Merge branch 'draw-instanced'
[mesa.git] / src / glsl / ast_to_hir.cpp
index c666da300b7703d21d4b56c1db824c2bb01d8853..365a6e2676fd225200ab9c2a35d0511baa2881ac 100644 (file)
@@ -60,10 +60,27 @@ void
 _mesa_ast_to_hir(exec_list *instructions, struct _mesa_glsl_parse_state *state)
 {
    _mesa_glsl_initialize_variables(instructions, state);
-   _mesa_glsl_initialize_functions(instructions, state);
+   _mesa_glsl_initialize_functions(state);
+
+   state->symbols->language_version = state->language_version;
 
    state->current_function = NULL;
 
+   /* Section 4.2 of the GLSL 1.20 specification states:
+    * "The built-in functions are scoped in a scope outside the global scope
+    *  users declare global variables in.  That is, a shader's global scope,
+    *  available for user-defined functions and global variables, is nested
+    *  inside the scope containing the built-in functions."
+    *
+    * Since built-in functions like ftransform() access built-in variables,
+    * it follows that those must be in the outer scope as well.
+    *
+    * We push scope here to create this nesting effect...but don't pop.
+    * This way, a shader's globals are still in the symbol table for use
+    * by the linker.
+    */
+   state->symbols->push_scope();
+
    foreach_list_typed (ast_node, ast, link, & state->translation_unit)
       ast->hir(instructions, state);
 }
@@ -82,7 +99,7 @@ _mesa_ast_to_hir(exec_list *instructions, struct _mesa_glsl_parse_state *state)
  * If a conversion is possible (or unnecessary), \c true is returned.
  * Otherwise \c false is returned.
  */
-static bool
+bool
 apply_implicit_conversion(const glsl_type *to, ir_rvalue * &from,
                          struct _mesa_glsl_parse_state *state)
 {
@@ -347,6 +364,71 @@ unary_arithmetic_result_type(const struct glsl_type *type,
    return type;
 }
 
+/**
+ * \brief Return the result type of a bit-logic operation.
+ *
+ * If the given types to the bit-logic operator are invalid, return
+ * glsl_type::error_type.
+ *
+ * \param type_a Type of LHS of bit-logic op
+ * \param type_b Type of RHS of bit-logic op
+ */
+static const struct glsl_type *
+bit_logic_result_type(const struct glsl_type *type_a,
+                      const struct glsl_type *type_b,
+                      ast_operators op,
+                      struct _mesa_glsl_parse_state *state, YYLTYPE *loc)
+{
+    if (state->language_version < 130) {
+       _mesa_glsl_error(loc, state, "bit operations require GLSL 1.30");
+       return glsl_type::error_type;
+    }
+
+    /* From page 50 (page 56 of PDF) of GLSL 1.30 spec:
+     *
+     *     "The bitwise operators and (&), exclusive-or (^), and inclusive-or
+     *     (|). The operands must be of type signed or unsigned integers or
+     *     integer vectors."
+     */
+    if (!type_a->is_integer()) {
+       _mesa_glsl_error(loc, state, "LHS of `%s' must be an integer",
+                         ast_expression::operator_string(op));
+       return glsl_type::error_type;
+    }
+    if (!type_b->is_integer()) {
+       _mesa_glsl_error(loc, state, "RHS of `%s' must be an integer",
+                        ast_expression::operator_string(op));
+       return glsl_type::error_type;
+    }
+
+    /*     "The fundamental types of the operands (signed or unsigned) must
+     *     match,"
+     */
+    if (type_a->base_type != type_b->base_type) {
+       _mesa_glsl_error(loc, state, "operands of `%s' must have the same "
+                        "base type", ast_expression::operator_string(op));
+       return glsl_type::error_type;
+    }
+
+    /*     "The operands cannot be vectors of differing size." */
+    if (type_a->is_vector() &&
+        type_b->is_vector() &&
+        type_a->vector_elements != type_b->vector_elements) {
+       _mesa_glsl_error(loc, state, "operands of `%s' cannot be vectors of "
+                        "different sizes", ast_expression::operator_string(op));
+       return glsl_type::error_type;
+    }
+
+    /*     "If one operand is a scalar and the other a vector, the scalar is
+     *     applied component-wise to the vector, resulting in the same type as
+     *     the vector. The fundamental types of the operands [...] will be the
+     *     resulting fundamental type."
+     */
+    if (type_a->is_scalar())
+        return type_b;
+    else
+        return type_a;
+}
 
 static const struct glsl_type *
 modulus_result_type(const struct glsl_type *type_a,
@@ -430,6 +512,71 @@ relational_result_type(ir_rvalue * &value_a, ir_rvalue * &value_b,
    return glsl_type::bool_type;
 }
 
+/**
+ * \brief Return the result type of a bit-shift operation.
+ *
+ * If the given types to the bit-shift operator are invalid, return
+ * glsl_type::error_type.
+ *
+ * \param type_a Type of LHS of bit-shift op
+ * \param type_b Type of RHS of bit-shift op
+ */
+static const struct glsl_type *
+shift_result_type(const struct glsl_type *type_a,
+                  const struct glsl_type *type_b,
+                  ast_operators op,
+                  struct _mesa_glsl_parse_state *state, YYLTYPE *loc)
+{
+   if (state->language_version < 130) {
+      _mesa_glsl_error(loc, state, "bit operations require GLSL 1.30");
+      return glsl_type::error_type;
+   }
+
+   /* From page 50 (page 56 of the PDF) of the GLSL 1.30 spec:
+    *
+    *     "The shift operators (<<) and (>>). For both operators, the operands
+    *     must be signed or unsigned integers or integer vectors. One operand
+    *     can be signed while the other is unsigned."
+    */
+   if (!type_a->is_integer()) {
+      _mesa_glsl_error(loc, state, "LHS of operator %s must be an integer or "
+              "integer vector", ast_expression::operator_string(op));
+     return glsl_type::error_type;
+
+   }
+   if (!type_b->is_integer()) {
+      _mesa_glsl_error(loc, state, "RHS of operator %s must be an integer or "
+              "integer vector", ast_expression::operator_string(op));
+     return glsl_type::error_type;
+   }
+
+   /*     "If the first operand is a scalar, the second operand has to be
+    *     a scalar as well."
+    */
+   if (type_a->is_scalar() && !type_b->is_scalar()) {
+      _mesa_glsl_error(loc, state, "If the first operand of %s is scalar, the "
+              "second must be scalar as well",
+              ast_expression::operator_string(op));
+     return glsl_type::error_type;
+   }
+
+   /* If both operands are vectors, check that they have same number of
+    * elements.
+    */
+   if (type_a->is_vector() &&
+      type_b->is_vector() &&
+      type_a->vector_elements != type_b->vector_elements) {
+      _mesa_glsl_error(loc, state, "Vector operands to operator %s must "
+              "have same number of elements",
+              ast_expression::operator_string(op));
+     return glsl_type::error_type;
+   }
+
+   /*     "In all cases, the resulting type will be the same type as the left
+    *     operand."
+    */
+   return type_a;
+}
 
 /**
  * Validates that a value can be assigned to a location with a specified type
@@ -451,17 +598,15 @@ ir_rvalue *
 validate_assignment(struct _mesa_glsl_parse_state *state,
                    const glsl_type *lhs_type, ir_rvalue *rhs)
 {
-   const glsl_type *rhs_type = rhs->type;
-
    /* If there is already some error in the RHS, just return it.  Anything
     * else will lead to an avalanche of error message back to the user.
     */
-   if (rhs_type->is_error())
+   if (rhs->type->is_error())
       return rhs;
 
    /* If the types are identical, the assignment can trivially proceed.
     */
-   if (rhs_type == lhs_type)
+   if (rhs->type == lhs_type)
       return rhs;
 
    /* If the array element types are the same and the size of the LHS is zero,
@@ -478,8 +623,7 @@ validate_assignment(struct _mesa_glsl_parse_state *state,
 
    /* Check for implicit conversion in GLSL 1.20 */
    if (apply_implicit_conversion(lhs_type, rhs, state)) {
-      rhs_type = rhs->type;
-      if (rhs_type == lhs_type)
+      if (rhs->type == lhs_type)
         return rhs;
    }
 
@@ -495,11 +639,16 @@ do_assignment(exec_list *instructions, struct _mesa_glsl_parse_state *state,
    bool error_emitted = (lhs->type->is_error() || rhs->type->is_error());
 
    if (!error_emitted) {
-      /* FINISHME: This does not handle 'foo.bar.a.b.c[5].d = 5' */
       if (!lhs->is_lvalue()) {
         _mesa_glsl_error(& lhs_loc, state, "non-lvalue in assignment");
         error_emitted = true;
       }
+
+      if (state->es_shader && lhs->type->is_array()) {
+        _mesa_glsl_error(&lhs_loc, state, "whole array assignment is not "
+                         "allowed in GLSL ES 1.00.");
+        error_emitted = true;
+      }
    }
 
    ir_rvalue *new_rhs = validate_assignment(state, lhs->type, rhs);
@@ -566,7 +715,6 @@ get_lvalue_copy(exec_list *instructions, ir_rvalue *lvalue)
    void *ctx = talloc_parent(lvalue);
    ir_variable *var;
 
-   /* FINISHME: Give unique names to the temporaries. */
    var = new(ctx) ir_variable(lvalue->type, "_post_incdec_tmp",
                              ir_var_temporary);
    instructions->push_tail(var);
@@ -594,6 +742,94 @@ ast_node::hir(exec_list *instructions,
    return NULL;
 }
 
+static void
+mark_whole_array_access(ir_rvalue *access)
+{
+   ir_dereference_variable *deref = access->as_dereference_variable();
+
+   if (deref) {
+      deref->var->max_array_access = deref->type->length - 1;
+   }
+}
+
+static ir_rvalue *
+do_comparison(void *mem_ctx, int operation, ir_rvalue *op0, ir_rvalue *op1)
+{
+   int join_op;
+   ir_rvalue *cmp = NULL;
+
+   if (operation == ir_binop_all_equal)
+      join_op = ir_binop_logic_and;
+   else
+      join_op = ir_binop_logic_or;
+
+   switch (op0->type->base_type) {
+   case GLSL_TYPE_FLOAT:
+   case GLSL_TYPE_UINT:
+   case GLSL_TYPE_INT:
+   case GLSL_TYPE_BOOL:
+      return new(mem_ctx) ir_expression(operation, op0, op1);
+
+   case GLSL_TYPE_ARRAY: {
+      for (unsigned int i = 0; i < op0->type->length; i++) {
+        ir_rvalue *e0, *e1, *result;
+
+        e0 = new(mem_ctx) ir_dereference_array(op0->clone(mem_ctx, NULL),
+                                               new(mem_ctx) ir_constant(i));
+        e1 = new(mem_ctx) ir_dereference_array(op1->clone(mem_ctx, NULL),
+                                               new(mem_ctx) ir_constant(i));
+        result = do_comparison(mem_ctx, operation, e0, e1);
+
+        if (cmp) {
+           cmp = new(mem_ctx) ir_expression(join_op, cmp, result);
+        } else {
+           cmp = result;
+        }
+      }
+
+      mark_whole_array_access(op0);
+      mark_whole_array_access(op1);
+      break;
+   }
+
+   case GLSL_TYPE_STRUCT: {
+      for (unsigned int i = 0; i < op0->type->length; i++) {
+        ir_rvalue *e0, *e1, *result;
+        const char *field_name = op0->type->fields.structure[i].name;
+
+        e0 = new(mem_ctx) ir_dereference_record(op0->clone(mem_ctx, NULL),
+                                                field_name);
+        e1 = new(mem_ctx) ir_dereference_record(op1->clone(mem_ctx, NULL),
+                                                field_name);
+        result = do_comparison(mem_ctx, operation, e0, e1);
+
+        if (cmp) {
+           cmp = new(mem_ctx) ir_expression(join_op, cmp, result);
+        } else {
+           cmp = result;
+        }
+      }
+      break;
+   }
+
+   case GLSL_TYPE_ERROR:
+   case GLSL_TYPE_VOID:
+   case GLSL_TYPE_SAMPLER:
+      /* I assume a comparison of a struct containing a sampler just
+       * ignores the sampler present in the type.
+       */
+      break;
+
+   default:
+      assert(!"Should not get here.");
+      break;
+   }
+
+   if (cmp == NULL)
+      cmp = new(mem_ctx) ir_constant(true);
+
+   return cmp;
+}
 
 ir_rvalue *
 ast_expression::hir(exec_list *instructions,
@@ -615,8 +851,8 @@ ast_expression::hir(exec_list *instructions,
       ir_binop_greater,
       ir_binop_lequal,
       ir_binop_gequal,
-      ir_binop_equal,
-      ir_binop_nequal,
+      ir_binop_all_equal,
+      ir_binop_any_nequal,
       ir_binop_bit_and,
       ir_binop_bit_xor,
       ir_binop_bit_or,
@@ -727,9 +963,20 @@ ast_expression::hir(exec_list *instructions,
 
    case ast_lshift:
    case ast_rshift:
-      _mesa_glsl_error(& loc, state, "FINISHME: implement bit-shift operators");
-      error_emitted = true;
-      break;
+       if (state->language_version < 130) {
+          _mesa_glsl_error(&loc, state, "operator %s requires GLSL 1.30",
+              operator_string(this->oper));
+          error_emitted = true;
+       }
+
+       op[0] = this->subexpressions[0]->hir(instructions, state);
+       op[1] = this->subexpressions[1]->hir(instructions, state);
+       type = shift_result_type(op[0]->type, op[1]->type, this->oper, state,
+                                &loc);
+       result = new(ctx) ir_expression(operations[this->oper], type,
+                                       op[0], op[1]);
+       error_emitted = op[0]->type->is_error() || op[1]->type->is_error();
+       break;
 
    case ast_less:
    case ast_greater:
@@ -779,19 +1026,39 @@ ast_expression::hir(exec_list *instructions,
         error_emitted = true;
       }
 
-      result = new(ctx) ir_expression(operations[this->oper], glsl_type::bool_type,
-                                     op[0], op[1]);
+      result = do_comparison(ctx, operations[this->oper], op[0], op[1]);
       type = glsl_type::bool_type;
 
-      assert(result->type == glsl_type::bool_type);
+      assert(error_emitted || (result->type == glsl_type::bool_type));
       break;
 
    case ast_bit_and:
    case ast_bit_xor:
    case ast_bit_or:
+      op[0] = this->subexpressions[0]->hir(instructions, state);
+      op[1] = this->subexpressions[1]->hir(instructions, state);
+      type = bit_logic_result_type(op[0]->type, op[1]->type, this->oper,
+                                   state, &loc);
+      result = new(ctx) ir_expression(operations[this->oper], type,
+                                     op[0], op[1]);
+      error_emitted = op[0]->type->is_error() || op[1]->type->is_error();
+      break;
+
    case ast_bit_not:
-      _mesa_glsl_error(& loc, state, "FINISHME: implement bit-wise operators");
-      error_emitted = true;
+      op[0] = this->subexpressions[0]->hir(instructions, state);
+
+      if (state->language_version < 130) {
+        _mesa_glsl_error(&loc, state, "bit-wise operations require GLSL 1.30");
+        error_emitted = true;
+      }
+
+      if (!op[0]->type->is_integer()) {
+        _mesa_glsl_error(&loc, state, "operand of `~' must be an integer");
+        error_emitted = true;
+      }
+
+      type = op[0]->type;
+      result = new(ctx) ir_expression(ir_unop_bit_not, type, op[0], NULL);
       break;
 
    case ast_logic_and: {
@@ -998,19 +1265,35 @@ ast_expression::hir(exec_list *instructions,
    }
 
    case ast_ls_assign:
-   case ast_rs_assign:
-      _mesa_glsl_error(& loc, state,
-                      "FINISHME: implement bit-shift assignment operators");
-      error_emitted = true;
+   case ast_rs_assign: {
+      op[0] = this->subexpressions[0]->hir(instructions, state);
+      op[1] = this->subexpressions[1]->hir(instructions, state);
+      type = shift_result_type(op[0]->type, op[1]->type, this->oper, state,
+                               &loc);
+      ir_rvalue *temp_rhs = new(ctx) ir_expression(operations[this->oper],
+                                                   type, op[0], op[1]);
+      result = do_assignment(instructions, state, op[0]->clone(ctx, NULL),
+                             temp_rhs,
+                             this->subexpressions[0]->get_location());
+      error_emitted = op[0]->type->is_error() || op[1]->type->is_error();
       break;
+   }
 
    case ast_and_assign:
    case ast_xor_assign:
-   case ast_or_assign:
-      _mesa_glsl_error(& loc, state,
-                      "FINISHME: implement logic assignment operators");
-      error_emitted = true;
+   case ast_or_assign: {
+      op[0] = this->subexpressions[0]->hir(instructions, state);
+      op[1] = this->subexpressions[1]->hir(instructions, state);
+      type = bit_logic_result_type(op[0]->type, op[1]->type, this->oper,
+                                   state, &loc);
+      ir_rvalue *temp_rhs = new(ctx) ir_expression(operations[this->oper],
+                                                   type, op[0], op[1]);
+      result = do_assignment(instructions, state, op[0]->clone(ctx, NULL),
+                             temp_rhs,
+                             this->subexpressions[0]->get_location());
+      error_emitted = op[0]->type->is_error() || op[1]->type->is_error();
       break;
+   }
 
    case ast_conditional: {
       op[0] = this->subexpressions[0]->hir(instructions, state);
@@ -1061,6 +1344,17 @@ ast_expression::hir(exec_list *instructions,
         type = op[1]->type;
       }
 
+      /* From page 33 (page 39 of the PDF) of the GLSL 1.10 spec:
+       *
+       *    "The second and third expressions must be the same type, but can
+       *    be of any type other than an array."
+       */
+      if ((state->language_version <= 110) && type->is_array()) {
+        _mesa_glsl_error(& loc, state, "Second and third operands of ?: "
+                         "operator must not be arrays.");
+        error_emitted = true;
+      }
+
       ir_constant *cond_val = op[0]->constant_expression_value();
       ir_constant *then_val = op[1]->constant_expression_value();
       ir_constant *else_val = op[2]->constant_expression_value();
@@ -1270,6 +1564,40 @@ ast_expression::hir(exec_list *instructions,
         }
       }
 
+      /* From page 23 (29 of the PDF) of the GLSL 1.30 spec:
+       *
+       *    "Samplers aggregated into arrays within a shader (using square
+       *    brackets [ ]) can only be indexed with integral constant
+       *    expressions [...]."
+       *
+       * This restriction was added in GLSL 1.30.  Shaders using earlier version
+       * of the language should not be rejected by the compiler front-end for
+       * using this construct.  This allows useful things such as using a loop
+       * counter as the index to an array of samplers.  If the loop in unrolled,
+       * the code should compile correctly.  Instead, emit a warning.
+       */
+      if (array->type->is_array() &&
+          array->type->element_type()->is_sampler() &&
+          const_index == NULL) {
+
+        if (state->language_version == 100) {
+           _mesa_glsl_warning(&loc, state,
+                              "sampler arrays indexed with non-constant "
+                              "expressions is optional in GLSL ES 1.00");
+        } else if (state->language_version < 130) {
+           _mesa_glsl_warning(&loc, state,
+                              "sampler arrays indexed with non-constant "
+                              "expressions is forbidden in GLSL 1.30 and "
+                              "later");
+        } else {
+           _mesa_glsl_error(&loc, state,
+                            "sampler arrays indexed with non-constant "
+                            "expressions is forbidden in GLSL 1.30 and "
+                            "later");
+           error_emitted = true;
+        }
+      }
+
       if (error_emitted)
         result->type = glsl_type::error_type;
 
@@ -1295,6 +1623,7 @@ ast_expression::hir(exec_list *instructions,
       result = new(ctx) ir_dereference_variable(var);
 
       if (var != NULL) {
+        var->used = true;
         type = result->type;
       } else {
         _mesa_glsl_error(& loc, state, "`%s' undeclared",
@@ -1397,7 +1726,7 @@ ast_compound_statement::hir(exec_list *instructions,
 
 
 static const glsl_type *
-process_array_type(const glsl_type *base, ast_node *array_size,
+process_array_type(YYLTYPE *loc, const glsl_type *base, ast_node *array_size,
                   struct _mesa_glsl_parse_state *state)
 {
    unsigned length = 0;
@@ -1433,6 +1762,12 @@ process_array_type(const glsl_type *base, ast_node *array_size,
            }
         }
       }
+   } else if (state->es_shader) {
+      /* Section 10.17 of the GLSL ES 1.00 specification states that unsized
+       * array declarations have been removed from the language.
+       */
+      _mesa_glsl_error(loc, state, "unsized array declarations are not "
+                      "allowed in GLSL ES 1.00.");
    }
 
    return glsl_type::get_array_instance(base, length);
@@ -1445,16 +1780,12 @@ ast_type_specifier::glsl_type(const char **name,
 {
    const struct glsl_type *type;
 
-   if ((this->type_specifier == ast_struct) && (this->type_name == NULL)) {
-      /* FINISHME: Handle annonymous structures. */
-      type = NULL;
-   } else {
-      type = state->symbols->get_type(this->type_name);
-      *name = this->type_name;
+   type = state->symbols->get_type(this->type_name);
+   *name = this->type_name;
 
-      if (this->is_array) {
-        type = process_array_type(type, this->array_size, state);
-      }
+   if (this->is_array) {
+      YYLTYPE loc = this->get_location();
+      type = process_array_type(&loc, type, this->array_size, state);
    }
 
    return type;
@@ -1467,18 +1798,27 @@ apply_type_qualifier_to_variable(const struct ast_type_qualifier *qual,
                                 struct _mesa_glsl_parse_state *state,
                                 YYLTYPE *loc)
 {
-   if (qual->invariant)
-      var->invariant = 1;
+   if (qual->flags.q.invariant) {
+      if (var->used) {
+        _mesa_glsl_error(loc, state,
+                         "variable `%s' may not be redeclared "
+                         "`invariant' after being used",
+                         var->name);
+      } else {
+        var->invariant = 1;
+      }
+   }
 
    /* FINISHME: Mark 'in' variables at global scope as read-only. */
-   if (qual->constant || qual->attribute || qual->uniform
-       || (qual->varying && (state->target == fragment_shader)))
+   if (qual->flags.q.constant || qual->flags.q.attribute
+       || qual->flags.q.uniform
+       || (qual->flags.q.varying && (state->target == fragment_shader)))
       var->read_only = 1;
 
-   if (qual->centroid)
+   if (qual->flags.q.centroid)
       var->centroid = 1;
 
-   if (qual->attribute && state->target != vertex_shader) {
+   if (qual->flags.q.attribute && state->target != vertex_shader) {
       var->type = glsl_type::error_type;
       _mesa_glsl_error(loc, state,
                       "`attribute' variables may not be declared in the "
@@ -1492,7 +1832,7 @@ apply_type_qualifier_to_variable(const struct ast_type_qualifier *qual,
     *     float, vec2, vec3, vec4, mat2, mat3, and mat4, or arrays of
     *     these."
     */
-   if (qual->varying) {
+   if (qual->flags.q.varying) {
       const glsl_type *non_array_type;
 
       if (var->type && var->type->is_array())
@@ -1510,28 +1850,46 @@ apply_type_qualifier_to_variable(const struct ast_type_qualifier *qual,
    /* If there is no qualifier that changes the mode of the variable, leave
     * the setting alone.
     */
-   if (qual->in && qual->out)
+   if (qual->flags.q.in && qual->flags.q.out)
       var->mode = ir_var_inout;
-   else if (qual->attribute || qual->in
-           || (qual->varying && (state->target == fragment_shader)))
+   else if (qual->flags.q.attribute || qual->flags.q.in
+           || (qual->flags.q.varying && (state->target == fragment_shader)))
       var->mode = ir_var_in;
-   else if (qual->out || (qual->varying && (state->target == vertex_shader)))
+   else if (qual->flags.q.out
+           || (qual->flags.q.varying && (state->target == vertex_shader)))
       var->mode = ir_var_out;
-   else if (qual->uniform)
+   else if (qual->flags.q.uniform)
       var->mode = ir_var_uniform;
 
-   if (qual->flat)
+   if (state->all_invariant && (state->current_function == NULL)) {
+      switch (state->target) {
+      case vertex_shader:
+        if (var->mode == ir_var_out)
+           var->invariant = true;
+        break;
+      case geometry_shader:
+        if ((var->mode == ir_var_in) || (var->mode == ir_var_out))
+           var->invariant = true;
+        break;
+      case fragment_shader:
+        if (var->mode == ir_var_in)
+           var->invariant = true;
+        break;
+      }
+   }
+
+   if (qual->flags.q.flat)
       var->interpolation = ir_var_flat;
-   else if (qual->noperspective)
+   else if (qual->flags.q.noperspective)
       var->interpolation = ir_var_noperspective;
    else
       var->interpolation = ir_var_smooth;
 
-   var->pixel_center_integer = qual->pixel_center_integer;
-   var->origin_upper_left = qual->origin_upper_left;
-   if ((qual->origin_upper_left || qual->pixel_center_integer)
+   var->pixel_center_integer = qual->flags.q.pixel_center_integer;
+   var->origin_upper_left = qual->flags.q.origin_upper_left;
+   if ((qual->flags.q.origin_upper_left || qual->flags.q.pixel_center_integer)
        && (strcmp(var->name, "gl_FragCoord") != 0)) {
-      const char *const qual_string = (qual->origin_upper_left)
+      const char *const qual_string = (qual->flags.q.origin_upper_left)
         ? "origin_upper_left" : "pixel_center_integer";
 
       _mesa_glsl_error(loc, state,
@@ -1540,7 +1898,112 @@ apply_type_qualifier_to_variable(const struct ast_type_qualifier *qual,
                       qual_string);
    }
 
-   if (var->type->is_array() && (state->language_version >= 120)) {
+   if (qual->flags.q.explicit_location) {
+      const bool global_scope = (state->current_function == NULL);
+      bool fail = false;
+      const char *string = "";
+
+      /* In the vertex shader only shader inputs can be given explicit
+       * locations.
+       *
+       * In the fragment shader only shader outputs can be given explicit
+       * locations.
+       */
+      switch (state->target) {
+      case vertex_shader:
+        if (!global_scope || (var->mode != ir_var_in)) {
+           fail = true;
+           string = "input";
+        }
+        break;
+
+      case geometry_shader:
+        _mesa_glsl_error(loc, state,
+                         "geometry shader variables cannot be given "
+                         "explicit locations\n");
+        break;
+
+      case fragment_shader:
+        if (!global_scope || (var->mode != ir_var_in)) {
+           fail = true;
+           string = "output";
+        }
+        break;
+      };
+
+      if (fail) {
+        _mesa_glsl_error(loc, state,
+                         "only %s shader %s variables can be given an "
+                         "explicit location\n",
+                         _mesa_glsl_shader_target_name(state->target),
+                         string);
+      } else {
+        var->explicit_location = true;
+
+        /* This bit of silliness is needed because invalid explicit locations
+         * are supposed to be flagged during linking.  Small negative values
+         * biased by VERT_ATTRIB_GENERIC0 or FRAG_RESULT_DATA0 could alias
+         * built-in values (e.g., -16+VERT_ATTRIB_GENERIC0 = VERT_ATTRIB_POS).
+         * The linker needs to be able to differentiate these cases.  This
+         * ensures that negative values stay negative.
+         */
+        if (qual->location >= 0) {
+           var->location = (state->target == vertex_shader)
+              ? (qual->location + VERT_ATTRIB_GENERIC0)
+              : (qual->location + FRAG_RESULT_DATA0);
+        } else {
+           var->location = qual->location;
+        }
+      }
+   }
+
+   /* Does the declaration use the 'layout' keyword?
+    */
+   const bool uses_layout = qual->flags.q.pixel_center_integer
+      || qual->flags.q.origin_upper_left
+      || qual->flags.q.explicit_location;
+
+   /* Does the declaration use the deprecated 'attribute' or 'varying'
+    * keywords?
+    */
+   const bool uses_deprecated_qualifier = qual->flags.q.attribute
+      || qual->flags.q.varying;
+
+   /* Is the 'layout' keyword used with parameters that allow relaxed checking.
+    * Many implementations of GL_ARB_fragment_coord_conventions_enable and some
+    * implementations (only Mesa?) GL_ARB_explicit_attrib_location_enable
+    * allowed the layout qualifier to be used with 'varying' and 'attribute'.
+    * These extensions and all following extensions that add the 'layout'
+    * keyword have been modified to require the use of 'in' or 'out'.
+    *
+    * The following extension do not allow the deprecated keywords:
+    *
+    *    GL_AMD_conservative_depth
+    *    GL_ARB_gpu_shader5
+    *    GL_ARB_separate_shader_objects
+    *    GL_ARB_tesselation_shader
+    *    GL_ARB_transform_feedback3
+    *    GL_ARB_uniform_buffer_object
+    *
+    * It is unknown whether GL_EXT_shader_image_load_store or GL_NV_gpu_shader5
+    * allow layout with the deprecated keywords.
+    */
+   const bool relaxed_layout_qualifier_checking =
+      state->ARB_fragment_coord_conventions_enable;
+
+   if (uses_layout && uses_deprecated_qualifier) {
+      if (relaxed_layout_qualifier_checking) {
+        _mesa_glsl_warning(loc, state,
+                           "`layout' qualifier may not be used with "
+                           "`attribute' or `varying'");
+      } else {
+        _mesa_glsl_error(loc, state,
+                         "`layout' qualifier may not be used with "
+                         "`attribute' or `varying'");
+      }
+   }
+
+   if (var->type->is_array() && state->language_version != 110) {
       var->array_lvalue = true;
    }
 }
@@ -1597,6 +2060,11 @@ ast_declarator_list::hir(exec_list *instructions,
            _mesa_glsl_error(& loc, state,
                             "`%s' cannot be marked invariant, fragment shader "
                             "inputs only\n", decl->identifier);
+        } else if (earlier->used) {
+           _mesa_glsl_error(& loc, state,
+                            "variable `%s' may not be redeclared "
+                            "`invariant' after being used",
+                            earlier->name);
         } else {
            earlier->invariant = true;
         }
@@ -1650,7 +2118,8 @@ ast_declarator_list::hir(exec_list *instructions,
       }
 
       if (decl->is_array) {
-        var_type = process_array_type(decl_type, decl->array_size, state);
+        var_type = process_array_type(&loc, decl_type, decl->array_size,
+                                      state);
       } else {
         var_type = decl_type;
       }
@@ -1665,20 +2134,23 @@ ast_declarator_list::hir(exec_list *instructions,
        *
        *     Local variables can only use the qualifier const."
        *
-       * This is relaxed in GLSL 1.30.
+       * This is relaxed in GLSL 1.30.  It is also relaxed by any extension
+       * that adds the 'layout' keyword.
        */
-      if (state->language_version < 120) {
-        if (this->type->qualifier.out) {
+      if ((state->language_version < 130)
+         && !state->ARB_explicit_attrib_location_enable
+         && !state->ARB_fragment_coord_conventions_enable) {
+        if (this->type->qualifier.flags.q.out) {
            _mesa_glsl_error(& loc, state,
                             "`out' qualifier in declaration of `%s' "
-                            "only valid for function parameters in GLSL 1.10.",
-                            decl->identifier);
+                            "only valid for function parameters in %s.",
+                            decl->identifier, state->version_string);
         }
-        if (this->type->qualifier.in) {
+        if (this->type->qualifier.flags.q.in) {
            _mesa_glsl_error(& loc, state,
                             "`in' qualifier in declaration of `%s' "
-                            "only valid for function parameters in GLSL 1.10.",
-                            decl->identifier);
+                            "only valid for function parameters in %s.",
+                            decl->identifier, state->version_string);
         }
         /* FINISHME: Test for other invalid qualifiers. */
       }
@@ -1686,7 +2158,7 @@ ast_declarator_list::hir(exec_list *instructions,
       apply_type_qualifier_to_variable(& this->type->qualifier, var, state,
                                       & loc);
 
-      if (this->type->qualifier.invariant) {
+      if (this->type->qualifier.flags.q.invariant) {
         if ((state->target == vertex_shader) && !(var->mode == ir_var_out ||
                                                   var->mode == ir_var_inout)) {
            /* FINISHME: Note that this doesn't work for invariant on
@@ -1713,16 +2185,16 @@ ast_declarator_list::hir(exec_list *instructions,
         /* There is no need to check for 'inout' here because the parser will
          * only allow that in function parameter lists.
          */
-        if (this->type->qualifier.attribute) {
+        if (this->type->qualifier.flags.q.attribute) {
            mode = "attribute";
-        } else if (this->type->qualifier.uniform) {
+        } else if (this->type->qualifier.flags.q.uniform) {
            mode = "uniform";
-        } else if (this->type->qualifier.varying) {
+        } else if (this->type->qualifier.flags.q.varying) {
            mode = "varying";
-        } else if (this->type->qualifier.in) {
+        } else if (this->type->qualifier.flags.q.in) {
            mode = "in";
            extra = " or in function parameter list";
-        } else if (this->type->qualifier.out) {
+        } else if (this->type->qualifier.flags.q.out) {
            mode = "out";
            extra = " or in function parameter list";
         }
@@ -1786,6 +2258,25 @@ ast_declarator_list::hir(exec_list *instructions,
         }
       }
 
+      /* Integer vertex outputs must be qualified with 'flat'.
+       *
+       * From section 4.3.6 of the GLSL 1.30 spec:
+       *    "If a vertex output is a signed or unsigned integer or integer
+       *    vector, then it must be qualified with the interpolation qualifier
+       *    flat."
+       */
+      if (state->language_version >= 130
+          && state->target == vertex_shader
+          && state->current_function == NULL
+          && var->type->is_integer()
+          && var->mode == ir_var_out
+          && var->interpolation != ir_var_flat) {
+
+         _mesa_glsl_error(&loc, state, "If a vertex output is an integer, "
+                          "then it must be qualified with 'flat'");
+      }
+
+
       /* Process the initializer and add its instructions to a temporary
        * list.  This list will be added to the instruction stream (below) after
        * the declaration is added.  This is done because in some cases (such as
@@ -1828,7 +2319,8 @@ ast_declarator_list::hir(exec_list *instructions,
         /* Calculate the constant value if this is a const or uniform
          * declaration.
          */
-        if (this->type->qualifier.constant || this->type->qualifier.uniform) {
+        if (this->type->qualifier.flags.q.constant
+            || this->type->qualifier.flags.q.uniform) {
            ir_rvalue *new_rhs = validate_assignment(state, var->type, rhs);
            if (new_rhs != NULL) {
               rhs = new_rhs;
@@ -1838,7 +2330,7 @@ ast_declarator_list::hir(exec_list *instructions,
                  _mesa_glsl_error(& initializer_loc, state,
                                   "initializer of %s variable `%s' must be a "
                                   "constant expression",
-                                  (this->type->qualifier.constant)
+                                  (this->type->qualifier.flags.q.constant)
                                   ? "const" : "uniform",
                                   decl->identifier);
                  if (var->type->is_numeric()) {
@@ -1863,15 +2355,42 @@ ast_declarator_list::hir(exec_list *instructions,
 
         if (rhs && !rhs->type->is_error()) {
            bool temp = var->read_only;
-           if (this->type->qualifier.constant)
+           if (this->type->qualifier.flags.q.constant)
               var->read_only = false;
 
            /* Never emit code to initialize a uniform.
             */
-           if (!this->type->qualifier.uniform)
+           const glsl_type *initializer_type;
+           if (!this->type->qualifier.flags.q.uniform) {
               result = do_assignment(&initializer_instructions, state,
                                      lhs, rhs,
                                      this->get_location());
+              initializer_type = result->type;
+           } else
+              initializer_type = rhs->type;
+
+           /* If the declared variable is an unsized array, it must inherrit
+            * its full type from the initializer.  A declaration such as
+            *
+            *     uniform float a[] = float[](1.0, 2.0, 3.0, 3.0);
+            *
+            * becomes
+            *
+            *     uniform float a[4] = float[](1.0, 2.0, 3.0, 3.0);
+            *
+            * The assignment generated in the if-statement (below) will also
+            * automatically handle this case for non-uniforms.
+            *
+            * If the declared variable is not an array, the types must
+            * already match exactly.  As a result, the type assignment
+            * here can be done unconditionally.  For non-uniforms the call
+            * to do_assignment can change the type of the initializer (via
+            * the implicit conversion rules).  For uniforms the initializer
+            * must be a constant expression, and the type of that expression
+            * was validated above.
+            */
+           var->type = initializer_type;
+
            var->read_only = temp;
         }
       }
@@ -1882,27 +2401,28 @@ ast_declarator_list::hir(exec_list *instructions,
        *      its declaration, so they must be initialized when
        *      declared."
        */
-      if (this->type->qualifier.constant && decl->initializer == NULL) {
+      if (this->type->qualifier.flags.q.constant && decl->initializer == NULL) {
         _mesa_glsl_error(& loc, state,
                          "const declaration of `%s' must be initialized");
       }
 
-      /* Attempt to add the variable to the symbol table.  If this fails, it
-       * means the variable has already been declared at this scope.  Arrays
-       * fudge this rule a little bit.
-       *
-       * From page 24 (page 30 of the PDF) of the GLSL 1.50 spec,
+      /* Check if this declaration is actually a re-declaration, either to
+       * resize an array or add qualifiers to an existing variable.
        *
-       *    "It is legal to declare an array without a size and then
-       *    later re-declare the same name as an array of the same
-       *    type and specify a size."
+       * This is allowed for variables in the current scope, or when at
+       * global scope (for built-ins in the implicit outer scope).
        */
-      if (state->symbols->name_declared_this_scope(decl->identifier)) {
-        ir_variable *const earlier =
-           state->symbols->get_variable(decl->identifier);
+      ir_variable *earlier = state->symbols->get_variable(decl->identifier);
+      if (earlier != NULL && (state->current_function == NULL ||
+         state->symbols->name_declared_this_scope(decl->identifier))) {
 
-        if ((earlier != NULL)
-            && (earlier->type->array_size() == 0)
+        /* From page 24 (page 30 of the PDF) of the GLSL 1.50 spec,
+         *
+         * "It is legal to declare an array without a size and then
+         *  later re-declare the same name as an array of the same
+         *  type and specify a size."
+         */
+        if ((earlier->type->array_size() == 0)
             && var->type->is_array()
             && (var->type->element_type() == earlier->type->element_type())) {
            /* FINISHME: This doesn't match the qualifiers on the two
@@ -1934,39 +2454,75 @@ ast_declarator_list::hir(exec_list *instructions,
            earlier->type = var->type;
            delete var;
            var = NULL;
-        } else if (state->extensions->ARB_fragment_coord_conventions &&
-                   (earlier != NULL) &&
-                   (strcmp(var->name, "gl_FragCoord") == 0) &&
-                   earlier->type == var->type &&
-                   earlier->mode == var->mode) {
+        } else if (state->ARB_fragment_coord_conventions_enable
+                   && strcmp(var->name, "gl_FragCoord") == 0
+                   && earlier->type == var->type
+                   && earlier->mode == var->mode) {
            /* Allow redeclaration of gl_FragCoord for ARB_fcc layout
             * qualifiers.
             */
            earlier->origin_upper_left = var->origin_upper_left;
            earlier->pixel_center_integer = var->pixel_center_integer;
+
+        /* According to section 4.3.7 of the GLSL 1.30 spec,
+         * the following built-in varaibles can be redeclared with an
+         * interpolation qualifier:
+         *    * gl_FrontColor
+         *    * gl_BackColor
+         *    * gl_FrontSecondaryColor
+         *    * gl_BackSecondaryColor
+         *    * gl_Color
+         *    * gl_SecondaryColor
+         */
+        } else if (state->language_version >= 130
+                   && (strcmp(var->name, "gl_FrontColor") == 0
+                        || strcmp(var->name, "gl_BackColor") == 0
+                        || strcmp(var->name, "gl_FrontSecondaryColor") == 0
+                        || strcmp(var->name, "gl_BackSecondaryColor") == 0
+                        || strcmp(var->name, "gl_Color") == 0
+                        || strcmp(var->name, "gl_SecondaryColor") == 0)
+                   && earlier->type == var->type
+                   && earlier->mode == var->mode) {
+           earlier->interpolation = var->interpolation;
         } else {
            YYLTYPE loc = this->get_location();
-
-           _mesa_glsl_error(& loc, state, "`%s' redeclared",
-                            decl->identifier);
+           _mesa_glsl_error(&loc, state, "`%s' redeclared", decl->identifier);
         }
 
         continue;
       }
 
-      /* From page 15 (page 21 of the PDF) of the GLSL 1.10 spec,
+      /* By now, we know it's a new variable declaration (we didn't hit the
+       * above "continue").
+       *
+       * From page 15 (page 21 of the PDF) of the GLSL 1.10 spec,
        *
        *   "Identifiers starting with "gl_" are reserved for use by
        *   OpenGL, and may not be declared in a shader as either a
        *   variable or a function."
        */
-      if (strncmp(decl->identifier, "gl_", 3) == 0) {
-        /* FINISHME: This should only trigger if we're not redefining
-         * FINISHME: a builtin (to add a qualifier, for example).
-         */
+      if (strncmp(decl->identifier, "gl_", 3) == 0)
         _mesa_glsl_error(& loc, state,
                          "identifier `%s' uses reserved `gl_' prefix",
                          decl->identifier);
+
+      /* Add the variable to the symbol table.  Note that the initializer's
+       * IR was already processed earlier (though it hasn't been emitted yet),
+       * without the variable in scope.
+       *
+       * This differs from most C-like languages, but it follows the GLSL
+       * specification.  From page 28 (page 34 of the PDF) of the GLSL 1.50
+       * spec:
+       *
+       *     "Within a declaration, the scope of a name starts immediately
+       *     after the initializer if present or immediately after the name
+       *     being declared if not."
+       */
+      if (!state->symbols->add_variable(var)) {
+        YYLTYPE loc = this->get_location();
+        _mesa_glsl_error(&loc, state, "name `%s' already taken in the "
+                         "current scope", decl->identifier);
+        continue;
       }
 
       /* Push the variable declaration to the top.  It means that all
@@ -1978,20 +2534,6 @@ ast_declarator_list::hir(exec_list *instructions,
        */
       instructions->push_head(var);
       instructions->append_list(&initializer_instructions);
-
-      /* Add the variable to the symbol table after processing the initializer.
-       * This differs from most C-like languages, but it follows the GLSL
-       * specification.  From page 28 (page 34 of the PDF) of the GLSL 1.50
-       * spec:
-       *
-       *     "Within a declaration, the scope of a name starts immediately
-       *     after the initializer if present or immediately after the name
-       *     being declared if not."
-       */
-      const bool added_variable =
-        state->symbols->add_variable(var->name, var);
-      assert(added_variable);
-      (void) added_variable;
    }
 
 
@@ -2063,7 +2605,7 @@ ast_parameter_declarator::hir(exec_list *instructions,
     * call already handled the "vec4[..] foo" case.
     */
    if (this->is_array) {
-      type = process_array_type(type, this->array_size, state);
+      type = process_array_type(&loc, type, this->array_size, state);
    }
 
    if (type->array_size() == 0) {
@@ -2116,6 +2658,27 @@ ast_parameter_declarator::parameters_to_hir(exec_list *ast_parameters,
 }
 
 
+void
+emit_function(_mesa_glsl_parse_state *state, exec_list *instructions,
+             ir_function *f)
+{
+   /* Emit the new function header */
+   if (state->current_function == NULL) {
+      instructions->push_tail(f);
+   } else {
+      /* IR invariants disallow function declarations or definitions nested
+       * within other function definitions.  Insert the new ir_function
+       * block in the instruction sequence before the ir_function block
+       * containing the current ir_function_signature.
+       */
+      ir_function *const curr =
+        const_cast<ir_function *>(state->current_function->function());
+
+      curr->insert_before(f);
+   }
+}
+
+
 ir_rvalue *
 ast_function::hir(exec_list *instructions,
                  struct _mesa_glsl_parse_state *state)
@@ -2127,6 +2690,25 @@ ast_function::hir(exec_list *instructions,
 
    const char *const name = identifier;
 
+   /* From page 21 (page 27 of the PDF) of the GLSL 1.20 spec,
+    *
+    *   "Function declarations (prototypes) cannot occur inside of functions;
+    *   they must be at global scope, or for the built-in functions, outside
+    *   the global scope."
+    *
+    * From page 27 (page 33 of the PDF) of the GLSL ES 1.00.16 spec,
+    *
+    *   "User defined functions may only be defined within the global scope."
+    *
+    * Note that this language does not appear in GLSL 1.10.
+    */
+   if ((state->current_function != NULL) && (state->language_version != 110)) {
+      YYLTYPE loc = this->get_location();
+      _mesa_glsl_error(&loc, state,
+                      "declaration of function `%s' not allowed within "
+                      "function body", name);
+   }
+
    /* From page 15 (page 21 of the PDF) of the GLSL 1.10 spec,
     *
     *   "Identifiers starting with "gl_" are reserved for use by
@@ -2172,8 +2754,8 @@ ast_function::hir(exec_list *instructions,
     * seen signature for a function with the same name, or, if a match is found,
     * that the previously seen signature does not have an associated definition.
     */
-   f = state->symbols->get_function(name, false);
-   if (f != NULL) {
+   f = state->symbols->get_function(name);
+   if (f != NULL && (state->es_shader || f->has_user_signature())) {
       sig = f->exact_matching_signature(&hir_parameters);
       if (sig != NULL) {
         const char *badvar = sig->qualifiers_match(&hir_parameters);
@@ -2199,7 +2781,7 @@ ast_function::hir(exec_list *instructions,
       }
    } else {
       f = new(ctx) ir_function(name);
-      if (!state->symbols->add_function(f->name, f)) {
+      if (!state->symbols->add_function(f)) {
         /* This function name shadows a non-function use of the same name. */
         YYLTYPE loc = this->get_location();
 
@@ -2208,8 +2790,7 @@ ast_function::hir(exec_list *instructions,
         return NULL;
       }
 
-      /* Emit the new function header */
-      instructions->push_tail(f);
+      emit_function(state, instructions, f);
    }
 
    /* Verify the return type of main() */
@@ -2275,7 +2856,7 @@ ast_function_definition::hir(exec_list *instructions,
 
         _mesa_glsl_error(& loc, state, "parameter `%s' redeclared", var->name);
       } else {
-        state->symbols->add_variable(var->name, var);
+        state->symbols->add_variable(var);
       }
    }
 
@@ -2324,8 +2905,7 @@ ast_jump_statement::hir(exec_list *instructions,
                             state->current_function->function_name());
         }
 
-        ir_expression *const ret = (ir_expression *)
-           opt_return_value->hir(instructions, state);
+        ir_rvalue *const ret = opt_return_value->hir(instructions, state);
         assert(ret != NULL);
 
         /* Implicit conversions are not allowed for return values. */
@@ -2577,7 +3157,6 @@ ast_struct_specifier::hir(exec_list *instructions,
       }
    }
 
-
    /* Allocate storage for the structure fields and process the field
     * declarations.  As the declarations are processed, try to also convert
     * the types to HIR.  This ensures that structure definitions embedded in
@@ -2593,16 +3172,26 @@ ast_struct_specifier::hir(exec_list *instructions,
 
       decl_list->type->specifier->hir(instructions, state);
 
+      /* Section 10.9 of the GLSL ES 1.00 specification states that
+       * embedded structure definitions have been removed from the language.
+       */
+      if (state->es_shader && decl_list->type->specifier->structure != NULL) {
+        YYLTYPE loc = this->get_location();
+        _mesa_glsl_error(&loc, state, "Embedded structure definitions are "
+                         "not allowed in GLSL ES 1.00.");
+      }
+
       const glsl_type *decl_type =
         decl_list->type->specifier->glsl_type(& type_name, state);
 
       foreach_list_typed (ast_declaration, decl, link,
                          &decl_list->declarations) {
-        const struct glsl_type *const field_type =
-           (decl->is_array)
-           ? process_array_type(decl_type, decl->array_size, state)
-           : decl_type;
-
+        const struct glsl_type *field_type = decl_type;
+        if (decl->is_array) {
+           YYLTYPE loc = decl->get_location();
+           field_type = process_array_type(&loc, decl_type, decl->array_size,
+                                           state);
+        }
         fields[i].type = (field_type != NULL)
            ? field_type : glsl_type::error_type;
         fields[i].name = decl->identifier;
@@ -2612,25 +3201,11 @@ ast_struct_specifier::hir(exec_list *instructions,
 
    assert(i == decl_count);
 
-   const char *name;
-   if (this->name == NULL) {
-      static unsigned anon_count = 1;
-      char buf[32];
-
-      snprintf(buf, sizeof(buf), "#anon_struct_%04x", anon_count);
-      anon_count++;
-
-      name = strdup(buf);
-   } else {
-      name = this->name;
-   }
-
    const glsl_type *t =
-      glsl_type::get_record_instance(fields, decl_count, name);
+      glsl_type::get_record_instance(fields, decl_count, this->name);
 
    YYLTYPE loc = this->get_location();
-   ir_function *ctor = t->generate_constructor();
-   if (!state->symbols->add_type(name, t, ctor)) {
+   if (!state->symbols->add_type(name, t)) {
       _mesa_glsl_error(& loc, state, "struct `%s' previously defined", name);
    } else {