OSDN Git Service

cd4db255f54dff7877269e78e3403cd0ecfad94a
[android-x86/external-mesa.git] / src / mesa / state_tracker / st_glsl_to_tgsi.cpp
1 /*
2  * Copyright (C) 2005-2007  Brian Paul   All Rights Reserved.
3  * Copyright (C) 2008  VMware, Inc.   All Rights Reserved.
4  * Copyright © 2010 Intel Corporation
5  * Copyright © 2011 Bryan Cain
6  *
7  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
8  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
9  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
10  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
11  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
12  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
13  *
14  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
15  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
16  * Software.
17  *
18  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
19  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
20  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
21  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
22  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
23  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER
24  * DEALINGS IN THE SOFTWARE.
25  */
26
27 /**
28  * \file glsl_to_tgsi.cpp
29  *
30  * Translate GLSL IR to TGSI.
31  */
32
33 #include <stdio.h>
34 #include "main/compiler.h"
35 #include "ir.h"
36 #include "ir_visitor.h"
37 #include "ir_print_visitor.h"
38 #include "ir_expression_flattening.h"
39 #include "glsl_types.h"
40 #include "glsl_parser_extras.h"
41 #include "../glsl/program.h"
42 #include "ir_optimization.h"
43 #include "ast.h"
44
45 #include "main/mtypes.h"
46 #include "main/shaderobj.h"
47 #include "program/hash_table.h"
48
49 extern "C" {
50 #include "main/shaderapi.h"
51 #include "main/uniforms.h"
52 #include "program/prog_instruction.h"
53 #include "program/prog_optimize.h"
54 #include "program/prog_print.h"
55 #include "program/program.h"
56 #include "program/prog_parameter.h"
57 #include "program/sampler.h"
58
59 #include "pipe/p_compiler.h"
60 #include "pipe/p_context.h"
61 #include "pipe/p_screen.h"
62 #include "pipe/p_shader_tokens.h"
63 #include "pipe/p_state.h"
64 #include "util/u_math.h"
65 #include "tgsi/tgsi_ureg.h"
66 #include "tgsi/tgsi_info.h"
67 #include "st_context.h"
68 #include "st_program.h"
69 #include "st_glsl_to_tgsi.h"
70 #include "st_mesa_to_tgsi.h"
71 }
72
73 #define PROGRAM_IMMEDIATE PROGRAM_FILE_MAX
74 #define PROGRAM_ANY_CONST ((1 << PROGRAM_LOCAL_PARAM) |  \
75                            (1 << PROGRAM_ENV_PARAM) |    \
76                            (1 << PROGRAM_STATE_VAR) |    \
77                            (1 << PROGRAM_NAMED_PARAM) |  \
78                            (1 << PROGRAM_CONSTANT) |     \
79                            (1 << PROGRAM_UNIFORM))
80
81 /**
82  * Maximum number of temporary registers.
83  *
84  * It is too big for stack allocated arrays -- it will cause stack overflow on
85  * Windows and likely Mac OS X.
86  */
87 #define MAX_TEMPS         4096
88
89 /* will be 4 for GLSL 4.00 */
90 #define MAX_GLSL_TEXTURE_OFFSET 1
91
92 class st_src_reg;
93 class st_dst_reg;
94
95 static int swizzle_for_size(int size);
96
97 /**
98  * This struct is a corresponding struct to TGSI ureg_src.
99  */
100 class st_src_reg {
101 public:
102    st_src_reg(gl_register_file file, int index, const glsl_type *type)
103    {
104       this->file = file;
105       this->index = index;
106       if (type && (type->is_scalar() || type->is_vector() || type->is_matrix()))
107          this->swizzle = swizzle_for_size(type->vector_elements);
108       else
109          this->swizzle = SWIZZLE_XYZW;
110       this->negate = 0;
111       this->type = type ? type->base_type : GLSL_TYPE_ERROR;
112       this->reladdr = NULL;
113    }
114
115    st_src_reg(gl_register_file file, int index, int type)
116    {
117       this->type = type;
118       this->file = file;
119       this->index = index;
120       this->swizzle = SWIZZLE_XYZW;
121       this->negate = 0;
122       this->reladdr = NULL;
123    }
124
125    st_src_reg()
126    {
127       this->type = GLSL_TYPE_ERROR;
128       this->file = PROGRAM_UNDEFINED;
129       this->index = 0;
130       this->swizzle = 0;
131       this->negate = 0;
132       this->reladdr = NULL;
133    }
134
135    explicit st_src_reg(st_dst_reg reg);
136
137    gl_register_file file; /**< PROGRAM_* from Mesa */
138    int index; /**< temporary index, VERT_ATTRIB_*, FRAG_ATTRIB_*, etc. */
139    GLuint swizzle; /**< SWIZZLE_XYZWONEZERO swizzles from Mesa. */
140    int negate; /**< NEGATE_XYZW mask from mesa */
141    int type; /** GLSL_TYPE_* from GLSL IR (enum glsl_base_type) */
142    /** Register index should be offset by the integer in this reg. */
143    st_src_reg *reladdr;
144 };
145
146 class st_dst_reg {
147 public:
148    st_dst_reg(gl_register_file file, int writemask, int type)
149    {
150       this->file = file;
151       this->index = 0;
152       this->writemask = writemask;
153       this->cond_mask = COND_TR;
154       this->reladdr = NULL;
155       this->type = type;
156    }
157
158    st_dst_reg()
159    {
160       this->type = GLSL_TYPE_ERROR;
161       this->file = PROGRAM_UNDEFINED;
162       this->index = 0;
163       this->writemask = 0;
164       this->cond_mask = COND_TR;
165       this->reladdr = NULL;
166    }
167
168    explicit st_dst_reg(st_src_reg reg);
169
170    gl_register_file file; /**< PROGRAM_* from Mesa */
171    int index; /**< temporary index, VERT_ATTRIB_*, FRAG_ATTRIB_*, etc. */
172    int writemask; /**< Bitfield of WRITEMASK_[XYZW] */
173    GLuint cond_mask:4;
174    int type; /** GLSL_TYPE_* from GLSL IR (enum glsl_base_type) */
175    /** Register index should be offset by the integer in this reg. */
176    st_src_reg *reladdr;
177 };
178
179 st_src_reg::st_src_reg(st_dst_reg reg)
180 {
181    this->type = reg.type;
182    this->file = reg.file;
183    this->index = reg.index;
184    this->swizzle = SWIZZLE_XYZW;
185    this->negate = 0;
186    this->reladdr = reg.reladdr;
187 }
188
189 st_dst_reg::st_dst_reg(st_src_reg reg)
190 {
191    this->type = reg.type;
192    this->file = reg.file;
193    this->index = reg.index;
194    this->writemask = WRITEMASK_XYZW;
195    this->cond_mask = COND_TR;
196    this->reladdr = reg.reladdr;
197 }
198
199 class glsl_to_tgsi_instruction : public exec_node {
200 public:
201    /* Callers of this ralloc-based new need not call delete. It's
202     * easier to just ralloc_free 'ctx' (or any of its ancestors). */
203    static void* operator new(size_t size, void *ctx)
204    {
205       void *node;
206
207       node = rzalloc_size(ctx, size);
208       assert(node != NULL);
209
210       return node;
211    }
212
213    unsigned op;
214    st_dst_reg dst;
215    st_src_reg src[3];
216    /** Pointer to the ir source this tree came from for debugging */
217    ir_instruction *ir;
218    GLboolean cond_update;
219    bool saturate;
220    int sampler; /**< sampler index */
221    int tex_target; /**< One of TEXTURE_*_INDEX */
222    GLboolean tex_shadow;
223    struct tgsi_texture_offset tex_offsets[MAX_GLSL_TEXTURE_OFFSET];
224    unsigned tex_offset_num_offset;
225    int dead_mask; /**< Used in dead code elimination */
226
227    class function_entry *function; /* Set on TGSI_OPCODE_CAL or TGSI_OPCODE_BGNSUB */
228 };
229
230 class variable_storage : public exec_node {
231 public:
232    variable_storage(ir_variable *var, gl_register_file file, int index)
233       : file(file), index(index), var(var)
234    {
235       /* empty */
236    }
237
238    gl_register_file file;
239    int index;
240    ir_variable *var; /* variable that maps to this, if any */
241 };
242
243 class immediate_storage : public exec_node {
244 public:
245    immediate_storage(gl_constant_value *values, int size, int type)
246    {
247       memcpy(this->values, values, size * sizeof(gl_constant_value));
248       this->size = size;
249       this->type = type;
250    }
251    
252    gl_constant_value values[4];
253    int size; /**< Number of components (1-4) */
254    int type; /**< GL_FLOAT, GL_INT, GL_BOOL, or GL_UNSIGNED_INT */
255 };
256
257 class function_entry : public exec_node {
258 public:
259    ir_function_signature *sig;
260
261    /**
262     * identifier of this function signature used by the program.
263     *
264     * At the point that TGSI instructions for function calls are
265     * generated, we don't know the address of the first instruction of
266     * the function body.  So we make the BranchTarget that is called a
267     * small integer and rewrite them during set_branchtargets().
268     */
269    int sig_id;
270
271    /**
272     * Pointer to first instruction of the function body.
273     *
274     * Set during function body emits after main() is processed.
275     */
276    glsl_to_tgsi_instruction *bgn_inst;
277
278    /**
279     * Index of the first instruction of the function body in actual TGSI.
280     *
281     * Set after conversion from glsl_to_tgsi_instruction to TGSI.
282     */
283    int inst;
284
285    /** Storage for the return value. */
286    st_src_reg return_reg;
287 };
288
289 class glsl_to_tgsi_visitor : public ir_visitor {
290 public:
291    glsl_to_tgsi_visitor();
292    ~glsl_to_tgsi_visitor();
293
294    function_entry *current_function;
295
296    struct gl_context *ctx;
297    struct gl_program *prog;
298    struct gl_shader_program *shader_program;
299    struct gl_shader_compiler_options *options;
300
301    int next_temp;
302
303    int num_address_regs;
304    int samplers_used;
305    bool indirect_addr_temps;
306    bool indirect_addr_consts;
307    
308    int glsl_version;
309    bool native_integers;
310
311    variable_storage *find_variable_storage(ir_variable *var);
312
313    int add_constant(gl_register_file file, gl_constant_value values[4],
314                     int size, int datatype, GLuint *swizzle_out);
315
316    function_entry *get_function_signature(ir_function_signature *sig);
317
318    st_src_reg get_temp(const glsl_type *type);
319    void reladdr_to_temp(ir_instruction *ir, st_src_reg *reg, int *num_reladdr);
320
321    st_src_reg st_src_reg_for_float(float val);
322    st_src_reg st_src_reg_for_int(int val);
323    st_src_reg st_src_reg_for_type(int type, int val);
324
325    /**
326     * \name Visit methods
327     *
328     * As typical for the visitor pattern, there must be one \c visit method for
329     * each concrete subclass of \c ir_instruction.  Virtual base classes within
330     * the hierarchy should not have \c visit methods.
331     */
332    /*@{*/
333    virtual void visit(ir_variable *);
334    virtual void visit(ir_loop *);
335    virtual void visit(ir_loop_jump *);
336    virtual void visit(ir_function_signature *);
337    virtual void visit(ir_function *);
338    virtual void visit(ir_expression *);
339    virtual void visit(ir_swizzle *);
340    virtual void visit(ir_dereference_variable  *);
341    virtual void visit(ir_dereference_array *);
342    virtual void visit(ir_dereference_record *);
343    virtual void visit(ir_assignment *);
344    virtual void visit(ir_constant *);
345    virtual void visit(ir_call *);
346    virtual void visit(ir_return *);
347    virtual void visit(ir_discard *);
348    virtual void visit(ir_texture *);
349    virtual void visit(ir_if *);
350    /*@}*/
351
352    st_src_reg result;
353
354    /** List of variable_storage */
355    exec_list variables;
356
357    /** List of immediate_storage */
358    exec_list immediates;
359    int num_immediates;
360
361    /** List of function_entry */
362    exec_list function_signatures;
363    int next_signature_id;
364
365    /** List of glsl_to_tgsi_instruction */
366    exec_list instructions;
367
368    glsl_to_tgsi_instruction *emit(ir_instruction *ir, unsigned op);
369
370    glsl_to_tgsi_instruction *emit(ir_instruction *ir, unsigned op,
371                                 st_dst_reg dst, st_src_reg src0);
372
373    glsl_to_tgsi_instruction *emit(ir_instruction *ir, unsigned op,
374                                 st_dst_reg dst, st_src_reg src0, st_src_reg src1);
375
376    glsl_to_tgsi_instruction *emit(ir_instruction *ir, unsigned op,
377                                 st_dst_reg dst,
378                                 st_src_reg src0, st_src_reg src1, st_src_reg src2);
379    
380    unsigned get_opcode(ir_instruction *ir, unsigned op,
381                     st_dst_reg dst,
382                     st_src_reg src0, st_src_reg src1);
383
384    /**
385     * Emit the correct dot-product instruction for the type of arguments
386     */
387    glsl_to_tgsi_instruction *emit_dp(ir_instruction *ir,
388                                      st_dst_reg dst,
389                                      st_src_reg src0,
390                                      st_src_reg src1,
391                                      unsigned elements);
392
393    void emit_scalar(ir_instruction *ir, unsigned op,
394                     st_dst_reg dst, st_src_reg src0);
395
396    void emit_scalar(ir_instruction *ir, unsigned op,
397                     st_dst_reg dst, st_src_reg src0, st_src_reg src1);
398
399    void try_emit_float_set(ir_instruction *ir, unsigned op, st_dst_reg dst);
400
401    void emit_arl(ir_instruction *ir, st_dst_reg dst, st_src_reg src0);
402
403    void emit_scs(ir_instruction *ir, unsigned op,
404                  st_dst_reg dst, const st_src_reg &src);
405
406    bool try_emit_mad(ir_expression *ir,
407               int mul_operand);
408    bool try_emit_mad_for_and_not(ir_expression *ir,
409               int mul_operand);
410    bool try_emit_sat(ir_expression *ir);
411
412    void emit_swz(ir_expression *ir);
413
414    bool process_move_condition(ir_rvalue *ir);
415
416    void remove_output_reads(gl_register_file type);
417    void simplify_cmp(void);
418
419    void rename_temp_register(int index, int new_index);
420    int get_first_temp_read(int index);
421    int get_first_temp_write(int index);
422    int get_last_temp_read(int index);
423    int get_last_temp_write(int index);
424
425    void copy_propagate(void);
426    void eliminate_dead_code(void);
427    int eliminate_dead_code_advanced(void);
428    void merge_registers(void);
429    void renumber_registers(void);
430
431    void *mem_ctx;
432 };
433
434 static st_src_reg undef_src = st_src_reg(PROGRAM_UNDEFINED, 0, GLSL_TYPE_ERROR);
435
436 static st_dst_reg undef_dst = st_dst_reg(PROGRAM_UNDEFINED, SWIZZLE_NOOP, GLSL_TYPE_ERROR);
437
438 static st_dst_reg address_reg = st_dst_reg(PROGRAM_ADDRESS, WRITEMASK_X, GLSL_TYPE_FLOAT);
439
440 static void
441 fail_link(struct gl_shader_program *prog, const char *fmt, ...) PRINTFLIKE(2, 3);
442
443 static void
444 fail_link(struct gl_shader_program *prog, const char *fmt, ...)
445 {
446    va_list args;
447    va_start(args, fmt);
448    ralloc_vasprintf_append(&prog->InfoLog, fmt, args);
449    va_end(args);
450
451    prog->LinkStatus = GL_FALSE;
452 }
453
454 static int
455 swizzle_for_size(int size)
456 {
457    int size_swizzles[4] = {
458       MAKE_SWIZZLE4(SWIZZLE_X, SWIZZLE_X, SWIZZLE_X, SWIZZLE_X),
459       MAKE_SWIZZLE4(SWIZZLE_X, SWIZZLE_Y, SWIZZLE_Y, SWIZZLE_Y),
460       MAKE_SWIZZLE4(SWIZZLE_X, SWIZZLE_Y, SWIZZLE_Z, SWIZZLE_Z),
461       MAKE_SWIZZLE4(SWIZZLE_X, SWIZZLE_Y, SWIZZLE_Z, SWIZZLE_W),
462    };
463
464    assert((size >= 1) && (size <= 4));
465    return size_swizzles[size - 1];
466 }
467
468 static bool
469 is_tex_instruction(unsigned opcode)
470 {
471    const tgsi_opcode_info* info = tgsi_get_opcode_info(opcode);
472    return info->is_tex;
473 }
474
475 static unsigned
476 num_inst_dst_regs(unsigned opcode)
477 {
478    const tgsi_opcode_info* info = tgsi_get_opcode_info(opcode);
479    return info->num_dst;
480 }
481
482 static unsigned
483 num_inst_src_regs(unsigned opcode)
484 {
485    const tgsi_opcode_info* info = tgsi_get_opcode_info(opcode);
486    return info->is_tex ? info->num_src - 1 : info->num_src;
487 }
488
489 glsl_to_tgsi_instruction *
490 glsl_to_tgsi_visitor::emit(ir_instruction *ir, unsigned op,
491                          st_dst_reg dst,
492                          st_src_reg src0, st_src_reg src1, st_src_reg src2)
493 {
494    glsl_to_tgsi_instruction *inst = new(mem_ctx) glsl_to_tgsi_instruction();
495    int num_reladdr = 0, i;
496    
497    op = get_opcode(ir, op, dst, src0, src1);
498
499    /* If we have to do relative addressing, we want to load the ARL
500     * reg directly for one of the regs, and preload the other reladdr
501     * sources into temps.
502     */
503    num_reladdr += dst.reladdr != NULL;
504    num_reladdr += src0.reladdr != NULL;
505    num_reladdr += src1.reladdr != NULL;
506    num_reladdr += src2.reladdr != NULL;
507
508    reladdr_to_temp(ir, &src2, &num_reladdr);
509    reladdr_to_temp(ir, &src1, &num_reladdr);
510    reladdr_to_temp(ir, &src0, &num_reladdr);
511
512    if (dst.reladdr) {
513       emit_arl(ir, address_reg, *dst.reladdr);
514       num_reladdr--;
515    }
516    assert(num_reladdr == 0);
517
518    inst->op = op;
519    inst->dst = dst;
520    inst->src[0] = src0;
521    inst->src[1] = src1;
522    inst->src[2] = src2;
523    inst->ir = ir;
524    inst->dead_mask = 0;
525
526    inst->function = NULL;
527    
528    if (op == TGSI_OPCODE_ARL || op == TGSI_OPCODE_UARL)
529       this->num_address_regs = 1;
530    
531    /* Update indirect addressing status used by TGSI */
532    if (dst.reladdr) {
533       switch(dst.file) {
534       case PROGRAM_TEMPORARY:
535          this->indirect_addr_temps = true;
536          break;
537       case PROGRAM_LOCAL_PARAM:
538       case PROGRAM_ENV_PARAM:
539       case PROGRAM_STATE_VAR:
540       case PROGRAM_NAMED_PARAM:
541       case PROGRAM_CONSTANT:
542       case PROGRAM_UNIFORM:
543          this->indirect_addr_consts = true;
544          break;
545       case PROGRAM_IMMEDIATE:
546          assert(!"immediates should not have indirect addressing");
547          break;
548       default:
549          break;
550       }
551    }
552    else {
553       for (i=0; i<3; i++) {
554          if(inst->src[i].reladdr) {
555             switch(inst->src[i].file) {
556             case PROGRAM_TEMPORARY:
557                this->indirect_addr_temps = true;
558                break;
559             case PROGRAM_LOCAL_PARAM:
560             case PROGRAM_ENV_PARAM:
561             case PROGRAM_STATE_VAR:
562             case PROGRAM_NAMED_PARAM:
563             case PROGRAM_CONSTANT:
564             case PROGRAM_UNIFORM:
565                this->indirect_addr_consts = true;
566                break;
567             case PROGRAM_IMMEDIATE:
568                assert(!"immediates should not have indirect addressing");
569                break;
570             default:
571                break;
572             }
573          }
574       }
575    }
576
577    this->instructions.push_tail(inst);
578
579    if (native_integers)
580       try_emit_float_set(ir, op, dst);
581
582    return inst;
583 }
584
585
586 glsl_to_tgsi_instruction *
587 glsl_to_tgsi_visitor::emit(ir_instruction *ir, unsigned op,
588                          st_dst_reg dst, st_src_reg src0, st_src_reg src1)
589 {
590    return emit(ir, op, dst, src0, src1, undef_src);
591 }
592
593 glsl_to_tgsi_instruction *
594 glsl_to_tgsi_visitor::emit(ir_instruction *ir, unsigned op,
595                          st_dst_reg dst, st_src_reg src0)
596 {
597    assert(dst.writemask != 0);
598    return emit(ir, op, dst, src0, undef_src, undef_src);
599 }
600
601 glsl_to_tgsi_instruction *
602 glsl_to_tgsi_visitor::emit(ir_instruction *ir, unsigned op)
603 {
604    return emit(ir, op, undef_dst, undef_src, undef_src, undef_src);
605 }
606
607  /**
608  * Emits the code to convert the result of float SET instructions to integers.
609  */
610 void
611 glsl_to_tgsi_visitor::try_emit_float_set(ir_instruction *ir, unsigned op,
612                          st_dst_reg dst)
613 {
614    if ((op == TGSI_OPCODE_SEQ ||
615         op == TGSI_OPCODE_SNE ||
616         op == TGSI_OPCODE_SGE ||
617         op == TGSI_OPCODE_SLT))
618    {
619       st_src_reg src = st_src_reg(dst);
620       src.negate = ~src.negate;
621       dst.type = GLSL_TYPE_FLOAT;
622       emit(ir, TGSI_OPCODE_F2I, dst, src);
623    }
624 }
625
626 /**
627  * Determines whether to use an integer, unsigned integer, or float opcode 
628  * based on the operands and input opcode, then emits the result.
629  */
630 unsigned
631 glsl_to_tgsi_visitor::get_opcode(ir_instruction *ir, unsigned op,
632                          st_dst_reg dst,
633                          st_src_reg src0, st_src_reg src1)
634 {
635    int type = GLSL_TYPE_FLOAT;
636    
637    if (src0.type == GLSL_TYPE_FLOAT || src1.type == GLSL_TYPE_FLOAT)
638       type = GLSL_TYPE_FLOAT;
639    else if (native_integers)
640       type = src0.type == GLSL_TYPE_BOOL ? GLSL_TYPE_INT : src0.type;
641
642 #define case4(c, f, i, u) \
643    case TGSI_OPCODE_##c: \
644       if (type == GLSL_TYPE_INT) op = TGSI_OPCODE_##i; \
645       else if (type == GLSL_TYPE_UINT) op = TGSI_OPCODE_##u; \
646       else op = TGSI_OPCODE_##f; \
647       break;
648 #define case3(f, i, u)  case4(f, f, i, u)
649 #define case2fi(f, i)   case4(f, f, i, i)
650 #define case2iu(i, u)   case4(i, LAST, i, u)
651    
652    switch(op) {
653       case2fi(ADD, UADD);
654       case2fi(MUL, UMUL);
655       case2fi(MAD, UMAD);
656       case3(DIV, IDIV, UDIV);
657       case3(MAX, IMAX, UMAX);
658       case3(MIN, IMIN, UMIN);
659       case2iu(MOD, UMOD);
660       
661       case2fi(SEQ, USEQ);
662       case2fi(SNE, USNE);
663       case3(SGE, ISGE, USGE);
664       case3(SLT, ISLT, USLT);
665       
666       case2iu(ISHR, USHR);
667       
668       default: break;
669    }
670    
671    assert(op != TGSI_OPCODE_LAST);
672    return op;
673 }
674
675 glsl_to_tgsi_instruction *
676 glsl_to_tgsi_visitor::emit_dp(ir_instruction *ir,
677                             st_dst_reg dst, st_src_reg src0, st_src_reg src1,
678                             unsigned elements)
679 {
680    static const unsigned dot_opcodes[] = {
681       TGSI_OPCODE_DP2, TGSI_OPCODE_DP3, TGSI_OPCODE_DP4
682    };
683
684    return emit(ir, dot_opcodes[elements - 2], dst, src0, src1);
685 }
686
687 /**
688  * Emits TGSI scalar opcodes to produce unique answers across channels.
689  *
690  * Some TGSI opcodes are scalar-only, like ARB_fp/vp.  The src X
691  * channel determines the result across all channels.  So to do a vec4
692  * of this operation, we want to emit a scalar per source channel used
693  * to produce dest channels.
694  */
695 void
696 glsl_to_tgsi_visitor::emit_scalar(ir_instruction *ir, unsigned op,
697                                 st_dst_reg dst,
698                                 st_src_reg orig_src0, st_src_reg orig_src1)
699 {
700    int i, j;
701    int done_mask = ~dst.writemask;
702
703    /* TGSI RCP is a scalar operation splatting results to all channels,
704     * like ARB_fp/vp.  So emit as many RCPs as necessary to cover our
705     * dst channels.
706     */
707    for (i = 0; i < 4; i++) {
708       GLuint this_mask = (1 << i);
709       glsl_to_tgsi_instruction *inst;
710       st_src_reg src0 = orig_src0;
711       st_src_reg src1 = orig_src1;
712
713       if (done_mask & this_mask)
714          continue;
715
716       GLuint src0_swiz = GET_SWZ(src0.swizzle, i);
717       GLuint src1_swiz = GET_SWZ(src1.swizzle, i);
718       for (j = i + 1; j < 4; j++) {
719          /* If there is another enabled component in the destination that is
720           * derived from the same inputs, generate its value on this pass as
721           * well.
722           */
723          if (!(done_mask & (1 << j)) &&
724              GET_SWZ(src0.swizzle, j) == src0_swiz &&
725              GET_SWZ(src1.swizzle, j) == src1_swiz) {
726             this_mask |= (1 << j);
727          }
728       }
729       src0.swizzle = MAKE_SWIZZLE4(src0_swiz, src0_swiz,
730                                    src0_swiz, src0_swiz);
731       src1.swizzle = MAKE_SWIZZLE4(src1_swiz, src1_swiz,
732                                   src1_swiz, src1_swiz);
733
734       inst = emit(ir, op, dst, src0, src1);
735       inst->dst.writemask = this_mask;
736       done_mask |= this_mask;
737    }
738 }
739
740 void
741 glsl_to_tgsi_visitor::emit_scalar(ir_instruction *ir, unsigned op,
742                                 st_dst_reg dst, st_src_reg src0)
743 {
744    st_src_reg undef = undef_src;
745
746    undef.swizzle = SWIZZLE_XXXX;
747
748    emit_scalar(ir, op, dst, src0, undef);
749 }
750
751 void
752 glsl_to_tgsi_visitor::emit_arl(ir_instruction *ir,
753                                 st_dst_reg dst, st_src_reg src0)
754 {
755    int op = TGSI_OPCODE_ARL;
756
757    if (src0.type == GLSL_TYPE_INT || src0.type == GLSL_TYPE_UINT)
758       op = TGSI_OPCODE_UARL;
759
760    emit(NULL, op, dst, src0);
761 }
762
763 /**
764  * Emit an TGSI_OPCODE_SCS instruction
765  *
766  * The \c SCS opcode functions a bit differently than the other TGSI opcodes.
767  * Instead of splatting its result across all four components of the 
768  * destination, it writes one value to the \c x component and another value to 
769  * the \c y component.
770  *
771  * \param ir        IR instruction being processed
772  * \param op        Either \c TGSI_OPCODE_SIN or \c TGSI_OPCODE_COS depending 
773  *                  on which value is desired.
774  * \param dst       Destination register
775  * \param src       Source register
776  */
777 void
778 glsl_to_tgsi_visitor::emit_scs(ir_instruction *ir, unsigned op,
779                              st_dst_reg dst,
780                              const st_src_reg &src)
781 {
782    /* Vertex programs cannot use the SCS opcode.
783     */
784    if (this->prog->Target == GL_VERTEX_PROGRAM_ARB) {
785       emit_scalar(ir, op, dst, src);
786       return;
787    }
788
789    const unsigned component = (op == TGSI_OPCODE_SIN) ? 0 : 1;
790    const unsigned scs_mask = (1U << component);
791    int done_mask = ~dst.writemask;
792    st_src_reg tmp;
793
794    assert(op == TGSI_OPCODE_SIN || op == TGSI_OPCODE_COS);
795
796    /* If there are compnents in the destination that differ from the component
797     * that will be written by the SCS instrution, we'll need a temporary.
798     */
799    if (scs_mask != unsigned(dst.writemask)) {
800       tmp = get_temp(glsl_type::vec4_type);
801    }
802
803    for (unsigned i = 0; i < 4; i++) {
804       unsigned this_mask = (1U << i);
805       st_src_reg src0 = src;
806
807       if ((done_mask & this_mask) != 0)
808          continue;
809
810       /* The source swizzle specified which component of the source generates
811        * sine / cosine for the current component in the destination.  The SCS
812        * instruction requires that this value be swizzle to the X component.
813        * Replace the current swizzle with a swizzle that puts the source in
814        * the X component.
815        */
816       unsigned src0_swiz = GET_SWZ(src.swizzle, i);
817
818       src0.swizzle = MAKE_SWIZZLE4(src0_swiz, src0_swiz,
819                                    src0_swiz, src0_swiz);
820       for (unsigned j = i + 1; j < 4; j++) {
821          /* If there is another enabled component in the destination that is
822           * derived from the same inputs, generate its value on this pass as
823           * well.
824           */
825          if (!(done_mask & (1 << j)) &&
826              GET_SWZ(src0.swizzle, j) == src0_swiz) {
827             this_mask |= (1 << j);
828          }
829       }
830
831       if (this_mask != scs_mask) {
832          glsl_to_tgsi_instruction *inst;
833          st_dst_reg tmp_dst = st_dst_reg(tmp);
834
835          /* Emit the SCS instruction.
836           */
837          inst = emit(ir, TGSI_OPCODE_SCS, tmp_dst, src0);
838          inst->dst.writemask = scs_mask;
839
840          /* Move the result of the SCS instruction to the desired location in
841           * the destination.
842           */
843          tmp.swizzle = MAKE_SWIZZLE4(component, component,
844                                      component, component);
845          inst = emit(ir, TGSI_OPCODE_SCS, dst, tmp);
846          inst->dst.writemask = this_mask;
847       } else {
848          /* Emit the SCS instruction to write directly to the destination.
849           */
850          glsl_to_tgsi_instruction *inst = emit(ir, TGSI_OPCODE_SCS, dst, src0);
851          inst->dst.writemask = scs_mask;
852       }
853
854       done_mask |= this_mask;
855    }
856 }
857
858 int
859 glsl_to_tgsi_visitor::add_constant(gl_register_file file,
860                              gl_constant_value values[4], int size, int datatype,
861                              GLuint *swizzle_out)
862 {
863    if (file == PROGRAM_CONSTANT) {
864       return _mesa_add_typed_unnamed_constant(this->prog->Parameters, values,
865                                               size, datatype, swizzle_out);
866    } else {
867       int index = 0;
868       immediate_storage *entry;
869       assert(file == PROGRAM_IMMEDIATE);
870
871       /* Search immediate storage to see if we already have an identical
872        * immediate that we can use instead of adding a duplicate entry.
873        */
874       foreach_iter(exec_list_iterator, iter, this->immediates) {
875          entry = (immediate_storage *)iter.get();
876          
877          if (entry->size == size &&
878              entry->type == datatype &&
879              !memcmp(entry->values, values, size * sizeof(gl_constant_value))) {
880              return index;
881          }
882          index++;
883       }
884       
885       /* Add this immediate to the list. */
886       entry = new(mem_ctx) immediate_storage(values, size, datatype);
887       this->immediates.push_tail(entry);
888       this->num_immediates++;
889       return index;
890    }
891 }
892
893 st_src_reg
894 glsl_to_tgsi_visitor::st_src_reg_for_float(float val)
895 {
896    st_src_reg src(PROGRAM_IMMEDIATE, -1, GLSL_TYPE_FLOAT);
897    union gl_constant_value uval;
898
899    uval.f = val;
900    src.index = add_constant(src.file, &uval, 1, GL_FLOAT, &src.swizzle);
901
902    return src;
903 }
904
905 st_src_reg
906 glsl_to_tgsi_visitor::st_src_reg_for_int(int val)
907 {
908    st_src_reg src(PROGRAM_IMMEDIATE, -1, GLSL_TYPE_INT);
909    union gl_constant_value uval;
910    
911    assert(native_integers);
912
913    uval.i = val;
914    src.index = add_constant(src.file, &uval, 1, GL_INT, &src.swizzle);
915
916    return src;
917 }
918
919 st_src_reg
920 glsl_to_tgsi_visitor::st_src_reg_for_type(int type, int val)
921 {
922    if (native_integers)
923       return type == GLSL_TYPE_FLOAT ? st_src_reg_for_float(val) : 
924                                        st_src_reg_for_int(val);
925    else
926       return st_src_reg_for_float(val);
927 }
928
929 static int
930 type_size(const struct glsl_type *type)
931 {
932    unsigned int i;
933    int size;
934
935    switch (type->base_type) {
936    case GLSL_TYPE_UINT:
937    case GLSL_TYPE_INT:
938    case GLSL_TYPE_FLOAT:
939    case GLSL_TYPE_BOOL:
940       if (type->is_matrix()) {
941          return type->matrix_columns;
942       } else {
943          /* Regardless of size of vector, it gets a vec4. This is bad
944           * packing for things like floats, but otherwise arrays become a
945           * mess.  Hopefully a later pass over the code can pack scalars
946           * down if appropriate.
947           */
948          return 1;
949       }
950    case GLSL_TYPE_ARRAY:
951       assert(type->length > 0);
952       return type_size(type->fields.array) * type->length;
953    case GLSL_TYPE_STRUCT:
954       size = 0;
955       for (i = 0; i < type->length; i++) {
956          size += type_size(type->fields.structure[i].type);
957       }
958       return size;
959    case GLSL_TYPE_SAMPLER:
960       /* Samplers take up one slot in UNIFORMS[], but they're baked in
961        * at link time.
962        */
963       return 1;
964    default:
965       assert(0);
966       return 0;
967    }
968 }
969
970 /**
971  * In the initial pass of codegen, we assign temporary numbers to
972  * intermediate results.  (not SSA -- variable assignments will reuse
973  * storage).
974  */
975 st_src_reg
976 glsl_to_tgsi_visitor::get_temp(const glsl_type *type)
977 {
978    st_src_reg src;
979
980    src.type = native_integers ? type->base_type : GLSL_TYPE_FLOAT;
981    src.file = PROGRAM_TEMPORARY;
982    src.index = next_temp;
983    src.reladdr = NULL;
984    next_temp += type_size(type);
985
986    if (type->is_array() || type->is_record()) {
987       src.swizzle = SWIZZLE_NOOP;
988    } else {
989       src.swizzle = swizzle_for_size(type->vector_elements);
990    }
991    src.negate = 0;
992
993    return src;
994 }
995
996 variable_storage *
997 glsl_to_tgsi_visitor::find_variable_storage(ir_variable *var)
998 {
999    
1000    variable_storage *entry;
1001
1002    foreach_iter(exec_list_iterator, iter, this->variables) {
1003       entry = (variable_storage *)iter.get();
1004
1005       if (entry->var == var)
1006          return entry;
1007    }
1008
1009    return NULL;
1010 }
1011
1012 void
1013 glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_variable *ir)
1014 {
1015    if (strcmp(ir->name, "gl_FragCoord") == 0) {
1016       struct gl_fragment_program *fp = (struct gl_fragment_program *)this->prog;
1017
1018       fp->OriginUpperLeft = ir->origin_upper_left;
1019       fp->PixelCenterInteger = ir->pixel_center_integer;
1020    }
1021
1022    if (ir->mode == ir_var_uniform && strncmp(ir->name, "gl_", 3) == 0) {
1023       unsigned int i;
1024       const ir_state_slot *const slots = ir->state_slots;
1025       assert(ir->state_slots != NULL);
1026
1027       /* Check if this statevar's setup in the STATE file exactly
1028        * matches how we'll want to reference it as a
1029        * struct/array/whatever.  If not, then we need to move it into
1030        * temporary storage and hope that it'll get copy-propagated
1031        * out.
1032        */
1033       for (i = 0; i < ir->num_state_slots; i++) {
1034          if (slots[i].swizzle != SWIZZLE_XYZW) {
1035             break;
1036          }
1037       }
1038
1039       variable_storage *storage;
1040       st_dst_reg dst;
1041       if (i == ir->num_state_slots) {
1042          /* We'll set the index later. */
1043          storage = new(mem_ctx) variable_storage(ir, PROGRAM_STATE_VAR, -1);
1044          this->variables.push_tail(storage);
1045
1046          dst = undef_dst;
1047       } else {
1048          /* The variable_storage constructor allocates slots based on the size
1049           * of the type.  However, this had better match the number of state
1050           * elements that we're going to copy into the new temporary.
1051           */
1052          assert((int) ir->num_state_slots == type_size(ir->type));
1053
1054          storage = new(mem_ctx) variable_storage(ir, PROGRAM_TEMPORARY,
1055                                                  this->next_temp);
1056          this->variables.push_tail(storage);
1057          this->next_temp += type_size(ir->type);
1058
1059          dst = st_dst_reg(st_src_reg(PROGRAM_TEMPORARY, storage->index,
1060                native_integers ? ir->type->base_type : GLSL_TYPE_FLOAT));
1061       }
1062
1063
1064       for (unsigned int i = 0; i < ir->num_state_slots; i++) {
1065          int index = _mesa_add_state_reference(this->prog->Parameters,
1066                                                (gl_state_index *)slots[i].tokens);
1067
1068          if (storage->file == PROGRAM_STATE_VAR) {
1069             if (storage->index == -1) {
1070                storage->index = index;
1071             } else {
1072                assert(index == storage->index + (int)i);
1073             }
1074          } else {
1075             st_src_reg src(PROGRAM_STATE_VAR, index,
1076                   native_integers ? ir->type->base_type : GLSL_TYPE_FLOAT);
1077             src.swizzle = slots[i].swizzle;
1078             emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, dst, src);
1079             /* even a float takes up a whole vec4 reg in a struct/array. */
1080             dst.index++;
1081          }
1082       }
1083
1084       if (storage->file == PROGRAM_TEMPORARY &&
1085           dst.index != storage->index + (int) ir->num_state_slots) {
1086          fail_link(this->shader_program,
1087                    "failed to load builtin uniform `%s'  (%d/%d regs loaded)\n",
1088                    ir->name, dst.index - storage->index,
1089                    type_size(ir->type));
1090       }
1091    }
1092 }
1093
1094 void
1095 glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_loop *ir)
1096 {
1097    ir_dereference_variable *counter = NULL;
1098
1099    if (ir->counter != NULL)
1100       counter = new(ir) ir_dereference_variable(ir->counter);
1101
1102    if (ir->from != NULL) {
1103       assert(ir->counter != NULL);
1104
1105       ir_assignment *a = new(ir) ir_assignment(counter, ir->from, NULL);
1106
1107       a->accept(this);
1108       delete a;
1109    }
1110
1111    emit(NULL, TGSI_OPCODE_BGNLOOP);
1112
1113    if (ir->to) {
1114       ir_expression *e =
1115          new(ir) ir_expression(ir->cmp, glsl_type::bool_type,
1116                                counter, ir->to);
1117       ir_if *if_stmt =  new(ir) ir_if(e);
1118
1119       ir_loop_jump *brk = new(ir) ir_loop_jump(ir_loop_jump::jump_break);
1120
1121       if_stmt->then_instructions.push_tail(brk);
1122
1123       if_stmt->accept(this);
1124
1125       delete if_stmt;
1126       delete e;
1127       delete brk;
1128    }
1129
1130    visit_exec_list(&ir->body_instructions, this);
1131
1132    if (ir->increment) {
1133       ir_expression *e =
1134          new(ir) ir_expression(ir_binop_add, counter->type,
1135                                counter, ir->increment);
1136
1137       ir_assignment *a = new(ir) ir_assignment(counter, e, NULL);
1138
1139       a->accept(this);
1140       delete a;
1141       delete e;
1142    }
1143
1144    emit(NULL, TGSI_OPCODE_ENDLOOP);
1145 }
1146
1147 void
1148 glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_loop_jump *ir)
1149 {
1150    switch (ir->mode) {
1151    case ir_loop_jump::jump_break:
1152       emit(NULL, TGSI_OPCODE_BRK);
1153       break;
1154    case ir_loop_jump::jump_continue:
1155       emit(NULL, TGSI_OPCODE_CONT);
1156       break;
1157    }
1158 }
1159
1160
1161 void
1162 glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_function_signature *ir)
1163 {
1164    assert(0);
1165    (void)ir;
1166 }
1167
1168 void
1169 glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_function *ir)
1170 {
1171    /* Ignore function bodies other than main() -- we shouldn't see calls to
1172     * them since they should all be inlined before we get to glsl_to_tgsi.
1173     */
1174    if (strcmp(ir->name, "main") == 0) {
1175       const ir_function_signature *sig;
1176       exec_list empty;
1177
1178       sig = ir->matching_signature(&empty);
1179
1180       assert(sig);
1181
1182       foreach_iter(exec_list_iterator, iter, sig->body) {
1183          ir_instruction *ir = (ir_instruction *)iter.get();
1184
1185          ir->accept(this);
1186       }
1187    }
1188 }
1189
1190 bool
1191 glsl_to_tgsi_visitor::try_emit_mad(ir_expression *ir, int mul_operand)
1192 {
1193    int nonmul_operand = 1 - mul_operand;
1194    st_src_reg a, b, c;
1195    st_dst_reg result_dst;
1196
1197    ir_expression *expr = ir->operands[mul_operand]->as_expression();
1198    if (!expr || expr->operation != ir_binop_mul)
1199       return false;
1200
1201    expr->operands[0]->accept(this);
1202    a = this->result;
1203    expr->operands[1]->accept(this);
1204    b = this->result;
1205    ir->operands[nonmul_operand]->accept(this);
1206    c = this->result;
1207
1208    this->result = get_temp(ir->type);
1209    result_dst = st_dst_reg(this->result);
1210    result_dst.writemask = (1 << ir->type->vector_elements) - 1;
1211    emit(ir, TGSI_OPCODE_MAD, result_dst, a, b, c);
1212
1213    return true;
1214 }
1215
1216 /**
1217  * Emit MAD(a, -b, a) instead of AND(a, NOT(b))
1218  *
1219  * The logic values are 1.0 for true and 0.0 for false.  Logical-and is
1220  * implemented using multiplication, and logical-or is implemented using
1221  * addition.  Logical-not can be implemented as (true - x), or (1.0 - x).
1222  * As result, the logical expression (a & !b) can be rewritten as:
1223  *
1224  *     - a * !b
1225  *     - a * (1 - b)
1226  *     - (a * 1) - (a * b)
1227  *     - a + -(a * b)
1228  *     - a + (a * -b)
1229  *
1230  * This final expression can be implemented as a single MAD(a, -b, a)
1231  * instruction.
1232  */
1233 bool
1234 glsl_to_tgsi_visitor::try_emit_mad_for_and_not(ir_expression *ir, int try_operand)
1235 {
1236    const int other_operand = 1 - try_operand;
1237    st_src_reg a, b;
1238
1239    ir_expression *expr = ir->operands[try_operand]->as_expression();
1240    if (!expr || expr->operation != ir_unop_logic_not)
1241       return false;
1242
1243    ir->operands[other_operand]->accept(this);
1244    a = this->result;
1245    expr->operands[0]->accept(this);
1246    b = this->result;
1247
1248    b.negate = ~b.negate;
1249
1250    this->result = get_temp(ir->type);
1251    emit(ir, TGSI_OPCODE_MAD, st_dst_reg(this->result), a, b, a);
1252
1253    return true;
1254 }
1255
1256 bool
1257 glsl_to_tgsi_visitor::try_emit_sat(ir_expression *ir)
1258 {
1259    /* Saturates were only introduced to vertex programs in
1260     * NV_vertex_program3, so don't give them to drivers in the VP.
1261     */
1262    if (this->prog->Target == GL_VERTEX_PROGRAM_ARB)
1263       return false;
1264
1265    ir_rvalue *sat_src = ir->as_rvalue_to_saturate();
1266    if (!sat_src)
1267       return false;
1268
1269    sat_src->accept(this);
1270    st_src_reg src = this->result;
1271
1272    /* If we generated an expression instruction into a temporary in
1273     * processing the saturate's operand, apply the saturate to that
1274     * instruction.  Otherwise, generate a MOV to do the saturate.
1275     *
1276     * Note that we have to be careful to only do this optimization if
1277     * the instruction in question was what generated src->result.  For
1278     * example, ir_dereference_array might generate a MUL instruction
1279     * to create the reladdr, and return us a src reg using that
1280     * reladdr.  That MUL result is not the value we're trying to
1281     * saturate.
1282     */
1283    ir_expression *sat_src_expr = sat_src->as_expression();
1284    if (sat_src_expr && (sat_src_expr->operation == ir_binop_mul ||
1285                         sat_src_expr->operation == ir_binop_add ||
1286                         sat_src_expr->operation == ir_binop_dot)) {
1287       glsl_to_tgsi_instruction *new_inst;
1288       new_inst = (glsl_to_tgsi_instruction *)this->instructions.get_tail();
1289       new_inst->saturate = true;
1290    } else {
1291       this->result = get_temp(ir->type);
1292       st_dst_reg result_dst = st_dst_reg(this->result);
1293       result_dst.writemask = (1 << ir->type->vector_elements) - 1;
1294       glsl_to_tgsi_instruction *inst;
1295       inst = emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, result_dst, src);
1296       inst->saturate = true;
1297    }
1298
1299    return true;
1300 }
1301
1302 void
1303 glsl_to_tgsi_visitor::reladdr_to_temp(ir_instruction *ir,
1304                                     st_src_reg *reg, int *num_reladdr)
1305 {
1306    if (!reg->reladdr)
1307       return;
1308
1309    emit_arl(ir, address_reg, *reg->reladdr);
1310
1311    if (*num_reladdr != 1) {
1312       st_src_reg temp = get_temp(glsl_type::vec4_type);
1313
1314       emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, st_dst_reg(temp), *reg);
1315       *reg = temp;
1316    }
1317
1318    (*num_reladdr)--;
1319 }
1320
1321 void
1322 glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
1323 {
1324    unsigned int operand;
1325    st_src_reg op[Elements(ir->operands)];
1326    st_src_reg result_src;
1327    st_dst_reg result_dst;
1328
1329    /* Quick peephole: Emit MAD(a, b, c) instead of ADD(MUL(a, b), c)
1330     */
1331    if (ir->operation == ir_binop_add) {
1332       if (try_emit_mad(ir, 1))
1333          return;
1334       if (try_emit_mad(ir, 0))
1335          return;
1336    }
1337
1338    /* Quick peephole: Emit OPCODE_MAD(-a, -b, a) instead of AND(a, NOT(b))
1339     */
1340    if (ir->operation == ir_binop_logic_and) {
1341       if (try_emit_mad_for_and_not(ir, 1))
1342          return;
1343       if (try_emit_mad_for_and_not(ir, 0))
1344          return;
1345    }
1346
1347    if (try_emit_sat(ir))
1348       return;
1349
1350    if (ir->operation == ir_quadop_vector)
1351       assert(!"ir_quadop_vector should have been lowered");
1352
1353    for (operand = 0; operand < ir->get_num_operands(); operand++) {
1354       this->result.file = PROGRAM_UNDEFINED;
1355       ir->operands[operand]->accept(this);
1356       if (this->result.file == PROGRAM_UNDEFINED) {
1357          ir_print_visitor v;
1358          printf("Failed to get tree for expression operand:\n");
1359          ir->operands[operand]->accept(&v);
1360          exit(1);
1361       }
1362       op[operand] = this->result;
1363
1364       /* Matrix expression operands should have been broken down to vector
1365        * operations already.
1366        */
1367       assert(!ir->operands[operand]->type->is_matrix());
1368    }
1369
1370    int vector_elements = ir->operands[0]->type->vector_elements;
1371    if (ir->operands[1]) {
1372       vector_elements = MAX2(vector_elements,
1373                              ir->operands[1]->type->vector_elements);
1374    }
1375
1376    this->result.file = PROGRAM_UNDEFINED;
1377
1378    /* Storage for our result.  Ideally for an assignment we'd be using
1379     * the actual storage for the result here, instead.
1380     */
1381    result_src = get_temp(ir->type);
1382    /* convenience for the emit functions below. */
1383    result_dst = st_dst_reg(result_src);
1384    /* Limit writes to the channels that will be used by result_src later.
1385     * This does limit this temp's use as a temporary for multi-instruction
1386     * sequences.
1387     */
1388    result_dst.writemask = (1 << ir->type->vector_elements) - 1;
1389
1390    switch (ir->operation) {
1391    case ir_unop_logic_not:
1392       if (result_dst.type != GLSL_TYPE_FLOAT)
1393          emit(ir, TGSI_OPCODE_NOT, result_dst, op[0]);
1394       else {
1395          /* Previously 'SEQ dst, src, 0.0' was used for this.  However, many
1396           * older GPUs implement SEQ using multiple instructions (i915 uses two
1397           * SGE instructions and a MUL instruction).  Since our logic values are
1398           * 0.0 and 1.0, 1-x also implements !x.
1399           */
1400          op[0].negate = ~op[0].negate;
1401          emit(ir, TGSI_OPCODE_ADD, result_dst, op[0], st_src_reg_for_float(1.0));
1402       }
1403       break;
1404    case ir_unop_neg:
1405       assert(result_dst.type == GLSL_TYPE_FLOAT || result_dst.type == GLSL_TYPE_INT);
1406       if (result_dst.type == GLSL_TYPE_INT)
1407          emit(ir, TGSI_OPCODE_INEG, result_dst, op[0]);
1408       else {
1409          op[0].negate = ~op[0].negate;
1410          result_src = op[0];
1411       }
1412       break;
1413    case ir_unop_abs:
1414       assert(result_dst.type == GLSL_TYPE_FLOAT);
1415       emit(ir, TGSI_OPCODE_ABS, result_dst, op[0]);
1416       break;
1417    case ir_unop_sign:
1418       emit(ir, TGSI_OPCODE_SSG, result_dst, op[0]);
1419       break;
1420    case ir_unop_rcp:
1421       emit_scalar(ir, TGSI_OPCODE_RCP, result_dst, op[0]);
1422       break;
1423
1424    case ir_unop_exp2:
1425       emit_scalar(ir, TGSI_OPCODE_EX2, result_dst, op[0]);
1426       break;
1427    case ir_unop_exp:
1428    case ir_unop_log:
1429       assert(!"not reached: should be handled by ir_explog_to_explog2");
1430       break;
1431    case ir_unop_log2:
1432       emit_scalar(ir, TGSI_OPCODE_LG2, result_dst, op[0]);
1433       break;
1434    case ir_unop_sin:
1435       emit_scalar(ir, TGSI_OPCODE_SIN, result_dst, op[0]);
1436       break;
1437    case ir_unop_cos:
1438       emit_scalar(ir, TGSI_OPCODE_COS, result_dst, op[0]);
1439       break;
1440    case ir_unop_sin_reduced:
1441       emit_scs(ir, TGSI_OPCODE_SIN, result_dst, op[0]);
1442       break;
1443    case ir_unop_cos_reduced:
1444       emit_scs(ir, TGSI_OPCODE_COS, result_dst, op[0]);
1445       break;
1446
1447    case ir_unop_dFdx:
1448       emit(ir, TGSI_OPCODE_DDX, result_dst, op[0]);
1449       break;
1450    case ir_unop_dFdy:
1451       op[0].negate = ~op[0].negate;
1452       emit(ir, TGSI_OPCODE_DDY, result_dst, op[0]);
1453       break;
1454
1455    case ir_unop_noise: {
1456       /* At some point, a motivated person could add a better
1457        * implementation of noise.  Currently not even the nvidia
1458        * binary drivers do anything more than this.  In any case, the
1459        * place to do this is in the GL state tracker, not the poor
1460        * driver.
1461        */
1462       emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, result_dst, st_src_reg_for_float(0.5));
1463       break;
1464    }
1465
1466    case ir_binop_add:
1467       emit(ir, TGSI_OPCODE_ADD, result_dst, op[0], op[1]);
1468       break;
1469    case ir_binop_sub:
1470       emit(ir, TGSI_OPCODE_SUB, result_dst, op[0], op[1]);
1471       break;
1472
1473    case ir_binop_mul:
1474       emit(ir, TGSI_OPCODE_MUL, result_dst, op[0], op[1]);
1475       break;
1476    case ir_binop_div:
1477       if (result_dst.type == GLSL_TYPE_FLOAT)
1478          assert(!"not reached: should be handled by ir_div_to_mul_rcp");
1479       else
1480          emit(ir, TGSI_OPCODE_DIV, result_dst, op[0], op[1]);
1481       break;
1482    case ir_binop_mod:
1483       if (result_dst.type == GLSL_TYPE_FLOAT)
1484          assert(!"ir_binop_mod should have been converted to b * fract(a/b)");
1485       else
1486          emit(ir, TGSI_OPCODE_MOD, result_dst, op[0], op[1]);
1487       break;
1488
1489    case ir_binop_less:
1490       emit(ir, TGSI_OPCODE_SLT, result_dst, op[0], op[1]);
1491       break;
1492    case ir_binop_greater:
1493       emit(ir, TGSI_OPCODE_SLT, result_dst, op[1], op[0]);
1494       break;
1495    case ir_binop_lequal:
1496       emit(ir, TGSI_OPCODE_SGE, result_dst, op[1], op[0]);
1497       break;
1498    case ir_binop_gequal:
1499       emit(ir, TGSI_OPCODE_SGE, result_dst, op[0], op[1]);
1500       break;
1501    case ir_binop_equal:
1502       emit(ir, TGSI_OPCODE_SEQ, result_dst, op[0], op[1]);
1503       break;
1504    case ir_binop_nequal:
1505       emit(ir, TGSI_OPCODE_SNE, result_dst, op[0], op[1]);
1506       break;
1507    case ir_binop_all_equal:
1508       /* "==" operator producing a scalar boolean. */
1509       if (ir->operands[0]->type->is_vector() ||
1510           ir->operands[1]->type->is_vector()) {
1511          st_src_reg temp = get_temp(native_integers ?
1512                glsl_type::get_instance(ir->operands[0]->type->base_type, 4, 1) :
1513                glsl_type::vec4_type);
1514          
1515          if (native_integers) {
1516             st_dst_reg temp_dst = st_dst_reg(temp);
1517             st_src_reg temp1 = st_src_reg(temp), temp2 = st_src_reg(temp);
1518             
1519             emit(ir, TGSI_OPCODE_SEQ, st_dst_reg(temp), op[0], op[1]);
1520             
1521             /* Emit 1-3 AND operations to combine the SEQ results. */
1522             switch (ir->operands[0]->type->vector_elements) {
1523             case 2:
1524                break;
1525             case 3:
1526                temp_dst.writemask = WRITEMASK_Y;
1527                temp1.swizzle = SWIZZLE_YYYY;
1528                temp2.swizzle = SWIZZLE_ZZZZ;
1529                emit(ir, TGSI_OPCODE_AND, temp_dst, temp1, temp2);
1530                break;
1531             case 4:
1532                temp_dst.writemask = WRITEMASK_X;
1533                temp1.swizzle = SWIZZLE_XXXX;
1534                temp2.swizzle = SWIZZLE_YYYY;
1535                emit(ir, TGSI_OPCODE_AND, temp_dst, temp1, temp2);
1536                temp_dst.writemask = WRITEMASK_Y;
1537                temp1.swizzle = SWIZZLE_ZZZZ;
1538                temp2.swizzle = SWIZZLE_WWWW;
1539                emit(ir, TGSI_OPCODE_AND, temp_dst, temp1, temp2);
1540             }
1541             
1542             temp1.swizzle = SWIZZLE_XXXX;
1543             temp2.swizzle = SWIZZLE_YYYY;
1544             emit(ir, TGSI_OPCODE_AND, result_dst, temp1, temp2);
1545          } else {
1546             emit(ir, TGSI_OPCODE_SNE, st_dst_reg(temp), op[0], op[1]);
1547             
1548             /* After the dot-product, the value will be an integer on the
1549              * range [0,4].  Zero becomes 1.0, and positive values become zero.
1550              */
1551             emit_dp(ir, result_dst, temp, temp, vector_elements);
1552
1553             /* Negating the result of the dot-product gives values on the range
1554              * [-4, 0].  Zero becomes 1.0, and negative values become zero.
1555              * This is achieved using SGE.
1556              */
1557             st_src_reg sge_src = result_src;
1558             sge_src.negate = ~sge_src.negate;
1559             emit(ir, TGSI_OPCODE_SGE, result_dst, sge_src, st_src_reg_for_float(0.0));
1560          }
1561       } else {
1562          emit(ir, TGSI_OPCODE_SEQ, result_dst, op[0], op[1]);
1563       }
1564       break;
1565    case ir_binop_any_nequal:
1566       /* "!=" operator producing a scalar boolean. */
1567       if (ir->operands[0]->type->is_vector() ||
1568           ir->operands[1]->type->is_vector()) {
1569          st_src_reg temp = get_temp(native_integers ?
1570                glsl_type::get_instance(ir->operands[0]->type->base_type, 4, 1) :
1571                glsl_type::vec4_type);
1572          emit(ir, TGSI_OPCODE_SNE, st_dst_reg(temp), op[0], op[1]);
1573
1574          if (native_integers) {
1575             st_dst_reg temp_dst = st_dst_reg(temp);
1576             st_src_reg temp1 = st_src_reg(temp), temp2 = st_src_reg(temp);
1577             
1578             /* Emit 1-3 OR operations to combine the SNE results. */
1579             switch (ir->operands[0]->type->vector_elements) {
1580             case 2:
1581                break;
1582             case 3:
1583                temp_dst.writemask = WRITEMASK_Y;
1584                temp1.swizzle = SWIZZLE_YYYY;
1585                temp2.swizzle = SWIZZLE_ZZZZ;
1586                emit(ir, TGSI_OPCODE_OR, temp_dst, temp1, temp2);
1587                break;
1588             case 4:
1589                temp_dst.writemask = WRITEMASK_X;
1590                temp1.swizzle = SWIZZLE_XXXX;
1591                temp2.swizzle = SWIZZLE_YYYY;
1592                emit(ir, TGSI_OPCODE_OR, temp_dst, temp1, temp2);
1593                temp_dst.writemask = WRITEMASK_Y;
1594                temp1.swizzle = SWIZZLE_ZZZZ;
1595                temp2.swizzle = SWIZZLE_WWWW;
1596                emit(ir, TGSI_OPCODE_OR, temp_dst, temp1, temp2);
1597             }
1598             
1599             temp1.swizzle = SWIZZLE_XXXX;
1600             temp2.swizzle = SWIZZLE_YYYY;
1601             emit(ir, TGSI_OPCODE_OR, result_dst, temp1, temp2);
1602          } else {
1603             /* After the dot-product, the value will be an integer on the
1604              * range [0,4].  Zero stays zero, and positive values become 1.0.
1605              */
1606             glsl_to_tgsi_instruction *const dp =
1607                   emit_dp(ir, result_dst, temp, temp, vector_elements);
1608             if (this->prog->Target == GL_FRAGMENT_PROGRAM_ARB) {
1609                /* The clamping to [0,1] can be done for free in the fragment
1610                 * shader with a saturate.
1611                 */
1612                dp->saturate = true;
1613             } else {
1614                /* Negating the result of the dot-product gives values on the range
1615                 * [-4, 0].  Zero stays zero, and negative values become 1.0.  This
1616                 * achieved using SLT.
1617                 */
1618                st_src_reg slt_src = result_src;
1619                slt_src.negate = ~slt_src.negate;
1620                emit(ir, TGSI_OPCODE_SLT, result_dst, slt_src, st_src_reg_for_float(0.0));
1621             }
1622          }
1623       } else {
1624          emit(ir, TGSI_OPCODE_SNE, result_dst, op[0], op[1]);
1625       }
1626       break;
1627
1628    case ir_unop_any: {
1629       assert(ir->operands[0]->type->is_vector());
1630
1631       /* After the dot-product, the value will be an integer on the
1632        * range [0,4].  Zero stays zero, and positive values become 1.0.
1633        */
1634       glsl_to_tgsi_instruction *const dp =
1635          emit_dp(ir, result_dst, op[0], op[0],
1636                  ir->operands[0]->type->vector_elements);
1637       if (this->prog->Target == GL_FRAGMENT_PROGRAM_ARB &&
1638           result_dst.type == GLSL_TYPE_FLOAT) {
1639               /* The clamping to [0,1] can be done for free in the fragment
1640                * shader with a saturate.
1641                */
1642               dp->saturate = true;
1643       } else if (result_dst.type == GLSL_TYPE_FLOAT) {
1644               /* Negating the result of the dot-product gives values on the range
1645                * [-4, 0].  Zero stays zero, and negative values become 1.0.  This
1646                * is achieved using SLT.
1647                */
1648               st_src_reg slt_src = result_src;
1649               slt_src.negate = ~slt_src.negate;
1650               emit(ir, TGSI_OPCODE_SLT, result_dst, slt_src, st_src_reg_for_float(0.0));
1651       }
1652       else {
1653          /* Use SNE 0 if integers are being used as boolean values. */
1654          emit(ir, TGSI_OPCODE_SNE, result_dst, result_src, st_src_reg_for_int(0));
1655       }
1656       break;
1657    }
1658
1659    case ir_binop_logic_xor:
1660       if (native_integers)
1661          emit(ir, TGSI_OPCODE_XOR, result_dst, op[0], op[1]);
1662       else
1663          emit(ir, TGSI_OPCODE_SNE, result_dst, op[0], op[1]);
1664       break;
1665
1666    case ir_binop_logic_or: {
1667       if (native_integers) {
1668          /* If integers are used as booleans, we can use an actual "or" 
1669           * instruction.
1670           */
1671          assert(native_integers);
1672          emit(ir, TGSI_OPCODE_OR, result_dst, op[0], op[1]);
1673       } else {
1674          /* After the addition, the value will be an integer on the
1675           * range [0,2].  Zero stays zero, and positive values become 1.0.
1676           */
1677          glsl_to_tgsi_instruction *add =
1678             emit(ir, TGSI_OPCODE_ADD, result_dst, op[0], op[1]);
1679          if (this->prog->Target == GL_FRAGMENT_PROGRAM_ARB) {
1680             /* The clamping to [0,1] can be done for free in the fragment
1681              * shader with a saturate if floats are being used as boolean values.
1682              */
1683             add->saturate = true;
1684          } else {
1685             /* Negating the result of the addition gives values on the range
1686              * [-2, 0].  Zero stays zero, and negative values become 1.0.  This
1687              * is achieved using SLT.
1688              */
1689             st_src_reg slt_src = result_src;
1690             slt_src.negate = ~slt_src.negate;
1691             emit(ir, TGSI_OPCODE_SLT, result_dst, slt_src, st_src_reg_for_float(0.0));
1692          }
1693       }
1694       break;
1695    }
1696
1697    case ir_binop_logic_and:
1698       /* If native integers are disabled, the bool args are stored as float 0.0
1699        * or 1.0, so "mul" gives us "and".  If they're enabled, just use the
1700        * actual AND opcode.
1701        */
1702       if (native_integers)
1703          emit(ir, TGSI_OPCODE_AND, result_dst, op[0], op[1]);
1704       else
1705          emit(ir, TGSI_OPCODE_MUL, result_dst, op[0], op[1]);
1706       break;
1707
1708    case ir_binop_dot:
1709       assert(ir->operands[0]->type->is_vector());
1710       assert(ir->operands[0]->type == ir->operands[1]->type);
1711       emit_dp(ir, result_dst, op[0], op[1],
1712               ir->operands[0]->type->vector_elements);
1713       break;
1714
1715    case ir_unop_sqrt:
1716       /* sqrt(x) = x * rsq(x). */
1717       emit_scalar(ir, TGSI_OPCODE_RSQ, result_dst, op[0]);
1718       emit(ir, TGSI_OPCODE_MUL, result_dst, result_src, op[0]);
1719       /* For incoming channels <= 0, set the result to 0. */
1720       op[0].negate = ~op[0].negate;
1721       emit(ir, TGSI_OPCODE_CMP, result_dst,
1722                           op[0], result_src, st_src_reg_for_float(0.0));
1723       break;
1724    case ir_unop_rsq:
1725       emit_scalar(ir, TGSI_OPCODE_RSQ, result_dst, op[0]);
1726       break;
1727    case ir_unop_i2f:
1728       if (native_integers) {
1729          emit(ir, TGSI_OPCODE_I2F, result_dst, op[0]);
1730          break;
1731       }
1732       /* fallthrough to next case otherwise */
1733    case ir_unop_b2f:
1734       if (native_integers) {
1735          emit(ir, TGSI_OPCODE_AND, result_dst, op[0], st_src_reg_for_float(1.0));
1736          break;
1737       }
1738       /* fallthrough to next case otherwise */
1739    case ir_unop_i2u:
1740    case ir_unop_u2i:
1741       /* Converting between signed and unsigned integers is a no-op. */
1742       result_src = op[0];
1743       break;
1744    case ir_unop_b2i:
1745       if (native_integers) {
1746          /* Booleans are stored as integers using ~0 for true and 0 for false.
1747           * GLSL requires that int(bool) return 1 for true and 0 for false.
1748           * This conversion is done with AND, but it could be done with NEG.
1749           */
1750          emit(ir, TGSI_OPCODE_AND, result_dst, op[0], st_src_reg_for_int(1));
1751       } else {
1752          /* Booleans and integers are both stored as floats when native 
1753           * integers are disabled.
1754           */
1755          result_src = op[0];
1756       }
1757       break;
1758    case ir_unop_f2i:
1759       if (native_integers)
1760          emit(ir, TGSI_OPCODE_F2I, result_dst, op[0]);
1761       else
1762          emit(ir, TGSI_OPCODE_TRUNC, result_dst, op[0]);
1763       break;
1764    case ir_unop_f2b:
1765       emit(ir, TGSI_OPCODE_SNE, result_dst, op[0], st_src_reg_for_float(0.0));
1766       break;
1767    case ir_unop_i2b:
1768       if (native_integers)
1769          emit(ir, TGSI_OPCODE_INEG, result_dst, op[0]);
1770       else
1771          emit(ir, TGSI_OPCODE_SNE, result_dst, op[0], st_src_reg_for_float(0.0));
1772       break;
1773    case ir_unop_trunc:
1774       emit(ir, TGSI_OPCODE_TRUNC, result_dst, op[0]);
1775       break;
1776    case ir_unop_ceil:
1777       op[0].negate = ~op[0].negate;
1778       emit(ir, TGSI_OPCODE_FLR, result_dst, op[0]);
1779       result_src.negate = ~result_src.negate;
1780       break;
1781    case ir_unop_floor:
1782       emit(ir, TGSI_OPCODE_FLR, result_dst, op[0]);
1783       break;
1784    case ir_unop_fract:
1785       emit(ir, TGSI_OPCODE_FRC, result_dst, op[0]);
1786       break;
1787
1788    case ir_binop_min:
1789       emit(ir, TGSI_OPCODE_MIN, result_dst, op[0], op[1]);
1790       break;
1791    case ir_binop_max:
1792       emit(ir, TGSI_OPCODE_MAX, result_dst, op[0], op[1]);
1793       break;
1794    case ir_binop_pow:
1795       emit_scalar(ir, TGSI_OPCODE_POW, result_dst, op[0], op[1]);
1796       break;
1797
1798    case ir_unop_bit_not:
1799       if (native_integers) {
1800          emit(ir, TGSI_OPCODE_NOT, result_dst, op[0]);
1801          break;
1802       }
1803    case ir_unop_u2f:
1804       if (native_integers) {
1805          emit(ir, TGSI_OPCODE_U2F, result_dst, op[0]);
1806          break;
1807       }
1808    case ir_binop_lshift:
1809       if (native_integers) {
1810          emit(ir, TGSI_OPCODE_SHL, result_dst, op[0]);
1811          break;
1812       }
1813    case ir_binop_rshift:
1814       if (native_integers) {
1815          emit(ir, TGSI_OPCODE_ISHR, result_dst, op[0]);
1816          break;
1817       }
1818    case ir_binop_bit_and:
1819       if (native_integers) {
1820          emit(ir, TGSI_OPCODE_AND, result_dst, op[0]);
1821          break;
1822       }
1823    case ir_binop_bit_xor:
1824       if (native_integers) {
1825          emit(ir, TGSI_OPCODE_XOR, result_dst, op[0]);
1826          break;
1827       }
1828    case ir_binop_bit_or:
1829       if (native_integers) {
1830          emit(ir, TGSI_OPCODE_OR, result_dst, op[0]);
1831          break;
1832       }
1833    case ir_unop_round_even:
1834       assert(!"GLSL 1.30 features unsupported");
1835       break;
1836
1837    case ir_quadop_vector:
1838       /* This operation should have already been handled.
1839        */
1840       assert(!"Should not get here.");
1841       break;
1842    }
1843
1844    this->result = result_src;
1845 }
1846
1847
1848 void
1849 glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_swizzle *ir)
1850 {
1851    st_src_reg src;
1852    int i;
1853    int swizzle[4];
1854
1855    /* Note that this is only swizzles in expressions, not those on the left
1856     * hand side of an assignment, which do write masking.  See ir_assignment
1857     * for that.
1858     */
1859
1860    ir->val->accept(this);
1861    src = this->result;
1862    assert(src.file != PROGRAM_UNDEFINED);
1863
1864    for (i = 0; i < 4; i++) {
1865       if (i < ir->type->vector_elements) {
1866          switch (i) {
1867          case 0:
1868             swizzle[i] = GET_SWZ(src.swizzle, ir->mask.x);
1869             break;
1870          case 1:
1871             swizzle[i] = GET_SWZ(src.swizzle, ir->mask.y);
1872             break;
1873          case 2:
1874             swizzle[i] = GET_SWZ(src.swizzle, ir->mask.z);
1875             break;
1876          case 3:
1877             swizzle[i] = GET_SWZ(src.swizzle, ir->mask.w);
1878             break;
1879          }
1880       } else {
1881          /* If the type is smaller than a vec4, replicate the last
1882           * channel out.
1883           */
1884          swizzle[i] = swizzle[ir->type->vector_elements - 1];
1885       }
1886    }
1887
1888    src.swizzle = MAKE_SWIZZLE4(swizzle[0], swizzle[1], swizzle[2], swizzle[3]);
1889
1890    this->result = src;
1891 }
1892
1893 void
1894 glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_dereference_variable *ir)
1895 {
1896    variable_storage *entry = find_variable_storage(ir->var);
1897    ir_variable *var = ir->var;
1898
1899    if (!entry) {
1900       switch (var->mode) {
1901       case ir_var_uniform:
1902          entry = new(mem_ctx) variable_storage(var, PROGRAM_UNIFORM,
1903                                                var->location);
1904          this->variables.push_tail(entry);
1905          break;
1906       case ir_var_in:
1907       case ir_var_inout:
1908          /* The linker assigns locations for varyings and attributes,
1909           * including deprecated builtins (like gl_Color), user-assign
1910           * generic attributes (glBindVertexLocation), and
1911           * user-defined varyings.
1912           *
1913           * FINISHME: We would hit this path for function arguments.  Fix!
1914           */
1915          assert(var->location != -1);
1916          entry = new(mem_ctx) variable_storage(var,
1917                                                PROGRAM_INPUT,
1918                                                var->location);
1919          break;
1920       case ir_var_out:
1921          assert(var->location != -1);
1922          entry = new(mem_ctx) variable_storage(var,
1923                                                PROGRAM_OUTPUT,
1924                                                var->location);
1925          break;
1926       case ir_var_system_value:
1927          entry = new(mem_ctx) variable_storage(var,
1928                                                PROGRAM_SYSTEM_VALUE,
1929                                                var->location);
1930          break;
1931       case ir_var_auto:
1932       case ir_var_temporary:
1933          entry = new(mem_ctx) variable_storage(var, PROGRAM_TEMPORARY,
1934                                                this->next_temp);
1935          this->variables.push_tail(entry);
1936
1937          next_temp += type_size(var->type);
1938          break;
1939       }
1940
1941       if (!entry) {
1942          printf("Failed to make storage for %s\n", var->name);
1943          exit(1);
1944       }
1945    }
1946
1947    this->result = st_src_reg(entry->file, entry->index, var->type);
1948    if (!native_integers)
1949       this->result.type = GLSL_TYPE_FLOAT;
1950 }
1951
1952 void
1953 glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_dereference_array *ir)
1954 {
1955    ir_constant *index;
1956    st_src_reg src;
1957    int element_size = type_size(ir->type);
1958
1959    index = ir->array_index->constant_expression_value();
1960
1961    ir->array->accept(this);
1962    src = this->result;
1963
1964    if (index) {
1965       src.index += index->value.i[0] * element_size;
1966    } else {
1967       /* Variable index array dereference.  It eats the "vec4" of the
1968        * base of the array and an index that offsets the TGSI register
1969        * index.
1970        */
1971       ir->array_index->accept(this);
1972
1973       st_src_reg index_reg;
1974
1975       if (element_size == 1) {
1976          index_reg = this->result;
1977       } else {
1978          index_reg = get_temp(native_integers ?
1979                               glsl_type::int_type : glsl_type::float_type);
1980
1981          emit(ir, TGSI_OPCODE_MUL, st_dst_reg(index_reg),
1982               this->result, st_src_reg_for_type(index_reg.type, element_size));
1983       }
1984
1985       /* If there was already a relative address register involved, add the
1986        * new and the old together to get the new offset.
1987        */
1988       if (src.reladdr != NULL) {
1989          st_src_reg accum_reg = get_temp(native_integers ?
1990                                 glsl_type::int_type : glsl_type::float_type);
1991
1992          emit(ir, TGSI_OPCODE_ADD, st_dst_reg(accum_reg),
1993               index_reg, *src.reladdr);
1994
1995          index_reg = accum_reg;
1996       }
1997
1998       src.reladdr = ralloc(mem_ctx, st_src_reg);
1999       memcpy(src.reladdr, &index_reg, sizeof(index_reg));
2000    }
2001
2002    /* If the type is smaller than a vec4, replicate the last channel out. */
2003    if (ir->type->is_scalar() || ir->type->is_vector())
2004       src.swizzle = swizzle_for_size(ir->type->vector_elements);
2005    else
2006       src.swizzle = SWIZZLE_NOOP;
2007
2008    this->result = src;
2009 }
2010
2011 void
2012 glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_dereference_record *ir)
2013 {
2014    unsigned int i;
2015    const glsl_type *struct_type = ir->record->type;
2016    int offset = 0;
2017
2018    ir->record->accept(this);
2019
2020    for (i = 0; i < struct_type->length; i++) {
2021       if (strcmp(struct_type->fields.structure[i].name, ir->field) == 0)
2022          break;
2023       offset += type_size(struct_type->fields.structure[i].type);
2024    }
2025
2026    /* If the type is smaller than a vec4, replicate the last channel out. */
2027    if (ir->type->is_scalar() || ir->type->is_vector())
2028       this->result.swizzle = swizzle_for_size(ir->type->vector_elements);
2029    else
2030       this->result.swizzle = SWIZZLE_NOOP;
2031
2032    this->result.index += offset;
2033 }
2034
2035 /**
2036  * We want to be careful in assignment setup to hit the actual storage
2037  * instead of potentially using a temporary like we might with the
2038  * ir_dereference handler.
2039  */
2040 static st_dst_reg
2041 get_assignment_lhs(ir_dereference *ir, glsl_to_tgsi_visitor *v)
2042 {
2043    /* The LHS must be a dereference.  If the LHS is a variable indexed array
2044     * access of a vector, it must be separated into a series conditional moves
2045     * before reaching this point (see ir_vec_index_to_cond_assign).
2046     */
2047    assert(ir->as_dereference());
2048    ir_dereference_array *deref_array = ir->as_dereference_array();
2049    if (deref_array) {
2050       assert(!deref_array->array->type->is_vector());
2051    }
2052
2053    /* Use the rvalue deref handler for the most part.  We'll ignore
2054     * swizzles in it and write swizzles using writemask, though.
2055     */
2056    ir->accept(v);
2057    return st_dst_reg(v->result);
2058 }
2059
2060 /**
2061  * Process the condition of a conditional assignment
2062  *
2063  * Examines the condition of a conditional assignment to generate the optimal
2064  * first operand of a \c CMP instruction.  If the condition is a relational
2065  * operator with 0 (e.g., \c ir_binop_less), the value being compared will be
2066  * used as the source for the \c CMP instruction.  Otherwise the comparison
2067  * is processed to a boolean result, and the boolean result is used as the
2068  * operand to the CMP instruction.
2069  */
2070 bool
2071 glsl_to_tgsi_visitor::process_move_condition(ir_rvalue *ir)
2072 {
2073    ir_rvalue *src_ir = ir;
2074    bool negate = true;
2075    bool switch_order = false;
2076
2077    ir_expression *const expr = ir->as_expression();
2078    if ((expr != NULL) && (expr->get_num_operands() == 2)) {
2079       bool zero_on_left = false;
2080
2081       if (expr->operands[0]->is_zero()) {
2082          src_ir = expr->operands[1];
2083          zero_on_left = true;
2084       } else if (expr->operands[1]->is_zero()) {
2085          src_ir = expr->operands[0];
2086          zero_on_left = false;
2087       }
2088
2089       /*      a is -  0  +            -  0  +
2090        * (a <  0)  T  F  F  ( a < 0)  T  F  F
2091        * (0 <  a)  F  F  T  (-a < 0)  F  F  T
2092        * (a <= 0)  T  T  F  (-a < 0)  F  F  T  (swap order of other operands)
2093        * (0 <= a)  F  T  T  ( a < 0)  T  F  F  (swap order of other operands)
2094        * (a >  0)  F  F  T  (-a < 0)  F  F  T
2095        * (0 >  a)  T  F  F  ( a < 0)  T  F  F
2096        * (a >= 0)  F  T  T  ( a < 0)  T  F  F  (swap order of other operands)
2097        * (0 >= a)  T  T  F  (-a < 0)  F  F  T  (swap order of other operands)
2098        *
2099        * Note that exchanging the order of 0 and 'a' in the comparison simply
2100        * means that the value of 'a' should be negated.
2101        */
2102       if (src_ir != ir) {
2103          switch (expr->operation) {
2104          case ir_binop_less:
2105             switch_order = false;
2106             negate = zero_on_left;
2107             break;
2108
2109          case ir_binop_greater:
2110             switch_order = false;
2111             negate = !zero_on_left;
2112             break;
2113
2114          case ir_binop_lequal:
2115             switch_order = true;
2116             negate = !zero_on_left;
2117             break;
2118
2119          case ir_binop_gequal:
2120             switch_order = true;
2121             negate = zero_on_left;
2122             break;
2123
2124          default:
2125             /* This isn't the right kind of comparison afterall, so make sure
2126              * the whole condition is visited.
2127              */
2128             src_ir = ir;
2129             break;
2130          }
2131       }
2132    }
2133
2134    src_ir->accept(this);
2135
2136    /* We use the TGSI_OPCODE_CMP (a < 0 ? b : c) for conditional moves, and the
2137     * condition we produced is 0.0 or 1.0.  By flipping the sign, we can
2138     * choose which value TGSI_OPCODE_CMP produces without an extra instruction
2139     * computing the condition.
2140     */
2141    if (negate)
2142       this->result.negate = ~this->result.negate;
2143
2144    return switch_order;
2145 }
2146
2147 void
2148 glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_assignment *ir)
2149 {
2150    st_dst_reg l;
2151    st_src_reg r;
2152    int i;
2153
2154    ir->rhs->accept(this);
2155    r = this->result;
2156
2157    l = get_assignment_lhs(ir->lhs, this);
2158
2159    /* FINISHME: This should really set to the correct maximal writemask for each
2160     * FINISHME: component written (in the loops below).  This case can only
2161     * FINISHME: occur for matrices, arrays, and structures.
2162     */
2163    if (ir->write_mask == 0) {
2164       assert(!ir->lhs->type->is_scalar() && !ir->lhs->type->is_vector());
2165       l.writemask = WRITEMASK_XYZW;
2166    } else if (ir->lhs->type->is_scalar() &&
2167               ir->lhs->variable_referenced()->mode == ir_var_out) {
2168       /* FINISHME: This hack makes writing to gl_FragDepth, which lives in the
2169        * FINISHME: W component of fragment shader output zero, work correctly.
2170        */
2171       l.writemask = WRITEMASK_XYZW;
2172    } else {
2173       int swizzles[4];
2174       int first_enabled_chan = 0;
2175       int rhs_chan = 0;
2176
2177       l.writemask = ir->write_mask;
2178
2179       for (int i = 0; i < 4; i++) {
2180          if (l.writemask & (1 << i)) {
2181             first_enabled_chan = GET_SWZ(r.swizzle, i);
2182             break;
2183          }
2184       }
2185
2186       /* Swizzle a small RHS vector into the channels being written.
2187        *
2188        * glsl ir treats write_mask as dictating how many channels are
2189        * present on the RHS while TGSI treats write_mask as just
2190        * showing which channels of the vec4 RHS get written.
2191        */
2192       for (int i = 0; i < 4; i++) {
2193          if (l.writemask & (1 << i))
2194             swizzles[i] = GET_SWZ(r.swizzle, rhs_chan++);
2195          else
2196             swizzles[i] = first_enabled_chan;
2197       }
2198       r.swizzle = MAKE_SWIZZLE4(swizzles[0], swizzles[1],
2199                                 swizzles[2], swizzles[3]);
2200    }
2201
2202    assert(l.file != PROGRAM_UNDEFINED);
2203    assert(r.file != PROGRAM_UNDEFINED);
2204
2205    if (ir->condition) {
2206       const bool switch_order = this->process_move_condition(ir->condition);
2207       st_src_reg condition = this->result;
2208
2209       for (i = 0; i < type_size(ir->lhs->type); i++) {
2210          st_src_reg l_src = st_src_reg(l);
2211          st_src_reg condition_temp = condition;
2212          l_src.swizzle = swizzle_for_size(ir->lhs->type->vector_elements);
2213          
2214          if (native_integers) {
2215             /* This is necessary because TGSI's CMP instruction expects the
2216              * condition to be a float, and we store booleans as integers.
2217              * If TGSI had a UCMP instruction or similar, this extra
2218              * instruction would not be necessary.
2219              */
2220             condition_temp = get_temp(glsl_type::vec4_type);
2221             condition.negate = 0;
2222             emit(ir, TGSI_OPCODE_I2F, st_dst_reg(condition_temp), condition);
2223             condition_temp.swizzle = condition.swizzle;
2224          }
2225          
2226          if (switch_order) {
2227             emit(ir, TGSI_OPCODE_CMP, l, condition_temp, l_src, r);
2228          } else {
2229             emit(ir, TGSI_OPCODE_CMP, l, condition_temp, r, l_src);
2230          }
2231
2232          l.index++;
2233          r.index++;
2234       }
2235    } else if (ir->rhs->as_expression() &&
2236               this->instructions.get_tail() &&
2237               ir->rhs == ((glsl_to_tgsi_instruction *)this->instructions.get_tail())->ir &&
2238               type_size(ir->lhs->type) == 1 &&
2239               l.writemask == ((glsl_to_tgsi_instruction *)this->instructions.get_tail())->dst.writemask) {
2240       /* To avoid emitting an extra MOV when assigning an expression to a 
2241        * variable, emit the last instruction of the expression again, but
2242        * replace the destination register with the target of the assignment.
2243        * Dead code elimination will remove the original instruction.
2244        */
2245       glsl_to_tgsi_instruction *inst, *new_inst;
2246       inst = (glsl_to_tgsi_instruction *)this->instructions.get_tail();
2247       new_inst = emit(ir, inst->op, l, inst->src[0], inst->src[1], inst->src[2]);
2248       new_inst->saturate = inst->saturate;
2249       inst->dead_mask = inst->dst.writemask;
2250    } else {
2251       for (i = 0; i < type_size(ir->lhs->type); i++) {
2252          emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, l, r);
2253          l.index++;
2254          r.index++;
2255       }
2256    }
2257 }
2258
2259
2260 void
2261 glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_constant *ir)
2262 {
2263    st_src_reg src;
2264    GLfloat stack_vals[4] = { 0 };
2265    gl_constant_value *values = (gl_constant_value *) stack_vals;
2266    GLenum gl_type = GL_NONE;
2267    unsigned int i;
2268    static int in_array = 0;
2269    gl_register_file file = in_array ? PROGRAM_CONSTANT : PROGRAM_IMMEDIATE;
2270
2271    /* Unfortunately, 4 floats is all we can get into
2272     * _mesa_add_typed_unnamed_constant.  So, make a temp to store an
2273     * aggregate constant and move each constant value into it.  If we
2274     * get lucky, copy propagation will eliminate the extra moves.
2275     */
2276    if (ir->type->base_type == GLSL_TYPE_STRUCT) {
2277       st_src_reg temp_base = get_temp(ir->type);
2278       st_dst_reg temp = st_dst_reg(temp_base);
2279
2280       foreach_iter(exec_list_iterator, iter, ir->components) {
2281          ir_constant *field_value = (ir_constant *)iter.get();
2282          int size = type_size(field_value->type);
2283
2284          assert(size > 0);
2285
2286          field_value->accept(this);
2287          src = this->result;
2288
2289          for (i = 0; i < (unsigned int)size; i++) {
2290             emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, temp, src);
2291
2292             src.index++;
2293             temp.index++;
2294          }
2295       }
2296       this->result = temp_base;
2297       return;
2298    }
2299
2300    if (ir->type->is_array()) {
2301       st_src_reg temp_base = get_temp(ir->type);
2302       st_dst_reg temp = st_dst_reg(temp_base);
2303       int size = type_size(ir->type->fields.array);
2304
2305       assert(size > 0);
2306       in_array++;
2307
2308       for (i = 0; i < ir->type->length; i++) {
2309          ir->array_elements[i]->accept(this);
2310          src = this->result;
2311          for (int j = 0; j < size; j++) {
2312             emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, temp, src);
2313
2314             src.index++;
2315             temp.index++;
2316          }
2317       }
2318       this->result = temp_base;
2319       in_array--;
2320       return;
2321    }
2322
2323    if (ir->type->is_matrix()) {
2324       st_src_reg mat = get_temp(ir->type);
2325       st_dst_reg mat_column = st_dst_reg(mat);
2326
2327       for (i = 0; i < ir->type->matrix_columns; i++) {
2328          assert(ir->type->base_type == GLSL_TYPE_FLOAT);
2329          values = (gl_constant_value *) &ir->value.f[i * ir->type->vector_elements];
2330
2331          src = st_src_reg(file, -1, ir->type->base_type);
2332          src.index = add_constant(file,
2333                                   values,
2334                                   ir->type->vector_elements,
2335                                   GL_FLOAT,
2336                                   &src.swizzle);
2337          emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, mat_column, src);
2338
2339          mat_column.index++;
2340       }
2341
2342       this->result = mat;
2343       return;
2344    }
2345
2346    switch (ir->type->base_type) {
2347    case GLSL_TYPE_FLOAT:
2348       gl_type = GL_FLOAT;
2349       for (i = 0; i < ir->type->vector_elements; i++) {
2350          values[i].f = ir->value.f[i];
2351       }
2352       break;
2353    case GLSL_TYPE_UINT:
2354       gl_type = native_integers ? GL_UNSIGNED_INT : GL_FLOAT;
2355       for (i = 0; i < ir->type->vector_elements; i++) {
2356          if (native_integers)
2357             values[i].u = ir->value.u[i];
2358          else
2359             values[i].f = ir->value.u[i];
2360       }
2361       break;
2362    case GLSL_TYPE_INT:
2363       gl_type = native_integers ? GL_INT : GL_FLOAT;
2364       for (i = 0; i < ir->type->vector_elements; i++) {
2365          if (native_integers)
2366             values[i].i = ir->value.i[i];
2367          else
2368             values[i].f = ir->value.i[i];
2369       }
2370       break;
2371    case GLSL_TYPE_BOOL:
2372       gl_type = native_integers ? GL_BOOL : GL_FLOAT;
2373       for (i = 0; i < ir->type->vector_elements; i++) {
2374          if (native_integers)
2375             values[i].b = ir->value.b[i];
2376          else
2377             values[i].f = ir->value.b[i];
2378       }
2379       break;
2380    default:
2381       assert(!"Non-float/uint/int/bool constant");
2382    }
2383
2384    this->result = st_src_reg(file, -1, ir->type);
2385    this->result.index = add_constant(file,
2386                                      values,
2387                                      ir->type->vector_elements,
2388                                      gl_type,
2389                                      &this->result.swizzle);
2390 }
2391
2392 function_entry *
2393 glsl_to_tgsi_visitor::get_function_signature(ir_function_signature *sig)
2394 {
2395    function_entry *entry;
2396
2397    foreach_iter(exec_list_iterator, iter, this->function_signatures) {
2398       entry = (function_entry *)iter.get();
2399
2400       if (entry->sig == sig)
2401          return entry;
2402    }
2403
2404    entry = ralloc(mem_ctx, function_entry);
2405    entry->sig = sig;
2406    entry->sig_id = this->next_signature_id++;
2407    entry->bgn_inst = NULL;
2408
2409    /* Allocate storage for all the parameters. */
2410    foreach_iter(exec_list_iterator, iter, sig->parameters) {
2411       ir_variable *param = (ir_variable *)iter.get();
2412       variable_storage *storage;
2413
2414       storage = find_variable_storage(param);
2415       assert(!storage);
2416
2417       storage = new(mem_ctx) variable_storage(param, PROGRAM_TEMPORARY,
2418                                               this->next_temp);
2419       this->variables.push_tail(storage);
2420
2421       this->next_temp += type_size(param->type);
2422    }
2423
2424    if (!sig->return_type->is_void()) {
2425       entry->return_reg = get_temp(sig->return_type);
2426    } else {
2427       entry->return_reg = undef_src;
2428    }
2429
2430    this->function_signatures.push_tail(entry);
2431    return entry;
2432 }
2433
2434 void
2435 glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_call *ir)
2436 {
2437    glsl_to_tgsi_instruction *call_inst;
2438    ir_function_signature *sig = ir->get_callee();
2439    function_entry *entry = get_function_signature(sig);
2440    int i;
2441
2442    /* Process in parameters. */
2443    exec_list_iterator sig_iter = sig->parameters.iterator();
2444    foreach_iter(exec_list_iterator, iter, *ir) {
2445       ir_rvalue *param_rval = (ir_rvalue *)iter.get();
2446       ir_variable *param = (ir_variable *)sig_iter.get();
2447
2448       if (param->mode == ir_var_in ||
2449           param->mode == ir_var_inout) {
2450          variable_storage *storage = find_variable_storage(param);
2451          assert(storage);
2452
2453          param_rval->accept(this);
2454          st_src_reg r = this->result;
2455
2456          st_dst_reg l;
2457          l.file = storage->file;
2458          l.index = storage->index;
2459          l.reladdr = NULL;
2460          l.writemask = WRITEMASK_XYZW;
2461          l.cond_mask = COND_TR;
2462
2463          for (i = 0; i < type_size(param->type); i++) {
2464             emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, l, r);
2465             l.index++;
2466             r.index++;
2467          }
2468       }
2469
2470       sig_iter.next();
2471    }
2472    assert(!sig_iter.has_next());
2473
2474    /* Emit call instruction */
2475    call_inst = emit(ir, TGSI_OPCODE_CAL);
2476    call_inst->function = entry;
2477
2478    /* Process out parameters. */
2479    sig_iter = sig->parameters.iterator();
2480    foreach_iter(exec_list_iterator, iter, *ir) {
2481       ir_rvalue *param_rval = (ir_rvalue *)iter.get();
2482       ir_variable *param = (ir_variable *)sig_iter.get();
2483
2484       if (param->mode == ir_var_out ||
2485           param->mode == ir_var_inout) {
2486          variable_storage *storage = find_variable_storage(param);
2487          assert(storage);
2488
2489          st_src_reg r;
2490          r.file = storage->file;
2491          r.index = storage->index;
2492          r.reladdr = NULL;
2493          r.swizzle = SWIZZLE_NOOP;
2494          r.negate = 0;
2495
2496          param_rval->accept(this);
2497          st_dst_reg l = st_dst_reg(this->result);
2498
2499          for (i = 0; i < type_size(param->type); i++) {
2500             emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, l, r);
2501             l.index++;
2502             r.index++;
2503          }
2504       }
2505
2506       sig_iter.next();
2507    }
2508    assert(!sig_iter.has_next());
2509
2510    /* Process return value. */
2511    this->result = entry->return_reg;
2512 }
2513
2514 void
2515 glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_texture *ir)
2516 {
2517    st_src_reg result_src, coord, lod_info, projector, dx, dy, offset;
2518    st_dst_reg result_dst, coord_dst;
2519    glsl_to_tgsi_instruction *inst = NULL;
2520    unsigned opcode = TGSI_OPCODE_NOP;
2521
2522    if (ir->coordinate) {
2523       ir->coordinate->accept(this);
2524
2525       /* Put our coords in a temp.  We'll need to modify them for shadow,
2526        * projection, or LOD, so the only case we'd use it as is is if
2527        * we're doing plain old texturing.  The optimization passes on
2528        * glsl_to_tgsi_visitor should handle cleaning up our mess in that case.
2529        */
2530       coord = get_temp(glsl_type::vec4_type);
2531       coord_dst = st_dst_reg(coord);
2532       emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, coord_dst, this->result);
2533    }
2534
2535    if (ir->projector) {
2536       ir->projector->accept(this);
2537       projector = this->result;
2538    }
2539
2540    /* Storage for our result.  Ideally for an assignment we'd be using
2541     * the actual storage for the result here, instead.
2542     */
2543    result_src = get_temp(glsl_type::vec4_type);
2544    result_dst = st_dst_reg(result_src);
2545
2546    switch (ir->op) {
2547    case ir_tex:
2548       opcode = TGSI_OPCODE_TEX;
2549       break;
2550    case ir_txb:
2551       opcode = TGSI_OPCODE_TXB;
2552       ir->lod_info.bias->accept(this);
2553       lod_info = this->result;
2554       break;
2555    case ir_txl:
2556       opcode = TGSI_OPCODE_TXL;
2557       ir->lod_info.lod->accept(this);
2558       lod_info = this->result;
2559       break;
2560    case ir_txd:
2561       opcode = TGSI_OPCODE_TXD;
2562       ir->lod_info.grad.dPdx->accept(this);
2563       dx = this->result;
2564       ir->lod_info.grad.dPdy->accept(this);
2565       dy = this->result;
2566       break;
2567    case ir_txs:
2568       opcode = TGSI_OPCODE_TXQ;
2569       ir->lod_info.lod->accept(this);
2570       lod_info = this->result;
2571       break;
2572    case ir_txf:
2573       opcode = TGSI_OPCODE_TXF;
2574       ir->lod_info.lod->accept(this);
2575       lod_info = this->result;
2576       if (ir->offset) {
2577          ir->offset->accept(this);
2578          offset = this->result;
2579       }
2580       break;
2581    }
2582
2583    const glsl_type *sampler_type = ir->sampler->type;
2584
2585    if (ir->projector) {
2586       if (opcode == TGSI_OPCODE_TEX) {
2587          /* Slot the projector in as the last component of the coord. */
2588          coord_dst.writemask = WRITEMASK_W;
2589          emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, coord_dst, projector);
2590          coord_dst.writemask = WRITEMASK_XYZW;
2591          opcode = TGSI_OPCODE_TXP;
2592       } else {
2593          st_src_reg coord_w = coord;
2594          coord_w.swizzle = SWIZZLE_WWWW;
2595
2596          /* For the other TEX opcodes there's no projective version
2597           * since the last slot is taken up by LOD info.  Do the
2598           * projective divide now.
2599           */
2600          coord_dst.writemask = WRITEMASK_W;
2601          emit(ir, TGSI_OPCODE_RCP, coord_dst, projector);
2602
2603          /* In the case where we have to project the coordinates "by hand,"
2604           * the shadow comparator value must also be projected.
2605           */
2606          st_src_reg tmp_src = coord;
2607          if (ir->shadow_comparitor) {
2608             /* Slot the shadow value in as the second to last component of the
2609              * coord.
2610              */
2611             ir->shadow_comparitor->accept(this);
2612
2613             tmp_src = get_temp(glsl_type::vec4_type);
2614             st_dst_reg tmp_dst = st_dst_reg(tmp_src);
2615
2616             /* Projective division not allowed for array samplers. */
2617             assert(!sampler_type->sampler_array);
2618
2619             tmp_dst.writemask = WRITEMASK_Z;
2620             emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, tmp_dst, this->result);
2621
2622             tmp_dst.writemask = WRITEMASK_XY;
2623             emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, tmp_dst, coord);
2624          }
2625
2626          coord_dst.writemask = WRITEMASK_XYZ;
2627          emit(ir, TGSI_OPCODE_MUL, coord_dst, tmp_src, coord_w);
2628
2629          coord_dst.writemask = WRITEMASK_XYZW;
2630          coord.swizzle = SWIZZLE_XYZW;
2631       }
2632    }
2633
2634    /* If projection is done and the opcode is not TGSI_OPCODE_TXP, then the shadow
2635     * comparator was put in the correct place (and projected) by the code,
2636     * above, that handles by-hand projection.
2637     */
2638    if (ir->shadow_comparitor && (!ir->projector || opcode == TGSI_OPCODE_TXP)) {
2639       /* Slot the shadow value in as the second to last component of the
2640        * coord.
2641        */
2642       ir->shadow_comparitor->accept(this);
2643
2644       /* XXX This will need to be updated for cubemap array samplers. */
2645       if (sampler_type->sampler_dimensionality == GLSL_SAMPLER_DIM_2D &&
2646           sampler_type->sampler_array) {
2647          coord_dst.writemask = WRITEMASK_W;
2648       } else {
2649          coord_dst.writemask = WRITEMASK_Z;
2650       }
2651
2652       emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, coord_dst, this->result);
2653       coord_dst.writemask = WRITEMASK_XYZW;
2654    }
2655
2656    if (opcode == TGSI_OPCODE_TXL || opcode == TGSI_OPCODE_TXB ||
2657        opcode == TGSI_OPCODE_TXF) {
2658       /* TGSI stores LOD or LOD bias in the last channel of the coords. */
2659       coord_dst.writemask = WRITEMASK_W;
2660       emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, coord_dst, lod_info);
2661       coord_dst.writemask = WRITEMASK_XYZW;
2662    }
2663
2664    if (opcode == TGSI_OPCODE_TXD)
2665       inst = emit(ir, opcode, result_dst, coord, dx, dy);
2666    else if (opcode == TGSI_OPCODE_TXQ)
2667       inst = emit(ir, opcode, result_dst, lod_info);
2668    else if (opcode == TGSI_OPCODE_TXF) {
2669       inst = emit(ir, opcode, result_dst, coord);
2670    } else
2671       inst = emit(ir, opcode, result_dst, coord);
2672
2673    if (ir->shadow_comparitor)
2674       inst->tex_shadow = GL_TRUE;
2675
2676    inst->sampler = _mesa_get_sampler_uniform_value(ir->sampler,
2677                                                    this->shader_program,
2678                                                    this->prog);
2679
2680    if (ir->offset) {
2681        inst->tex_offset_num_offset = 1;
2682        inst->tex_offsets[0].Index = offset.index;
2683        inst->tex_offsets[0].File = offset.file;
2684        inst->tex_offsets[0].SwizzleX = GET_SWZ(offset.swizzle, 0);
2685        inst->tex_offsets[0].SwizzleY = GET_SWZ(offset.swizzle, 1);
2686        inst->tex_offsets[0].SwizzleZ = GET_SWZ(offset.swizzle, 2);
2687    }
2688
2689    switch (sampler_type->sampler_dimensionality) {
2690    case GLSL_SAMPLER_DIM_1D:
2691       inst->tex_target = (sampler_type->sampler_array)
2692          ? TEXTURE_1D_ARRAY_INDEX : TEXTURE_1D_INDEX;
2693       break;
2694    case GLSL_SAMPLER_DIM_2D:
2695       inst->tex_target = (sampler_type->sampler_array)
2696          ? TEXTURE_2D_ARRAY_INDEX : TEXTURE_2D_INDEX;
2697       break;
2698    case GLSL_SAMPLER_DIM_3D:
2699       inst->tex_target = TEXTURE_3D_INDEX;
2700       break;
2701    case GLSL_SAMPLER_DIM_CUBE:
2702       inst->tex_target = TEXTURE_CUBE_INDEX;
2703       break;
2704    case GLSL_SAMPLER_DIM_RECT:
2705       inst->tex_target = TEXTURE_RECT_INDEX;
2706       break;
2707    case GLSL_SAMPLER_DIM_BUF:
2708       assert(!"FINISHME: Implement ARB_texture_buffer_object");
2709       break;
2710    case GLSL_SAMPLER_DIM_EXTERNAL:
2711       inst->tex_target = TEXTURE_EXTERNAL_INDEX;
2712       break;
2713    default:
2714       assert(!"Should not get here.");
2715    }
2716
2717    this->result = result_src;
2718 }
2719
2720 void
2721 glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_return *ir)
2722 {
2723    if (ir->get_value()) {
2724       st_dst_reg l;
2725       int i;
2726
2727       assert(current_function);
2728
2729       ir->get_value()->accept(this);
2730       st_src_reg r = this->result;
2731
2732       l = st_dst_reg(current_function->return_reg);
2733
2734       for (i = 0; i < type_size(current_function->sig->return_type); i++) {
2735          emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, l, r);
2736          l.index++;
2737          r.index++;
2738       }
2739    }
2740
2741    emit(ir, TGSI_OPCODE_RET);
2742 }
2743
2744 void
2745 glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_discard *ir)
2746 {
2747    struct gl_fragment_program *fp = (struct gl_fragment_program *)this->prog;
2748
2749    if (ir->condition) {
2750       ir->condition->accept(this);
2751       this->result.negate = ~this->result.negate;
2752       emit(ir, TGSI_OPCODE_KIL, undef_dst, this->result);
2753    } else {
2754       emit(ir, TGSI_OPCODE_KILP);
2755    }
2756
2757    fp->UsesKill = GL_TRUE;
2758 }
2759
2760 void
2761 glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_if *ir)
2762 {
2763    glsl_to_tgsi_instruction *cond_inst, *if_inst;
2764    glsl_to_tgsi_instruction *prev_inst;
2765
2766    prev_inst = (glsl_to_tgsi_instruction *)this->instructions.get_tail();
2767
2768    ir->condition->accept(this);
2769    assert(this->result.file != PROGRAM_UNDEFINED);
2770
2771    if (this->options->EmitCondCodes) {
2772       cond_inst = (glsl_to_tgsi_instruction *)this->instructions.get_tail();
2773
2774       /* See if we actually generated any instruction for generating
2775        * the condition.  If not, then cook up a move to a temp so we
2776        * have something to set cond_update on.
2777        */
2778       if (cond_inst == prev_inst) {
2779          st_src_reg temp = get_temp(glsl_type::bool_type);
2780          cond_inst = emit(ir->condition, TGSI_OPCODE_MOV, st_dst_reg(temp), result);
2781       }
2782       cond_inst->cond_update = GL_TRUE;
2783
2784       if_inst = emit(ir->condition, TGSI_OPCODE_IF);
2785       if_inst->dst.cond_mask = COND_NE;
2786    } else {
2787       if_inst = emit(ir->condition, TGSI_OPCODE_IF, undef_dst, this->result);
2788    }
2789
2790    this->instructions.push_tail(if_inst);
2791
2792    visit_exec_list(&ir->then_instructions, this);
2793
2794    if (!ir->else_instructions.is_empty()) {
2795       emit(ir->condition, TGSI_OPCODE_ELSE);
2796       visit_exec_list(&ir->else_instructions, this);
2797    }
2798
2799    if_inst = emit(ir->condition, TGSI_OPCODE_ENDIF);
2800 }
2801
2802 glsl_to_tgsi_visitor::glsl_to_tgsi_visitor()
2803 {
2804    result.file = PROGRAM_UNDEFINED;
2805    next_temp = 1;
2806    next_signature_id = 1;
2807    num_immediates = 0;
2808    current_function = NULL;
2809    num_address_regs = 0;
2810    indirect_addr_temps = false;
2811    indirect_addr_consts = false;
2812    mem_ctx = ralloc_context(NULL);
2813 }
2814
2815 glsl_to_tgsi_visitor::~glsl_to_tgsi_visitor()
2816 {
2817    ralloc_free(mem_ctx);
2818 }
2819
2820 extern "C" void free_glsl_to_tgsi_visitor(glsl_to_tgsi_visitor *v)
2821 {
2822    delete v;
2823 }
2824
2825
2826 /**
2827  * Count resources used by the given gpu program (number of texture
2828  * samplers, etc).
2829  */
2830 static void
2831 count_resources(glsl_to_tgsi_visitor *v, gl_program *prog)
2832 {
2833    v->samplers_used = 0;
2834
2835    foreach_iter(exec_list_iterator, iter, v->instructions) {
2836       glsl_to_tgsi_instruction *inst = (glsl_to_tgsi_instruction *)iter.get();
2837
2838       if (is_tex_instruction(inst->op)) {
2839          v->samplers_used |= 1 << inst->sampler;
2840
2841          prog->SamplerTargets[inst->sampler] =
2842             (gl_texture_index)inst->tex_target;
2843          if (inst->tex_shadow) {
2844             prog->ShadowSamplers |= 1 << inst->sampler;
2845          }
2846       }
2847    }
2848    
2849    prog->SamplersUsed = v->samplers_used;
2850    _mesa_update_shader_textures_used(prog);
2851 }
2852
2853 static void
2854 set_uniform_initializer(struct gl_context *ctx, void *mem_ctx,
2855                         struct gl_shader_program *shader_program,
2856                         const char *name, const glsl_type *type,
2857                         ir_constant *val)
2858 {
2859    if (type->is_record()) {
2860       ir_constant *field_constant;
2861
2862       field_constant = (ir_constant *)val->components.get_head();
2863
2864       for (unsigned int i = 0; i < type->length; i++) {
2865          const glsl_type *field_type = type->fields.structure[i].type;
2866          const char *field_name = ralloc_asprintf(mem_ctx, "%s.%s", name,
2867                                             type->fields.structure[i].name);
2868          set_uniform_initializer(ctx, mem_ctx, shader_program, field_name,
2869                                  field_type, field_constant);
2870          field_constant = (ir_constant *)field_constant->next;
2871       }
2872       return;
2873    }
2874
2875    int loc = _mesa_get_uniform_location(ctx, shader_program, name);
2876
2877    if (loc == -1) {
2878       fail_link(shader_program,
2879                 "Couldn't find uniform for initializer %s\n", name);
2880       return;
2881    }
2882
2883    for (unsigned int i = 0; i < (type->is_array() ? type->length : 1); i++) {
2884       ir_constant *element;
2885       const glsl_type *element_type;
2886       if (type->is_array()) {
2887          element = val->array_elements[i];
2888          element_type = type->fields.array;
2889       } else {
2890          element = val;
2891          element_type = type;
2892       }
2893
2894       void *values;
2895
2896       if (element_type->base_type == GLSL_TYPE_BOOL) {
2897          int *conv = ralloc_array(mem_ctx, int, element_type->components());
2898          for (unsigned int j = 0; j < element_type->components(); j++) {
2899             conv[j] = element->value.b[j];
2900          }
2901          values = (void *)conv;
2902          element_type = glsl_type::get_instance(GLSL_TYPE_INT,
2903                                                 element_type->vector_elements,
2904                                                 1);
2905       } else {
2906          values = &element->value;
2907       }
2908
2909       if (element_type->is_matrix()) {
2910          _mesa_uniform_matrix(ctx, shader_program,
2911                               element_type->matrix_columns,
2912                               element_type->vector_elements,
2913                               loc, 1, GL_FALSE, (GLfloat *)values);
2914       } else {
2915          _mesa_uniform(ctx, shader_program, loc, element_type->matrix_columns,
2916                        values, element_type->gl_type);
2917       }
2918
2919       loc++;
2920    }
2921 }
2922
2923 /*
2924  * Scan/rewrite program to remove reads of custom (output) registers.
2925  * The passed type has to be either PROGRAM_OUTPUT or PROGRAM_VARYING
2926  * (for vertex shaders).
2927  * In GLSL shaders, varying vars can be read and written.
2928  * On some hardware, trying to read an output register causes trouble.
2929  * So, rewrite the program to use a temporary register in this case.
2930  * 
2931  * Based on _mesa_remove_output_reads from programopt.c.
2932  */
2933 void
2934 glsl_to_tgsi_visitor::remove_output_reads(gl_register_file type)
2935 {
2936    GLuint i;
2937    GLint outputMap[VERT_RESULT_MAX];
2938    GLint outputTypes[VERT_RESULT_MAX];
2939    GLuint numVaryingReads = 0;
2940    GLboolean *usedTemps;
2941    GLuint firstTemp = 0;
2942
2943    usedTemps = new GLboolean[MAX_TEMPS];
2944    if (!usedTemps) {
2945       return;
2946    }
2947    _mesa_find_used_registers(prog, PROGRAM_TEMPORARY,
2948                              usedTemps, MAX_TEMPS);
2949
2950    assert(type == PROGRAM_VARYING || type == PROGRAM_OUTPUT);
2951    assert(prog->Target == GL_VERTEX_PROGRAM_ARB || type != PROGRAM_VARYING);
2952
2953    for (i = 0; i < VERT_RESULT_MAX; i++)
2954       outputMap[i] = -1;
2955
2956    /* look for instructions which read from varying vars */
2957    foreach_iter(exec_list_iterator, iter, this->instructions) {
2958       glsl_to_tgsi_instruction *inst = (glsl_to_tgsi_instruction *)iter.get();
2959       const GLuint numSrc = num_inst_src_regs(inst->op);
2960       GLuint j;
2961       for (j = 0; j < numSrc; j++) {
2962          if (inst->src[j].file == type) {
2963             /* replace the read with a temp reg */
2964             const GLuint var = inst->src[j].index;
2965             if (outputMap[var] == -1) {
2966                numVaryingReads++;
2967                outputMap[var] = _mesa_find_free_register(usedTemps,
2968                                                          MAX_TEMPS,
2969                                                          firstTemp);
2970                outputTypes[var] = inst->src[j].type;
2971                firstTemp = outputMap[var] + 1;
2972             }
2973             inst->src[j].file = PROGRAM_TEMPORARY;
2974             inst->src[j].index = outputMap[var];
2975          }
2976       }
2977    }
2978
2979    delete [] usedTemps;
2980
2981    if (numVaryingReads == 0)
2982       return; /* nothing to be done */
2983
2984    /* look for instructions which write to the varying vars identified above */
2985    foreach_iter(exec_list_iterator, iter, this->instructions) {
2986       glsl_to_tgsi_instruction *inst = (glsl_to_tgsi_instruction *)iter.get();
2987       if (inst->dst.file == type && outputMap[inst->dst.index] >= 0) {
2988          /* change inst to write to the temp reg, instead of the varying */
2989          inst->dst.file = PROGRAM_TEMPORARY;
2990          inst->dst.index = outputMap[inst->dst.index];
2991       }
2992    }
2993    
2994    /* insert new MOV instructions at the end */
2995    for (i = 0; i < VERT_RESULT_MAX; i++) {
2996       if (outputMap[i] >= 0) {
2997          /* MOV VAR[i], TEMP[tmp]; */
2998          st_src_reg src = st_src_reg(PROGRAM_TEMPORARY, outputMap[i], outputTypes[i]);
2999          st_dst_reg dst = st_dst_reg(type, WRITEMASK_XYZW, outputTypes[i]);
3000          dst.index = i;
3001          this->emit(NULL, TGSI_OPCODE_MOV, dst, src);
3002       }
3003    }
3004 }
3005
3006 /**
3007  * Returns the mask of channels (bitmask of WRITEMASK_X,Y,Z,W) which
3008  * are read from the given src in this instruction
3009  */
3010 static int
3011 get_src_arg_mask(st_dst_reg dst, st_src_reg src)
3012 {
3013    int read_mask = 0, comp;
3014
3015    /* Now, given the src swizzle and the written channels, find which
3016     * components are actually read
3017     */
3018    for (comp = 0; comp < 4; ++comp) {
3019       const unsigned coord = GET_SWZ(src.swizzle, comp);
3020       ASSERT(coord < 4);
3021       if (dst.writemask & (1 << comp) && coord <= SWIZZLE_W)
3022          read_mask |= 1 << coord;
3023    }
3024
3025    return read_mask;
3026 }
3027
3028 /**
3029  * This pass replaces CMP T0, T1 T2 T0 with MOV T0, T2 when the CMP
3030  * instruction is the first instruction to write to register T0.  There are
3031  * several lowering passes done in GLSL IR (e.g. branches and
3032  * relative addressing) that create a large number of conditional assignments
3033  * that ir_to_mesa converts to CMP instructions like the one mentioned above.
3034  *
3035  * Here is why this conversion is safe:
3036  * CMP T0, T1 T2 T0 can be expanded to:
3037  * if (T1 < 0.0)
3038  *      MOV T0, T2;
3039  * else
3040  *      MOV T0, T0;
3041  *
3042  * If (T1 < 0.0) evaluates to true then our replacement MOV T0, T2 is the same
3043  * as the original program.  If (T1 < 0.0) evaluates to false, executing
3044  * MOV T0, T0 will store a garbage value in T0 since T0 is uninitialized.
3045  * Therefore, it doesn't matter that we are replacing MOV T0, T0 with MOV T0, T2
3046  * because any instruction that was going to read from T0 after this was going
3047  * to read a garbage value anyway.
3048  */
3049 void
3050 glsl_to_tgsi_visitor::simplify_cmp(void)
3051 {
3052    unsigned *tempWrites;
3053    unsigned outputWrites[MAX_PROGRAM_OUTPUTS];
3054
3055    tempWrites = new unsigned[MAX_TEMPS];
3056    if (!tempWrites) {
3057       return;
3058    }
3059    memset(tempWrites, 0, sizeof(tempWrites));
3060    memset(outputWrites, 0, sizeof(outputWrites));
3061
3062    foreach_iter(exec_list_iterator, iter, this->instructions) {
3063       glsl_to_tgsi_instruction *inst = (glsl_to_tgsi_instruction *)iter.get();
3064       unsigned prevWriteMask = 0;
3065
3066       /* Give up if we encounter relative addressing or flow control. */
3067       if (inst->dst.reladdr ||
3068           tgsi_get_opcode_info(inst->op)->is_branch ||
3069           inst->op == TGSI_OPCODE_BGNSUB ||
3070           inst->op == TGSI_OPCODE_CONT ||
3071           inst->op == TGSI_OPCODE_END ||
3072           inst->op == TGSI_OPCODE_ENDSUB ||
3073           inst->op == TGSI_OPCODE_RET) {
3074          break;
3075       }
3076
3077       if (inst->dst.file == PROGRAM_OUTPUT) {
3078          assert(inst->dst.index < MAX_PROGRAM_OUTPUTS);
3079          prevWriteMask = outputWrites[inst->dst.index];
3080          outputWrites[inst->dst.index] |= inst->dst.writemask;
3081       } else if (inst->dst.file == PROGRAM_TEMPORARY) {
3082          assert(inst->dst.index < MAX_TEMPS);
3083          prevWriteMask = tempWrites[inst->dst.index];
3084          tempWrites[inst->dst.index] |= inst->dst.writemask;
3085       }
3086
3087       /* For a CMP to be considered a conditional write, the destination
3088        * register and source register two must be the same. */
3089       if (inst->op == TGSI_OPCODE_CMP
3090           && !(inst->dst.writemask & prevWriteMask)
3091           && inst->src[2].file == inst->dst.file
3092           && inst->src[2].index == inst->dst.index
3093           && inst->dst.writemask == get_src_arg_mask(inst->dst, inst->src[2])) {
3094
3095          inst->op = TGSI_OPCODE_MOV;
3096          inst->src[0] = inst->src[1];
3097       }
3098    }
3099
3100    delete [] tempWrites;
3101 }
3102
3103 /* Replaces all references to a temporary register index with another index. */
3104 void
3105 glsl_to_tgsi_visitor::rename_temp_register(int index, int new_index)
3106 {
3107    foreach_iter(exec_list_iterator, iter, this->instructions) {
3108       glsl_to_tgsi_instruction *inst = (glsl_to_tgsi_instruction *)iter.get();
3109       unsigned j;
3110       
3111       for (j=0; j < num_inst_src_regs(inst->op); j++) {
3112          if (inst->src[j].file == PROGRAM_TEMPORARY && 
3113              inst->src[j].index == index) {
3114             inst->src[j].index = new_index;
3115          }
3116       }
3117       
3118       if (inst->dst.file == PROGRAM_TEMPORARY && inst->dst.index == index) {
3119          inst->dst.index = new_index;
3120       }
3121    }
3122 }
3123
3124 int
3125 glsl_to_tgsi_visitor::get_first_temp_read(int index)
3126 {
3127    int depth = 0; /* loop depth */
3128    int loop_start = -1; /* index of the first active BGNLOOP (if any) */
3129    unsigned i = 0, j;
3130    
3131    foreach_iter(exec_list_iterator, iter, this->instructions) {
3132       glsl_to_tgsi_instruction *inst = (glsl_to_tgsi_instruction *)iter.get();
3133       
3134       for (j=0; j < num_inst_src_regs(inst->op); j++) {
3135          if (inst->src[j].file == PROGRAM_TEMPORARY && 
3136              inst->src[j].index == index) {
3137             return (depth == 0) ? i : loop_start;
3138          }
3139       }
3140       
3141       if (inst->op == TGSI_OPCODE_BGNLOOP) {
3142          if(depth++ == 0)
3143             loop_start = i;
3144       } else if (inst->op == TGSI_OPCODE_ENDLOOP) {
3145          if (--depth == 0)
3146             loop_start = -1;
3147       }
3148       assert(depth >= 0);
3149       
3150       i++;
3151    }
3152    
3153    return -1;
3154 }
3155
3156 int
3157 glsl_to_tgsi_visitor::get_first_temp_write(int index)
3158 {
3159    int depth = 0; /* loop depth */
3160    int loop_start = -1; /* index of the first active BGNLOOP (if any) */
3161    int i = 0;
3162    
3163    foreach_iter(exec_list_iterator, iter, this->instructions) {
3164       glsl_to_tgsi_instruction *inst = (glsl_to_tgsi_instruction *)iter.get();
3165       
3166       if (inst->dst.file == PROGRAM_TEMPORARY && inst->dst.index == index) {
3167          return (depth == 0) ? i : loop_start;
3168       }
3169       
3170       if (inst->op == TGSI_OPCODE_BGNLOOP) {
3171          if(depth++ == 0)
3172             loop_start = i;
3173       } else if (inst->op == TGSI_OPCODE_ENDLOOP) {
3174          if (--depth == 0)
3175             loop_start = -1;
3176       }
3177       assert(depth >= 0);
3178       
3179       i++;
3180    }
3181    
3182    return -1;
3183 }
3184
3185 int
3186 glsl_to_tgsi_visitor::get_last_temp_read(int index)
3187 {
3188    int depth = 0; /* loop depth */
3189    int last = -1; /* index of last instruction that reads the temporary */
3190    unsigned i = 0, j;
3191    
3192    foreach_iter(exec_list_iterator, iter, this->instructions) {
3193       glsl_to_tgsi_instruction *inst = (glsl_to_tgsi_instruction *)iter.get();
3194       
3195       for (j=0; j < num_inst_src_regs(inst->op); j++) {
3196          if (inst->src[j].file == PROGRAM_TEMPORARY && 
3197              inst->src[j].index == index) {
3198             last = (depth == 0) ? i : -2;
3199          }
3200       }
3201       
3202       if (inst->op == TGSI_OPCODE_BGNLOOP)
3203          depth++;
3204       else if (inst->op == TGSI_OPCODE_ENDLOOP)
3205          if (--depth == 0 && last == -2)
3206             last = i;
3207       assert(depth >= 0);
3208       
3209       i++;
3210    }
3211    
3212    assert(last >= -1);
3213    return last;
3214 }
3215
3216 int
3217 glsl_to_tgsi_visitor::get_last_temp_write(int index)
3218 {
3219    int depth = 0; /* loop depth */
3220    int last = -1; /* index of last instruction that writes to the temporary */
3221    int i = 0;
3222    
3223    foreach_iter(exec_list_iterator, iter, this->instructions) {
3224       glsl_to_tgsi_instruction *inst = (glsl_to_tgsi_instruction *)iter.get();
3225       
3226       if (inst->dst.file == PROGRAM_TEMPORARY && inst->dst.index == index)
3227          last = (depth == 0) ? i : -2;
3228       
3229       if (inst->op == TGSI_OPCODE_BGNLOOP)
3230          depth++;
3231       else if (inst->op == TGSI_OPCODE_ENDLOOP)
3232          if (--depth == 0 && last == -2)
3233             last = i;
3234       assert(depth >= 0);
3235       
3236       i++;
3237    }
3238    
3239    assert(last >= -1);
3240    return last;
3241 }
3242
3243 /*
3244  * On a basic block basis, tracks available PROGRAM_TEMPORARY register
3245  * channels for copy propagation and updates following instructions to
3246  * use the original versions.
3247  *
3248  * The glsl_to_tgsi_visitor lazily produces code assuming that this pass
3249  * will occur.  As an example, a TXP production before this pass:
3250  *
3251  * 0: MOV TEMP[1], INPUT[4].xyyy;
3252  * 1: MOV TEMP[1].w, INPUT[4].wwww;
3253  * 2: TXP TEMP[2], TEMP[1], texture[0], 2D;
3254  *
3255  * and after:
3256  *
3257  * 0: MOV TEMP[1], INPUT[4].xyyy;
3258  * 1: MOV TEMP[1].w, INPUT[4].wwww;
3259  * 2: TXP TEMP[2], INPUT[4].xyyw, texture[0], 2D;
3260  *
3261  * which allows for dead code elimination on TEMP[1]'s writes.
3262  */
3263 void
3264 glsl_to_tgsi_visitor::copy_propagate(void)
3265 {
3266    glsl_to_tgsi_instruction **acp = rzalloc_array(mem_ctx,
3267                                                     glsl_to_tgsi_instruction *,
3268                                                     this->next_temp * 4);
3269    int *acp_level = rzalloc_array(mem_ctx, int, this->next_temp * 4);
3270    int level = 0;
3271
3272    foreach_iter(exec_list_iterator, iter, this->instructions) {
3273       glsl_to_tgsi_instruction *inst = (glsl_to_tgsi_instruction *)iter.get();
3274
3275       assert(inst->dst.file != PROGRAM_TEMPORARY
3276              || inst->dst.index < this->next_temp);
3277
3278       /* First, do any copy propagation possible into the src regs. */
3279       for (int r = 0; r < 3; r++) {
3280          glsl_to_tgsi_instruction *first = NULL;
3281          bool good = true;
3282          int acp_base = inst->src[r].index * 4;
3283
3284          if (inst->src[r].file != PROGRAM_TEMPORARY ||
3285              inst->src[r].reladdr)
3286             continue;
3287
3288          /* See if we can find entries in the ACP consisting of MOVs
3289           * from the same src register for all the swizzled channels
3290           * of this src register reference.
3291           */
3292          for (int i = 0; i < 4; i++) {
3293             int src_chan = GET_SWZ(inst->src[r].swizzle, i);
3294             glsl_to_tgsi_instruction *copy_chan = acp[acp_base + src_chan];
3295
3296             if (!copy_chan) {
3297                good = false;
3298                break;
3299             }
3300
3301             assert(acp_level[acp_base + src_chan] <= level);
3302
3303             if (!first) {
3304                first = copy_chan;
3305             } else {
3306                if (first->src[0].file != copy_chan->src[0].file ||
3307                    first->src[0].index != copy_chan->src[0].index) {
3308                   good = false;
3309                   break;
3310                }
3311             }
3312          }
3313
3314          if (good) {
3315             /* We've now validated that we can copy-propagate to
3316              * replace this src register reference.  Do it.
3317              */
3318             inst->src[r].file = first->src[0].file;
3319             inst->src[r].index = first->src[0].index;
3320
3321             int swizzle = 0;
3322             for (int i = 0; i < 4; i++) {
3323                int src_chan = GET_SWZ(inst->src[r].swizzle, i);
3324                glsl_to_tgsi_instruction *copy_inst = acp[acp_base + src_chan];
3325                swizzle |= (GET_SWZ(copy_inst->src[0].swizzle, src_chan) <<
3326                            (3 * i));
3327             }
3328             inst->src[r].swizzle = swizzle;
3329          }
3330       }
3331
3332       switch (inst->op) {
3333       case TGSI_OPCODE_BGNLOOP:
3334       case TGSI_OPCODE_ENDLOOP:
3335          /* End of a basic block, clear the ACP entirely. */
3336          memset(acp, 0, sizeof(*acp) * this->next_temp * 4);
3337          break;
3338
3339       case TGSI_OPCODE_IF:
3340          ++level;
3341          break;
3342
3343       case TGSI_OPCODE_ENDIF:
3344       case TGSI_OPCODE_ELSE:
3345          /* Clear all channels written inside the block from the ACP, but
3346           * leaving those that were not touched.
3347           */
3348          for (int r = 0; r < this->next_temp; r++) {
3349             for (int c = 0; c < 4; c++) {
3350                if (!acp[4 * r + c])
3351                   continue;
3352
3353                if (acp_level[4 * r + c] >= level)
3354                   acp[4 * r + c] = NULL;
3355             }
3356          }
3357          if (inst->op == TGSI_OPCODE_ENDIF)
3358             --level;
3359          break;
3360
3361       default:
3362          /* Continuing the block, clear any written channels from
3363           * the ACP.
3364           */
3365          if (inst->dst.file == PROGRAM_TEMPORARY && inst->dst.reladdr) {
3366             /* Any temporary might be written, so no copy propagation
3367              * across this instruction.
3368              */
3369             memset(acp, 0, sizeof(*acp) * this->next_temp * 4);
3370          } else if (inst->dst.file == PROGRAM_OUTPUT &&
3371                     inst->dst.reladdr) {
3372             /* Any output might be written, so no copy propagation
3373              * from outputs across this instruction.
3374              */
3375             for (int r = 0; r < this->next_temp; r++) {
3376                for (int c = 0; c < 4; c++) {
3377                   if (!acp[4 * r + c])
3378                      continue;
3379
3380                   if (acp[4 * r + c]->src[0].file == PROGRAM_OUTPUT)
3381                      acp[4 * r + c] = NULL;
3382                }
3383             }
3384          } else if (inst->dst.file == PROGRAM_TEMPORARY ||
3385                     inst->dst.file == PROGRAM_OUTPUT) {
3386             /* Clear where it's used as dst. */
3387             if (inst->dst.file == PROGRAM_TEMPORARY) {
3388                for (int c = 0; c < 4; c++) {
3389                   if (inst->dst.writemask & (1 << c)) {
3390                      acp[4 * inst->dst.index + c] = NULL;
3391                   }
3392                }
3393             }
3394
3395             /* Clear where it's used as src. */
3396             for (int r = 0; r < this->next_temp; r++) {
3397                for (int c = 0; c < 4; c++) {
3398                   if (!acp[4 * r + c])
3399                      continue;
3400
3401                   int src_chan = GET_SWZ(acp[4 * r + c]->src[0].swizzle, c);
3402
3403                   if (acp[4 * r + c]->src[0].file == inst->dst.file &&
3404                       acp[4 * r + c]->src[0].index == inst->dst.index &&
3405                       inst->dst.writemask & (1 << src_chan))
3406                   {
3407                      acp[4 * r + c] = NULL;
3408                   }
3409                }
3410             }
3411          }
3412          break;
3413       }
3414
3415       /* If this is a copy, add it to the ACP. */
3416       if (inst->op == TGSI_OPCODE_MOV &&
3417           inst->dst.file == PROGRAM_TEMPORARY &&
3418           !inst->dst.reladdr &&
3419           !inst->saturate &&
3420           !inst->src[0].reladdr &&
3421           !inst->src[0].negate) {
3422          for (int i = 0; i < 4; i++) {
3423             if (inst->dst.writemask & (1 << i)) {
3424                acp[4 * inst->dst.index + i] = inst;
3425                acp_level[4 * inst->dst.index + i] = level;
3426             }
3427          }
3428       }
3429    }
3430
3431    ralloc_free(acp_level);
3432    ralloc_free(acp);
3433 }
3434
3435 /*
3436  * Tracks available PROGRAM_TEMPORARY registers for dead code elimination.
3437  *
3438  * The glsl_to_tgsi_visitor lazily produces code assuming that this pass
3439  * will occur.  As an example, a TXP production after copy propagation but 
3440  * before this pass:
3441  *
3442  * 0: MOV TEMP[1], INPUT[4].xyyy;
3443  * 1: MOV TEMP[1].w, INPUT[4].wwww;
3444  * 2: TXP TEMP[2], INPUT[4].xyyw, texture[0], 2D;
3445  *
3446  * and after this pass:
3447  *
3448  * 0: TXP TEMP[2], INPUT[4].xyyw, texture[0], 2D;
3449  * 
3450  * FIXME: assumes that all functions are inlined (no support for BGNSUB/ENDSUB)
3451  * FIXME: doesn't eliminate all dead code inside of loops; it steps around them
3452  */
3453 void
3454 glsl_to_tgsi_visitor::eliminate_dead_code(void)
3455 {
3456    int i;
3457    
3458    for (i=0; i < this->next_temp; i++) {
3459       int last_read = get_last_temp_read(i);
3460       int j = 0;
3461       
3462       foreach_iter(exec_list_iterator, iter, this->instructions) {
3463          glsl_to_tgsi_instruction *inst = (glsl_to_tgsi_instruction *)iter.get();
3464
3465          if (inst->dst.file == PROGRAM_TEMPORARY && inst->dst.index == i &&
3466              j > last_read)
3467          {
3468             iter.remove();
3469             delete inst;
3470          }
3471          
3472          j++;
3473       }
3474    }
3475 }
3476
3477 /*
3478  * On a basic block basis, tracks available PROGRAM_TEMPORARY registers for dead
3479  * code elimination.  This is less primitive than eliminate_dead_code(), as it
3480  * is per-channel and can detect consecutive writes without a read between them
3481  * as dead code.  However, there is some dead code that can be eliminated by 
3482  * eliminate_dead_code() but not this function - for example, this function 
3483  * cannot eliminate an instruction writing to a register that is never read and
3484  * is the only instruction writing to that register.
3485  *
3486  * The glsl_to_tgsi_visitor lazily produces code assuming that this pass
3487  * will occur.
3488  */
3489 int
3490 glsl_to_tgsi_visitor::eliminate_dead_code_advanced(void)
3491 {
3492    glsl_to_tgsi_instruction **writes = rzalloc_array(mem_ctx,
3493                                                      glsl_to_tgsi_instruction *,
3494                                                      this->next_temp * 4);
3495    int *write_level = rzalloc_array(mem_ctx, int, this->next_temp * 4);
3496    int level = 0;
3497    int removed = 0;
3498
3499    foreach_iter(exec_list_iterator, iter, this->instructions) {
3500       glsl_to_tgsi_instruction *inst = (glsl_to_tgsi_instruction *)iter.get();
3501
3502       assert(inst->dst.file != PROGRAM_TEMPORARY
3503              || inst->dst.index < this->next_temp);
3504       
3505       switch (inst->op) {
3506       case TGSI_OPCODE_BGNLOOP:
3507       case TGSI_OPCODE_ENDLOOP:
3508          /* End of a basic block, clear the write array entirely.
3509           * FIXME: This keeps us from killing dead code when the writes are
3510           * on either side of a loop, even when the register isn't touched
3511           * inside the loop.
3512           */
3513          memset(writes, 0, sizeof(*writes) * this->next_temp * 4);
3514          break;
3515
3516       case TGSI_OPCODE_ENDIF:
3517       case TGSI_OPCODE_ELSE:
3518          /* Promote the recorded level all channels written inside the preceding
3519           * if or else block to the level above the if/else block.
3520           */
3521          for (int r = 0; r < this->next_temp; r++) {
3522             for (int c = 0; c < 4; c++) {
3523                if (!writes[4 * r + c])
3524                          continue;
3525
3526                if (write_level[4 * r + c] == level)
3527                          write_level[4 * r + c] = level-1;
3528             }
3529          }
3530
3531          if(inst->op == TGSI_OPCODE_ENDIF)
3532             --level;
3533          
3534          break;
3535
3536       case TGSI_OPCODE_IF:
3537          ++level;
3538          /* fallthrough to default case to mark the condition as read */
3539       
3540       default:
3541          /* Continuing the block, clear any channels from the write array that
3542           * are read by this instruction.
3543           */
3544          for (unsigned i = 0; i < Elements(inst->src); i++) {
3545             if (inst->src[i].file == PROGRAM_TEMPORARY && inst->src[i].reladdr){
3546                /* Any temporary might be read, so no dead code elimination 
3547                 * across this instruction.
3548                 */
3549                memset(writes, 0, sizeof(*writes) * this->next_temp * 4);
3550             } else if (inst->src[i].file == PROGRAM_TEMPORARY) {
3551                /* Clear where it's used as src. */
3552                int src_chans = 1 << GET_SWZ(inst->src[i].swizzle, 0);
3553                src_chans |= 1 << GET_SWZ(inst->src[i].swizzle, 1);
3554                src_chans |= 1 << GET_SWZ(inst->src[i].swizzle, 2);
3555                src_chans |= 1 << GET_SWZ(inst->src[i].swizzle, 3);
3556                
3557                for (int c = 0; c < 4; c++) {
3558                    if (src_chans & (1 << c)) {
3559                       writes[4 * inst->src[i].index + c] = NULL;
3560                    }
3561                }
3562             }
3563          }
3564          break;
3565       }
3566
3567       /* If this instruction writes to a temporary, add it to the write array.
3568        * If there is already an instruction in the write array for one or more
3569        * of the channels, flag that channel write as dead.
3570        */
3571       if (inst->dst.file == PROGRAM_TEMPORARY &&
3572           !inst->dst.reladdr &&
3573           !inst->saturate) {
3574          for (int c = 0; c < 4; c++) {
3575             if (inst->dst.writemask & (1 << c)) {
3576                if (writes[4 * inst->dst.index + c]) {
3577                   if (write_level[4 * inst->dst.index + c] < level)
3578                      continue;
3579                   else
3580                      writes[4 * inst->dst.index + c]->dead_mask |= (1 << c);
3581                }
3582                writes[4 * inst->dst.index + c] = inst;
3583                write_level[4 * inst->dst.index + c] = level;
3584             }
3585          }
3586       }
3587    }
3588
3589    /* Anything still in the write array at this point is dead code. */
3590    for (int r = 0; r < this->next_temp; r++) {
3591       for (int c = 0; c < 4; c++) {
3592          glsl_to_tgsi_instruction *inst = writes[4 * r + c];
3593          if (inst)
3594             inst->dead_mask |= (1 << c);
3595       }
3596    }
3597
3598    /* Now actually remove the instructions that are completely dead and update
3599     * the writemask of other instructions with dead channels.
3600     */
3601    foreach_iter(exec_list_iterator, iter, this->instructions) {
3602       glsl_to_tgsi_instruction *inst = (glsl_to_tgsi_instruction *)iter.get();
3603       
3604       if (!inst->dead_mask || !inst->dst.writemask)
3605          continue;
3606       else if ((inst->dst.writemask & ~inst->dead_mask) == 0) {
3607          iter.remove();
3608          delete inst;
3609          removed++;
3610       } else
3611          inst->dst.writemask &= ~(inst->dead_mask);
3612    }
3613
3614    ralloc_free(write_level);
3615    ralloc_free(writes);
3616    
3617    return removed;
3618 }
3619
3620 /* Merges temporary registers together where possible to reduce the number of 
3621  * registers needed to run a program.
3622  * 
3623  * Produces optimal code only after copy propagation and dead code elimination 
3624  * have been run. */
3625 void
3626 glsl_to_tgsi_visitor::merge_registers(void)
3627 {
3628    int *last_reads = rzalloc_array(mem_ctx, int, this->next_temp);
3629    int *first_writes = rzalloc_array(mem_ctx, int, this->next_temp);
3630    int i, j;
3631    
3632    /* Read the indices of the last read and first write to each temp register
3633     * into an array so that we don't have to traverse the instruction list as 
3634     * much. */
3635    for (i=0; i < this->next_temp; i++) {
3636       last_reads[i] = get_last_temp_read(i);
3637       first_writes[i] = get_first_temp_write(i);
3638    }
3639    
3640    /* Start looking for registers with non-overlapping usages that can be 
3641     * merged together. */
3642    for (i=0; i < this->next_temp; i++) {
3643       /* Don't touch unused registers. */
3644       if (last_reads[i] < 0 || first_writes[i] < 0) continue;
3645       
3646       for (j=0; j < this->next_temp; j++) {
3647          /* Don't touch unused registers. */
3648          if (last_reads[j] < 0 || first_writes[j] < 0) continue;
3649          
3650          /* We can merge the two registers if the first write to j is after or 
3651           * in the same instruction as the last read from i.  Note that the 
3652           * register at index i will always be used earlier or at the same time 
3653           * as the register at index j. */
3654          if (first_writes[i] <= first_writes[j] && 
3655              last_reads[i] <= first_writes[j])
3656          {
3657             rename_temp_register(j, i); /* Replace all references to j with i.*/
3658             
3659             /* Update the first_writes and last_reads arrays with the new 
3660              * values for the merged register index, and mark the newly unused 
3661              * register index as such. */
3662             last_reads[i] = last_reads[j];
3663             first_writes[j] = -1;
3664             last_reads[j] = -1;
3665          }
3666       }
3667    }
3668    
3669    ralloc_free(last_reads);
3670    ralloc_free(first_writes);
3671 }
3672
3673 /* Reassign indices to temporary registers by reusing unused indices created 
3674  * by optimization passes. */
3675 void
3676 glsl_to_tgsi_visitor::renumber_registers(void)
3677 {
3678    int i = 0;
3679    int new_index = 0;
3680    
3681    for (i=0; i < this->next_temp; i++) {
3682       if (get_first_temp_read(i) < 0) continue;
3683       if (i != new_index)
3684          rename_temp_register(i, new_index);
3685       new_index++;
3686    }
3687    
3688    this->next_temp = new_index;
3689 }
3690
3691 /**
3692  * Returns a fragment program which implements the current pixel transfer ops.
3693  * Based on get_pixel_transfer_program in st_atom_pixeltransfer.c.
3694  */
3695 extern "C" void
3696 get_pixel_transfer_visitor(struct st_fragment_program *fp,
3697                            glsl_to_tgsi_visitor *original,
3698                            int scale_and_bias, int pixel_maps)
3699 {
3700    glsl_to_tgsi_visitor *v = new glsl_to_tgsi_visitor();
3701    struct st_context *st = st_context(original->ctx);
3702    struct gl_program *prog = &fp->Base.Base;
3703    struct gl_program_parameter_list *params = _mesa_new_parameter_list();
3704    st_src_reg coord, src0;
3705    st_dst_reg dst0;
3706    glsl_to_tgsi_instruction *inst;
3707
3708    /* Copy attributes of the glsl_to_tgsi_visitor in the original shader. */
3709    v->ctx = original->ctx;
3710    v->prog = prog;
3711    v->glsl_version = original->glsl_version;
3712    v->native_integers = original->native_integers;
3713    v->options = original->options;
3714    v->next_temp = original->next_temp;
3715    v->num_address_regs = original->num_address_regs;
3716    v->samplers_used = prog->SamplersUsed = original->samplers_used;
3717    v->indirect_addr_temps = original->indirect_addr_temps;
3718    v->indirect_addr_consts = original->indirect_addr_consts;
3719    memcpy(&v->immediates, &original->immediates, sizeof(v->immediates));
3720
3721    /*
3722     * Get initial pixel color from the texture.
3723     * TEX colorTemp, fragment.texcoord[0], texture[0], 2D;
3724     */
3725    coord = st_src_reg(PROGRAM_INPUT, FRAG_ATTRIB_TEX0, glsl_type::vec2_type);
3726    src0 = v->get_temp(glsl_type::vec4_type);
3727    dst0 = st_dst_reg(src0);
3728    inst = v->emit(NULL, TGSI_OPCODE_TEX, dst0, coord);
3729    inst->sampler = 0;
3730    inst->tex_target = TEXTURE_2D_INDEX;
3731
3732    prog->InputsRead |= FRAG_BIT_TEX0;
3733    prog->SamplersUsed |= (1 << 0); /* mark sampler 0 as used */
3734    v->samplers_used |= (1 << 0);
3735
3736    if (scale_and_bias) {
3737       static const gl_state_index scale_state[STATE_LENGTH] =
3738          { STATE_INTERNAL, STATE_PT_SCALE,
3739            (gl_state_index) 0, (gl_state_index) 0, (gl_state_index) 0 };
3740       static const gl_state_index bias_state[STATE_LENGTH] =
3741          { STATE_INTERNAL, STATE_PT_BIAS,
3742            (gl_state_index) 0, (gl_state_index) 0, (gl_state_index) 0 };
3743       GLint scale_p, bias_p;
3744       st_src_reg scale, bias;
3745
3746       scale_p = _mesa_add_state_reference(params, scale_state);
3747       bias_p = _mesa_add_state_reference(params, bias_state);
3748
3749       /* MAD colorTemp, colorTemp, scale, bias; */
3750       scale = st_src_reg(PROGRAM_STATE_VAR, scale_p, GLSL_TYPE_FLOAT);
3751       bias = st_src_reg(PROGRAM_STATE_VAR, bias_p, GLSL_TYPE_FLOAT);
3752       inst = v->emit(NULL, TGSI_OPCODE_MAD, dst0, src0, scale, bias);
3753    }
3754
3755    if (pixel_maps) {
3756       st_src_reg temp = v->get_temp(glsl_type::vec4_type);
3757       st_dst_reg temp_dst = st_dst_reg(temp);
3758
3759       assert(st->pixel_xfer.pixelmap_texture);
3760
3761       /* With a little effort, we can do four pixel map look-ups with
3762        * two TEX instructions:
3763        */
3764
3765       /* TEX temp.rg, colorTemp.rgba, texture[1], 2D; */
3766       temp_dst.writemask = WRITEMASK_XY; /* write R,G */
3767       inst = v->emit(NULL, TGSI_OPCODE_TEX, temp_dst, src0);
3768       inst->sampler = 1;
3769       inst->tex_target = TEXTURE_2D_INDEX;
3770
3771       /* TEX temp.ba, colorTemp.baba, texture[1], 2D; */
3772       src0.swizzle = MAKE_SWIZZLE4(SWIZZLE_Z, SWIZZLE_W, SWIZZLE_Z, SWIZZLE_W);
3773       temp_dst.writemask = WRITEMASK_ZW; /* write B,A */
3774       inst = v->emit(NULL, TGSI_OPCODE_TEX, temp_dst, src0);
3775       inst->sampler = 1;
3776       inst->tex_target = TEXTURE_2D_INDEX;
3777
3778       prog->SamplersUsed |= (1 << 1); /* mark sampler 1 as used */
3779       v->samplers_used |= (1 << 1);
3780
3781       /* MOV colorTemp, temp; */
3782       inst = v->emit(NULL, TGSI_OPCODE_MOV, dst0, temp);
3783    }
3784
3785    /* Now copy the instructions from the original glsl_to_tgsi_visitor into the
3786     * new visitor. */
3787    foreach_iter(exec_list_iterator, iter, original->instructions) {
3788       glsl_to_tgsi_instruction *inst = (glsl_to_tgsi_instruction *)iter.get();
3789       st_src_reg src_regs[3];
3790
3791       if (inst->dst.file == PROGRAM_OUTPUT)
3792          prog->OutputsWritten |= BITFIELD64_BIT(inst->dst.index);
3793
3794       for (int i=0; i<3; i++) {
3795          src_regs[i] = inst->src[i];
3796          if (src_regs[i].file == PROGRAM_INPUT &&
3797              src_regs[i].index == FRAG_ATTRIB_COL0)
3798          {
3799             src_regs[i].file = PROGRAM_TEMPORARY;
3800             src_regs[i].index = src0.index;
3801          }
3802          else if (src_regs[i].file == PROGRAM_INPUT)
3803             prog->InputsRead |= BITFIELD64_BIT(src_regs[i].index);
3804       }
3805
3806       v->emit(NULL, inst->op, inst->dst, src_regs[0], src_regs[1], src_regs[2]);
3807    }
3808
3809    /* Make modifications to fragment program info. */
3810    prog->Parameters = _mesa_combine_parameter_lists(params,
3811                                                     original->prog->Parameters);
3812    _mesa_free_parameter_list(params);
3813    count_resources(v, prog);
3814    fp->glsl_to_tgsi = v;
3815 }
3816
3817 /**
3818  * Make fragment program for glBitmap:
3819  *   Sample the texture and kill the fragment if the bit is 0.
3820  * This program will be combined with the user's fragment program.
3821  *
3822  * Based on make_bitmap_fragment_program in st_cb_bitmap.c.
3823  */
3824 extern "C" void
3825 get_bitmap_visitor(struct st_fragment_program *fp,
3826                    glsl_to_tgsi_visitor *original, int samplerIndex)
3827 {
3828    glsl_to_tgsi_visitor *v = new glsl_to_tgsi_visitor();
3829    struct st_context *st = st_context(original->ctx);
3830    struct gl_program *prog = &fp->Base.Base;
3831    st_src_reg coord, src0;
3832    st_dst_reg dst0;
3833    glsl_to_tgsi_instruction *inst;
3834
3835    /* Copy attributes of the glsl_to_tgsi_visitor in the original shader. */
3836    v->ctx = original->ctx;
3837    v->prog = prog;
3838    v->glsl_version = original->glsl_version;
3839    v->native_integers = original->native_integers;
3840    v->options = original->options;
3841    v->next_temp = original->next_temp;
3842    v->num_address_regs = original->num_address_regs;
3843    v->samplers_used = prog->SamplersUsed = original->samplers_used;
3844    v->indirect_addr_temps = original->indirect_addr_temps;
3845    v->indirect_addr_consts = original->indirect_addr_consts;
3846    memcpy(&v->immediates, &original->immediates, sizeof(v->immediates));
3847
3848    /* TEX tmp0, fragment.texcoord[0], texture[0], 2D; */
3849    coord = st_src_reg(PROGRAM_INPUT, FRAG_ATTRIB_TEX0, glsl_type::vec2_type);
3850    src0 = v->get_temp(glsl_type::vec4_type);
3851    dst0 = st_dst_reg(src0);
3852    inst = v->emit(NULL, TGSI_OPCODE_TEX, dst0, coord);
3853    inst->sampler = samplerIndex;
3854    inst->tex_target = TEXTURE_2D_INDEX;
3855
3856    prog->InputsRead |= FRAG_BIT_TEX0;
3857    prog->SamplersUsed |= (1 << samplerIndex); /* mark sampler as used */
3858    v->samplers_used |= (1 << samplerIndex);
3859
3860    /* KIL if -tmp0 < 0 # texel=0 -> keep / texel=0 -> discard */
3861    src0.negate = NEGATE_XYZW;
3862    if (st->bitmap.tex_format == PIPE_FORMAT_L8_UNORM)
3863       src0.swizzle = SWIZZLE_XXXX;
3864    inst = v->emit(NULL, TGSI_OPCODE_KIL, undef_dst, src0);
3865
3866    /* Now copy the instructions from the original glsl_to_tgsi_visitor into the
3867     * new visitor. */
3868    foreach_iter(exec_list_iterator, iter, original->instructions) {
3869       glsl_to_tgsi_instruction *inst = (glsl_to_tgsi_instruction *)iter.get();
3870       st_src_reg src_regs[3];
3871
3872       if (inst->dst.file == PROGRAM_OUTPUT)
3873          prog->OutputsWritten |= BITFIELD64_BIT(inst->dst.index);
3874
3875       for (int i=0; i<3; i++) {
3876          src_regs[i] = inst->src[i];
3877          if (src_regs[i].file == PROGRAM_INPUT)
3878             prog->InputsRead |= BITFIELD64_BIT(src_regs[i].index);
3879       }
3880
3881       v->emit(NULL, inst->op, inst->dst, src_regs[0], src_regs[1], src_regs[2]);
3882    }
3883
3884    /* Make modifications to fragment program info. */
3885    prog->Parameters = _mesa_clone_parameter_list(original->prog->Parameters);
3886    count_resources(v, prog);
3887    fp->glsl_to_tgsi = v;
3888 }
3889
3890 /* ------------------------- TGSI conversion stuff -------------------------- */
3891 struct label {
3892    unsigned branch_target;
3893    unsigned token;
3894 };
3895
3896 /**
3897  * Intermediate state used during shader translation.
3898  */
3899 struct st_translate {
3900    struct ureg_program *ureg;
3901
3902    struct ureg_dst temps[MAX_TEMPS];
3903    struct ureg_src *constants;
3904    struct ureg_src *immediates;
3905    struct ureg_dst outputs[PIPE_MAX_SHADER_OUTPUTS];
3906    struct ureg_src inputs[PIPE_MAX_SHADER_INPUTS];
3907    struct ureg_dst address[1];
3908    struct ureg_src samplers[PIPE_MAX_SAMPLERS];
3909    struct ureg_src systemValues[SYSTEM_VALUE_MAX];
3910
3911    /* Extra info for handling point size clamping in vertex shader */
3912    struct ureg_dst pointSizeResult; /**< Actual point size output register */
3913    struct ureg_src pointSizeConst;  /**< Point size range constant register */
3914    GLint pointSizeOutIndex;         /**< Temp point size output register */
3915    GLboolean prevInstWrotePointSize;
3916
3917    const GLuint *inputMapping;
3918    const GLuint *outputMapping;
3919
3920    /* For every instruction that contains a label (eg CALL), keep
3921     * details so that we can go back afterwards and emit the correct
3922     * tgsi instruction number for each label.
3923     */
3924    struct label *labels;
3925    unsigned labels_size;
3926    unsigned labels_count;
3927
3928    /* Keep a record of the tgsi instruction number that each mesa
3929     * instruction starts at, will be used to fix up labels after
3930     * translation.
3931     */
3932    unsigned *insn;
3933    unsigned insn_size;
3934    unsigned insn_count;
3935
3936    unsigned procType;  /**< TGSI_PROCESSOR_VERTEX/FRAGMENT */
3937
3938    boolean error;
3939 };
3940
3941 /** Map Mesa's SYSTEM_VALUE_x to TGSI_SEMANTIC_x */
3942 static unsigned mesa_sysval_to_semantic[SYSTEM_VALUE_MAX] = {
3943    TGSI_SEMANTIC_FACE,
3944    TGSI_SEMANTIC_VERTEXID,
3945    TGSI_SEMANTIC_INSTANCEID
3946 };
3947
3948 /**
3949  * Make note of a branch to a label in the TGSI code.
3950  * After we've emitted all instructions, we'll go over the list
3951  * of labels built here and patch the TGSI code with the actual
3952  * location of each label.
3953  */
3954 static unsigned *get_label(struct st_translate *t, unsigned branch_target)
3955 {
3956    unsigned i;
3957
3958    if (t->labels_count + 1 >= t->labels_size) {
3959       t->labels_size = 1 << (util_logbase2(t->labels_size) + 1);
3960       t->labels = (struct label *)realloc(t->labels, 
3961                                           t->labels_size * sizeof(struct label));
3962       if (t->labels == NULL) {
3963          static unsigned dummy;
3964          t->error = TRUE;
3965          return &dummy;
3966       }
3967    }
3968
3969    i = t->labels_count++;
3970    t->labels[i].branch_target = branch_target;
3971    return &t->labels[i].token;
3972 }
3973
3974 /**
3975  * Called prior to emitting the TGSI code for each instruction.
3976  * Allocate additional space for instructions if needed.
3977  * Update the insn[] array so the next glsl_to_tgsi_instruction points to
3978  * the next TGSI instruction.
3979  */
3980 static void set_insn_start(struct st_translate *t, unsigned start)
3981 {
3982    if (t->insn_count + 1 >= t->insn_size) {
3983       t->insn_size = 1 << (util_logbase2(t->insn_size) + 1);
3984       t->insn = (unsigned *)realloc(t->insn, t->insn_size * sizeof(t->insn[0]));
3985       if (t->insn == NULL) {
3986          t->error = TRUE;
3987          return;
3988       }
3989    }
3990
3991    t->insn[t->insn_count++] = start;
3992 }
3993
3994 /**
3995  * Map a glsl_to_tgsi constant/immediate to a TGSI immediate.
3996  */
3997 static struct ureg_src
3998 emit_immediate(struct st_translate *t,
3999                gl_constant_value values[4],
4000                int type, int size)
4001 {
4002    struct ureg_program *ureg = t->ureg;
4003
4004    switch(type)
4005    {
4006    case GL_FLOAT:
4007       return ureg_DECL_immediate(ureg, &values[0].f, size);
4008    case GL_INT:
4009       return ureg_DECL_immediate_int(ureg, &values[0].i, size);
4010    case GL_UNSIGNED_INT:
4011    case GL_BOOL:
4012       return ureg_DECL_immediate_uint(ureg, &values[0].u, size);
4013    default:
4014       assert(!"should not get here - type must be float, int, uint, or bool");
4015       return ureg_src_undef();
4016    }
4017 }
4018
4019 /**
4020  * Map a glsl_to_tgsi dst register to a TGSI ureg_dst register.
4021  */
4022 static struct ureg_dst
4023 dst_register(struct st_translate *t,
4024              gl_register_file file,
4025              GLuint index)
4026 {
4027    switch(file) {
4028    case PROGRAM_UNDEFINED:
4029       return ureg_dst_undef();
4030
4031    case PROGRAM_TEMPORARY:
4032       if (ureg_dst_is_undef(t->temps[index]))
4033          t->temps[index] = ureg_DECL_temporary(t->ureg);
4034
4035       return t->temps[index];
4036
4037    case PROGRAM_OUTPUT:
4038       if (t->procType == TGSI_PROCESSOR_VERTEX && index == VERT_RESULT_PSIZ)
4039          t->prevInstWrotePointSize = GL_TRUE;
4040
4041       if (t->procType == TGSI_PROCESSOR_VERTEX)
4042          assert(index < VERT_RESULT_MAX);
4043       else if (t->procType == TGSI_PROCESSOR_FRAGMENT)
4044          assert(index < FRAG_RESULT_MAX);
4045       else
4046          assert(index < GEOM_RESULT_MAX);
4047
4048       assert(t->outputMapping[index] < Elements(t->outputs));
4049
4050       return t->outputs[t->outputMapping[index]];
4051
4052    case PROGRAM_ADDRESS:
4053       return t->address[index];
4054
4055    default:
4056       assert(!"unknown dst register file");
4057       return ureg_dst_undef();
4058    }
4059 }
4060
4061 /**
4062  * Map a glsl_to_tgsi src register to a TGSI ureg_src register.
4063  */
4064 static struct ureg_src
4065 src_register(struct st_translate *t,
4066              gl_register_file file,
4067              GLuint index)
4068 {
4069    switch(file) {
4070    case PROGRAM_UNDEFINED:
4071       return ureg_src_undef();
4072
4073    case PROGRAM_TEMPORARY:
4074       assert(index >= 0);
4075       assert(index < Elements(t->temps));
4076       if (ureg_dst_is_undef(t->temps[index]))
4077          t->temps[index] = ureg_DECL_temporary(t->ureg);
4078       return ureg_src(t->temps[index]);
4079
4080    case PROGRAM_NAMED_PARAM:
4081    case PROGRAM_ENV_PARAM:
4082    case PROGRAM_LOCAL_PARAM:
4083    case PROGRAM_UNIFORM:
4084       assert(index >= 0);
4085       return t->constants[index];
4086    case PROGRAM_STATE_VAR:
4087    case PROGRAM_CONSTANT:       /* ie, immediate */
4088       if (index < 0)
4089          return ureg_DECL_constant(t->ureg, 0);
4090       else
4091          return t->constants[index];
4092
4093    case PROGRAM_IMMEDIATE:
4094       return t->immediates[index];
4095
4096    case PROGRAM_INPUT:
4097       assert(t->inputMapping[index] < Elements(t->inputs));
4098       return t->inputs[t->inputMapping[index]];
4099
4100    case PROGRAM_OUTPUT:
4101       assert(t->outputMapping[index] < Elements(t->outputs));
4102       return ureg_src(t->outputs[t->outputMapping[index]]); /* not needed? */
4103
4104    case PROGRAM_ADDRESS:
4105       return ureg_src(t->address[index]);
4106
4107    case PROGRAM_SYSTEM_VALUE:
4108       assert(index < Elements(t->systemValues));
4109       return t->systemValues[index];
4110
4111    default:
4112       assert(!"unknown src register file");
4113       return ureg_src_undef();
4114    }
4115 }
4116
4117 /**
4118  * Create a TGSI ureg_dst register from an st_dst_reg.
4119  */
4120 static struct ureg_dst
4121 translate_dst(struct st_translate *t,
4122               const st_dst_reg *dst_reg,
4123               bool saturate)
4124 {
4125    struct ureg_dst dst = dst_register(t, 
4126                                       dst_reg->file,
4127                                       dst_reg->index);
4128
4129    dst = ureg_writemask(dst, dst_reg->writemask);
4130    
4131    if (saturate)
4132       dst = ureg_saturate(dst);
4133
4134    if (dst_reg->reladdr != NULL)
4135       dst = ureg_dst_indirect(dst, ureg_src(t->address[0]));
4136
4137    return dst;
4138 }
4139
4140 /**
4141  * Create a TGSI ureg_src register from an st_src_reg.
4142  */
4143 static struct ureg_src
4144 translate_src(struct st_translate *t, const st_src_reg *src_reg)
4145 {
4146    struct ureg_src src = src_register(t, src_reg->file, src_reg->index);
4147
4148    src = ureg_swizzle(src,
4149                       GET_SWZ(src_reg->swizzle, 0) & 0x3,
4150                       GET_SWZ(src_reg->swizzle, 1) & 0x3,
4151                       GET_SWZ(src_reg->swizzle, 2) & 0x3,
4152                       GET_SWZ(src_reg->swizzle, 3) & 0x3);
4153
4154    if ((src_reg->negate & 0xf) == NEGATE_XYZW)
4155       src = ureg_negate(src);
4156
4157    if (src_reg->reladdr != NULL) {
4158       /* Normally ureg_src_indirect() would be used here, but a stupid compiler 
4159        * bug in g++ makes ureg_src_indirect (an inline C function) erroneously 
4160        * set the bit for src.Negate.  So we have to do the operation manually
4161        * here to work around the compiler's problems. */
4162       /*src = ureg_src_indirect(src, ureg_src(t->address[0]));*/
4163       struct ureg_src addr = ureg_src(t->address[0]);
4164       src.Indirect = 1;
4165       src.IndirectFile = addr.File;
4166       src.IndirectIndex = addr.Index;
4167       src.IndirectSwizzle = addr.SwizzleX;
4168       
4169       if (src_reg->file != PROGRAM_INPUT &&
4170           src_reg->file != PROGRAM_OUTPUT) {
4171          /* If src_reg->index was negative, it was set to zero in
4172           * src_register().  Reassign it now.  But don't do this
4173           * for input/output regs since they get remapped while
4174           * const buffers don't.
4175           */
4176          src.Index = src_reg->index;
4177       }
4178    }
4179
4180    return src;
4181 }
4182
4183 static struct tgsi_texture_offset
4184 translate_tex_offset(struct st_translate *t,
4185                      const struct tgsi_texture_offset *in_offset)
4186 {
4187    struct tgsi_texture_offset offset;
4188
4189    assert(in_offset->File == PROGRAM_IMMEDIATE);
4190
4191    offset.File = TGSI_FILE_IMMEDIATE;
4192    offset.Index = in_offset->Index;
4193    offset.SwizzleX = in_offset->SwizzleX;
4194    offset.SwizzleY = in_offset->SwizzleY;
4195    offset.SwizzleZ = in_offset->SwizzleZ;
4196
4197    return offset;
4198 }
4199
4200 static void
4201 compile_tgsi_instruction(struct st_translate *t,
4202                          const glsl_to_tgsi_instruction *inst)
4203 {
4204    struct ureg_program *ureg = t->ureg;
4205    GLuint i;
4206    struct ureg_dst dst[1];
4207    struct ureg_src src[4];
4208    struct tgsi_texture_offset texoffsets[MAX_GLSL_TEXTURE_OFFSET];
4209
4210    unsigned num_dst;
4211    unsigned num_src;
4212
4213    num_dst = num_inst_dst_regs(inst->op);
4214    num_src = num_inst_src_regs(inst->op);
4215
4216    if (num_dst) 
4217       dst[0] = translate_dst(t, 
4218                              &inst->dst,
4219                              inst->saturate);
4220
4221    for (i = 0; i < num_src; i++) 
4222       src[i] = translate_src(t, &inst->src[i]);
4223
4224    switch(inst->op) {
4225    case TGSI_OPCODE_BGNLOOP:
4226    case TGSI_OPCODE_CAL:
4227    case TGSI_OPCODE_ELSE:
4228    case TGSI_OPCODE_ENDLOOP:
4229    case TGSI_OPCODE_IF:
4230       assert(num_dst == 0);
4231       ureg_label_insn(ureg,
4232                       inst->op,
4233                       src, num_src,
4234                       get_label(t, 
4235                                 inst->op == TGSI_OPCODE_CAL ? inst->function->sig_id : 0));
4236       return;
4237
4238    case TGSI_OPCODE_TEX:
4239    case TGSI_OPCODE_TXB:
4240    case TGSI_OPCODE_TXD:
4241    case TGSI_OPCODE_TXL:
4242    case TGSI_OPCODE_TXP:
4243    case TGSI_OPCODE_TXQ:
4244    case TGSI_OPCODE_TXF:
4245       src[num_src++] = t->samplers[inst->sampler];
4246       for (i = 0; i < inst->tex_offset_num_offset; i++) {
4247          texoffsets[i] = translate_tex_offset(t, &inst->tex_offsets[i]);
4248       }
4249       ureg_tex_insn(ureg,
4250                     inst->op,
4251                     dst, num_dst, 
4252                     translate_texture_target(inst->tex_target, inst->tex_shadow),
4253                     texoffsets, inst->tex_offset_num_offset,
4254                     src, num_src);
4255       return;
4256
4257    case TGSI_OPCODE_SCS:
4258       dst[0] = ureg_writemask(dst[0], TGSI_WRITEMASK_XY);
4259       ureg_insn(ureg, inst->op, dst, num_dst, src, num_src);
4260       break;
4261
4262    default:
4263       ureg_insn(ureg,
4264                 inst->op,
4265                 dst, num_dst,
4266                 src, num_src);
4267       break;
4268    }
4269 }
4270
4271 /**
4272  * Emit the TGSI instructions for inverting and adjusting WPOS.
4273  * This code is unavoidable because it also depends on whether
4274  * a FBO is bound (STATE_FB_WPOS_Y_TRANSFORM).
4275  */
4276 static void
4277 emit_wpos_adjustment( struct st_translate *t,
4278                       const struct gl_program *program,
4279                       boolean invert,
4280                       GLfloat adjX, GLfloat adjY[2])
4281 {
4282    struct ureg_program *ureg = t->ureg;
4283
4284    /* Fragment program uses fragment position input.
4285     * Need to replace instances of INPUT[WPOS] with temp T
4286     * where T = INPUT[WPOS] by y is inverted.
4287     */
4288    static const gl_state_index wposTransformState[STATE_LENGTH]
4289       = { STATE_INTERNAL, STATE_FB_WPOS_Y_TRANSFORM, 
4290           (gl_state_index)0, (gl_state_index)0, (gl_state_index)0 };
4291    
4292    /* XXX: note we are modifying the incoming shader here!  Need to
4293     * do this before emitting the constant decls below, or this
4294     * will be missed:
4295     */
4296    unsigned wposTransConst = _mesa_add_state_reference(program->Parameters,
4297                                                        wposTransformState);
4298
4299    struct ureg_src wpostrans = ureg_DECL_constant( ureg, wposTransConst );
4300    struct ureg_dst wpos_temp = ureg_DECL_temporary( ureg );
4301    struct ureg_src wpos_input = t->inputs[t->inputMapping[FRAG_ATTRIB_WPOS]];
4302
4303    /* First, apply the coordinate shift: */
4304    if (adjX || adjY[0] || adjY[1]) {
4305       if (adjY[0] != adjY[1]) {
4306          /* Adjust the y coordinate by adjY[1] or adjY[0] respectively
4307           * depending on whether inversion is actually going to be applied
4308           * or not, which is determined by testing against the inversion
4309           * state variable used below, which will be either +1 or -1.
4310           */
4311          struct ureg_dst adj_temp = ureg_DECL_temporary(ureg);
4312
4313          ureg_CMP(ureg, adj_temp,
4314                   ureg_scalar(wpostrans, invert ? 2 : 0),
4315                   ureg_imm4f(ureg, adjX, adjY[0], 0.0f, 0.0f),
4316                   ureg_imm4f(ureg, adjX, adjY[1], 0.0f, 0.0f));
4317          ureg_ADD(ureg, wpos_temp, wpos_input, ureg_src(adj_temp));
4318       } else {
4319          ureg_ADD(ureg, wpos_temp, wpos_input,
4320                   ureg_imm4f(ureg, adjX, adjY[0], 0.0f, 0.0f));
4321       }
4322       wpos_input = ureg_src(wpos_temp);
4323    } else {
4324       /* MOV wpos_temp, input[wpos]
4325        */
4326       ureg_MOV( ureg, wpos_temp, wpos_input );
4327    }
4328
4329    /* Now the conditional y flip: STATE_FB_WPOS_Y_TRANSFORM.xy/zw will be
4330     * inversion/identity, or the other way around if we're drawing to an FBO.
4331     */
4332    if (invert) {
4333       /* MAD wpos_temp.y, wpos_input, wpostrans.xxxx, wpostrans.yyyy
4334        */
4335       ureg_MAD( ureg,
4336                 ureg_writemask(wpos_temp, TGSI_WRITEMASK_Y ),
4337                 wpos_input,
4338                 ureg_scalar(wpostrans, 0),
4339                 ureg_scalar(wpostrans, 1));
4340    } else {
4341       /* MAD wpos_temp.y, wpos_input, wpostrans.zzzz, wpostrans.wwww
4342        */
4343       ureg_MAD( ureg,
4344                 ureg_writemask(wpos_temp, TGSI_WRITEMASK_Y ),
4345                 wpos_input,
4346                 ureg_scalar(wpostrans, 2),
4347                 ureg_scalar(wpostrans, 3));
4348    }
4349
4350    /* Use wpos_temp as position input from here on:
4351     */
4352    t->inputs[t->inputMapping[FRAG_ATTRIB_WPOS]] = ureg_src(wpos_temp);
4353 }
4354
4355
4356 /**
4357  * Emit fragment position/ooordinate code.
4358  */
4359 static void
4360 emit_wpos(struct st_context *st,
4361           struct st_translate *t,
4362           const struct gl_program *program,
4363           struct ureg_program *ureg)
4364 {
4365    const struct gl_fragment_program *fp =
4366       (const struct gl_fragment_program *) program;
4367    struct pipe_screen *pscreen = st->pipe->screen;
4368    GLfloat adjX = 0.0f;
4369    GLfloat adjY[2] = { 0.0f, 0.0f };
4370    boolean invert = FALSE;
4371
4372    /* Query the pixel center conventions supported by the pipe driver and set
4373     * adjX, adjY to help out if it cannot handle the requested one internally.
4374     *
4375     * The bias of the y-coordinate depends on whether y-inversion takes place
4376     * (adjY[1]) or not (adjY[0]), which is in turn dependent on whether we are
4377     * drawing to an FBO (causes additional inversion), and whether the the pipe
4378     * driver origin and the requested origin differ (the latter condition is
4379     * stored in the 'invert' variable).
4380     *
4381     * For height = 100 (i = integer, h = half-integer, l = lower, u = upper):
4382     *
4383     * center shift only:
4384     * i -> h: +0.5
4385     * h -> i: -0.5
4386     *
4387     * inversion only:
4388     * l,i -> u,i: ( 0.0 + 1.0) * -1 + 100 = 99
4389     * l,h -> u,h: ( 0.5 + 0.0) * -1 + 100 = 99.5
4390     * u,i -> l,i: (99.0 + 1.0) * -1 + 100 = 0
4391     * u,h -> l,h: (99.5 + 0.0) * -1 + 100 = 0.5
4392     *
4393     * inversion and center shift:
4394     * l,i -> u,h: ( 0.0 + 0.5) * -1 + 100 = 99.5
4395     * l,h -> u,i: ( 0.5 + 0.5) * -1 + 100 = 99
4396     * u,i -> l,h: (99.0 + 0.5) * -1 + 100 = 0.5
4397     * u,h -> l,i: (99.5 + 0.5) * -1 + 100 = 0
4398     */
4399    if (fp->OriginUpperLeft) {
4400       /* Fragment shader wants origin in upper-left */
4401       if (pscreen->get_param(pscreen, PIPE_CAP_TGSI_FS_COORD_ORIGIN_UPPER_LEFT)) {
4402          /* the driver supports upper-left origin */
4403       }
4404       else if (pscreen->get_param(pscreen, PIPE_CAP_TGSI_FS_COORD_ORIGIN_LOWER_LEFT)) {
4405          /* the driver supports lower-left origin, need to invert Y */
4406          ureg_property_fs_coord_origin(ureg, TGSI_FS_COORD_ORIGIN_LOWER_LEFT);
4407          invert = TRUE;
4408       }
4409       else
4410          assert(0);
4411    }
4412    else {
4413       /* Fragment shader wants origin in lower-left */
4414       if (pscreen->get_param(pscreen, PIPE_CAP_TGSI_FS_COORD_ORIGIN_LOWER_LEFT))
4415          /* the driver supports lower-left origin */
4416          ureg_property_fs_coord_origin(ureg, TGSI_FS_COORD_ORIGIN_LOWER_LEFT);
4417       else if (pscreen->get_param(pscreen, PIPE_CAP_TGSI_FS_COORD_ORIGIN_UPPER_LEFT))
4418          /* the driver supports upper-left origin, need to invert Y */
4419          invert = TRUE;
4420       else
4421          assert(0);
4422    }
4423    
4424    if (fp->PixelCenterInteger) {
4425       /* Fragment shader wants pixel center integer */
4426       if (pscreen->get_param(pscreen, PIPE_CAP_TGSI_FS_COORD_PIXEL_CENTER_INTEGER)) {
4427          /* the driver supports pixel center integer */
4428          adjY[1] = 1.0f;
4429          ureg_property_fs_coord_pixel_center(ureg, TGSI_FS_COORD_PIXEL_CENTER_INTEGER);
4430       }
4431       else if (pscreen->get_param(pscreen, PIPE_CAP_TGSI_FS_COORD_PIXEL_CENTER_HALF_INTEGER)) {
4432          /* the driver supports pixel center half integer, need to bias X,Y */
4433          adjX = -0.5f;
4434          adjY[0] = -0.5f;
4435          adjY[1] = 0.5f;
4436       }
4437       else
4438          assert(0);
4439    }
4440    else {
4441       /* Fragment shader wants pixel center half integer */
4442       if (pscreen->get_param(pscreen, PIPE_CAP_TGSI_FS_COORD_PIXEL_CENTER_HALF_INTEGER)) {
4443          /* the driver supports pixel center half integer */
4444       }
4445       else if (pscreen->get_param(pscreen, PIPE_CAP_TGSI_FS_COORD_PIXEL_CENTER_INTEGER)) {
4446          /* the driver supports pixel center integer, need to bias X,Y */
4447          adjX = adjY[0] = adjY[1] = 0.5f;
4448          ureg_property_fs_coord_pixel_center(ureg, TGSI_FS_COORD_PIXEL_CENTER_INTEGER);
4449       }
4450       else
4451          assert(0);
4452    }
4453
4454    /* we invert after adjustment so that we avoid the MOV to temporary,
4455     * and reuse the adjustment ADD instead */
4456    emit_wpos_adjustment(t, program, invert, adjX, adjY);
4457 }
4458
4459 /**
4460  * OpenGL's fragment gl_FrontFace input is 1 for front-facing, 0 for back.
4461  * TGSI uses +1 for front, -1 for back.
4462  * This function converts the TGSI value to the GL value.  Simply clamping/
4463  * saturating the value to [0,1] does the job.
4464  */
4465 static void
4466 emit_face_var(struct st_translate *t)
4467 {
4468    struct ureg_program *ureg = t->ureg;
4469    struct ureg_dst face_temp = ureg_DECL_temporary(ureg);
4470    struct ureg_src face_input = t->inputs[t->inputMapping[FRAG_ATTRIB_FACE]];
4471
4472    /* MOV_SAT face_temp, input[face] */
4473    face_temp = ureg_saturate(face_temp);
4474    ureg_MOV(ureg, face_temp, face_input);
4475
4476    /* Use face_temp as face input from here on: */
4477    t->inputs[t->inputMapping[FRAG_ATTRIB_FACE]] = ureg_src(face_temp);
4478 }
4479
4480 static void
4481 emit_edgeflags(struct st_translate *t)
4482 {
4483    struct ureg_program *ureg = t->ureg;
4484    struct ureg_dst edge_dst = t->outputs[t->outputMapping[VERT_RESULT_EDGE]];
4485    struct ureg_src edge_src = t->inputs[t->inputMapping[VERT_ATTRIB_EDGEFLAG]];
4486
4487    ureg_MOV(ureg, edge_dst, edge_src);
4488 }
4489
4490 /**
4491  * Translate intermediate IR (glsl_to_tgsi_instruction) to TGSI format.
4492  * \param program  the program to translate
4493  * \param numInputs  number of input registers used
4494  * \param inputMapping  maps Mesa fragment program inputs to TGSI generic
4495  *                      input indexes
4496  * \param inputSemanticName  the TGSI_SEMANTIC flag for each input
4497  * \param inputSemanticIndex  the semantic index (ex: which texcoord) for
4498  *                            each input
4499  * \param interpMode  the TGSI_INTERPOLATE_LINEAR/PERSP mode for each input
4500  * \param numOutputs  number of output registers used
4501  * \param outputMapping  maps Mesa fragment program outputs to TGSI
4502  *                       generic outputs
4503  * \param outputSemanticName  the TGSI_SEMANTIC flag for each output
4504  * \param outputSemanticIndex  the semantic index (ex: which texcoord) for
4505  *                             each output
4506  *
4507  * \return  PIPE_OK or PIPE_ERROR_OUT_OF_MEMORY
4508  */
4509 extern "C" enum pipe_error
4510 st_translate_program(
4511    struct gl_context *ctx,
4512    uint procType,
4513    struct ureg_program *ureg,
4514    glsl_to_tgsi_visitor *program,
4515    const struct gl_program *proginfo,
4516    GLuint numInputs,
4517    const GLuint inputMapping[],
4518    const ubyte inputSemanticName[],
4519    const ubyte inputSemanticIndex[],
4520    const GLuint interpMode[],
4521    GLuint numOutputs,
4522    const GLuint outputMapping[],
4523    const ubyte outputSemanticName[],
4524    const ubyte outputSemanticIndex[],
4525    boolean passthrough_edgeflags)
4526 {
4527    struct st_translate *t;
4528    unsigned i;
4529    enum pipe_error ret = PIPE_OK;
4530
4531    assert(numInputs <= Elements(t->inputs));
4532    assert(numOutputs <= Elements(t->outputs));
4533
4534    t = CALLOC_STRUCT(st_translate);
4535    if (!t) {
4536       ret = PIPE_ERROR_OUT_OF_MEMORY;
4537       goto out;
4538    }
4539
4540    memset(t, 0, sizeof *t);
4541
4542    t->procType = procType;
4543    t->inputMapping = inputMapping;
4544    t->outputMapping = outputMapping;
4545    t->ureg = ureg;
4546    t->pointSizeOutIndex = -1;
4547    t->prevInstWrotePointSize = GL_FALSE;
4548
4549    /*
4550     * Declare input attributes.
4551     */
4552    if (procType == TGSI_PROCESSOR_FRAGMENT) {
4553       for (i = 0; i < numInputs; i++) {
4554          t->inputs[i] = ureg_DECL_fs_input(ureg,
4555                                            inputSemanticName[i],
4556                                            inputSemanticIndex[i],
4557                                            interpMode[i]);
4558       }
4559
4560       if (program->shader_program->FragDepthLayout != FRAG_DEPTH_LAYOUT_NONE) {
4561          switch (program->shader_program->FragDepthLayout) {
4562          case FRAG_DEPTH_LAYOUT_ANY:
4563             ureg_property_fs_depth_layout(ureg, TGSI_FS_DEPTH_LAYOUT_ANY);
4564             break;
4565          case FRAG_DEPTH_LAYOUT_GREATER:
4566             ureg_property_fs_depth_layout(ureg, TGSI_FS_DEPTH_LAYOUT_GREATER);
4567             break;
4568          case FRAG_DEPTH_LAYOUT_LESS:
4569             ureg_property_fs_depth_layout(ureg, TGSI_FS_DEPTH_LAYOUT_LESS);
4570             break;
4571          case FRAG_DEPTH_LAYOUT_UNCHANGED:
4572             ureg_property_fs_depth_layout(ureg, TGSI_FS_DEPTH_LAYOUT_UNCHANGED);
4573             break;
4574          default:
4575             assert(0);
4576          }
4577       }
4578
4579       if (proginfo->InputsRead & FRAG_BIT_WPOS) {
4580          /* Must do this after setting up t->inputs, and before
4581           * emitting constant references, below:
4582           */
4583           emit_wpos(st_context(ctx), t, proginfo, ureg);
4584       }
4585
4586       if (proginfo->InputsRead & FRAG_BIT_FACE)
4587          emit_face_var(t);
4588
4589       /*
4590        * Declare output attributes.
4591        */
4592       for (i = 0; i < numOutputs; i++) {
4593          switch (outputSemanticName[i]) {
4594          case TGSI_SEMANTIC_POSITION:
4595             t->outputs[i] = ureg_DECL_output(ureg,
4596                                              TGSI_SEMANTIC_POSITION, /* Z/Depth */
4597                                              outputSemanticIndex[i]);
4598             t->outputs[i] = ureg_writemask(t->outputs[i], TGSI_WRITEMASK_Z);
4599             break;
4600          case TGSI_SEMANTIC_STENCIL:
4601             t->outputs[i] = ureg_DECL_output(ureg,
4602                                              TGSI_SEMANTIC_STENCIL, /* Stencil */
4603                                              outputSemanticIndex[i]);
4604             t->outputs[i] = ureg_writemask(t->outputs[i], TGSI_WRITEMASK_Y);
4605             break;
4606          case TGSI_SEMANTIC_COLOR:
4607             t->outputs[i] = ureg_DECL_output(ureg,
4608                                              TGSI_SEMANTIC_COLOR,
4609                                              outputSemanticIndex[i]);
4610             break;
4611          default:
4612             assert(!"fragment shader outputs must be POSITION/STENCIL/COLOR");
4613             ret = PIPE_ERROR_BAD_INPUT;
4614             goto out;
4615          }
4616       }
4617    }
4618    else if (procType == TGSI_PROCESSOR_GEOMETRY) {
4619       for (i = 0; i < numInputs; i++) {
4620          t->inputs[i] = ureg_DECL_gs_input(ureg,
4621                                            i,
4622                                            inputSemanticName[i],
4623                                            inputSemanticIndex[i]);
4624       }
4625
4626       for (i = 0; i < numOutputs; i++) {
4627          t->outputs[i] = ureg_DECL_output(ureg,
4628                                           outputSemanticName[i],
4629                                           outputSemanticIndex[i]);
4630       }
4631    }
4632    else {
4633       assert(procType == TGSI_PROCESSOR_VERTEX);
4634
4635       for (i = 0; i < numInputs; i++) {
4636          t->inputs[i] = ureg_DECL_vs_input(ureg, i);
4637       }
4638
4639       for (i = 0; i < numOutputs; i++) {
4640          t->outputs[i] = ureg_DECL_output(ureg,
4641                                           outputSemanticName[i],
4642                                           outputSemanticIndex[i]);
4643          if ((outputSemanticName[i] == TGSI_SEMANTIC_PSIZE) && proginfo->Id) {
4644             /* Writing to the point size result register requires special
4645              * handling to implement clamping.
4646              */
4647             static const gl_state_index pointSizeClampState[STATE_LENGTH]
4648                = { STATE_INTERNAL, STATE_POINT_SIZE_IMPL_CLAMP, (gl_state_index)0, (gl_state_index)0, (gl_state_index)0 };
4649                /* XXX: note we are modifying the incoming shader here!  Need to
4650                * do this before emitting the constant decls below, or this
4651                * will be missed.
4652                */
4653             unsigned pointSizeClampConst =
4654                _mesa_add_state_reference(proginfo->Parameters,
4655                                          pointSizeClampState);
4656             struct ureg_dst psizregtemp = ureg_DECL_temporary(ureg);
4657             t->pointSizeConst = ureg_DECL_constant(ureg, pointSizeClampConst);
4658             t->pointSizeResult = t->outputs[i];
4659             t->pointSizeOutIndex = i;
4660             t->outputs[i] = psizregtemp;
4661          }
4662       }
4663       if (passthrough_edgeflags)
4664          emit_edgeflags(t);
4665    }
4666
4667    /* Declare address register.
4668     */
4669    if (program->num_address_regs > 0) {
4670       assert(program->num_address_regs == 1);
4671       t->address[0] = ureg_DECL_address(ureg);
4672    }
4673
4674    /* Declare misc input registers
4675     */
4676    {
4677       GLbitfield sysInputs = proginfo->SystemValuesRead;
4678       unsigned numSys = 0;
4679       for (i = 0; sysInputs; i++) {
4680          if (sysInputs & (1 << i)) {
4681             unsigned semName = mesa_sysval_to_semantic[i];
4682             t->systemValues[i] = ureg_DECL_system_value(ureg, numSys, semName, 0);
4683             numSys++;
4684             sysInputs &= ~(1 << i);
4685          }
4686       }
4687    }
4688
4689    if (program->indirect_addr_temps) {
4690       /* If temps are accessed with indirect addressing, declare temporaries
4691        * in sequential order.  Else, we declare them on demand elsewhere.
4692        * (Note: the number of temporaries is equal to program->next_temp)
4693        */
4694       for (i = 0; i < (unsigned)program->next_temp; i++) {
4695          /* XXX use TGSI_FILE_TEMPORARY_ARRAY when it's supported by ureg */
4696          t->temps[i] = ureg_DECL_temporary(t->ureg);
4697       }
4698    }
4699
4700    /* Emit constants and uniforms.  TGSI uses a single index space for these, 
4701     * so we put all the translated regs in t->constants.
4702     */
4703    if (proginfo->Parameters) {
4704       t->constants = (struct ureg_src *)CALLOC(proginfo->Parameters->NumParameters * sizeof(t->constants[0]));
4705       if (t->constants == NULL) {
4706          ret = PIPE_ERROR_OUT_OF_MEMORY;
4707          goto out;
4708       }
4709
4710       for (i = 0; i < proginfo->Parameters->NumParameters; i++) {
4711          switch (proginfo->Parameters->Parameters[i].Type) {
4712          case PROGRAM_ENV_PARAM:
4713          case PROGRAM_LOCAL_PARAM:
4714          case PROGRAM_STATE_VAR:
4715          case PROGRAM_NAMED_PARAM:
4716          case PROGRAM_UNIFORM:
4717             t->constants[i] = ureg_DECL_constant(ureg, i);
4718             break;
4719
4720          /* Emit immediates for PROGRAM_CONSTANT only when there's no indirect
4721           * addressing of the const buffer.
4722           * FIXME: Be smarter and recognize param arrays:
4723           * indirect addressing is only valid within the referenced
4724           * array.
4725           */
4726          case PROGRAM_CONSTANT:
4727             if (program->indirect_addr_consts)
4728                t->constants[i] = ureg_DECL_constant(ureg, i);
4729             else
4730                t->constants[i] = emit_immediate(t,
4731                                                 proginfo->Parameters->ParameterValues[i],
4732                                                 proginfo->Parameters->Parameters[i].DataType,
4733                                                 4);
4734             break;
4735          default:
4736             break;
4737          }
4738       }
4739    }
4740    
4741    /* Emit immediate values.
4742     */
4743    t->immediates = (struct ureg_src *)CALLOC(program->num_immediates * sizeof(struct ureg_src));
4744    if (t->immediates == NULL) {
4745       ret = PIPE_ERROR_OUT_OF_MEMORY;
4746       goto out;
4747    }
4748    i = 0;
4749    foreach_iter(exec_list_iterator, iter, program->immediates) {
4750       immediate_storage *imm = (immediate_storage *)iter.get();
4751       t->immediates[i++] = emit_immediate(t, imm->values, imm->type, imm->size);
4752    }
4753
4754    /* texture samplers */
4755    for (i = 0; i < ctx->Const.MaxTextureImageUnits; i++) {
4756       if (program->samplers_used & (1 << i)) {
4757          t->samplers[i] = ureg_DECL_sampler(ureg, i);
4758       }
4759    }
4760
4761    /* Emit each instruction in turn:
4762     */
4763    foreach_iter(exec_list_iterator, iter, program->instructions) {
4764       set_insn_start(t, ureg_get_instruction_number(ureg));
4765       compile_tgsi_instruction(t, (glsl_to_tgsi_instruction *)iter.get());
4766
4767       if (t->prevInstWrotePointSize && proginfo->Id) {
4768          /* The previous instruction wrote to the (fake) vertex point size
4769           * result register.  Now we need to clamp that value to the min/max
4770           * point size range, putting the result into the real point size
4771           * register.
4772           * Note that we can't do this easily at the end of program due to
4773           * possible early return.
4774           */
4775          set_insn_start(t, ureg_get_instruction_number(ureg));
4776          ureg_MAX(t->ureg,
4777                   ureg_writemask(t->outputs[t->pointSizeOutIndex], WRITEMASK_X),
4778                   ureg_src(t->outputs[t->pointSizeOutIndex]),
4779                   ureg_swizzle(t->pointSizeConst, 1,1,1,1));
4780          ureg_MIN(t->ureg, ureg_writemask(t->pointSizeResult, WRITEMASK_X),
4781                   ureg_src(t->outputs[t->pointSizeOutIndex]),
4782                   ureg_swizzle(t->pointSizeConst, 2,2,2,2));
4783       }
4784       t->prevInstWrotePointSize = GL_FALSE;
4785    }
4786
4787    /* Fix up all emitted labels:
4788     */
4789    for (i = 0; i < t->labels_count; i++) {
4790       ureg_fixup_label(ureg, t->labels[i].token,
4791                        t->insn[t->labels[i].branch_target]);
4792    }
4793
4794 out:
4795    if (t) {
4796       FREE(t->insn);
4797       FREE(t->labels);
4798       FREE(t->constants);
4799       FREE(t->immediates);
4800
4801       if (t->error) {
4802          debug_printf("%s: translate error flag set\n", __FUNCTION__);
4803       }
4804
4805       FREE(t);
4806    }
4807
4808    return ret;
4809 }
4810 /* ----------------------------- End TGSI code ------------------------------ */
4811
4812 /**
4813  * Convert a shader's GLSL IR into a Mesa gl_program, although without 
4814  * generating Mesa IR.
4815  */
4816 static struct gl_program *
4817 get_mesa_program(struct gl_context *ctx,
4818                  struct gl_shader_program *shader_program,
4819                  struct gl_shader *shader)
4820 {
4821    glsl_to_tgsi_visitor* v = new glsl_to_tgsi_visitor();
4822    struct gl_program *prog;
4823    struct pipe_screen * screen = st_context(ctx)->pipe->screen;
4824    unsigned pipe_shader_type;
4825    GLenum target;
4826    const char *target_string;
4827    bool progress;
4828    struct gl_shader_compiler_options *options =
4829          &ctx->ShaderCompilerOptions[_mesa_shader_type_to_index(shader->Type)];
4830
4831    switch (shader->Type) {
4832    case GL_VERTEX_SHADER:
4833       target = GL_VERTEX_PROGRAM_ARB;
4834       target_string = "vertex";
4835       pipe_shader_type = PIPE_SHADER_VERTEX;
4836       break;
4837    case GL_FRAGMENT_SHADER:
4838       target = GL_FRAGMENT_PROGRAM_ARB;
4839       target_string = "fragment";
4840       pipe_shader_type = PIPE_SHADER_FRAGMENT;
4841       break;
4842    case GL_GEOMETRY_SHADER:
4843       target = GL_GEOMETRY_PROGRAM_NV;
4844       target_string = "geometry";
4845       pipe_shader_type = PIPE_SHADER_GEOMETRY;
4846       break;
4847    default:
4848       assert(!"should not be reached");
4849       return NULL;
4850    }
4851
4852    validate_ir_tree(shader->ir);
4853
4854    prog = ctx->Driver.NewProgram(ctx, target, shader_program->Name);
4855    if (!prog)
4856       return NULL;
4857    prog->Parameters = _mesa_new_parameter_list();
4858    v->ctx = ctx;
4859    v->prog = prog;
4860    v->shader_program = shader_program;
4861    v->options = options;
4862    v->glsl_version = ctx->Const.GLSLVersion;
4863    v->native_integers = ctx->Const.NativeIntegers;
4864
4865    _mesa_generate_parameters_list_for_uniforms(shader_program, shader,
4866                                                prog->Parameters);
4867
4868    /* Emit intermediate IR for main(). */
4869    visit_exec_list(shader->ir, v);
4870
4871    /* Now emit bodies for any functions that were used. */
4872    do {
4873       progress = GL_FALSE;
4874
4875       foreach_iter(exec_list_iterator, iter, v->function_signatures) {
4876          function_entry *entry = (function_entry *)iter.get();
4877
4878          if (!entry->bgn_inst) {
4879             v->current_function = entry;
4880
4881             entry->bgn_inst = v->emit(NULL, TGSI_OPCODE_BGNSUB);
4882             entry->bgn_inst->function = entry;
4883
4884             visit_exec_list(&entry->sig->body, v);
4885
4886             glsl_to_tgsi_instruction *last;
4887             last = (glsl_to_tgsi_instruction *)v->instructions.get_tail();
4888             if (last->op != TGSI_OPCODE_RET)
4889                v->emit(NULL, TGSI_OPCODE_RET);
4890
4891             glsl_to_tgsi_instruction *end;
4892             end = v->emit(NULL, TGSI_OPCODE_ENDSUB);
4893             end->function = entry;
4894
4895             progress = GL_TRUE;
4896          }
4897       }
4898    } while (progress);
4899
4900 #if 0
4901    /* Print out some information (for debugging purposes) used by the 
4902     * optimization passes. */
4903    for (i=0; i < v->next_temp; i++) {
4904       int fr = v->get_first_temp_read(i);
4905       int fw = v->get_first_temp_write(i);
4906       int lr = v->get_last_temp_read(i);
4907       int lw = v->get_last_temp_write(i);
4908       
4909       printf("Temp %d: FR=%3d FW=%3d LR=%3d LW=%3d\n", i, fr, fw, lr, lw);
4910       assert(fw <= fr);
4911    }
4912 #endif
4913
4914    if (!screen->get_shader_param(screen, pipe_shader_type,
4915                                  PIPE_SHADER_CAP_OUTPUT_READ)) {
4916       /* Remove reads to output registers, and to varyings in vertex shaders. */
4917       v->remove_output_reads(PROGRAM_OUTPUT);
4918       if (target == GL_VERTEX_PROGRAM_ARB)
4919          v->remove_output_reads(PROGRAM_VARYING);
4920    }
4921    
4922    /* Perform optimizations on the instructions in the glsl_to_tgsi_visitor. */
4923    v->simplify_cmp();
4924    v->copy_propagate();
4925    while (v->eliminate_dead_code_advanced());
4926
4927    /* FIXME: These passes to optimize temporary registers don't work when there
4928     * is indirect addressing of the temporary register space.  We need proper 
4929     * array support so that we don't have to give up these passes in every 
4930     * shader that uses arrays.
4931     */
4932    if (!v->indirect_addr_temps) {
4933       v->eliminate_dead_code();
4934       v->merge_registers();
4935       v->renumber_registers();
4936    }
4937    
4938    /* Write the END instruction. */
4939    v->emit(NULL, TGSI_OPCODE_END);
4940
4941    if (ctx->Shader.Flags & GLSL_DUMP) {
4942       printf("\n");
4943       printf("GLSL IR for linked %s program %d:\n", target_string,
4944              shader_program->Name);
4945       _mesa_print_ir(shader->ir, NULL);
4946       printf("\n");
4947       printf("\n");
4948       fflush(stdout);
4949    }
4950
4951    prog->Instructions = NULL;
4952    prog->NumInstructions = 0;
4953
4954    do_set_program_inouts(shader->ir, prog, shader->Type == GL_FRAGMENT_SHADER);
4955    count_resources(v, prog);
4956
4957    _mesa_reference_program(ctx, &shader->Program, prog);
4958    
4959    /* This has to be done last.  Any operation the can cause
4960     * prog->ParameterValues to get reallocated (e.g., anything that adds a
4961     * program constant) has to happen before creating this linkage.
4962     */
4963    _mesa_associate_uniform_storage(ctx, shader_program, prog->Parameters);
4964    if (!shader_program->LinkStatus) {
4965       return NULL;
4966    }
4967
4968    struct st_vertex_program *stvp;
4969    struct st_fragment_program *stfp;
4970    struct st_geometry_program *stgp;
4971    
4972    switch (shader->Type) {
4973    case GL_VERTEX_SHADER:
4974       stvp = (struct st_vertex_program *)prog;
4975       stvp->glsl_to_tgsi = v;
4976       break;
4977    case GL_FRAGMENT_SHADER:
4978       stfp = (struct st_fragment_program *)prog;
4979       stfp->glsl_to_tgsi = v;
4980       break;
4981    case GL_GEOMETRY_SHADER:
4982       stgp = (struct st_geometry_program *)prog;
4983       stgp->glsl_to_tgsi = v;
4984       break;
4985    default:
4986       assert(!"should not be reached");
4987       return NULL;
4988    }
4989
4990    return prog;
4991 }
4992
4993 extern "C" {
4994
4995 struct gl_shader *
4996 st_new_shader(struct gl_context *ctx, GLuint name, GLuint type)
4997 {
4998    struct gl_shader *shader;
4999    assert(type == GL_FRAGMENT_SHADER || type == GL_VERTEX_SHADER ||
5000           type == GL_GEOMETRY_SHADER_ARB);
5001    shader = rzalloc(NULL, struct gl_shader);
5002    if (shader) {
5003       shader->Type = type;
5004       shader->Name = name;
5005       _mesa_init_shader(ctx, shader);
5006    }
5007    return shader;
5008 }
5009
5010 struct gl_shader_program *
5011 st_new_shader_program(struct gl_context *ctx, GLuint name)
5012 {
5013    struct gl_shader_program *shProg;
5014    shProg = rzalloc(NULL, struct gl_shader_program);
5015    if (shProg) {
5016       shProg->Name = name;
5017       _mesa_init_shader_program(ctx, shProg);
5018    }
5019    return shProg;
5020 }
5021
5022 /**
5023  * Link a shader.
5024  * Called via ctx->Driver.LinkShader()
5025  * This actually involves converting GLSL IR into an intermediate TGSI-like IR 
5026  * with code lowering and other optimizations.
5027  */
5028 GLboolean
5029 st_link_shader(struct gl_context *ctx, struct gl_shader_program *prog)
5030 {
5031    assert(prog->LinkStatus);
5032
5033    for (unsigned i = 0; i < MESA_SHADER_TYPES; i++) {
5034       if (prog->_LinkedShaders[i] == NULL)
5035          continue;
5036
5037       bool progress;
5038       exec_list *ir = prog->_LinkedShaders[i]->ir;
5039       const struct gl_shader_compiler_options *options =
5040             &ctx->ShaderCompilerOptions[_mesa_shader_type_to_index(prog->_LinkedShaders[i]->Type)];
5041
5042       do {
5043          progress = false;
5044
5045          /* Lowering */
5046          do_mat_op_to_vec(ir);
5047          lower_instructions(ir, (MOD_TO_FRACT | DIV_TO_MUL_RCP | EXP_TO_EXP2
5048                                  | LOG_TO_LOG2 | INT_DIV_TO_MUL_RCP
5049                                  | ((options->EmitNoPow) ? POW_TO_EXP2 : 0)));
5050
5051          progress = do_lower_jumps(ir, true, true, options->EmitNoMainReturn, options->EmitNoCont, options->EmitNoLoops) || progress;
5052
5053          progress = do_common_optimization(ir, true, true,
5054                                            options->MaxUnrollIterations)
5055            || progress;
5056
5057          progress = lower_quadop_vector(ir, false) || progress;
5058
5059          if (options->MaxIfDepth == 0)
5060             progress = lower_discard(ir) || progress;
5061
5062          progress = lower_if_to_cond_assign(ir, options->MaxIfDepth) || progress;
5063
5064          if (options->EmitNoNoise)
5065             progress = lower_noise(ir) || progress;
5066
5067          /* If there are forms of indirect addressing that the driver
5068           * cannot handle, perform the lowering pass.
5069           */
5070          if (options->EmitNoIndirectInput || options->EmitNoIndirectOutput
5071              || options->EmitNoIndirectTemp || options->EmitNoIndirectUniform)
5072            progress =
5073              lower_variable_index_to_cond_assign(ir,
5074                                                  options->EmitNoIndirectInput,
5075                                                  options->EmitNoIndirectOutput,
5076                                                  options->EmitNoIndirectTemp,
5077                                                  options->EmitNoIndirectUniform)
5078              || progress;
5079
5080          progress = do_vec_index_to_cond_assign(ir) || progress;
5081       } while (progress);
5082
5083       validate_ir_tree(ir);
5084    }
5085
5086    for (unsigned i = 0; i < MESA_SHADER_TYPES; i++) {
5087       struct gl_program *linked_prog;
5088
5089       if (prog->_LinkedShaders[i] == NULL)
5090          continue;
5091
5092       linked_prog = get_mesa_program(ctx, prog, prog->_LinkedShaders[i]);
5093
5094       if (linked_prog) {
5095          static const GLenum targets[] = {
5096             GL_VERTEX_PROGRAM_ARB,
5097             GL_FRAGMENT_PROGRAM_ARB,
5098             GL_GEOMETRY_PROGRAM_NV
5099          };
5100
5101          _mesa_reference_program(ctx, &prog->_LinkedShaders[i]->Program,
5102                                  linked_prog);
5103          if (!ctx->Driver.ProgramStringNotify(ctx, targets[i], linked_prog)) {
5104             _mesa_reference_program(ctx, &prog->_LinkedShaders[i]->Program,
5105                                     NULL);
5106             _mesa_reference_program(ctx, &linked_prog, NULL);
5107             return GL_FALSE;
5108          }
5109       }
5110
5111       _mesa_reference_program(ctx, &linked_prog, NULL);
5112    }
5113
5114    return GL_TRUE;
5115 }
5116
5117 } /* extern "C" */