start = 5;
1603             c = &comp->constant;
1604          } else {
1605             comp = vtn_value(b, w[5], vtn_value_type_constant);
1606             deref_start = 6;
1607             val->constant = nir_constant_clone(comp->constant,
1608                                                (nir_variable *)b);
1609             c = &val->constant;
1610          }
1611
1612          int elem = -1;
1613          int col = 0;
1614          const struct vtn_type *type = comp->type;
1615          for (unsigned i = deref_start; i < count; i++) {
1616             vtn_fail_if(w[i] > type->length,
1617                         "%uth index of %s is %u but the type has only "
1618                         "%u elements", i - deref_start,
1619                         spirv_op_to_string(opcode), w[i], type->length);
1620
1621             switch (type->base_type) {
1622             case vtn_base_type_vector:
1623                elem = w[i];
1624                type = type->array_element;
1625                break;
1626
1627             case vtn_base_type_matrix:
1628                assert(col == 0 && elem == -1);
1629                col = w[i];
1630                elem = 0;
1631                type = type->array_element;
1632                break;
1633
1634             case vtn_base_type_array:
1635                c = &(*c)->elements[w[i]];
1636                type = type->array_element;
1637                break;
1638
1639             case vtn_base_type_struct:
1640                c = &(*c)->elements[w[i]];
1641                type = type->members[w[i]];
1642                break;
1643
1644             default:
1645                vtn_fail("%s must only index into composite types",
1646                         spirv_op_to_string(opcode));
1647             }
1648          }
1649
1650          if (opcode == SpvOpCompositeExtract) {
1651             if (elem == -1) {
1652                val->constant = *c;
1653             } else {
1654                unsigned num_components = type->length;
1655                unsigned bit_size = glsl_get_bit_size(type->type);
1656                for (unsigned i = 0; i < num_components; i++)
1657                   switch(bit_size) {
1658                   case 64:
1659                      val->constant->values[0].u64[i] = (*c)->values[col].u64[elem + i];
1660                      break;
1661                   case 32:
1662                      val->constant->values[0].u32[i] = (*c)->values[col].u32[elem + i];
1663                      break;
1664                   case 16:
1665                      val->constant->values[0].u16[i] = (*c)->values[col].u16[elem + i];
1666                      break;
1667                   case 8:
1668                      val->constant->values[0].u8[i] = (*c)->values[col].u8[elem + i];
1669                      break;
1670                   default:
1671                      vtn_fail("Invalid SpvOpCompositeExtract bit size");
1672                   }
1673             }
1674          } else {
1675             struct vtn_value *insert =
1676                vtn_value(b, w[4], vtn_value_type_constant);
1677             vtn_assert(insert->type == type);
1678             if (elem == -1) {
1679                *c = insert->constant;
1680             } else {
1681                unsigned num_components = type->length;
1682                unsigned bit_size = glsl_get_bit_size(type->type);
1683                for (unsigned i = 0; i < num_components; i++)
1684                   switch (bit_size) {
1685                   case 64:
1686                      (*c)->values[col].u64[elem + i] = insert->constant->values[0].u64[i];
1687                      break;
1688                   case 32:
1689                      (*c)->values[col].u32[elem + i] = insert->constant->values[0].u32[i];
1690                      break;
1691                   case 16:
1692                      (*c)->values[col].u16[elem + i] = insert->constant->values[0].u16[i];
1693                      break;
1694                   case 8:
1695                      (*c)->values[col].u8[elem + i] = insert->constant->values[0].u8[i];
1696                      break;
1697                   default:
1698                      vtn_fail("Invalid SpvOpCompositeInsert bit size");
1699                   }
1700             }
1701          }
1702          break;
1703       }
1704
1705       default: {
1706          bool swap;
1707          nir_alu_type dst_alu_type = nir_get_nir_type_for_glsl_type(val->type->type);
1708          nir_alu_type src_alu_type = dst_alu_type;
1709          unsigned num_components = glsl_get_vector_elements(val->type->type);
1710          unsigned bit_size;
1711
1712          vtn_assert(count <= 7);
1713
1714          switch (opcode) {
1715          case SpvOpSConvert:
1716          case SpvOpFConvert:
1717             /* We have a source in a conversion */
1718             src_alu_type =
1719                nir_get_nir_type_for_glsl_type(
1720                   vtn_value(b, w[4], vtn_value_type_constant)->type->type);
1721             /* We use the bitsize of the conversion source to evaluate the opcode later */
1722             bit_size = glsl_get_bit_size(
1723                vtn_value(b, w[4], vtn_value_type_constant)->type->type);
1724             break;
1725          default:
1726             bit_size = glsl_get_bit_size(val->type->type);
1727          };
1728
1729          nir_op op = vtn_nir_alu_op_for_spirv_opcode(b, opcode, &swap,
1730                                                      nir_alu_type_get_type_size(src_alu_type),
1731                                                      nir_alu_type_get_type_size(dst_alu_type));
1732          nir_const_value src[4];
1733
1734          for (unsigned i = 0; i < count - 4; i++) {
1735             nir_constant *c =
1736                vtn_value(b, w[4 + i], vtn_value_type_constant)->constant;
1737
1738             unsigned j = swap ? 1 - i : i;
1739             src[j] = c->values[0];
1740          }
1741
1742          val->constant->values[0] =
1743             nir_eval_const_opcode(op, num_components, bit_size, src);
1744          break;
1745       } /* default */
1746       }
1747       break;
1748    }
1749
1750    case SpvOpConstantNull:
1751       val->constant = vtn_null_constant(b, val->type->type);
1752       break;
1753
1754    case SpvOpConstantSampler:
1755       vtn_fail("OpConstantSampler requires Kernel Capability");
1756       break;
1757
1758    default:
1759       vtn_fail("Unhandled opcode");
1760    }
1761
1762    /* Now that we have the value, update the workgroup size if needed */
1763    vtn_foreach_decoration(b, val, handle_workgroup_size_decoration_cb, NULL);
1764 }
1765
1766 static void
1767 vtn_handle_function_call(struct vtn_builder *b, SpvOp opcode,
1768                          const uint32_t *w, unsigned count)
1769 {
1770    struct vtn_type *res_type = vtn_value(b, w[1], vtn_value_type_type)->type;
1771    struct vtn_function *vtn_callee =
1772       vtn_value(b, w[3], vtn_value_type_function)->func;
1773    struct nir_function *callee = vtn_callee->impl->function;
1774
1775    vtn_callee->referenced = true;
1776
1777    nir_call_instr *call = nir_call_instr_create(b->nb.shader, callee);
1778    for (unsigned i = 0; i < call->num_params; i++) {
1779       unsigned arg_id = w[4 + i];
1780       struct vtn_value *arg = vtn_untyped_value(b, arg_id);
1781       if (arg->value_type == vtn_value_type_pointer &&
1782           arg->pointer->ptr_type->type == NULL) {
1783          nir_deref_var *d = vtn_pointer_to_deref(b, arg->pointer);
1784          call->params[i] = nir_deref_var_clone(d, call);
1785       } else {
1786          struct vtn_ssa_value *arg_ssa = vtn_ssa_value(b, arg_id);
1787
1788          /* Make a temporary to store the argument in */
1789          nir_variable *tmp =
1790             nir_local_variable_create(b->nb.impl, arg_ssa->type, "arg_tmp");
1791          call->params[i] = nir_deref_var_create(call, tmp);
1792
1793          vtn_local_store(b, arg_ssa, call->params[i]);
1794       }
1795    }
1796
1797    nir_variable *out_tmp = NULL;
1798    vtn_assert(res_type->type == callee->return_type);
1799    if (!glsl_type_is_void(callee->return_type)) {
1800       out_tmp = nir_local_variable_create(b->nb.impl, callee->return_type,
1801                                           "out_tmp");
1802       call->return_deref = nir_deref_var_create(call, out_tmp);
1803    }
1804
1805    nir_builder_instr_insert(&b->nb, &call->instr);
1806
1807    if (glsl_type_is_void(callee->return_type)) {
1808       vtn_push_value(b, w[2], vtn_value_type_undef);
1809    } else {
1810       vtn_push_ssa(b, w[2], res_type, vtn_local_load(b, call->return_deref));
1811    }
1812 }
1813
1814 struct vtn_ssa_value *
1815 vtn_create_ssa_value(struct vtn_builder *b, const struct glsl_type *type)
1816 {
1817    struct vtn_ssa_value *val = rzalloc(b, struct vtn_ssa_value);
1818    val->type = type;
1819
1820    if (!glsl_type_is_vector_or_scalar(type)) {
1821       unsigned elems = glsl_get_length(type);
1822       val->elems = ralloc_array(b, struct vtn_ssa_value *, elems);
1823       for (unsigned i = 0; i < elems; i++) {
1824          const struct glsl_type *child_type;
1825
1826          switch (glsl_get_base_type(type)) {
1827          case GLSL_TYPE_INT:
1828          case GLSL_TYPE_UINT:
1829          case GLSL_TYPE_INT16:
1830          case GLSL_TYPE_UINT16:
1831          case GLSL_TYPE_UINT8:
1832          case GLSL_TYPE_INT8:
1833          case GLSL_TYPE_INT64:
1834          case GLSL_TYPE_UINT64:
1835          case GLSL_TYPE_BOOL:
1836          case GLSL_TYPE_FLOAT:
1837          case GLSL_TYPE_FLOAT16:
1838          case GLSL_TYPE_DOUBLE:
1839             child_type = glsl_get_column_type(type);
1840             break;
1841          case GLSL_TYPE_ARRAY:
1842             child_type = glsl_get_array_element(type);
1843             break;
1844          case GLSL_TYPE_STRUCT:
1845             child_type = glsl_get_struct_field(type, i);
1846             break;
1847          default:
1848             vtn_fail("unkown base type");
1849          }
1850
1851          val->elems[i] = vtn_create_ssa_value(b, child_type);
1852       }
1853    }
1854
1855    return val;
1856 }
1857
1858 static nir_tex_src
1859 vtn_tex_src(struct vtn_builder *b, unsigned index, nir_tex_src_type type)
1860 {
1861    nir_tex_src src;
1862    src.src = nir_src_for_ssa(vtn_ssa_value(b, index)->def);
1863    src.src_type = type;
1864    return src;
1865 }
1866
1867 static void
1868 vtn_handle_texture(struct vtn_builder *b, SpvOp opcode,
1869                    const uint32_t *w, unsigned count)
1870 {
1871    if (opcode == SpvOpSampledImage) {
1872       struct vtn_value *val =
1873          vtn_push_value(b, w[2], vtn_value_type_sampled_image);
1874       val->sampled_image = ralloc(b, struct vtn_sampled_image);
1875       val->sampled_image->type =
1876          vtn_value(b, w[1], vtn_value_type_type)->type;
1877       val->sampled_image->image =
1878          vtn_value(b, w[3], vtn_value_type_pointer)->pointer;
1879       val->sampled_image->sampler =
1880          vtn_value(b, w[4], vtn_value_type_pointer)->pointer;
1881       return;
1882    } else if (opcode == SpvOpImage) {
1883       struct vtn_value *val = vtn_push_value(b, w[2], vtn_value_type_pointer);
1884       struct vtn_value *src_val = vtn_untyped_value(b, w[3]);
1885       if (src_val->value_type == vtn_value_type_sampled_image) {
1886          val->pointer = src_val->sampled_image->image;
1887       } else {
1888          vtn_assert(src_val->value_type == vtn_value_type_pointer);
1889          val->pointer = src_val->pointer;
1890       }
1891       return;
1892    }
1893
1894    struct vtn_type *ret_type = vtn_value(b, w[1], vtn_value_type_type)->type;
1895    struct vtn_value *val = vtn_push_value(b, w[2], vtn_value_type_ssa);
1896
1897    struct vtn_sampled_image sampled;
1898    struct vtn_value *sampled_val = vtn_untyped_value(b, w[3]);
1899    if (sampled_val->value_type == vtn_value_type_sampled_image) {
1900       sampled = *sampled_val->sampled_image;
1901    } else {
1902       vtn_assert(sampled_val->value_type == vtn_value_type_pointer);
1903       sampled.type = sampled_val->pointer->type;
1904       sampled.image = NULL;
1905       sampled.sampler = sampled_val->pointer;
1906    }
1907
1908    const struct glsl_type *image_type = sampled.type->type;
1909    const enum glsl_sampler_dim sampler_dim = glsl_get_sampler_dim(image_type);
1910    const bool is_array = glsl_sampler_type_is_array(image_type);
1911
1912    /* Figure out the base texture operation */
1913    nir_texop texop;
1914    switch (opcode) {
1915    case SpvOpImageSampleImplicitLod:
1916    case SpvOpImageSampleDrefImplicitLod:
1917    case SpvOpImageSampleProjImplicitLod:
1918    case SpvOpImageSampleProjDrefImplicitLod:
1919       texop = nir_texop_tex;
1920       break;
1921
1922    case SpvOpImageSampleExplicitLod:
1923    case SpvOpImageSampleDrefExplicitLod:
1924    case SpvOpImageSampleProjExplicitLod:
1925    case SpvOpImageSampleProjDrefExplicitLod:
1926       texop = nir_texop_txl;
1927       break;
1928
1929    case SpvOpImageFetch:
1930       if (glsl_get_sampler_dim(image_type) == GLSL_SAMPLER_DIM_MS) {
1931          texop = nir_texop_txf_ms;
1932       } else {
1933          texop = nir_texop_txf;
1934       }
1935       break;
1936
1937    case SpvOpImageGather:
1938    case SpvOpImageDrefGather:
1939       texop = nir_texop_tg4;
1940       break;
1941
1942    case SpvOpImageQuerySizeLod:
1943    case SpvOpImageQuerySize:
1944       texop = nir_texop_txs;
1945       break;
1946
1947    case SpvOpImageQueryLod:
1948       texop = nir_texop_lod;
1949       break;
1950
1951    case SpvOpImageQueryLevels:
1952       texop = nir_texop_query_levels;
1953       break;
1954
1955    case SpvOpImageQuerySamples:
1956       texop = nir_texop_texture_samples;
1957       break;
1958
1959    default:
1960       vtn_fail("Unhandled opcode");
1961    }
1962
1963    nir_tex_src srcs[8]; /* 8 should be enough */
1964    nir_tex_src *p = srcs;
1965
1966    unsigned idx = 4;
1967
1968    struct nir_ssa_def *coord;
1969    unsigned coord_components;
1970    switch (opcode) {
1971    case SpvOpImageSampleImplicitLod:
1972    case SpvOpImageSampleExplicitLod:
1973    case SpvOpImageSampleDrefImplicitLod:
1974    case SpvOpImageSampleDrefExplicitLod:
1975    case SpvOpImageSampleProjImplicitLod:
1976    case SpvOpImageSampleProjExplicitLod:
1977    case SpvOpImageSampleProjDrefImplicitLod:
1978    case SpvOpImageSampleProjDrefExplicitLod:
1979    case SpvOpImageFetch:
1980    case SpvOpImageGather:
1981    case SpvOpImageDrefGather:
1982    case SpvOpImageQueryLod: {
1983       /* All these types have the coordinate as their first real argument */
1984       switch (sampler_dim) {
1985       case GLSL_SAMPLER_DIM_1D:
1986       case GLSL_SAMPLER_DIM_BUF:
1987          coord_components = 1;
1988          break;
1989       case GLSL_SAMPLER_DIM_2D:
1990       case GLSL_SAMPLER_DIM_RECT:
1991       case GLSL_SAMPLER_DIM_MS:
1992          coord_components = 2;
1993          break;
1994       case GLSL_SAMPLER_DIM_3D:
1995       case GLSL_SAMPLER_DIM_CUBE:
1996          coord_components = 3;
1997          break;
1998       default:
1999          vtn_fail("Invalid sampler type");
2000       }
2001
2002       if (is_array && texop != nir_texop_lod)
2003          coord_components++;
2004
2005       coord = vtn_ssa_value(b, w[idx++])->def;
2006       p->src = nir_src_for_ssa(nir_channels(&b->nb, coord,
2007                                             (1 << coord_components) - 1));
2008       p->src_type = nir_tex_src_coord;
2009       p++;
2010       break;
2011    }
2012
2013    default:
2014       coord = NULL;
2015       coord_components = 0;
2016       break;
2017    }
2018
2019    switch (opcode) {
2020    case SpvOpImageSampleProjImplicitLod:
2021    case SpvOpImageSampleProjExplicitLod:
2022    case SpvOpImageSampleProjDrefImplicitLod:
2023    case SpvOpImageSampleProjDrefExplicitLod:
2024       /* These have the projector as the last coordinate component */
2025       p->src = nir_src_for_ssa(nir_channel(&b->nb, coord, coord_components));
2026       p->src_type = nir_tex_src_projector;
2027       p++;
2028       break;
2029
2030    default:
2031       break;
2032    }
2033
2034    bool is_shadow = false;
2035    unsigned gather_component = 0;
2036    switch (opcode) {
2037    case SpvOpImageSampleDrefImplicitLod:
2038    case SpvOpImageSampleDrefExplicitLod:
2039    case SpvOpImageSampleProjDrefImplicitLod:
2040    case SpvOpImageSampleProjDrefExplicitLod:
2041    case SpvOpImageDrefGather:
2042       /* These all have an explicit depth value as their next source */
2043       is_shadow = true;
2044       (*p++) = vtn_tex_src(b, w[idx++], nir_tex_src_comparator);
2045       break;
2046
2047    case SpvOpImageGather:
2048       /* This has a component as its next source */
2049       gather_component =
2050          vtn_value(b, w[idx++], vtn_value_type_constant)->constant->values[0].u32[0];
2051       break;
2052
2053    default:
2054       break;
2055    }
2056
2057    /* For OpImageQuerySizeLod, we always have an LOD */
2058    if (opcode == SpvOpImageQuerySizeLod)
2059       (*p++) = vtn_tex_src(b, w[idx++], nir_tex_src_lod);
2060
2061    /* Now we need to handle some number of optional arguments */
2062    const struct vtn_ssa_value *gather_offsets = NULL;
2063    if (idx < count) {
2064       uint32_t operands = w[idx++];
2065
2066       if (operands & SpvImageOperandsBiasMask) {
2067          vtn_assert(texop == nir_texop_tex);
2068          texop = nir_texop_txb;
2069          (*p++) = vtn_tex_src(b, w[idx++], nir_tex_src_bias);
2070       }
2071
2072       if (operands & SpvImageOperandsLodMask) {
2073          vtn_assert(texop == nir_texop_txl || texop == nir_texop_txf ||
2074                     texop == nir_texop_txs);
2075          (*p++) = vtn_tex_src(b, w[idx++], nir_tex_src_lod);
2076       }
2077
2078       if (operands & SpvImageOperandsGradMask) {
2079          vtn_assert(texop == nir_texop_txl);
2080          texop = nir_texop_txd;
2081          (*p++) = vtn_tex_src(b, w[idx++], nir_tex_src_ddx);
2082          (*p++) = vtn_tex_src(b, w[idx++], nir_tex_src_ddy);
2083       }
2084
2085       if (operands & SpvImageOperandsOffsetMask ||
2086           operands & SpvImageOperandsConstOffsetMask)
2087          (*p++) = vtn_tex_src(b, w[idx++], nir_tex_src_offset);
2088
2089       if (operands & SpvImageOperandsConstOffsetsMask) {
2090          nir_tex_src none = {0};
2091          gather_offsets = vtn_ssa_value(b, w[idx++]);
2092          (*p++) = none;
2093       }
2094
2095       if (operands & SpvImageOperandsSampleMask) {
2096          vtn_assert(texop == nir_texop_txf_ms);
2097          texop = nir_texop_txf_ms;
2098          (*p++) = vtn_tex_src(b, w[idx++], nir_tex_src_ms_index);
2099       }
2100    }
2101    /* We should have now consumed exactly all of the arguments */
2102    vtn_assert(idx == count);
2103
2104    nir_tex_instr *instr = nir_tex_instr_create(b->shader, p - srcs);
2105    instr->op = texop;
2106
2107    memcpy(instr->src, srcs, instr->num_srcs * sizeof(*instr->src));
2108
2109    instr->coord_components = coord_components;
2110    instr->sampler_dim = sampler_dim;
2111    instr->is_array = is_array;
2112    instr->is_shadow = is_shadow;
2113    instr->is_new_style_shadow =
2114       is_shadow && glsl_get_components(ret_type->type) == 1;
2115    instr->component = gather_component;
2116
2117    switch (glsl_get_sampler_result_type(image_type)) {
2118    case GLSL_TYPE_FLOAT:   instr->dest_type = nir_type_float;     break;
2119    case GLSL_TYPE_INT:     instr->dest_type = nir_type_int;       break;
2120    case GLSL_TYPE_UINT:    instr->dest_type = nir_type_uint;  break;
2121    case GLSL_TYPE_BOOL:    instr->dest_type = nir_type_bool;      break;
2122    default:
2123       vtn_fail("Invalid base type for sampler result");
2124    }
2125
2126    nir_deref_var *sampler = vtn_pointer_to_deref(b, sampled.sampler);
2127    nir_deref_var *texture;
2128    if (sampled.image) {
2129       nir_deref_var *image = vtn_pointer_to_deref(b, sampled.image);
2130       texture = image;
2131    } else {
2132       texture = sampler;
2133    }
2134
2135    instr->texture = nir_deref_var_clone(texture, instr);
2136
2137    switch (instr->op) {
2138    case nir_texop_tex:
2139    case nir_texop_txb:
2140    case nir_texop_txl:
2141    case nir_texop_txd:
2142    case nir_texop_tg4:
2143       /* These operations require a sampler */
2144       instr->sampler = nir_deref_var_clone(sampler, instr);
2145       break;
2146    case nir_texop_txf:
2147    case nir_texop_txf_ms:
2148    case nir_texop_txs:
2149    case nir_texop_lod:
2150    case nir_texop_query_levels:
2151    case nir_texop_texture_samples:
2152    case nir_texop_samples_identical:
2153       /* These don't */
2154       instr->sampler = NULL;
2155       break;
2156    case nir_texop_txf_ms_mcs:
2157       vtn_fail("unexpected nir_texop_txf_ms_mcs");
2158    }
2159
2160    nir_ssa_dest_init(&instr->instr, &instr->dest,
2161                      nir_tex_instr_dest_size(instr), 32, NULL);
2162
2163    vtn_assert(glsl_get_vector_elements(ret_type->type) ==
2164               nir_tex_instr_dest_size(instr));
2165
2166    nir_ssa_def *def;
2167    nir_instr *instruction;
2168    if (gather_offsets) {
2169       vtn_assert(glsl_get_base_type(gather_offsets->type) == GLSL_TYPE_ARRAY);
2170       vtn_assert(glsl_get_length(gather_offsets->type) == 4);
2171       nir_tex_instr *instrs[4] = {instr, NULL, NULL, NULL};
2172
2173       /* Copy the current instruction 4x */
2174       for (uint32_t i = 1; i < 4; i++) {
2175          instrs[i] = nir_tex_instr_create(b->shader, instr->num_srcs);
2176          instrs[i]->op = instr->op;
2177          instrs[i]->coord_components = instr->coord_components;
2178          instrs[i]->sampler_dim = instr->sampler_dim;
2179          instrs[i]->is_array = instr->is_array;
2180          instrs[i]->is_shadow = instr->is_shadow;
2181          instrs[i]->is_new_style_shadow = instr->is_new_style_shadow;
2182          instrs[i]->component = instr->component;
2183          instrs[i]->dest_type = instr->dest_type;
2184          instrs[i]->texture = nir_deref_var_clone(texture, instrs[i]);
2185          instrs[i]->sampler = NULL;
2186
2187          memcpy(instrs[i]->src, srcs, instr->num_srcs * sizeof(*instr->src));
2188
2189          nir_ssa_dest_init(&instrs[i]->instr, &instrs[i]->dest,
2190                            nir_tex_instr_dest_size(instr), 32, NULL);
2191       }
2192
2193       /* Fill in the last argument with the offset from the passed in offsets
2194        * and insert the instruction into the stream.
2195        */
2196       for (uint32_t i = 0; i < 4; i++) {
2197          nir_tex_src src;
2198          src.src = nir_src_for_ssa(gather_offsets->elems[i]->def);
2199          src.src_type = nir_tex_src_offset;
2200          instrs[i]->src[instrs[i]->num_srcs - 1] = src;
2201          nir_builder_instr_insert(&b->nb, &instrs[i]->instr);
2202       }
2203
2204       /* Combine the results of the 4 instructions by taking their .w
2205        * components
2206        */
2207       nir_alu_instr *vec4 = nir_alu_instr_create(b->shader, nir_op_vec4);
2208       nir_ssa_dest_init(&vec4->instr, &vec4->dest.dest, 4, 32, NULL);
2209       vec4->dest.write_mask = 0xf;
2210       for (uint32_t i = 0; i < 4; i++) {
2211          vec4->src[i].src = nir_src_for_ssa(&instrs[i]->dest.ssa);
2212          vec4->src[i].swizzle[0] = 3;
2213       }
2214       def = &vec4->dest.dest.ssa;
2215       instruction = &vec4->instr;
2216    } else {
2217       def = &instr->dest.ssa;
2218       instruction = &instr->instr;
2219    }
2220
2221    val->ssa = vtn_create_ssa_value(b, ret_type->type);
2222    val->ssa->def = def;
2223
2224    nir_builder_instr_insert(&b->nb, instruction);
2225 }
2226
2227 static void
2228 fill_common_atomic_sources(struct vtn_builder *b, SpvOp opcode,
2229                            const uint32_t *w, nir_src *src)
2230 {
2231    switch (opcode) {
2232    case SpvOpAtomicIIncrement:
2233       src[0] = nir_src_for_ssa(nir_imm_int(&b->nb, 1));
2234       break;
2235
2236    case SpvOpAtomicIDecrement:
2237       src[0] = nir_src_for_ssa(nir_imm_int(&b->nb, -1));
2238       break;
2239
2240    case SpvOpAtomicISub:
2241       src[0] =
2242          nir_src_for_ssa(nir_ineg(&b->nb, vtn_ssa_value(b, w[6])->def));
2243       break;
2244
2245    case SpvOpAtomicCompareExchange:
2246       src[0] = nir_src_for_ssa(vtn_ssa_value(b, w[8])->def);
2247       src[1] = nir_src_for_ssa(vtn_ssa_value(b, w[7])->def);
2248       break;
2249
2250    case SpvOpAtomicExchange:
2251    case SpvOpAtomicIAdd:
2252    case SpvOpAtomicSMin:
2253    case SpvOpAtomicUMin:
2254    case SpvOpAtomicSMax:
2255    case SpvOpAtomicUMax:
2256    case SpvOpAtomicAnd:
2257    case SpvOpAtomicOr:
2258    case SpvOpAtomicXor:
2259       src[0] = nir_src_for_ssa(vtn_ssa_value(b, w[6])->def);
2260       break;
2261
2262    default:
2263       vtn_fail("Invalid SPIR-V atomic");
2264    }
2265 }
2266
2267 static nir_ssa_def *
2268 get_image_coord(struct vtn_builder *b, uint32_t value)
2269 {
2270    struct vtn_ssa_value *coord = vtn_ssa_value(b, value);
2271
2272    /* The image_load_store intrinsics assume a 4-dim coordinate */
2273    unsigned dim = glsl_get_vector_elements(coord->type);
2274    unsigned swizzle[4];
2275    for (unsigned i = 0; i < 4; i++)
2276       swizzle[i] = MIN2(i, dim - 1);
2277
2278    return nir_swizzle(&b->nb, coord->def, swizzle, 4, false);
2279 }
2280
2281 static void
2282 vtn_handle_image(struct vtn_builder *b, SpvOp opcode,
2283                  const uint32_t *w, unsigned count)
2284 {
2285    /* Just get this one out of the way */
2286    if (opcode == SpvOpImageTexelPointer) {
2287       struct vtn_value *val =
2288          vtn_push_value(b, w[2], vtn_value_type_image_pointer);
2289       val->image = ralloc(b, struct vtn_image_pointer);
2290
2291       val->image->image = vtn_value(b, w[3], vtn_value_type_pointer)->pointer;
2292       val->image->coord = get_image_coord(b, w[4]);
2293       val->image->sample = vtn_ssa_value(b, w[5])->def;
2294       return;
2295    }
2296
2297    struct vtn_image_pointer image;
2298
2299    switch (opcode) {
2300    case SpvOpAtomicExchange:
2301    case SpvOpAtomicCompareExchange:
2302    case SpvOpAtomicCompareExchangeWeak:
2303    case SpvOpAtomicIIncrement:
2304    case SpvOpAtomicIDecrement:
2305    case SpvOpAtomicIAdd:
2306    case SpvOpAtomicISub:
2307    case SpvOpAtomicLoad:
2308    case SpvOpAtomicSMin:
2309    case SpvOpAtomicUMin:
2310    case SpvOpAtomicSMax:
2311    case SpvOpAtomicUMax:
2312    case SpvOpAtomicAnd:
2313    case SpvOpAtomicOr:
2314    case SpvOpAtomicXor:
2315       image = *vtn_value(b, w[3], vtn_value_type_image_pointer)->image;
2316       break;
2317
2318    case SpvOpAtomicStore:
2319       image = *vtn_value(b, w[1], vtn_value_type_image_pointer)->image;
2320       break;
2321
2322    case SpvOpImageQuerySize:
2323       image.image = vtn_value(b, w[3], vtn_value_type_pointer)->pointer;
2324       image.coord = NULL;
2325       image.sample = NULL;
2326       break;
2327
2328    case SpvOpImageRead:
2329       image.image = vtn_value(b, w[3], vtn_value_type_pointer)->pointer;
2330       image.coord = get_image_coord(b, w[4]);
2331
2332       if (count > 5 && (w[5] & SpvImageOperandsSampleMask)) {
2333          vtn_assert(w[5] == SpvImageOperandsSampleMask);
2334          image.sample = vtn_ssa_value(b, w[6])->def;
2335       } else {
2336          image.sample = nir_ssa_undef(&b->nb, 1, 32);
2337       }
2338       break;
2339
2340    case SpvOpImageWrite:
2341       image.image = vtn_value(b, w[1], vtn_value_type_pointer)->pointer;
2342       image.coord = get_image_coord(b, w[2]);
2343
2344       /* texel = w[3] */
2345
2346       if (count > 4 && (w[4] & SpvImageOperandsSampleMask)) {
2347          vtn_assert(w[4] == SpvImageOperandsSampleMask);
2348          image.sample = vtn_ssa_value(b, w[5])->def;
2349       } else {
2350          image.sample = nir_ssa_undef(&b->nb, 1, 32);
2351       }
2352       break;
2353
2354    default:
2355       vtn_fail("Invalid image opcode");
2356    }
2357
2358    nir_intrinsic_op op;
2359    switch (opcode) {
2360 #define OP(S, N) case SpvOp##S: op = nir_intrinsic_image_var_##N; break;
2361    OP(ImageQuerySize,         size)
2362    OP(ImageRead,              load)
2363    OP(ImageWrite,             store)
2364    OP(AtomicLoad,             load)
2365    OP(AtomicStore,            store)
2366    OP(AtomicExchange,         atomic_exchange)
2367    OP(AtomicCompareExchange,  atomic_comp_swap)
2368    OP(AtomicIIncrement,       atomic_add)
2369    OP(AtomicIDecrement,       atomic_add)
2370    OP(AtomicIAdd,             atomic_add)
2371    OP(AtomicISub,             atomic_add)
2372    OP(AtomicSMin,             atomic_min)
2373    OP(AtomicUMin,             atomic_min)
2374    OP(AtomicSMax,             atomic_max)
2375    OP(AtomicUMax,             atomic_max)
2376    OP(AtomicAnd,              atomic_and)
2377    OP(AtomicOr,               atomic_or)
2378    OP(AtomicXor,              atomic_xor)
2379 #undef OP
2380    default:
2381       vtn_fail("Invalid image opcode");
2382    }
2383
2384    nir_intrinsic_instr *intrin = nir_intrinsic_instr_create(b->shader, op);
2385
2386    nir_deref_var *image_deref = vtn_pointer_to_deref(b, image.image);
2387    intrin->variables[0] = nir_deref_var_clone(image_deref, intrin);
2388
2389    /* ImageQuerySize doesn't take any extra parameters */
2390    if (opcode != SpvOpImageQuerySize) {
2391       /* The image coordinate is always 4 components but we may not have that
2392        * many.  Swizzle to compensate.
2393        */
2394       unsigned swiz[4];
2395       for (unsigned i = 0; i < 4; i++)
2396          swiz[i] = i < image.coord->num_components ? i : 0;
2397       intrin->src[0] = nir_src_for_ssa(nir_swizzle(&b->nb, image.coord,
2398                                                    swiz, 4, false));
2399       intrin->src[1] = nir_src_for_ssa(image.sample);
2400    }
2401
2402    switch (opcode) {
2403    case SpvOpAtomicLoad:
2404    case SpvOpImageQuerySize:
2405    case SpvOpImageRead:
2406       break;
2407    case SpvOpAtomicStore:
2408       intrin->src[2] = nir_src_for_ssa(vtn_ssa_value(b, w[4])->def);
2409       break;
2410    case SpvOpImageWrite:
2411       intrin->src[2] = nir_src_for_ssa(vtn_ssa_value(b, w[3])->def);
2412       break;
2413
2414    case SpvOpAtomicCompareExchange:
2415    case SpvOpAtomicIIncrement:
2416    case SpvOpAtomicIDecrement:
2417    case SpvOpAtomicExchange:
2418    case SpvOpAtomicIAdd:
2419    case SpvOpAtomicISub:
2420    case SpvOpAtomicSMin:
2421    case SpvOpAtomicUMin:
2422    case SpvOpAtomicSMax:
2423    case SpvOpAtomicUMax:
2424    case SpvOpAtomicAnd:
2425    case SpvOpAtomicOr:
2426    case SpvOpAtomicXor:
2427       fill_common_atomic_sources(b, opcode, w, &intrin->src[2]);
2428       break;
2429
2430    default:
2431       vtn_fail("Invalid image opcode");
2432    }
2433
2434    if (opcode != SpvOpImageWrite) {
2435       struct vtn_value *val = vtn_push_value(b, w[2], vtn_value_type_ssa);
2436       struct vtn_type *type = vtn_value(b, w[1], vtn_value_type_type)->type;
2437
2438       unsigned dest_components = nir_intrinsic_dest_components(intrin);
2439       if (intrin->intrinsic == nir_intrinsic_image_var_size) {
2440          dest_components = intrin->num_components =
2441             glsl_get_vector_elements(type->type);
2442       }
2443
2444       nir_ssa_dest_init(&intrin->instr, &intrin->dest,
2445                         dest_components, 32, NULL);
2446
2447       nir_builder_instr_insert(&b->nb, &intrin->instr);
2448
2449       val->ssa = vtn_create_ssa_value(b, type->type);
2450       val->ssa->def = &intrin->dest.ssa;
2451    } else {
2452       nir_builder_instr_insert(&b->nb, &intrin->instr);
2453    }
2454 }
2455
2456 static nir_intrinsic_op
2457 get_ssbo_nir_atomic_op(struct vtn_builder *b, SpvOp opcode)
2458 {
2459    switch (opcode) {
2460    case SpvOpAtomicLoad:      return nir_intrinsic_load_ssbo;
2461    case SpvOpAtomicStore:     return nir_intrinsic_store_ssbo;
2462 #define OP(S, N) case SpvOp##S: return nir_intrinsic_ssbo_##N;
2463    OP(AtomicExchange,         atomic_exchange)
2464    OP(AtomicCompareExchange,  atomic_comp_swap)
2465    OP(AtomicIIncrement,       atomic_add)
2466    OP(AtomicIDecrement,       atomic_add)
2467    OP(AtomicIAdd,             atomic_add)
2468    OP(AtomicISub,             atomic_add)
2469    OP(AtomicSMin,             atomic_imin)
2470    OP(AtomicUMin,             atomic_umin)
2471    OP(AtomicSMax,             atomic_imax)
2472    OP(AtomicUMax,             atomic_umax)
2473    OP(AtomicAnd,              atomic_and)
2474    OP(AtomicOr,               atomic_or)
2475    OP(AtomicXor,              atomic_xor)
2476 #undef OP
2477    default:
2478       vtn_fail("Invalid SSBO atomic");
2479    }
2480 }
2481
2482 static nir_intrinsic_op
2483 get_shared_nir_atomic_op(struct vtn_builder *b, SpvOp opcode)
2484 {
2485    switch (opcode) {
2486    case SpvOpAtomicLoad:      return nir_intrinsic_load_shared;
2487    case SpvOpAtomicStore:     return nir_intrinsic_store_shared;
2488 #define OP(S, N) case SpvOp##S: return nir_intrinsic_shared_##N;
2489    OP(AtomicExchange,         atomic_exchange)
2490    OP(AtomicCompareExchange,  atomic_comp_swap)
2491    OP(AtomicIIncrement,       atomic_add)
2492    OP(AtomicIDecrement,       atomic_add)
2493    OP(AtomicIAdd,             atomic_add)
2494    OP(AtomicISub,             atomic_add)
2495    OP(AtomicSMin,             atomic_imin)
2496    OP(AtomicUMin,             atomic_umin)
2497    OP(AtomicSMax,             atomic_imax)
2498    OP(AtomicUMax,             atomic_umax)
2499    OP(AtomicAnd,              atomic_and)
2500    OP(AtomicOr,               atomic_or)
2501    OP(AtomicXor,              atomic_xor)
2502 #undef OP
2503    default:
2504       vtn_fail("Invalid shared atomic");
2505    }
2506 }
2507
2508 static nir_intrinsic_op
2509 get_var_nir_atomic_op(struct vtn_builder *b, SpvOp opcode)
2510 {
2511    switch (opcode) {
2512    case SpvOpAtomicLoad:      return nir_intrinsic_load_var;
2513    case SpvOpAtomicStore:     return nir_intrinsic_store_var;
2514 #define OP(S, N) case SpvOp##S: return nir_intrinsic_var_##N;
2515    OP(AtomicExchange,         atomic_exchange)
2516    OP(AtomicCompareExchange,  atomic_comp_swap)
2517    OP(AtomicIIncrement,       atomic_add)
2518    OP(AtomicIDecrement,       atomic_add)
2519    OP(AtomicIAdd,             atomic_add)
2520    OP(AtomicISub,             atomic_add)
2521    OP(AtomicSMin,             atomic_imin)
2522    OP(AtomicUMin,             atomic_umin)
2523    OP(AtomicSMax,             atomic_imax)
2524    OP(AtomicUMax,             atomic_umax)
2525    OP(AtomicAnd,              atomic_and)
2526    OP(AtomicOr,               atomic_or)
2527    OP(AtomicXor,              atomic_xor)
2528 #undef OP
2529    default:
2530       vtn_fail("Invalid shared atomic");
2531    }
2532 }
2533
2534 static void
2535 vtn_handle_ssbo_or_shared_atomic(struct vtn_builder *b, SpvOp opcode,
2536                                  const uint32_t *w, unsigned count)
2537 {
2538    struct vtn_pointer *ptr;
2539    nir_intrinsic_instr *atomic;
2540
2541    switch (opcode) {
2542    case SpvOpAtomicLoad:
2543    case SpvOpAtomicExchange:
2544    case SpvOpAtomicCompareExchange:
2545    case SpvOpAtomicCompareExchangeWeak:
2546    case SpvOpAtomicIIncrement:
2547    case SpvOpAtomicIDecrement:
2548    case SpvOpAtomicIAdd:
2549    case SpvOpAtomicISub:
2550    case SpvOpAtomicSMin:
2551    case SpvOpAtomicUMin:
2552    case SpvOpAtomicSMax:
2553    case SpvOpAtomicUMax:
2554    case SpvOpAtomicAnd:
2555    case SpvOpAtomicOr:
2556    case SpvOpAtomicXor:
2557       ptr = vtn_value(b, w[3], vtn_value_type_pointer)->pointer;
2558       break;
2559
2560    case SpvOpAtomicStore:
2561       ptr = vtn_value(b, w[1], vtn_value_type_pointer)->pointer;
2562       break;
2563
2564    default:
2565       vtn_fail("Invalid SPIR-V atomic");
2566    }
2567
2568    /*
2569    SpvScope scope = w[4];
2570    SpvMemorySemanticsMask semantics = w[5];
2571    */
2572
2573    if (ptr->mode == vtn_variable_mode_workgroup &&
2574        !b->options->lower_workgroup_access_to_offsets) {
2575       nir_deref_var *deref = vtn_pointer_to_deref(b, ptr);
2576       const struct glsl_type *deref_type = nir_deref_tail(&deref->deref)->type;
2577       nir_intrinsic_op op = get_var_nir_atomic_op(b, opcode);
2578       atomic = nir_intrinsic_instr_create(b->nb.shader, op);
2579       atomic->variables[0] = nir_deref_var_clone(deref, atomic);
2580
2581       switch (opcode) {
2582       case SpvOpAtomicLoad:
2583          atomic->num_components = glsl_get_vector_elements(deref_type);
2584          break;
2585
2586       case SpvOpAtomicStore:
2587          atomic->num_components = glsl_get_vector_elements(deref_type);
2588          nir_intrinsic_set_write_mask(atomic, (1 << atomic->num_components) - 1);
2589          atomic->src[0] = nir_src_for_ssa(vtn_ssa_value(b, w[4])->def);
2590          break;
2591
2592       case SpvOpAtomicExchange:
2593       case SpvOpAtomicCompareExchange:
2594       case SpvOpAtomicCompareExchangeWeak:
2595       case SpvOpAtomicIIncrement:
2596       case SpvOpAtomicIDecrement:
2597       case SpvOpAtomicIAdd:
2598       case SpvOpAtomicISub:
2599       case SpvOpAtomicSMin:
2600       case SpvOpAtomicUMin:
2601       case SpvOpAtomicSMax:
2602       case SpvOpAtomicUMax:
2603       case SpvOpAtomicAnd:
2604       case SpvOpAtomicOr:
2605       case SpvOpAtomicXor:
2606          fill_common_atomic_sources(b, opcode, w, &atomic->src[0]);
2607          break;
2608
2609       default:
2610          vtn_fail("Invalid SPIR-V atomic");
2611
2612       }
2613    } else {
2614       nir_ssa_def *offset, *index;
2615       offset = vtn_pointer_to_offset(b, ptr, &index, NULL);
2616
2617       nir_intrinsic_op op;
2618       if (ptr->mode == vtn_variable_mode_ssbo) {
2619          op = get_ssbo_nir_atomic_op(b, opcode);
2620       } else {
2621          vtn_assert(ptr->mode == vtn_variable_mode_workgroup &&
2622                     b->options->lower_workgroup_access_to_offsets);
2623          op = get_shared_nir_atomic_op(b, opcode);
2624       }
2625
2626       atomic = nir_intrinsic_instr_create(b->nb.shader, op);
2627
2628       int src = 0;
2629       switch (opcode) {
2630       case SpvOpAtomicLoad:
2631          atomic->num_components = glsl_get_vector_elements(ptr->type->type);
2632          if (ptr->mode == vtn_variable_mode_ssbo)
2633             atomic->src[src++] = nir_src_for_ssa(index);
2634          atomic->src[src++] = nir_src_for_ssa(offset);
2635          break;
2636
2637       case SpvOpAtomicStore:
2638          atomic->num_components = glsl_get_vector_elements(ptr->type->type);
2639          nir_intrinsic_set_write_mask(atomic, (1 << atomic->num_components) - 1);
2640          atomic->src[src++] = nir_src_for_ssa(vtn_ssa_value(b, w[4])->def);
2641          if (ptr->mode == vtn_variable_mode_ssbo)
2642             atomic->src[src++] = nir_src_for_ssa(index);
2643          atomic->src[src++] = nir_src_for_ssa(offset);
2644          break;
2645
2646       case SpvOpAtomicExchange:
2647       case SpvOpAtomicCompareExchange:
2648       case SpvOpAtomicCompareExchangeWeak:
2649       case SpvOpAtomicIIncrement:
2650       case SpvOpAtomicIDecrement:
2651       case SpvOpAtomicIAdd:
2652       case SpvOpAtomicISub:
2653       case SpvOpAtomicSMin:
2654       case SpvOpAtomicUMin:
2655       case SpvOpAtomicSMax:
2656       case SpvOpAtomicUMax:
2657       case SpvOpAtomicAnd:
2658       case SpvOpAtomicOr:
2659       case SpvOpAtomicXor:
2660          if (ptr->mode == vtn_variable_mode_ssbo)
2661             atomic->src[src++] = nir_src_for_ssa(index);
2662          atomic->src[src++] = nir_src_for_ssa(offset);
2663          fill_common_atomic_sources(b, opcode, w, &atomic->src[src]);
2664          break;
2665
2666       default:
2667          vtn_fail("Invalid SPIR-V atomic");
2668       }
2669    }
2670
2671    if (opcode != SpvOpAtomicStore) {
2672       struct vtn_type *type = vtn_value(b, w[1], vtn_value_type_type)->type;
2673
2674       nir_ssa_dest_init(&atomic->instr, &atomic->dest,
2675                         glsl_get_vector_elements(type->type),
2676                         glsl_get_bit_size(type->type), NULL);
2677
2678       struct vtn_value *val = vtn_push_value(b, w[2], vtn_value_type_ssa);
2679       val->ssa = rzalloc(b, struct vtn_ssa_value);
2680       val->ssa->def = &atomic->dest.ssa;
2681       val->ssa->type = type->type;
2682    }
2683
2684    nir_builder_instr_insert(&b->nb, &atomic->instr);
2685 }
2686
2687 static nir_alu_instr *
2688 create_vec(struct vtn_builder *b, unsigned num_components, unsigned bit_size)
2689 {
2690    nir_op op;
2691    switch (num_components) {
2692    case 1: op = nir_op_fmov; break;
2693    case 2: op = nir_op_vec2; break;
2694    case 3: op = nir_op_vec3; break;
2695    case 4: op = nir_op_vec4; break;
2696    default: vtn_fail("bad vector size");
2697    }
2698
2699    nir_alu_instr *vec = nir_alu_instr_create(b->shader, op);
2700    nir_ssa_dest_init(&vec->instr, &vec->dest.dest, num_components,
2701                      bit_size, NULL);
2702    vec->dest.write_mask = (1 << num_components) - 1;
2703
2704    return vec;
2705 }
2706
2707 struct vtn_ssa_value *
2708 vtn_ssa_transpose(struct vtn_builder *b, struct vtn_ssa_value *src)
2709 {
2710    if (src->transposed)
2711       return src->transposed;
2712
2713    struct vtn_ssa_value *dest =
2714       vtn_create_ssa_value(b, glsl_transposed_type(src->type));
2715
2716    for (unsigned i = 0; i < glsl_get_matrix_columns(dest->type); i++) {
2717       nir_alu_instr *vec = create_vec(b, glsl_get_matrix_columns(src->type),
2718                                          glsl_get_bit_size(src->type));
2719       if (glsl_type_is_vector_or_scalar(src->type)) {
2720           vec->src[0].src = nir_src_for_ssa(src->def);
2721           vec->src[0].swizzle[0] = i;
2722       } else {
2723          for (unsigned j = 0; j < glsl_get_matrix_columns(src->type); j++) {
2724             vec->src[j].src = nir_src_for_ssa(src->elems[j]->def);
2725             vec->src[j].swizzle[0] = i;
2726          }
2727       }
2728       nir_builder_instr_insert(&b->nb, &vec->instr);
2729       dest->elems[i]->def = &vec->dest.dest.ssa;
2730    }
2731
2732    dest->transposed = src;
2733
2734    return dest;
2735 }
2736
2737 nir_ssa_def *
2738 vtn_vector_extract(struct vtn_builder *b, nir_ssa_def *src, unsigned index)
2739 {
2740    unsigned swiz[4] = { index };
2741    return nir_swizzle(&b->nb, src, swiz, 1, true);
2742 }
2743
2744 nir_ssa_def *
2745 vtn_vector_insert(struct vtn_builder *b, nir_ssa_def *src, nir_ssa_def *insert,
2746                   unsigned index)
2747 {
2748    nir_alu_instr *vec = create_vec(b, src->num_components,
2749                                    src->bit_size);
2750
2751    for (unsigned i = 0; i < src->num_components; i++) {
2752       if (i == index) {
2753          vec->src[i].src = nir_src_for_ssa(insert);
2754       } else {
2755          vec->src[i].src = nir_src_for_ssa(src);
2756          vec->src[i].swizzle[0] = i;
2757       }
2758    }
2759
2760    nir_builder_instr_insert(&b->nb, &vec->instr);
2761
2762    return &vec->dest.dest.ssa;
2763 }
2764
2765 nir_ssa_def *
2766 vtn_vector_extract_dynamic(struct vtn_builder *b, nir_ssa_def *src,
2767                            nir_ssa_def *index)
2768 {
2769    nir_ssa_def *dest = vtn_vector_extract(b, src, 0);
2770    for (unsigned i = 1; i < src->num_components; i++)
2771       dest = nir_bcsel(&b->nb, nir_ieq(&b->nb, index, nir_imm_int(&b->nb, i)),
2772                        vtn_vector_extract(b, src, i), dest);
2773
2774    return dest;
2775 }
2776
2777 nir_ssa_def *
2778 vtn_vector_insert_dynamic(struct vtn_builder *b, nir_ssa_def *src,
2779                           nir_ssa_def *insert, nir_ssa_def *index)
2780 {
2781    nir_ssa_def *dest = vtn_vector_insert(b, src, insert, 0);
2782    for (unsigned i = 1; i < src->num_components; i++)
2783       dest = nir_bcsel(&b->nb, nir_ieq(&b->nb, index, nir_imm_int(&b->nb, i)),
2784                        vtn_vector_insert(b, src, insert, i), dest);
2785
2786    return dest;
2787 }
2788
2789 static nir_ssa_def *
2790 vtn_vector_shuffle(struct vtn_builder *b, unsigned num_components,
2791                    nir_ssa_def *src0, nir_ssa_def *src1,
2792                    const uint32_t *indices)
2793 {
2794    nir_alu_instr *vec = create_vec(b, num_components, src0->bit_size);
2795
2796    for (unsigned i = 0; i < num_components; i++) {
2797       uint32_t index = indices[i];
2798       if (index == 0xffffffff) {
2799          vec->src[i].src =
2800             nir_src_for_ssa(nir_ssa_undef(&b->nb, 1, src0->bit_size));
2801       } else if (index < src0->num_components) {
2802          vec->src[i].src = nir_src_for_ssa(src0);
2803          vec->src[i].swizzle[0] = index;
2804       } else {
2805          vec->src[i].src = nir_src_for_ssa(src1);
2806          vec->src[i].swizzle[0] = index - src0->num_components;
2807       }
2808    }
2809
2810    nir_builder_instr_insert(&b->nb, &vec->instr);
2811
2812    return &vec->dest.dest.ssa;
2813 }
2814
2815 /*
2816  * Concatentates a number of vectors/scalars together to produce a vector
2817  */
2818 static nir_ssa_def *
2819 vtn_vector_construct(struct vtn_builder *b, unsigned num_components,
2820                      unsigned num_srcs, nir_ssa_def **srcs)
2821 {
2822    nir_alu_instr *vec = create_vec(b, num_components, srcs[0]->bit_size);
2823
2824    /* From the SPIR-V 1.1 spec for OpCompositeConstruct:
2825     *
2826     *    "When constructing a vector, there must be at least two Constituent
2827     *    operands."
2828     */
2829    vtn_assert(num_srcs >= 2);
2830
2831    unsigned dest_idx = 0;
2832    for (unsigned i = 0; i < num_srcs; i++) {
2833       nir_ssa_def *src = srcs[i];
2834       vtn_assert(dest_idx + src->num_components <= num_components);
2835       for (unsigned j = 0; j < src->num_components; j++) {
2836          vec->src[dest_idx].src = nir_src_for_ssa(src);
2837          vec->src[dest_idx].swizzle[0] = j;
2838          dest_idx++;
2839       }
2840    }
2841
2842    /* From the SPIR-V 1.1 spec for OpCompositeConstruct:
2843     *
2844     *    "When constructing a vector, the total number of components in all
2845     *    the operands must equal the number of components in Result Type."
2846     */
2847    vtn_assert(dest_idx == num_components);
2848
2849    nir_builder_instr_insert(&b->nb, &vec->instr);
2850
2851    return &vec->dest.dest.ssa;
2852 }
2853
2854 static struct vtn_ssa_value *
2855 vtn_composite_copy(void *mem_ctx, struct vtn_ssa_value *src)
2856 {
2857    struct vtn_ssa_value *dest = rzalloc(mem_ctx, struct vtn_ssa_value);
2858    dest->type = src->type;
2859
2860    if (glsl_type_is_vector_or_scalar(src->type)) {
2861       dest->def = src->def;
2862    } else {
2863       unsigned elems = glsl_get_length(src->type);
2864
2865       dest->elems = ralloc_array(mem_ctx, struct vtn_ssa_value *, elems);
2866       for (unsigned i = 0; i < elems; i++)
2867          dest->elems[i] = vtn_composite_copy(mem_ctx, src->elems[i]);
2868    }
2869
2870    return dest;
2871 }
2872
2873 static struct vtn_ssa_value *
2874 vtn_composite_insert(struct vtn_builder *b, struct vtn_ssa_value *src,
2875                      struct vtn_ssa_value *insert, const uint32_t *indices,
2876                      unsigned num_indices)
2877 {
2878    struct vtn_ssa_value *dest = vtn_composite_copy(b, src);
2879
2880    struct vtn_ssa_value *cur = dest;
2881    unsigned i;
2882    for (i = 0; i < num_indices - 1; i++) {
2883       cur = cur->elems[indices[i]];
2884    }
2885
2886    if (glsl_type_is_vector_or_scalar(cur->type)) {
2887       /* According to the SPIR-V spec, OpCompositeInsert may work down to
2888        * the component granularity. In that case, the last index will be
2889        * the index to insert the scalar into the vector.
2890        */
2891
2892       cur->def = vtn_vector_insert(b, cur->def, insert->def, indices[i]);
2893    } else {
2894       cur->elems[indices[i]] = insert;
2895    }
2896
2897    return dest;
2898 }
2899
2900 static struct vtn_ssa_value *
2901 vtn_composite_extract(struct vtn_builder *b, struct vtn_ssa_value *src,
2902                       const uint32_t *indices, unsigned num_indices)
2903 {
2904    struct vtn_ssa_value *cur = src;
2905    for (unsigned i = 0; i < num_indices; i++) {
2906       if (glsl_type_is_vector_or_scalar(cur->type)) {
2907          vtn_assert(i == num_indices - 1);
2908          /* According to the SPIR-V spec, OpCompositeExtract may work down to
2909           * the component granularity. The last index will be the index of the
2910           * vector to extract.
2911           */
2912
2913          struct vtn_ssa_value *ret = rzalloc(b, struct vtn_ssa_value);
2914          ret->type = glsl_scalar_type(glsl_get_base_type(cur->type));
2915          ret->def = vtn_vector_extract(b, cur->def, indices[i]);
2916          return ret;
2917       } else {
2918          cur = cur->elems[indices[i]];
2919       }
2920    }
2921
2922    return cur;
2923 }
2924
2925 static void
2926 vtn_handle_composite(struct vtn_builder *b, SpvOp opcode,
2927                      const uint32_t *w, unsigned count)
2928 {
2929    struct vtn_value *val = vtn_push_value(b, w[2], vtn_value_type_ssa);
2930    const struct glsl_type *type =
2931       vtn_value(b, w[1], vtn_value_type_type)->type->type;
2932    val->ssa = vtn_create_ssa_value(b, type);
2933
2934    switch (opcode) {
2935    case SpvOpVectorExtractDynamic:
2936       val->ssa->def = vtn_vector_extract_dynamic(b, vtn_ssa_value(b, w[3])->def,
2937                                                  vtn_ssa_value(b, w[4])->def);
2938       break;
2939
2940    case SpvOpVectorInsertDynamic:
2941       val->ssa->def = vtn_vector_insert_dynamic(b, vtn_ssa_value(b, w[3])->def,
2942                                                 vtn_ssa_value(b, w[4])->def,
2943                                                 vtn_ssa_value(b, w[5])->def);
2944       break;
2945
2946    case SpvOpVectorShuffle:
2947       val->ssa->def = vtn_vector_shuffle(b, glsl_get_vector_elements(type),
2948                                          vtn_ssa_value(b, w[3])->def,
2949                                          vtn_ssa_value(b, w[4])->def,
2950                                          w + 5);
2951       break;
2952
2953    case SpvOpCompositeConstruct: {
2954       unsigned elems = count - 3;
2955       assume(elems >= 1);
2956       if (glsl_type_is_vector_or_scalar(type)) {
2957          nir_ssa_def *srcs[4];
2958          for (unsigned i = 0; i < elems; i++)
2959             srcs[i] = vtn_ssa_value(b, w[3 + i])->def;
2960          val->ssa->def =
2961             vtn_vector_construct(b, glsl_get_vector_elements(type),
2962                                  elems, srcs);
2963       } else {
2964          val->ssa->elems = ralloc_array(b, struct vtn_ssa_value *, elems);
2965          for (unsigned i = 0; i < elems; i++)
2966             val->ssa->elems[i] = vtn_ssa_value(b, w[3 + i]);
2967       }
2968       break;
2969    }
2970    case SpvOpCompositeExtract:
2971       val->ssa = vtn_composite_extract(b, vtn_ssa_value(b, w[3]),
2972                                        w + 4, count - 4);
2973       break;
2974
2975    case SpvOpCompositeInsert:
2976       val->ssa = vtn_composite_insert(b, vtn_ssa_value(b, w[4]),
2977                                       vtn_ssa_value(b, w[3]),
2978                                       w + 5, count - 5);
2979       break;
2980
2981    case SpvOpCopyObject:
2982       val->ssa = vtn_composite_copy(b, vtn_ssa_value(b, w[3]));
2983       break;
2984
2985    default:
2986       vtn_fail("unknown composite operation");
2987    }
2988 }
2989
2990 static void
2991 vtn_emit_barrier(struct vtn_builder *b, nir_intrinsic_op op)
2992 {
2993    nir_intrinsic_instr *intrin = nir_intrinsic_instr_create(b->shader, op);
2994    nir_builder_instr_insert(&b->nb, &intrin->instr);
2995 }
2996
2997 static void
2998 vtn_emit_memory_barrier(struct vtn_builder *b, SpvScope scope,
2999                         SpvMemorySemanticsMask semantics)
3000 {
3001    static const SpvMemorySemanticsMask all_memory_semantics =
3002       SpvMemorySemanticsUniformMemoryMask |
3003       SpvMemorySemanticsWorkgroupMemoryMask |
3004       SpvMemorySemanticsAtomicCounterMemoryMask |
3005       SpvMemorySemanticsImageMemoryMask;
3006
3007    /* If we're not actually doing a memory barrier, bail */
3008    if (!(semantics & all_memory_semantics))
3009       return;
3010
3011    /* GL and Vulkan don't have these */
3012    vtn_assert(scope != SpvScopeCrossDevice);
3013
3014    if (scope == SpvScopeSubgroup)
3015       return; /* Nothing to do here */
3016
3017    if (scope == SpvScopeWorkgroup) {
3018       vtn_emit_barrier(b, nir_intrinsic_group_memory_barrier);
3019       return;
3020    }
3021
3022    /* There's only two scopes thing left */
3023    vtn_assert(scope == SpvScopeInvocation || scope == SpvScopeDevice);
3024
3025    if ((semantics & all_memory_semantics) == all_memory_semantics) {
3026       vtn_emit_barrier(b, nir_intrinsic_memory_barrier);
3027       return;
3028    }
3029
3030    /* Issue a bunch of more specific barriers */
3031    uint32_t bits = semantics;
3032    while (bits) {
3033       SpvMemorySemanticsMask semantic = 1 << u_bit_scan(&bits);
3034       switch (semantic) {
3035       case SpvMemorySemanticsUniformMemoryMask:
3036          vtn_emit_barrier(b, nir_intrinsic_memory_barrier_buffer);
3037          break;
3038       case SpvMemorySemanticsWorkgroupMemoryMask:
3039          vtn_emit_barrier(b, nir_intrinsic_memory_barrier_shared);
3040          break;
3041       case SpvMemorySemanticsAtomicCounterMemoryMask:
3042          vtn_emit_barrier(b, nir_intrinsic_memory_barrier_atomic_counter);
3043          break;
3044       case SpvMemorySemanticsImageMemoryMask:
3045          vtn_emit_barrier(b, nir_intrinsic_memory_barrier_image);
3046          break;
3047       default:
3048          break;;
3049       }
3050    }
3051 }
3052
3053 static void
3054 vtn_handle_barrier(struct vtn_builder *b, SpvOp opcode,
3055                    const uint32_t *w, unsigned count)
3056 {
3057    switch (opcode) {
3058    case SpvOpEmitVertex:
3059    case SpvOpEmitStreamVertex:
3060    case SpvOpEndPrimitive:
3061    case SpvOpEndStreamPrimitive: {
3062       nir_intrinsic_op intrinsic_op;
3063       switch (opcode) {
3064       case SpvOpEmitVertex:
3065       case SpvOpEmitStreamVertex:
3066          intrinsic_op = nir_intrinsic_emit_vertex;
3067          break;
3068       case SpvOpEndPrimitive:
3069       case SpvOpEndStreamPrimitive:
3070          intrinsic_op = nir_intrinsic_end_primitive;
3071          break;
3072       default:
3073          unreachable("Invalid opcode");
3074       }
3075
3076       nir_intrinsic_instr *intrin =
3077          nir_intrinsic_instr_create(b->shader, intrinsic_op);
3078
3079       switch (opcode) {
3080       case SpvOpEmitStreamVertex:
3081       case SpvOpEndStreamPrimitive:
3082          nir_intrinsic_set_stream_id(intrin, w[1]);
3083          break;
3084       default:
3085          break;
3086       }
3087
3088       nir_builder_instr_insert(&b->nb, &intrin->instr);
3089       break;
3090    }
3091
3092    case SpvOpMemoryBarrier: {
3093       SpvScope scope = vtn_constant_value(b, w[1])->values[0].u32[0];
3094       SpvMemorySemanticsMask semantics =
3095          vtn_constant_value(b, w[2])->values[0].u32[0];
3096       vtn_emit_memory_barrier(b, scope, semantics);
3097       return;
3098    }
3099
3100    case SpvOpControlBarrier: {
3101       SpvScope execution_scope =
3102          vtn_constant_value(b, w[1])->values[0].u32[0];
3103       if (execution_scope == SpvScopeWorkgroup)
3104          vtn_emit_barrier(b, nir_intrinsic_barrier);
3105
3106       SpvScope memory_scope =
3107          vtn_constant_value(b, w[2])->values[0].u32[0];
3108       SpvMemorySemanticsMask memory_semantics =
3109          vtn_constant_value(b, w[3])->values[0].u32[0];
3110       vtn_emit_memory_barrier(b, memory_scope, memory_semantics);
3111       break;
3112    }
3113
3114    default:
3115       unreachable("unknown barrier instruction");
3116    }
3117 }
3118
3119 static unsigned
3120 gl_primitive_from_spv_execution_mode(struct vtn_builder *b,
3121                                      SpvExecutionMode mode)
3122 {
3123    switch (mode) {
3124    case SpvExecutionModeInputPoints:
3125    case SpvExecutionModeOutputPoints:
3126       return 0; /* GL_POINTS */
3127    case SpvExecutionModeInputLines:
3128       return 1; /* GL_LINES */
3129    case SpvExecutionModeInputLinesAdjacency:
3130       return 0x000A; /* GL_LINE_STRIP_ADJACENCY_ARB */
3131    case SpvExecutionModeTriangles:
3132       return 4; /* GL_TRIANGLES */
3133    case SpvExecutionModeInputTrianglesAdjacency:
3134       return 0x000C; /* GL_TRIANGLES_ADJACENCY_ARB */
3135    case SpvExecutionModeQuads:
3136       return 7; /* GL_QUADS */
3137    case SpvExecutionModeIsolines:
3138       return 0x8E7A; /* GL_ISOLINES */
3139    case SpvExecutionModeOutputLineStrip:
3140       return 3; /* GL_LINE_STRIP */
3141    case SpvExecutionModeOutputTriangleStrip:
3142       return 5; /* GL_TRIANGLE_STRIP */
3143    default:
3144       vtn_fail("Invalid primitive type");
3145    }
3146 }
3147
3148 static unsigned
3149 vertices_in_from_spv_execution_mode(struct vtn_builder *b,
3150                                     SpvExecutionMode mode)
3151 {
3152    switch (mode) {
3153    case SpvExecutionModeInputPoints:
3154       return 1;
3155    case SpvExecutionModeInputLines:
3156       return 2;
3157    case SpvExecutionModeInputLinesAdjacency:
3158       return 4;
3159    case SpvExecutionModeTriangles:
3160       return 3;
3161    case SpvExecutionModeInputTrianglesAdjacency:
3162       return 6;
3163    default:
3164       vtn_fail("Invalid GS input mode");
3165    }
3166 }
3167
3168 static gl_shader_stage
3169 stage_for_execution_model(struct vtn_builder *b, SpvExecutionModel model)
3170 {
3171    switch (model) {
3172    case SpvExecutionModelVertex:
3173       return MESA_SHADER_VERTEX;
3174    case SpvExecutionModelTessellationControl:
3175       return MESA_SHADER_TESS_CTRL;
3176    case SpvExecutionModelTessellationEvaluation:
3177       return MESA_SHADER_TESS_EVAL;
3178    case SpvExecutionModelGeometry:
3179       return MESA_SHADER_GEOMETRY;
3180    case SpvExecutionModelFragment:
3181       return MESA_SHADER_FRAGMENT;
3182    case SpvExecutionModelGLCompute:
3183       return MESA_SHADER_COMPUTE;
3184    default:
3185       vtn_fail("Unsupported execution model");
3186    }
3187 }
3188
3189 #define spv_check_supported(name, cap) do {             \
3190       if (!(b->options && b->options->caps.name))       \
3191          vtn_warn("Unsupported SPIR-V capability: %s",  \
3192                   spirv_capability_to_string(cap));     \
3193    } while(0)
3194
3195
3196 void
3197 vtn_handle_entry_point(struct vtn_builder *b, const uint32_t *w,
3198                        unsigned count)
3199 {
3200    struct vtn_value *entry_point = &b->values[w[2]];
3201    /* Let this be a name label regardless */
3202    unsigned name_words;
3203    entry_point->name = vtn_string_literal(b, &w[3], count - 3, &name_words);
3204
3205    if (strcmp(entry_point->name, b->entry_point_name) != 0 ||
3206        stage_for_execution_model(b, w[1]) != b->entry_point_stage)
3207       return;
3208
3209    vtn_assert(b->entry_point == NULL);
3210    b->entry_point = entry_point;
3211 }
3212
3213 static bool
3214 vtn_handle_preamble_instruction(struct vtn_builder *b, SpvOp opcode,
3215                                 const uint32_t *w, unsigned count)
3216 {
3217    switch (opcode) {
3218    case SpvOpSource: {
3219       const char *lang;
3220       switch (w[1]) {
3221       default:
3222       case SpvSourceLanguageUnknown:      lang = "unknown";    break;
3223       case SpvSourceLanguageESSL:         lang = "ESSL";       break;
3224       case SpvSourceLanguageGLSL:         lang = "GLSL";       break;
3225       case SpvSourceLanguageOpenCL_C:     lang = "OpenCL C";   break;
3226       case SpvSourceLanguageOpenCL_CPP:   lang = "OpenCL C++"; break;
3227       case SpvSourceLanguageHLSL:         lang = "HLSL";       break;
3228       }
3229
3230       uint32_t version = w[2];
3231
3232       const char *file =
3233          (count > 3) ? vtn_value(b, w[3], vtn_value_type_string)->str : "";
3234
3235       vtn_info("Parsing SPIR-V from %s %u source file %s", lang, version, file);
3236       break;
3237    }
3238
3239    case SpvOpSourceExtension:
3240    case SpvOpSourceContinued:
3241    case SpvOpExtension:
3242    case SpvOpModuleProcessed:
3243       /* Unhandled, but these are for debug so that's ok. */
3244       break;
3245
3246    case SpvOpCapability: {
3247       SpvCapability cap = w[1];
3248       switch (cap) {
3249       case SpvCapabilityMatrix:
3250       case SpvCapabilityShader:
3251       case SpvCapabilityGeometry:
3252       case SpvCapabilityGeometryPointSize:
3253       case SpvCapabilityUniformBufferArrayDynamicIndexing:
3254       case SpvCapabilitySampledImageArrayDynamicIndexing:
3255       case SpvCapabilityStorageBufferArrayDynamicIndexing:
3256       case SpvCapabilityStorageImageArrayDynamicIndexing:
3257       case SpvCapabilityImageRect:
3258       case SpvCapabilitySampledRect:
3259       case SpvCapabilitySampled1D:
3260       case SpvCapabilityImage1D:
3261       case SpvCapabilitySampledCubeArray:
3262       case SpvCapabilityImageCubeArray:
3263       case SpvCapabilitySampledBuffer:
3264       case SpvCapabilityImageBuffer:
3265       case SpvCapabilityImageQuery:
3266       case SpvCapabilityDerivativeControl:
3267       case SpvCapabilityInterpolationFunction:
3268       case SpvCapabilityMultiViewport:
3269       case SpvCapabilitySampleRateShading:
3270       case SpvCapabilityClipDistance:
3271       case SpvCapabilityCullDistance:
3272       case SpvCapabilityInputAttachment:
3273       case SpvCapabilityImageGatherExtended:
3274       case SpvCapabilityStorageImageExtendedFormats:
3275          break;
3276
3277       case SpvCapabilityGeometryStreams:
3278       case SpvCapabilityLinkage:
3279       case SpvCapabilityVector16:
3280       case SpvCapabilityFloat16Buffer:
3281       case SpvCapabilityFloat16:
3282       case SpvCapabilityInt64Atomics:
3283       case SpvCapabilityAtomicStorage:
3284       case SpvCapabilityInt16:
3285       case SpvCapabilityStorageImageMultisample:
3286       case SpvCapabilityInt8:
3287       case SpvCapabilitySparseResidency:
3288       case SpvCapabilityMinLod:
3289       case SpvCapabilityTransformFeedback:
3290          vtn_warn("Unsupported SPIR-V capability: %s",
3291                   spirv_capability_to_string(cap));
3292          break;
3293
3294       case SpvCapabilityFloat64:
3295          spv_check_supported(float64, cap);
3296          break;
3297       case SpvCapabilityInt64:
3298          spv_check_supported(int64, cap);
3299          break;
3300
3301       case SpvCapabilityAddresses:
3302       case SpvCapabilityKernel:
3303       case SpvCapabilityImageBasic:
3304       case SpvCapabilityImageReadWrite:
3305       case SpvCapabilityImageMipmap:
3306       case SpvCapabilityPipes:
3307       case SpvCapabilityGroups:
3308       case SpvCapabilityDeviceEnqueue:
3309       case SpvCapabilityLiteralSampler:
3310       case SpvCapabilityGenericPointer:
3311          vtn_warn("Unsupported OpenCL-style SPIR-V capability: %s",
3312                   spirv_capability_to_string(cap));
3313          break;
3314
3315       case SpvCapabilityImageMSArray:
3316          spv_check_supported(image_ms_array, cap);
3317          break;
3318
3319       case SpvCapabilityTessellation:
3320       case SpvCapabilityTessellationPointSize:
3321          spv_check_supported(tessellation, cap);
3322          break;
3323
3324       case SpvCapabilityDrawParameters:
3325          spv_check_supported(draw_parameters, cap);
3326          break;
3327
3328       case SpvCapabilityStorageImageReadWithoutFormat:
3329          spv_check_supported(image_read_without_format, cap);
3330          break;
3331
3332       case SpvCapabilityStorageImageWriteWithoutFormat:
3333          spv_check_supported(image_write_without_format, cap);
3334          break;
3335
3336       case SpvCapabilityDeviceGroup:
3337          spv_check_supported(device_group, cap);
3338          break;
3339
3340       case SpvCapabilityMultiView:
3341          spv_check_supported(multiview, cap);
3342          break;
3343
3344       case SpvCapabilityGroupNonUniform:
3345          spv_check_supported(subgroup_basic, cap);
3346          break;
3347
3348       case SpvCapabilityGroupNonUniformVote:
3349          spv_check_supported(subgroup_vote, cap);
3350          break;
3351
3352       case SpvCapabilitySubgroupBallotKHR:
3353       case SpvCapabilityGroupNonUniformBallot:
3354          spv_check_supported(subgroup_ballot, cap);
3355          break;
3356
3357       case SpvCapabilityGroupNonUniformShuffle:
3358       case SpvCapabilityGroupNonUniformShuffleRelative:
3359          spv_check_supported(subgroup_shuffle, cap);
3360          break;
3361
3362       case SpvCapabilityGroupNonUniformQuad:
3363          spv_check_supported(subgroup_quad, cap);
3364          break;
3365
3366       case SpvCapabilityGroupNonUniformArithmetic:
3367       case SpvCapabilityGroupNonUniformClustered:
3368          spv_check_supported(subgroup_arithmetic, cap);
3369          break;
3370
3371       case SpvCapabilityVariablePointersStorageBuffer:
3372       case SpvCapabilityVariablePointers:
3373          spv_check_supported(variable_pointers, cap);
3374          break;
3375
3376       case SpvCapabilityStorageUniformBufferBlock16:
3377       case SpvCapabilityStorageUniform16:
3378       case SpvCapabilityStoragePushConstant16:
3379       case SpvCapabilityStorageInputOutput16:
3380          spv_check_supported(storage_16bit, cap);
3381          break;
3382
3383       case SpvCapabilityShaderViewportIndexLayerEXT:
3384          spv_check_supported(shader_viewport_index_layer, cap);
3385          break;
3386
3387       case SpvCapabilityInputAttachmentArrayDynamicIndexingEXT:
3388       case SpvCapabilityUniformTexelBufferArrayDynamicIndexingEXT:
3389       case SpvCapabilityStorageTexelBufferArrayDynamicIndexingEXT:
3390          spv_check_supported(descriptor_array_dynamic_indexing, cap);
3391          break;
3392
3393       case SpvCapabilityRuntimeDescriptorArrayEXT:
3394          spv_check_supported(runtime_descriptor_array, cap);
3395          break;
3396
3397       default:
3398          vtn_fail("Unhandled capability");
3399       }
3400       break;
3401    }
3402
3403    case SpvOpExtInstImport:
3404       vtn_handle_extension(b, opcode, w, count);
3405       break;
3406
3407    case SpvOpMemoryModel:
3408       vtn_assert(w[1] == SpvAddressingModelLogical);
3409       vtn_assert(w[2] == SpvMemoryModelSimple ||
3410                  w[2] == SpvMemoryModelGLSL450);
3411       break;
3412
3413    case SpvOpEntryPoint:
3414       vtn_handle_entry_point(b, w, count);
3415       break;
3416
3417    case SpvOpString:
3418       vtn_push_value(b, w[1], vtn_value_type_string)->str =
3419          vtn_string_literal(b, &w[2], count - 2, NULL);
3420       break;
3421
3422    case SpvOpName:
3423       b->values[w[1]].name = vtn_string_literal(b, &w[2], count - 2, NULL);
3424       break;
3425
3426    case SpvOpMemberName:
3427       /* TODO */
3428       break;
3429
3430    case SpvOpExecutionMode:
3431    case SpvOpDecorationGroup:
3432    case SpvOpDecorate:
3433    case SpvOpMemberDecorate:
3434    case SpvOpGroupDecorate:
3435    case SpvOpGroupMemberDecorate:
3436       vtn_handle_decoration(b, opcode, w, count);
3437       break;
3438
3439    default:
3440       return false; /* End of preamble */
3441    }
3442
3443    return true;
3444 }
3445
3446 static void
3447 vtn_handle_execution_mode(struct vtn_builder *b, struct vtn_value *entry_point,
3448                           const struct vtn_decoration *mode, void *data)
3449 {
3450    vtn_assert(b->entry_point == entry_point);
3451
3452    switch(mode->exec_mode) {
3453    case SpvExecutionModeOriginUpperLeft:
3454    case SpvExecutionModeOriginLowerLeft:
3455       b->origin_upper_left =
3456          (mode->exec_mode == SpvExecutionModeOriginUpperLeft);
3457       break;
3458
3459    case SpvExecutionModeEarlyFragmentTests:
3460       vtn_assert(b->shader->info.stage == MESA_SHADER_FRAGMENT);
3461       b->shader->info.fs.early_fragment_tests = true;
3462       break;
3463
3464    case SpvExecutionModeInvocations:
3465       vtn_assert(b->shader->info.stage == MESA_SHADER_GEOMETRY);
3466       b->shader->info.gs.invocations = MAX2(1, mode->literals[0]);
3467       break;
3468
3469    case SpvExecutionModeDepthReplacing:
3470       vtn_assert(b->shader->info.stage == MESA_SHADER_FRAGMENT);
3471       b->shader->info.fs.depth_layout = FRAG_DEPTH_LAYOUT_ANY;
3472       break;
3473    case SpvExecutionModeDepthGreater:
3474       vtn_assert(b->shader->info.stage == MESA_SHADER_FRAGMENT);
3475       b->shader->info.fs.depth_layout = FRAG_DEPTH_LAYOUT_GREATER;
3476       break;
3477    case SpvExecutionModeDepthLess:
3478       vtn_assert(b->shader->info.stage == MESA_SHADER_FRAGMENT);
3479       b->shader->info.fs.depth_layout = FRAG_DEPTH_LAYOUT_LESS;
3480       break;
3481    case SpvExecutionModeDepthUnchanged:
3482       vtn_assert(b->shader->info.stage == MESA_SHADER_FRAGMENT);
3483       b->shader->info.fs.depth_layout = FRAG_DEPTH_LAYOUT_UNCHANGED;
3484       break;
3485
3486    case SpvExecutionModeLocalSize:
3487       vtn_assert(b->shader->info.stage == MESA_SHADER_COMPUTE);
3488       b->shader->info.cs.local_size[0] = mode->literals[0];
3489       b->shader->info.cs.local_size[1] = mode->literals[1];
3490       b->shader->info.cs.local_size[2] = mode->literals[2];
3491       break;
3492    case SpvExecutionModeLocalSizeHint:
3493       break; /* Nothing to do with this */
3494
3495    case SpvExecutionModeOutputVertices:
3496       if (b->shader->info.stage == MESA_SHADER_TESS_CTRL ||
3497           b->shader->info.stage == MESA_SHADER_TESS_EVAL) {
3498          b->shader->info.tess.tcs_vertices_out = mode->literals[0];
3499       } else {
3500          vtn_assert(b->shader->info.stage == MESA_SHADER_GEOMETRY);
3501          b->shader->info.gs.vertices_out = mode->literals[0];
3502       }
3503       break;
3504
3505    case SpvExecutionModeInputPoints:
3506    case SpvExecutionModeInputLines:
3507    case SpvExecutionModeInputLinesAdjacency:
3508    case SpvExecutionModeTriangles:
3509    case SpvExecutionModeInputTrianglesAdjacency:
3510    case SpvExecutionModeQuads:
3511    case SpvExecutionModeIsolines:
3512       if (b->shader->info.stage == MESA_SHADER_TESS_CTRL ||
3513           b->shader->info.stage == MESA_SHADER_TESS_EVAL) {
3514          b->shader->info.tess.primitive_mode =
3515             gl_primitive_from_spv_execution_mode(b, mode->exec_mode);
3516       } else {
3517          vtn_assert(b->shader->info.stage == MESA_SHADER_GEOMETRY);
3518          b->shader->info.gs.vertices_in =
3519             vertices_in_from_spv_execution_mode(b, mode->exec_mode);
3520       }
3521       break;
3522
3523    case SpvExecutionModeOutputPoints:
3524    case SpvExecutionModeOutputLineStrip:
3525    case SpvExecutionModeOutputTriangleStrip:
3526       vtn_assert(b->shader->info.stage == MESA_SHADER_GEOMETRY);
3527       b->shader->info.gs.output_primitive =
3528          gl_primitive_from_spv_execution_mode(b, mode->exec_mode);
3529       break;
3530
3531    case SpvExecutionModeSpacingEqual:
3532       vtn_assert(b->shader->info.stage == MESA_SHADER_TESS_CTRL ||
3533                  b->shader->info.stage == MESA_SHADER_TESS_EVAL);
3534       b->shader->info.tess.spacing = TESS_SPACING_EQUAL;
3535       break;
3536    case SpvExecutionModeSpacingFractionalEven:
3537       vtn_assert(b->shader->info.stage == MESA_SHADER_TESS_CTRL ||
3538                  b->shader->info.stage == MESA_SHADER_TESS_EVAL);
3539       b->shader->info.tess.spacing = TESS_SPACING_FRACTIONAL_EVEN;
3540       break;
3541    case SpvExecutionModeSpacingFractionalOdd:
3542       vtn_assert(b->shader->info.stage == MESA_SHADER_TESS_CTRL ||
3543                  b->shader->info.stage == MESA_SHADER_TESS_EVAL);
3544       b->shader->info.tess.spacing = TESS_SPACING_FRACTIONAL_ODD;
3545       break;
3546    case SpvExecutionModeVertexOrderCw:
3547       vtn_assert(b->shader->info.stage == MESA_SHADER_TESS_CTRL ||
3548                  b->shader->info.stage == MESA_SHADER_TESS_EVAL);
3549       b->shader->info.tess.ccw = false;
3550       break;
3551    case SpvExecutionModeVertexOrderCcw:
3552       vtn_assert(b->shader->info.stage == MESA_SHADER_TESS_CTRL ||
3553                  b->shader->info.stage == MESA_SHADER_TESS_EVAL);
3554       b->shader->info.tess.ccw = true;
3555       break;
3556    case SpvExecutionModePointMode:
3557       vtn_assert(b->shader->info.stage == MESA_SHADER_TESS_CTRL ||
3558                  b->shader->info.stage == MESA_SHADER_TESS_EVAL);
3559       b->shader->info.tess.point_mode = true;
3560       break;
3561
3562    case SpvExecutionModePixelCenterInteger:
3563       b->pixel_center_integer = true;
3564       break;
3565
3566    case SpvExecutionModeXfb:
3567       vtn_fail("Unhandled execution mode");
3568       break;
3569
3570    case SpvExecutionModeVecTypeHint:
3571    case SpvExecutionModeContractionOff:
3572       break; /* OpenCL */
3573
3574    default:
3575       vtn_fail("Unhandled execution mode");
3576    }
3577 }
3578
3579 static bool
3580 vtn_handle_variable_or_type_instruction(struct vtn_builder *b, SpvOp opcode,
3581                                         const uint32_t *w, unsigned count)
3582 {
3583    vtn_set_instruction_result_type(b, opcode, w, count);
3584
3585    switch (opcode) {
3586    case SpvOpSource:
3587    case SpvOpSourceContinued:
3588    case SpvOpSourceExtension:
3589    case SpvOpExtension:
3590    case SpvOpCapability:
3591    case SpvOpExtInstImport:
3592    case SpvOpMemoryModel:
3593    case SpvOpEntryPoint:
3594    case SpvOpExecutionMode:
3595    case SpvOpString:
3596    case SpvOpName:
3597    case SpvOpMemberName:
3598    case SpvOpDecorationGroup:
3599    case SpvOpDecorate:
3600    case SpvOpMemberDecorate:
3601    case SpvOpGroupDecorate:
3602    case SpvOpGroupMemberDecorate:
3603       vtn_fail("Invalid opcode types and variables section");
3604       break;
3605
3606    case SpvOpTypeVoid:
3607    case SpvOpTypeBool:
3608    case SpvOpTypeInt:
3609    case SpvOpTypeFloat:
3610    case SpvOpTypeVector:
3611    case SpvOpTypeMatrix:
3612    case SpvOpTypeImage:
3613    case SpvOpTypeSampler:
3614    case SpvOpTypeSampledImage:
3615    case SpvOpTypeArray:
3616    case SpvOpTypeRuntimeArray:
3617    case SpvOpTypeStruct:
3618    case SpvOpTypeOpaque:
3619    case SpvOpTypePointer:
3620    case SpvOpTypeFunction:
3621    case SpvOpTypeEvent:
3622    case SpvOpTypeDeviceEvent:
3623    case SpvOpTypeReserveId:
3624    case SpvOpTypeQueue:
3625    case SpvOpTypePipe:
3626       vtn_handle_type(b, opcode, w, count);
3627       break;
3628
3629    case SpvOpConstantTrue:
3630    case SpvOpConstantFalse:
3631    case SpvOpConstant:
3632    case SpvOpConstantComposite:
3633    case SpvOpConstantSampler:
3634    case SpvOpConstantNull:
3635    case SpvOpSpecConstantTrue:
3636    case SpvOpSpecConstantFalse:
3637    case SpvOpSpecConstant:
3638    case SpvOpSpecConstantComposite:
3639    case SpvOpSpecConstantOp:
3640       vtn_handle_constant(b, opcode, w, count);
3641       break;
3642
3643    case SpvOpUndef:
3644    case SpvOpVariable:
3645       vtn_handle_variables(b, opcode, w, count);
3646       break;
3647
3648    default:
3649       return false; /* End of preamble */
3650    }
3651
3652    return true;
3653 }
3654
3655 static bool
3656 vtn_handle_body_instruction(struct vtn_builder *b, SpvOp opcode,
3657                             const uint32_t *w, unsigned count)
3658 {
3659    switch (opcode) {
3660    case SpvOpLabel:
3661       break;
3662
3663    case SpvOpLoopMerge:
3664    case SpvOpSelectionMerge:
3665       /* This is handled by cfg pre-pass and walk_blocks */
3666       break;
3667
3668    case SpvOpUndef: {
3669       struct vtn_value *val = vtn_push_value(b, w[2], vtn_value_type_undef);
3670       val->type = vtn_value(b, w[1], vtn_value_type_type)->type;
3671       break;
3672    }
3673
3674    case SpvOpExtInst:
3675       vtn_handle_extension(b, opcode, w, count);
3676       break;
3677
3678    case SpvOpVariable:
3679    case SpvOpLoad:
3680    case SpvOpStore:
3681    case SpvOpCopyMemory:
3682    case SpvOpCopyMemorySized:
3683    case SpvOpAccessChain:
3684    case SpvOpPtrAccessChain:
3685    case SpvOpInBoundsAccessChain:
3686    case SpvOpArrayLength:
3687       vtn_handle_variables(b, opcode, w, count);
3688       break;
3689
3690    case SpvOpFunctionCall:
3691       vtn_handle_function_call(b, opcode, w, count);
3692       break;
3693
3694    case SpvOpSampledImage:
3695    case SpvOpImage:
3696    case SpvOpImageSampleImplicitLod:
3697    case SpvOpImageSampleExplicitLod:
3698    case SpvOpImageSampleDrefImplicitLod:
3699    case SpvOpImageSampleDrefExplicitLod:
3700    case SpvOpImageSampleProjImplicitLod:
3701    case SpvOpImageSampleProjExplicitLod:
3702    case SpvOpImageSampleProjDrefImplicitLod:
3703    case SpvOpImageSampleProjDrefExplicitLod:
3704    case SpvOpImageFetch:
3705    case SpvOpImageGather:
3706    case SpvOpImageDrefGather:
3707    case SpvOpImageQuerySizeLod:
3708    case SpvOpImageQueryLod:
3709    case SpvOpImageQueryLevels:
3710    case SpvOpImageQuerySamples:
3711       vtn_handle_texture(b, opcode, w, count);
3712       break;
3713
3714    case SpvOpImageRead:
3715    case SpvOpImageWrite:
3716    case SpvOpImageTexelPointer:
3717       vtn_handle_image(b, opcode, w, count);
3718       break;
3719
3720    case SpvOpImageQuerySize: {
3721       struct vtn_pointer *image =
3722          vtn_value(b, w[3], vtn_value_type_pointer)->pointer;
3723       if (image->mode == vtn_variable_mode_image) {
3724          vtn_handle_image(b, opcode, w, count);
3725       } else {
3726          vtn_assert(image->mode == vtn_variable_mode_sampler);
3727          vtn_handle_texture(b, opcode, w, count);
3728       }
3729       break;
3730    }
3731
3732    case SpvOpAtomicLoad:
3733    case SpvOpAtomicExchange:
3734    case SpvOpAtomicCompareExchange:
3735    case SpvOpAtomicCompareExchangeWeak:
3736    case SpvOpAtomicIIncrement:
3737    case SpvOpAtomicIDecrement:
3738    case SpvOpAtomicIAdd:
3739    case SpvOpAtomicISub:
3740    case SpvOpAtomicSMin:
3741    case SpvOpAtomicUMin:
3742    case SpvOpAtomicSMax:
3743    case SpvOpAtomicUMax:
3744    case SpvOpAtomicAnd:
3745    case SpvOpAtomicOr:
3746    case SpvOpAtomicXor: {
3747       struct vtn_value *pointer = vtn_untyped_value(b, w[3]);
3748       if (pointer->value_type == vtn_value_type_image_pointer) {
3749          vtn_handle_image(b, opcode, w, count);
3750       } else {
3751          vtn_assert(pointer->value_type == vtn_value_type_pointer);
3752          vtn_handle_ssbo_or_shared_atomic(b, opcode, w, count);
3753       }
3754       break;
3755    }
3756
3757    case SpvOpAtomicStore: {
3758       struct vtn_value *pointer = vtn_untyped_value(b, w[1]);
3759       if (pointer->value_type == vtn_value_type_image_pointer) {
3760          vtn_handle_image(b, opcode, w, count);
3761       } else {
3762          vtn_assert(pointer->value_type == vtn_value_type_pointer);
3763          vtn_handle_ssbo_or_shared_atomic(b, opcode, w, count);
3764       }
3765       break;
3766    }
3767
3768    case SpvOpSelect: {
3769       /* Handle OpSelect up-front here because it needs to be able to handle
3770        * pointers and not just regular vectors and scalars.
3771        */
3772       struct vtn_value *res_val = vtn_untyped_value(b, w[2]);
3773       struct vtn_value *sel_val = vtn_untyped_value(b, w[3]);
3774       struct vtn_value *obj1_val = vtn_untyped_value(b, w[4]);
3775       struct vtn_value *obj2_val = vtn_untyped_value(b, w[5]);
3776
3777       const struct glsl_type *sel_type;
3778       switch (res_val->type->base_type) {
3779       case vtn_base_type_scalar:
3780          sel_type = glsl_bool_type();
3781          break;
3782       case vtn_base_type_vector:
3783          sel_type = glsl_vector_type(GLSL_TYPE_BOOL, res_val->type->length);
3784          break;
3785       case vtn_base_type_pointer:
3786          /* We need to have actual storage for pointer types */
3787          vtn_fail_if(res_val->type->type == NULL,
3788                      "Invalid pointer result type for OpSelect");
3789          sel_type = glsl_bool_type();
3790          break;
3791       default:
3792          vtn_fail("Result type of OpSelect must be a scalar, vector, or pointer");
3793       }
3794
3795       if (unlikely(sel_val->type->type != sel_type)) {
3796          if (sel_val->type->type == glsl_bool_type()) {
3797             /* This case is illegal but some older versions of GLSLang produce
3798              * it.  The GLSLang issue was fixed on March 30, 2017:
3799              *
3800              * https://github.com/KhronosGroup/glslang/issues/809
3801              *
3802              * Unfortunately, there are applications in the wild which are
3803              * shipping with this bug so it isn't nice to fail on them so we
3804              * throw a warning instead.  It's not actually a problem for us as
3805              * nir_builder will just splat the condition out which is most
3806              * likely what the client wanted anyway.
3807              */
3808             vtn_warn("Condition type of OpSelect must have the same number "
3809                      "of components as Result Type");
3810          } else {
3811             vtn_fail("Condition type of OpSelect must be a scalar or vector "
3812                      "of Boolean type. It must have the same number of "
3813                      "components as Result Type");
3814          }
3815       }
3816
3817       vtn_fail_if(obj1_val->type != res_val->type ||
3818                   obj2_val->type != res_val->type,
3819                   "Object types must match the result type in OpSelect");
3820
3821       struct vtn_type *res_type = vtn_value(b, w[1], vtn_value_type_type)->type;
3822       struct vtn_ssa_value *ssa = vtn_create_ssa_value(b, res_type->type);
3823       ssa->def = nir_bcsel(&b->nb, vtn_ssa_value(b, w[3])->def,
3824                                    vtn_ssa_value(b, w[4])->def,
3825                                    vtn_ssa_value(b, w[5])->def);
3826       vtn_push_ssa(b, w[2], res_type, ssa);
3827       break;
3828    }
3829
3830    case SpvOpSNegate:
3831    case SpvOpFNegate:
3832    case SpvOpNot:
3833    case SpvOpAny:
3834    case SpvOpAll:
3835    case SpvOpConvertFToU:
3836    case SpvOpConvertFToS:
3837    case SpvOpConvertSToF:
3838    case SpvOpConvertUToF:
3839    case SpvOpUConvert:
3840    case SpvOpSConvert:
3841    case SpvOpFConvert:
3842    case SpvOpQuantizeToF16:
3843    case SpvOpConvertPtrToU:
3844    case SpvOpConvertUToPtr:
3845    case SpvOpPtrCastToGeneric:
3846    case SpvOpGenericCastToPtr:
3847    case SpvOpBitcast:
3848    case SpvOpIsNan:
3849    case SpvOpIsInf:
3850    case SpvOpIsFinite:
3851    case SpvOpIsNormal:
3852    case SpvOpSignBitSet:
3853    case SpvOpLessOrGreater:
3854    case SpvOpOrdered:
3855    case SpvOpUnordered:
3856    case SpvOpIAdd:
3857    case SpvOpFAdd:
3858    case SpvOpISub:
3859    case SpvOpFSub:
3860    case SpvOpIMul:
3861    case SpvOpFMul:
3862    case SpvOpUDiv:
3863    case SpvOpSDiv:
3864    case SpvOpFDiv:
3865    case SpvOpUMod:
3866    case SpvOpSRem:
3867    case SpvOpSMod:
3868    case SpvOpFRem:
3869    case SpvOpFMod:
3870    case SpvOpVectorTimesScalar:
3871    case SpvOpDot:
3872    case SpvOpIAddCarry:
3873    case SpvOpISubBorrow:
3874    case SpvOpUMulExtended:
3875    case SpvOpSMulExtended:
3876    case SpvOpShiftRightLogical:
3877    case SpvOpShiftRightArithmetic:
3878    case SpvOpShiftLeftLogical:
3879    case SpvOpLogicalEqual:
3880    case SpvOpLogicalNotEqual:
3881    case SpvOpLogicalOr:
3882    case SpvOpLogicalAnd:
3883    case SpvOpLogicalNot:
3884    case SpvOpBitwiseOr:
3885    case SpvOpBitwiseXor:
3886    case SpvOpBitwiseAnd:
3887    case SpvOpIEqual:
3888    case SpvOpFOrdEqual:
3889    case SpvOpFUnordEqual:
3890    case SpvOpINotEqual:
3891    case SpvOpFOrdNotEqual:
3892    case SpvOpFUnordNotEqual:
3893    case SpvOpULessThan:
3894    case SpvOpSLessThan:
3895    case SpvOpFOrdLessThan:
3896    case SpvOpFUnordLessThan:
3897    case SpvOpUGreaterThan:
3898    case SpvOpSGreaterThan:
3899    case SpvOpFOrdGreaterThan:
3900    case SpvOpFUnordGreaterThan:
3901    case SpvOpULessThanEqual:
3902    case SpvOpSLessThanEqual:
3903    case SpvOpFOrdLessThanEqual:
3904    case SpvOpFUnordLessThanEqual:
3905    case SpvOpUGreaterThanEqual:
3906    case SpvOpSGreaterThanEqual:
3907    case SpvOpFOrdGreaterThanEqual:
3908    case SpvOpFUnordGreaterThanEqual:
3909    case SpvOpDPdx:
3910    case SpvOpDPdy:
3911    case SpvOpFwidth:
3912    case SpvOpDPdxFine:
3913    case SpvOpDPdyFine:
3914    case SpvOpFwidthFine:
3915    case SpvOpDPdxCoarse:
3916    case SpvOpDPdyCoarse:
3917    case SpvOpFwidthCoarse:
3918    case SpvOpBitFieldInsert:
3919    case SpvOpBitFieldSExtract:
3920    case SpvOpBitFieldUExtract:
3921    case SpvOpBitReverse:
3922    case SpvOpBitCount:
3923    case SpvOpTranspose:
3924    case SpvOpOuterProduct:
3925    case SpvOpMatrixTimesScalar:
3926    case SpvOpVectorTimesMatrix:
3927    case SpvOpMatrixTimesVector:
3928    case SpvOpMatrixTimesMatrix:
3929       vtn_handle_alu(b, opcode, w, count);
3930       break;
3931
3932    case SpvOpVectorExtractDynamic:
3933    case SpvOpVectorInsertDynamic:
3934    case SpvOpVectorShuffle:
3935    case SpvOpCompositeConstruct:
3936    case SpvOpCompositeExtract:
3937    case SpvOpCompositeInsert:
3938    case SpvOpCopyObject:
3939       vtn_handle_composite(b, opcode, w, count);
3940       break;
3941
3942    case SpvOpEmitVertex:
3943    case SpvOpEndPrimitive:
3944    case SpvOpEmitStreamVertex:
3945    case SpvOpEndStreamPrimitive:
3946    case SpvOpControlBarrier:
3947    case SpvOpMemoryBarrier:
3948       vtn_handle_barrier(b, opcode, w, count);
3949       break;
3950
3951    case SpvOpGroupNonUniformElect:
3952    case SpvOpGroupNonUniformAll:
3953    case SpvOpGroupNonUniformAny:
3954    case SpvOpGroupNonUniformAllEqual:
3955    case SpvOpGroupNonUniformBroadcast:
3956    case SpvOpGroupNonUniformBroadcastFirst:
3957    case SpvOpGroupNonUniformBallot:
3958    case SpvOpGroupNonUniformInverseBallot:
3959    case SpvOpGroupNonUniformBallotBitExtract:
3960    case SpvOpGroupNonUniformBallotBitCount:
3961    case SpvOpGroupNonUniformBallotFindLSB:
3962    case SpvOpGroupNonUniformBallotFindMSB:
3963    case SpvOpGroupNonUniformShuffle:
3964    case SpvOpGroupNonUniformShuffleXor:
3965    case SpvOpGroupNonUniformShuffleUp:
3966    case SpvOpGroupNonUniformShuffleDown:
3967    case SpvOpGroupNonUniformIAdd:
3968    case SpvOpGroupNonUniformFAdd:
3969    case SpvOpGroupNonUniformIMul:
3970    case SpvOpGroupNonUniformFMul:
3971    case SpvOpGroupNonUniformSMin:
3972    case SpvOpGroupNonUniformUMin:
3973    case SpvOpGroupNonUniformFMin:
3974    case SpvOpGroupNonUniformSMax:
3975    case SpvOpGroupNonUniformUMax:
3976    case SpvOpGroupNonUniformFMax:
3977    case SpvOpGroupNonUniformBitwiseAnd:
3978    case SpvOpGroupNonUniformBitwiseOr:
3979    case SpvOpGroupNonUniformBitwiseXor:
3980    case SpvOpGroupNonUniformLogicalAnd:
3981    case SpvOpGroupNonUniformLogicalOr:
3982    case SpvOpGroupNonUniformLogicalXor:
3983    case SpvOpGroupNonUniformQuadBroadcast:
3984    case SpvOpGroupNonUniformQuadSwap:
3985       vtn_handle_subgroup(b, opcode, w, count);
3986       break;
3987
3988    default:
3989       vtn_fail("Unhandled opcode");
3990    }
3991
3992    return true;
3993 }
3994
3995 struct vtn_builder*
3996 vtn_create_builder(const uint32_t *words, size_t word_count,
3997                    gl_shader_stage stage, const char *entry_point_name,
3998                    const struct spirv_to_nir_options *options)
3999 {
4000    /* Initialize the vtn_builder object */
4001    struct vtn_builder *b = rzalloc(NULL, struct vtn_builder);
4002    b->spirv = words;
4003    b->spirv_word_count = word_count;
4004    b->file = NULL;
4005    b->line = -1;
4006    b->col = -1;
4007    exec_list_make_empty(&b->functions);
4008    b->entry_point_stage = stage;
4009    b->entry_point_name = entry_point_name;
4010    b->options = options;
4011
4012    /* Handle the SPIR-V header (first 4 dwords)  */
4013    vtn_assert(word_count > 5);
4014
4015    vtn_assert(words[0] == SpvMagicNumber);
4016    vtn_assert(words[1] >= 0x10000);
4017    /* words[2] == generator magic */
4018    unsigned value_id_bound = words[3];
4019    vtn_assert(words[4] == 0);
4020
4021    b->value_id_bound = value_id_bound;
4022    b->values = rzalloc_array(b, struct vtn_value, value_id_bound);
4023
4024    return b;
4025 }
4026
4027 nir_function *
4028 spirv_to_nir(const uint32_t *words, size_t word_count,
4029              struct nir_spirv_specialization *spec, unsigned num_spec,
4030              gl_shader_stage stage, const char *entry_point_name,
4031              const struct spirv_to_nir_options *options,
4032              const nir_shader_compiler_options *nir_options)
4033
4034 {
4035    const uint32_t *word_end = words + word_count;
4036
4037    struct vtn_builder *b = vtn_create_builder(words, word_count,
4038                                               stage, entry_point_name,
4039                                               options);
4040
4041    if (b == NULL)
4042       return NULL;
4043
4044    /* See also _vtn_fail() */
4045    if (setjmp(b->fail_jump)) {
4046       ralloc_free(b);
4047       return NULL;
4048    }
4049
4050    /* Skip the SPIR-V header, handled at vtn_create_builder */
4051    words+= 5;
4052
4053    /* Handle all the preamble instructions */
4054    words = vtn_foreach_instruction(b, words, word_end,
4055                                    vtn_handle_preamble_instruction);
4056
4057    if (b->entry_point == NULL) {
4058       vtn_fail("Entry point not found");
4059       ralloc_free(b);
4060       return NULL;
4061    }
4062
4063    b->shader = nir_shader_create(b, stage, nir_options, NULL);
4064
4065    /* Set shader info defaults */
4066    b->shader->info.gs.invocations = 1;
4067
4068    /* Parse execution modes */
4069    vtn_foreach_execution_mode(b, b->entry_point,
4070                               vtn_handle_execution_mode, NULL);
4071
4072    b->specializations = spec;
4073    b->num_specializations = num_spec;
4074
4075    /* Handle all variable, type, and constant instructions */
4076    words = vtn_foreach_instruction(b, words, word_end,
4077                                    vtn_handle_variable_or_type_instruction);
4078
4079    /* Set types on all vtn_values */
4080    vtn_foreach_instruction(b, words, word_end, vtn_set_instruction_result_type);
4081
4082    vtn_build_cfg(b, words, word_end);
4083
4084    assert(b->entry_point->value_type == vtn_value_type_function);
4085    b->entry_point->func->referenced = true;
4086
4087    bool progress;
4088    do {
4089       progress = false;
4090       foreach_list_typed(struct vtn_function, func, node, &b->functions) {
4091          if (func->referenced && !func->emitted) {
4092             b->const_table = _mesa_hash_table_create(b, _mesa_hash_pointer,
4093                                                      _mesa_key_pointer_equal);
4094
4095             vtn_function_emit(b, func, vtn_handle_body_instruction);
4096             progress = true;
4097          }
4098       }
4099    } while (progress);
4100
4101    vtn_assert(b->entry_point->value_type == vtn_value_type_function);
4102    nir_function *entry_point = b->entry_point->func->impl->function;
4103    vtn_assert(entry_point);
4104
4105    /* Unparent the shader from the vtn_builder before we delete the builder */
4106    ralloc_steal(NULL, b->shader);
4107
4108    ralloc_free(b);
4109
4110    return entry_point;
4111 }