glsl: add ast/parser support for subroutine parsing storage (v3.2)
[mesa.git] / src / glsl / ast_to_hir.cpp
index afbb3b21bbdc4b3546d6e19993b518394d2de696..68f71c6393ec1ddfeb35e742e59b9407f0c38df9 100644 (file)
@@ -54,6 +54,7 @@
 #include "ast.h"
 #include "glsl_types.h"
 #include "program/hash_table.h"
+#include "main/shaderobj.h"
 #include "ir.h"
 #include "ir_builder.h"
 
@@ -79,6 +80,7 @@ _mesa_ast_to_hir(exec_list *instructions, struct _mesa_glsl_parse_state *state)
    state->toplevel_ir = instructions;
 
    state->gs_input_prim_type_specified = false;
+   state->tcs_output_vertices_specified = false;
    state->cs_input_local_size_specified = false;
 
    /* Section 4.2 of the GLSL 1.20 specification states:
@@ -172,6 +174,7 @@ get_conversion_operation(const glsl_type *to, const glsl_type *from,
       switch (from->base_type) {
       case GLSL_TYPE_INT: return ir_unop_i2f;
       case GLSL_TYPE_UINT: return ir_unop_u2f;
+      case GLSL_TYPE_DOUBLE: return ir_unop_d2f;
       default: return (ir_expression_operation)0;
       }
 
@@ -183,6 +186,16 @@ get_conversion_operation(const glsl_type *to, const glsl_type *from,
          default: return (ir_expression_operation)0;
       }
 
+   case GLSL_TYPE_DOUBLE:
+      if (!state->has_double())
+         return (ir_expression_operation)0;
+      switch (from->base_type) {
+      case GLSL_TYPE_INT: return ir_unop_i2d;
+      case GLSL_TYPE_UINT: return ir_unop_u2d;
+      case GLSL_TYPE_FLOAT: return ir_unop_f2d;
+      default: return (ir_expression_operation)0;
+      }
+
    default: return (ir_expression_operation)0;
    }
 }
@@ -340,8 +353,10 @@ arithmetic_result_type(ir_rvalue * &value_a, ir_rvalue * &value_b,
     * type of both operands must be float.
     */
    assert(type_a->is_matrix() || type_b->is_matrix());
-   assert(type_a->base_type == GLSL_TYPE_FLOAT);
-   assert(type_b->base_type == GLSL_TYPE_FLOAT);
+   assert(type_a->base_type == GLSL_TYPE_FLOAT ||
+          type_a->base_type == GLSL_TYPE_DOUBLE);
+   assert(type_b->base_type == GLSL_TYPE_FLOAT ||
+          type_b->base_type == GLSL_TYPE_DOUBLE);
 
    /*   "* The operator is add (+), subtract (-), or divide (/), and the
     *      operands are matrices with the same number of rows and the same
@@ -362,66 +377,14 @@ arithmetic_result_type(ir_rvalue * &value_a, ir_rvalue * &value_b,
       if (type_a == type_b)
          return type_a;
    } else {
-      if (type_a->is_matrix() && type_b->is_matrix()) {
-         /* Matrix multiply.  The columns of A must match the rows of B.  Given
-          * the other previously tested constraints, this means the vector type
-          * of a row from A must be the same as the vector type of a column from
-          * B.
-          */
-         if (type_a->row_type() == type_b->column_type()) {
-            /* The resulting matrix has the number of columns of matrix B and
-             * the number of rows of matrix A.  We get the row count of A by
-             * looking at the size of a vector that makes up a column.  The
-             * transpose (size of a row) is done for B.
-             */
-            const glsl_type *const type =
-               glsl_type::get_instance(type_a->base_type,
-                                       type_a->column_type()->vector_elements,
-                                       type_b->row_type()->vector_elements);
-            assert(type != glsl_type::error_type);
-
-            return type;
-         }
-      } else if (type_a->is_matrix()) {
-         /* A is a matrix and B is a column vector.  Columns of A must match
-          * rows of B.  Given the other previously tested constraints, this
-          * means the vector type of a row from A must be the same as the
-          * vector the type of B.
-          */
-         if (type_a->row_type() == type_b) {
-            /* The resulting vector has a number of elements equal to
-             * the number of rows of matrix A. */
-            const glsl_type *const type =
-               glsl_type::get_instance(type_a->base_type,
-                                       type_a->column_type()->vector_elements,
-                                       1);
-            assert(type != glsl_type::error_type);
-
-            return type;
-         }
-      } else {
-         assert(type_b->is_matrix());
+      const glsl_type *type = glsl_type::get_mul_type(type_a, type_b);
 
-         /* A is a row vector and B is a matrix.  Columns of A must match rows
-          * of B.  Given the other previously tested constraints, this means
-          * the type of A must be the same as the vector type of a column from
-          * B.
-          */
-         if (type_a == type_b->column_type()) {
-            /* The resulting vector has a number of elements equal to
-             * the number of columns of matrix B. */
-            const glsl_type *const type =
-               glsl_type::get_instance(type_a->base_type,
-                                       type_b->row_type()->vector_elements,
-                                       1);
-            assert(type != glsl_type::error_type);
-
-            return type;
-         }
+      if (type == glsl_type::error_type) {
+         _mesa_glsl_error(loc, state,
+                          "size mismatch for matrix multiplication");
       }
 
-      _mesa_glsl_error(loc, state, "size mismatch for matrix multiplication");
-      return glsl_type::error_type;
+      return type;
    }
 
 
@@ -677,6 +640,34 @@ shift_result_type(const struct glsl_type *type_a,
    return type_a;
 }
 
+/**
+ * Returns the innermost array index expression in an rvalue tree.
+ * This is the largest indexing level -- if an array of blocks, then
+ * it is the block index rather than an indexing expression for an
+ * array-typed member of an array of blocks.
+ */
+static ir_rvalue *
+find_innermost_array_index(ir_rvalue *rv)
+{
+   ir_dereference_array *last = NULL;
+   while (rv) {
+      if (rv->as_dereference_array()) {
+         last = rv->as_dereference_array();
+         rv = last->array;
+      } else if (rv->as_dereference_record())
+         rv = rv->as_dereference_record()->record;
+      else if (rv->as_swizzle())
+         rv = rv->as_swizzle()->val;
+      else
+         rv = NULL;
+   }
+
+   if (last)
+      return last->array_index;
+
+   return NULL;
+}
+
 /**
  * Validates that a value can be assigned to a location with a specified type
  *
@@ -693,9 +684,9 @@ shift_result_type(const struct glsl_type *type_a,
  * In addition to being used for assignments, this function is used to
  * type-check return values.
  */
-ir_rvalue *
+static ir_rvalue *
 validate_assignment(struct _mesa_glsl_parse_state *state,
-                    YYLTYPE loc, const glsl_type *lhs_type,
+                    YYLTYPE loc, ir_rvalue *lhs,
                     ir_rvalue *rhs, bool is_initializer)
 {
    /* If there is already some error in the RHS, just return it.  Anything
@@ -704,9 +695,28 @@ validate_assignment(struct _mesa_glsl_parse_state *state,
    if (rhs->type->is_error())
       return rhs;
 
+   /* In the Tessellation Control Shader:
+    * If a per-vertex output variable is used as an l-value, it is an error
+    * if the expression indicating the vertex number is not the identifier
+    * `gl_InvocationID`.
+    */
+   if (state->stage == MESA_SHADER_TESS_CTRL) {
+      ir_variable *var = lhs->variable_referenced();
+      if (var->data.mode == ir_var_shader_out && !var->data.patch) {
+         ir_rvalue *index = find_innermost_array_index(lhs);
+         ir_variable *index_var = index ? index->variable_referenced() : NULL;
+         if (!index_var || strcmp(index_var->name, "gl_InvocationID") != 0) {
+            _mesa_glsl_error(&loc, state,
+                             "Tessellation control shader outputs can only "
+                             "be indexed by gl_InvocationID");
+            return NULL;
+         }
+      }
+   }
+
    /* 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 LHS is unsized,
@@ -716,8 +726,8 @@ validate_assignment(struct _mesa_glsl_parse_state *state,
     * Note: Whole-array assignments are not permitted in GLSL 1.10, but this
     * is handled by ir_dereference::is_lvalue.
     */
-   if (lhs_type->is_unsized_array() && rhs->type->is_array()
-       && (lhs_type->element_type() == rhs->type->element_type())) {
+   if (lhs->type->is_unsized_array() && rhs->type->is_array()
+       && (lhs->type->fields.array == rhs->type->fields.array)) {
       if (is_initializer) {
          return rhs;
       } else {
@@ -728,8 +738,8 @@ validate_assignment(struct _mesa_glsl_parse_state *state,
    }
 
    /* Check for implicit conversion in GLSL 1.20 */
-   if (apply_implicit_conversion(lhs_type, rhs, state)) {
-      if (rhs->type == lhs_type)
+   if (apply_implicit_conversion(lhs->type, rhs, state)) {
+      if (rhs->type == lhs->type)
         return rhs;
    }
 
@@ -737,7 +747,7 @@ validate_assignment(struct _mesa_glsl_parse_state *state,
                     "%s of type %s cannot be assigned to "
                     "variable of type %s",
                     is_initializer ? "initializer" : "value",
-                    rhs->type->name, lhs_type->name);
+                    rhs->type->name, lhs->type->name);
 
    return NULL;
 }
@@ -772,7 +782,7 @@ do_assignment(exec_list *instructions, struct _mesa_glsl_parse_state *state,
 
       if (unlikely(lhs_expr->operation == ir_binop_vector_extract)) {
          ir_rvalue *new_rhs =
-            validate_assignment(state, lhs_loc, lhs->type,
+            validate_assignment(state, lhs_loc, lhs,
                                 rhs, is_initializer);
 
          if (new_rhs == NULL) {
@@ -834,7 +844,7 @@ do_assignment(exec_list *instructions, struct _mesa_glsl_parse_state *state,
    }
 
    ir_rvalue *new_rhs =
-      validate_assignment(state, lhs_loc, lhs->type, rhs, is_initializer);
+      validate_assignment(state, lhs_loc, lhs, rhs, is_initializer);
    if (new_rhs != NULL) {
       rhs = new_rhs;
 
@@ -859,7 +869,7 @@ do_assignment(exec_list *instructions, struct _mesa_glsl_parse_state *state,
                              var->data.max_array_access);
          }
 
-         var->type = glsl_type::get_array_instance(lhs->type->element_type(),
+         var->type = glsl_type::get_array_instance(lhs->type->fields.array,
                                                    rhs->type->array_size());
          d->type = var->type;
       }
@@ -959,6 +969,7 @@ do_comparison(void *mem_ctx, int operation, ir_rvalue *op0, ir_rvalue *op1)
    case GLSL_TYPE_UINT:
    case GLSL_TYPE_INT:
    case GLSL_TYPE_BOOL:
+   case GLSL_TYPE_DOUBLE:
       return new(mem_ctx) ir_expression(operation, op0, op1);
 
    case GLSL_TYPE_ARRAY: {
@@ -1009,6 +1020,7 @@ do_comparison(void *mem_ctx, int operation, ir_rvalue *op0, ir_rvalue *op1)
    case GLSL_TYPE_IMAGE:
    case GLSL_TYPE_INTERFACE:
    case GLSL_TYPE_ATOMIC_UINT:
+   case GLSL_TYPE_SUBROUTINE:
       /* I assume a comparison of a struct containing a sampler just
        * ignores the sampler present in the type.
        */
@@ -1308,7 +1320,14 @@ ast_expression::do_hir(exec_list *instructions,
        *    applied to one operand that can make them match, in which
        *    case this conversion is done."
        */
-      if ((!apply_implicit_conversion(op[0]->type, op[1], state)
+
+      if (op[0]->type == glsl_type::void_type || op[1]->type == glsl_type::void_type) {
+         _mesa_glsl_error(& loc, state, "`%s':  wrong operand types: "
+                         "no operation `%1$s' exists that takes a left-hand "
+                         "operand of type 'void' or a right operand of type "
+                         "'void'", (this->oper == ast_equal) ? "==" : "!=");
+         error_emitted = true;
+      } else if ((!apply_implicit_conversion(op[0]->type, op[1], state)
            && !apply_implicit_conversion(op[1]->type, op[0], state))
           || (op[0]->type != op[1]->type)) {
          _mesa_glsl_error(& loc, state, "operands of `%s' must have the same "
@@ -1596,15 +1615,31 @@ ast_expression::do_hir(exec_list *instructions,
          error_emitted = true;
       }
 
+      /* From section 4.1.7 of the GLSL 4.50 spec (Opaque Types):
+       *
+       *  "Except for array indexing, structure member selection, and
+       *   parentheses, opaque variables are not allowed to be operands in
+       *   expressions; such use results in a compile-time error."
+       */
+      if (type->contains_opaque()) {
+         _mesa_glsl_error(&loc, state, "opaque variables cannot be operands "
+                          "of the ?: operator");
+         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();
 
       if (then_instructions.is_empty()
           && else_instructions.is_empty()
-          && (cond_val != NULL) && (then_val != NULL) && (else_val != NULL)) {
-         result = (cond_val->value.b[0]) ? then_val : else_val;
+          && cond_val != NULL) {
+         result = cond_val->value.b[0] ? op[1] : op[2];
       } else {
+         /* The copy to conditional_tmp reads the whole array. */
+         if (type->is_array()) {
+            mark_whole_array_access(op[1]);
+            mark_whole_array_access(op[2]);
+         }
+
          ir_variable *const tmp =
             new(ctx) ir_variable(type, "conditional_tmp", ir_var_temporary);
          instructions->push_tail(tmp);
@@ -1748,6 +1783,10 @@ ast_expression::do_hir(exec_list *instructions,
       result = new(ctx) ir_constant(bool(this->primary_expression.bool_constant));
       break;
 
+   case ast_double_constant:
+      result = new(ctx) ir_constant(this->primary_expression.double_constant);
+      break;
+
    case ast_sequence: {
       /* It should not be possible to generate a sequence in the AST without
        * any expressions in it.
@@ -2025,7 +2064,7 @@ validate_matrix_layout_for_type(struct _mesa_glsl_parse_state *state,
                                 const glsl_type *type,
                                 ir_variable *var)
 {
-   if (var && !var->is_in_uniform_block()) {
+   if (var && !var->is_in_buffer_block()) {
       /* Layout qualifiers may only apply to interface blocks and fields in
        * them.
        */
@@ -2062,9 +2101,10 @@ validate_binding_qualifier(struct _mesa_glsl_parse_state *state,
                            ir_variable *var,
                            const ast_type_qualifier *qual)
 {
-   if (var->data.mode != ir_var_uniform) {
+   if (var->data.mode != ir_var_uniform && var->data.mode != ir_var_shader_storage) {
       _mesa_glsl_error(loc, state,
-                       "the \"binding\" qualifier only applies to uniforms");
+                       "the \"binding\" qualifier only applies to uniforms and "
+                       "shader storage buffer objects");
       return false;
    }
 
@@ -2088,13 +2128,31 @@ validate_binding_qualifier(struct _mesa_glsl_parse_state *state,
        *
        * The implementation-dependent maximum is GL_MAX_UNIFORM_BUFFER_BINDINGS.
        */
-      if (max_index >= ctx->Const.MaxUniformBufferBindings) {
+      if (var->data.mode == ir_var_uniform &&
+         max_index >= ctx->Const.MaxUniformBufferBindings) {
          _mesa_glsl_error(loc, state, "layout(binding = %d) for %d UBOs exceeds "
                           "the maximum number of UBO binding points (%d)",
                           qual->binding, elements,
                           ctx->Const.MaxUniformBufferBindings);
          return false;
       }
+      /* SSBOs. From page 67 of the GLSL 4.30 specification:
+       * "If the binding point for any uniform or shader storage block instance
+       *  is less than zero, or greater than or equal to the
+       *  implementation-dependent maximum number of uniform buffer bindings, a
+       *  compile-time error will occur. When the binding identifier is used
+       *  with a uniform or shader storage block instanced as an array of size
+       *  N, all elements of the array from binding through binding + N – 1 must
+       *  be within this range."
+       */
+      if (var->data.mode == ir_var_shader_storage &&
+         max_index >= ctx->Const.MaxShaderStorageBufferBindings) {
+         _mesa_glsl_error(loc, state, "layout(binding = %d) for %d SSBOs exceeds "
+                          "the maximum number of SSBO binding points (%d)",
+                          qual->binding, elements,
+                          ctx->Const.MaxShaderStorageBufferBindings);
+         return false;
+      }
    } else if (var->type->is_sampler() ||
               (var->type->is_array() && var->type->fields.array->is_sampler())) {
       /* Samplers.  From page 63 of the GLSL 4.20 specification:
@@ -2104,7 +2162,7 @@ validate_binding_qualifier(struct _mesa_glsl_parse_state *state,
        *  with an array of size N, all elements of the array from binding
        *  through binding + N - 1 must be within this range."
        */
-      unsigned limit = ctx->Const.Program[state->stage].MaxTextureImageUnits;
+      unsigned limit = ctx->Const.MaxCombinedTextureImageUnits;
 
       if (max_index >= limit) {
          _mesa_glsl_error(loc, state, "layout(binding = %d) for %d samplers "
@@ -2223,6 +2281,8 @@ validate_explicit_location(const struct ast_type_qualifier *qual,
     *                     input            output
     *                     -----            ------
     * vertex              explicit_loc     sso
+    * tess control        sso              sso
+    * tess eval           sso              sso
     * geometry            sso              sso
     * fragment            sso              explicit_loc
     */
@@ -2245,6 +2305,8 @@ validate_explicit_location(const struct ast_type_qualifier *qual,
       fail = true;
       break;
 
+   case MESA_SHADER_TESS_CTRL:
+   case MESA_SHADER_TESS_EVAL:
    case MESA_SHADER_GEOMETRY:
       if (var->data.mode == ir_var_shader_in || var->data.mode == ir_var_shader_out) {
          if (!state->check_separate_shader_objects_allowed(loc, var))
@@ -2304,8 +2366,13 @@ validate_explicit_location(const struct ast_type_qualifier *qual,
                : (qual->location + VARYING_SLOT_VAR0);
             break;
 
+         case MESA_SHADER_TESS_CTRL:
+         case MESA_SHADER_TESS_EVAL:
          case MESA_SHADER_GEOMETRY:
-            var->data.location = qual->location + VARYING_SLOT_VAR0;
+            if (var->data.patch)
+               var->data.location = qual->location + VARYING_SLOT_PATCH0;
+            else
+               var->data.location = qual->location + VARYING_SLOT_VAR0;
             break;
 
          case MESA_SHADER_FRAGMENT:
@@ -2348,8 +2415,7 @@ apply_image_qualifier_to_variable(const struct ast_type_qualifier *qual,
                                   struct _mesa_glsl_parse_state *state,
                                   YYLTYPE *loc)
 {
-   const glsl_type *base_type =
-      (var->type->is_array() ? var->type->element_type() : var->type);
+   const glsl_type *base_type = var->type->without_array();
 
    if (base_type->is_image()) {
       if (var->data.mode != ir_var_uniform &&
@@ -2387,6 +2453,14 @@ apply_image_qualifier_to_variable(const struct ast_type_qualifier *qual,
 
          var->data.image_format = GL_NONE;
       }
+   } else if (qual->flags.q.read_only ||
+              qual->flags.q.write_only ||
+              qual->flags.q.coherent ||
+              qual->flags.q._volatile ||
+              qual->flags.q.restrict_flag ||
+              qual->flags.q.explicit_image_format) {
+      _mesa_glsl_error(loc, state, "memory qualifiers may only be applied to "
+                       "images");
    }
 }
 
@@ -2449,6 +2523,12 @@ apply_type_qualifier_to_variable(const struct ast_type_qualifier *qual,
       }
    }
 
+   if (qual->flags.q.subroutine && !qual->flags.q.uniform) {
+      _mesa_glsl_error(loc, state,
+                       "`subroutine' may only be applied to uniforms, "
+                       "subroutine type declarations, or function definitions");
+   }
+
    if (qual->flags.q.constant || qual->flags.q.attribute
        || qual->flags.q.uniform
        || (qual->flags.q.varying && (state->stage == MESA_SHADER_FRAGMENT)))
@@ -2465,6 +2545,9 @@ apply_type_qualifier_to_variable(const struct ast_type_qualifier *qual,
       var->data.stream = qual->stream;
    }
 
+   if (qual->flags.q.patch)
+      var->data.patch = 1;
+
    if (qual->flags.q.attribute && state->stage != MESA_SHADER_VERTEX) {
       var->type = glsl_type::error_type;
       _mesa_glsl_error(loc, state,
@@ -2512,6 +2595,8 @@ apply_type_qualifier_to_variable(const struct ast_type_qualifier *qual,
       var->data.mode = ir_var_shader_out;
    else if (qual->flags.q.uniform)
       var->data.mode = ir_var_uniform;
+   else if (qual->flags.q.buffer)
+      var->data.mode = ir_var_shader_storage;
 
    if (!is_parameter && is_varying_var(var, state->stage)) {
       /* User-defined ins/outs are not permitted in compute shaders. */
@@ -2562,6 +2647,8 @@ apply_type_qualifier_to_variable(const struct ast_type_qualifier *qual,
          _mesa_glsl_error(loc, state,
                           "varying variables may not be of type struct");
          break;
+      case GLSL_TYPE_DOUBLE:
+         break;
       default:
          _mesa_glsl_error(loc, state, "illegal type for a varying variable");
          break;
@@ -2573,7 +2660,9 @@ apply_type_qualifier_to_variable(const struct ast_type_qualifier *qual,
       case MESA_SHADER_VERTEX:
          if (var->data.mode == ir_var_shader_out)
             var->data.invariant = true;
-             break;
+         break;
+      case MESA_SHADER_TESS_CTRL:
+      case MESA_SHADER_TESS_EVAL:
       case MESA_SHADER_GEOMETRY:
          if ((var->data.mode == ir_var_shader_in)
              || (var->data.mode == ir_var_shader_out))
@@ -2738,7 +2827,7 @@ apply_type_qualifier_to_variable(const struct ast_type_qualifier *qual,
     *    GL_ARB_conservative_depth
     *    GL_ARB_gpu_shader5
     *    GL_ARB_separate_shader_objects
-    *    GL_ARB_tesselation_shader
+    *    GL_ARB_tessellation_shader
     *    GL_ARB_transform_feedback3
     *    GL_ARB_uniform_buffer_object
     *
@@ -2809,8 +2898,21 @@ apply_type_qualifier_to_variable(const struct ast_type_qualifier *qual,
       validate_matrix_layout_for_type(state, loc, var->type, var);
    }
 
-   if (var->type->contains_image())
-      apply_image_qualifier_to_variable(qual, var, state, loc);
+   apply_image_qualifier_to_variable(qual, var, state, loc);
+
+   /* From section 4.4.1.3 of the GLSL 4.50 specification (Fragment Shader
+    * Inputs):
+    *
+    *  "Fragment shaders also allow the following layout qualifier on in only
+    *   (not with variable declarations)
+    *     layout-qualifier-id
+    *        early_fragment_tests
+    *   [...]"
+    */
+   if (qual->flags.q.early_fragment_tests) {
+      _mesa_glsl_error(loc, state, "early_fragment_tests layout qualifier only "
+                       "valid in fragment shader input layout declaration.");
+   }
 }
 
 /**
@@ -2850,7 +2952,7 @@ get_variable_being_redeclared(ir_variable *var, YYLTYPE loc,
     *  type and specify a size."
     */
    if (earlier->type->is_unsized_array() && var->type->is_array()
-       && (var->type->element_type() == earlier->type->element_type())) {
+       && (var->type->fields.array == earlier->type->fields.array)) {
       /* FINISHME: This doesn't match the qualifiers on the two
        * FINISHME: declarations.  It's not 100% clear whether this is
        * FINISHME: required or not.
@@ -2970,6 +3072,15 @@ process_initializer(ir_variable *var, ast_declaration *decl,
                            "cannot initialize uniforms");
    }
 
+   /* Section 4.3.7 "Buffer Variables" of the GLSL 4.30 spec:
+    *
+    *    "Buffer variables cannot have initializers."
+    */
+   if (var->data.mode == ir_var_shader_storage) {
+      _mesa_glsl_error(& initializer_loc, state,
+                       "SSBO variables cannot have initializers");
+   }
+
    /* From section 4.1.7 of the GLSL 4.40 spec:
     *
     *    "Opaque variables [...] are initialized only through the
@@ -3005,7 +3116,7 @@ process_initializer(ir_variable *var, ast_declaration *decl,
    if (type->qualifier.flags.q.constant
        || type->qualifier.flags.q.uniform) {
       ir_rvalue *new_rhs = validate_assignment(state, initializer_loc,
-                                               var->type, rhs, true);
+                                               lhs, rhs, true);
       if (new_rhs != NULL) {
          rhs = new_rhs;
 
@@ -3091,30 +3202,13 @@ process_initializer(ir_variable *var, ast_declaration *decl,
    return result;
 }
 
-
-/**
- * Do additional processing necessary for geometry shader input declarations
- * (this covers both interface blocks arrays and bare input variables).
- */
 static void
-handle_geometry_shader_input_decl(struct _mesa_glsl_parse_state *state,
-                                  YYLTYPE loc, ir_variable *var)
+validate_layout_qualifier_vertex_count(struct _mesa_glsl_parse_state *state,
+                                       YYLTYPE loc, ir_variable *var,
+                                       unsigned num_vertices,
+                                       unsigned *size,
+                                       const char *var_category)
 {
-   unsigned num_vertices = 0;
-   if (state->gs_input_prim_type_specified) {
-      num_vertices = vertices_per_prim(state->in_qualifier->prim_type);
-   }
-
-   /* Geometry shader input variables must be arrays.  Caller should have
-    * reported an error for this.
-    */
-   if (!var->type->is_array()) {
-      assert(state->error);
-
-      /* To avoid cascading failures, short circuit the checks below. */
-      return;
-   }
-
    if (var->type->is_unsized_array()) {
       /* Section 4.3.8.1 (Input Layout Qualifiers) of the GLSL 1.50 spec says:
        *
@@ -3124,6 +3218,8 @@ handle_geometry_shader_input_decl(struct _mesa_glsl_parse_state *state,
        *
        * Followed by a table mapping each allowed input layout qualifier to
        * the corresponding input length.
+       *
+       * Similarly for tessellation control shader outputs.
        */
       if (num_vertices != 0)
          var->type = glsl_type::get_array_instance(var->type->fields.array,
@@ -3150,22 +3246,101 @@ handle_geometry_shader_input_decl(struct _mesa_glsl_parse_state *state,
        */
       if (num_vertices != 0 && var->type->length != num_vertices) {
          _mesa_glsl_error(&loc, state,
-                          "geometry shader input size contradicts previously"
-                          " declared layout (size is %u, but layout requires a"
-                          " size of %u)", var->type->length, num_vertices);
-      } else if (state->gs_input_size != 0 &&
-                 var->type->length != state->gs_input_size) {
+                          "%s size contradicts previously declared layout "
+                          "(size is %u, but layout requires a size of %u)",
+                          var_category, var->type->length, num_vertices);
+      } else if (*size != 0 && var->type->length != *size) {
          _mesa_glsl_error(&loc, state,
-                          "geometry shader input sizes are "
-                          "inconsistent (size is %u, but a previous "
-                          "declaration has size %u)",
-                          var->type->length, state->gs_input_size);
+                          "%s sizes are inconsistent (size is %u, but a "
+                          "previous declaration has size %u)",
+                          var_category, var->type->length, *size);
       } else {
-         state->gs_input_size = var->type->length;
+         *size = var->type->length;
       }
    }
 }
 
+static void
+handle_tess_ctrl_shader_output_decl(struct _mesa_glsl_parse_state *state,
+                                    YYLTYPE loc, ir_variable *var)
+{
+   unsigned num_vertices = 0;
+
+   if (state->tcs_output_vertices_specified) {
+      num_vertices = state->out_qualifier->vertices;
+   }
+
+   if (!var->type->is_array() && !var->data.patch) {
+      _mesa_glsl_error(&loc, state,
+                       "tessellation control shader outputs must be arrays");
+
+      /* To avoid cascading failures, short circuit the checks below. */
+      return;
+   }
+
+   if (var->data.patch)
+      return;
+
+   validate_layout_qualifier_vertex_count(state, loc, var, num_vertices,
+                                          &state->tcs_output_size,
+                                          "geometry shader input");
+}
+
+/**
+ * Do additional processing necessary for tessellation control/evaluation shader
+ * input declarations. This covers both interface block arrays and bare input
+ * variables.
+ */
+static void
+handle_tess_shader_input_decl(struct _mesa_glsl_parse_state *state,
+                              YYLTYPE loc, ir_variable *var)
+{
+   if (!var->type->is_array() && !var->data.patch) {
+      _mesa_glsl_error(&loc, state,
+                       "per-vertex tessellation shader inputs must be arrays");
+      /* Avoid cascading failures. */
+      return;
+   }
+
+   if (var->data.patch)
+      return;
+
+   /* Unsized arrays are implicitly sized to gl_MaxPatchVertices. */
+   if (var->type->is_unsized_array()) {
+      var->type = glsl_type::get_array_instance(var->type->fields.array,
+            state->Const.MaxPatchVertices);
+   }
+}
+
+
+/**
+ * Do additional processing necessary for geometry shader input declarations
+ * (this covers both interface blocks arrays and bare input variables).
+ */
+static void
+handle_geometry_shader_input_decl(struct _mesa_glsl_parse_state *state,
+                                  YYLTYPE loc, ir_variable *var)
+{
+   unsigned num_vertices = 0;
+
+   if (state->gs_input_prim_type_specified) {
+      num_vertices = vertices_per_prim(state->in_qualifier->prim_type);
+   }
+
+   /* Geometry shader input variables must be arrays.  Caller should have
+    * reported an error for this.
+    */
+   if (!var->type->is_array()) {
+      assert(state->error);
+
+      /* To avoid cascading failures, short circuit the checks below. */
+      return;
+   }
+
+   validate_layout_qualifier_vertex_count(state, loc, var, num_vertices,
+                                          &state->gs_input_size,
+                                          "geometry shader input");
+}
 
 void
 validate_identifier(const char *identifier, YYLTYPE loc,
@@ -3344,6 +3519,18 @@ ast_declarator_list::hir(exec_list *instructions,
 
    decl_type = this->type->glsl_type(& type_name, state);
 
+   /* Section 4.3.7 "Buffer Variables" of the GLSL 4.30 spec:
+    *    "Buffer variables may only be declared inside interface blocks
+    *    (section 4.3.9 “Interface Blocks”), which are then referred to as
+    *    shader storage blocks. It is a compile-time error to declare buffer
+    *    variables at global scope (outside a block)."
+    */
+   if (type->qualifier.flags.q.buffer && !decl_type->is_interface()) {
+      _mesa_glsl_error(&loc, state,
+                       "buffer variables cannot be declared outside "
+                       "interface blocks");
+   }
+
    /* An offset-qualified atomic counter declaration sets the default
     * offset for the next declaration within the same atomic counter
     * buffer.
@@ -3417,7 +3604,7 @@ ast_declarator_list::hir(exec_list *instructions,
    foreach_list_typed (ast_declaration, decl, link, &this->declarations) {
       const struct glsl_type *var_type;
       ir_variable *var;
-
+      const char *identifier = decl->identifier;
       /* FINISHME: Emit a warning if a variable declaration shadows a
        * FINISHME: declaration at a higher scope.
        */
@@ -3435,10 +3622,24 @@ ast_declarator_list::hir(exec_list *instructions,
          continue;
       }
 
+      if (this->type->qualifier.flags.q.subroutine) {
+         const glsl_type *t;
+         const char *name;
+
+         t = state->symbols->get_type(this->type->specifier->type_name);
+         if (!t)
+            _mesa_glsl_error(& loc, state,
+                             "invalid type in declaration of `%s'",
+                             decl->identifier);
+         name = ralloc_asprintf(ctx, "%s_%s", _mesa_shader_stage_to_subroutine_prefix(state->stage), decl->identifier);
+
+         identifier = name;
+
+      }
       var_type = process_array_type(&loc, decl_type, decl->array_specifier,
                                     state);
 
-      var = new(ctx) ir_variable(var_type, decl->identifier, ir_var_auto);
+      var = new(ctx) ir_variable(var_type, identifier, ir_var_auto);
 
       /* The 'varying in' and 'varying out' qualifiers can only be used with
        * ARB_geometry_shader4 and EXT_geometry_shader4, which we don't support
@@ -3510,6 +3711,8 @@ ast_declarator_list::hir(exec_list *instructions,
           */
          if (this->type->qualifier.flags.q.attribute) {
             mode = "attribute";
+         } else if (this->type->qualifier.flags.q.subroutine) {
+            mode = "subroutine uniform";
          } else if (this->type->qualifier.flags.q.uniform) {
             mode = "uniform";
          } else if (this->type->qualifier.flags.q.varying) {
@@ -3560,9 +3763,7 @@ ast_declarator_list::hir(exec_list *instructions,
              *    vectors. Vertex shader inputs cannot be arrays or
              *    structures."
              */
-            const glsl_type *check_type = var->type;
-            while (check_type->is_array())
-               check_type = check_type->element_type();
+            const glsl_type *check_type = var->type->without_array();
 
             switch (check_type->base_type) {
             case GLSL_TYPE_FLOAT:
@@ -3571,6 +3772,9 @@ ast_declarator_list::hir(exec_list *instructions,
             case GLSL_TYPE_INT:
                if (state->is_version(120, 300))
                   break;
+            case GLSL_TYPE_DOUBLE:
+               if (check_type->base_type == GLSL_TYPE_DOUBLE && (state->is_version(410, 0) || state->ARB_vertex_attrib_64bit_enable))
+                  break;
             /* FALLTHROUGH */
             default:
                _mesa_glsl_error(& loc, state,
@@ -3602,7 +3806,156 @@ ast_declarator_list::hir(exec_list *instructions,
             }
 
             handle_geometry_shader_input_decl(state, loc, var);
+         } else if (state->stage == MESA_SHADER_FRAGMENT) {
+            /* From section 4.3.4 (Input Variables) of the GLSL ES 3.10 spec:
+             *
+             *     It is a compile-time error to declare a fragment shader
+             *     input with, or that contains, any of the following types:
+             *
+             *     * A boolean type
+             *     * An opaque type
+             *     * An array of arrays
+             *     * An array of structures
+             *     * A structure containing an array
+             *     * A structure containing a structure
+             */
+            if (state->es_shader) {
+               const glsl_type *check_type = var->type->without_array();
+               if (check_type->is_boolean() ||
+                   check_type->contains_opaque()) {
+                  _mesa_glsl_error(&loc, state,
+                                   "fragment shader input cannot have type %s",
+                                   check_type->name);
+               }
+               if (var->type->is_array() &&
+                   var->type->fields.array->is_array()) {
+                  _mesa_glsl_error(&loc, state,
+                                   "%s shader output "
+                                   "cannot have an array of arrays",
+                                   _mesa_shader_stage_to_string(state->stage));
+               }
+               if (var->type->is_array() &&
+                   var->type->fields.array->is_record()) {
+                  _mesa_glsl_error(&loc, state,
+                                   "fragment shader input "
+                                   "cannot have an array of structs");
+               }
+               if (var->type->is_record()) {
+                  for (unsigned i = 0; i < var->type->length; i++) {
+                     if (var->type->fields.structure[i].type->is_array() ||
+                         var->type->fields.structure[i].type->is_record())
+                        _mesa_glsl_error(&loc, state,
+                                         "fragement shader input cannot have "
+                                         "a struct that contains an "
+                                         "array or struct");
+                  }
+               }
+            }
+         } else if (state->stage == MESA_SHADER_TESS_CTRL ||
+                    state->stage == MESA_SHADER_TESS_EVAL) {
+            handle_tess_shader_input_decl(state, loc, var);
+         }
+      } else if (var->data.mode == ir_var_shader_out) {
+         const glsl_type *check_type = var->type->without_array();
+
+         /* From section 4.3.6 (Output variables) of the GLSL 4.40 spec:
+          *
+          *     It is a compile-time error to declare a vertex, tessellation
+          *     evaluation, tessellation control, or geometry shader output
+          *     that contains any of the following:
+          *
+          *     * A Boolean type (bool, bvec2 ...)
+          *     * An opaque type
+          */
+         if (check_type->is_boolean() || check_type->contains_opaque())
+            _mesa_glsl_error(&loc, state,
+                             "%s shader output cannot have type %s",
+                             _mesa_shader_stage_to_string(state->stage),
+                             check_type->name);
+
+         /* From section 4.3.6 (Output variables) of the GLSL 4.40 spec:
+          *
+          *     It is a compile-time error to declare a fragment shader output
+          *     that contains any of the following:
+          *
+          *     * A Boolean type (bool, bvec2 ...)
+          *     * A double-precision scalar or vector (double, dvec2 ...)
+          *     * An opaque type
+          *     * Any matrix type
+          *     * A structure
+          */
+         if (state->stage == MESA_SHADER_FRAGMENT) {
+            if (check_type->is_record() || check_type->is_matrix())
+               _mesa_glsl_error(&loc, state,
+                                "fragment shader output "
+                                "cannot have struct or matrix type");
+            switch (check_type->base_type) {
+            case GLSL_TYPE_UINT:
+            case GLSL_TYPE_INT:
+            case GLSL_TYPE_FLOAT:
+               break;
+            default:
+               _mesa_glsl_error(&loc, state,
+                                "fragment shader output cannot have "
+                                "type %s", check_type->name);
+            }
          }
+
+         /* From section 4.3.6 (Output Variables) of the GLSL ES 3.10 spec:
+          *
+          *     It is a compile-time error to declare a vertex shader output
+          *     with, or that contains, any of the following types:
+          *
+          *     * A boolean type
+          *     * An opaque type
+          *     * An array of arrays
+          *     * An array of structures
+          *     * A structure containing an array
+          *     * A structure containing a structure
+          *
+          *     It is a compile-time error to declare a fragment shader output
+          *     with, or that contains, any of the following types:
+          *
+          *     * A boolean type
+          *     * An opaque type
+          *     * A matrix
+          *     * A structure
+          *     * An array of array
+          */
+         if (state->es_shader) {
+            if (var->type->is_array() &&
+                var->type->fields.array->is_array()) {
+               _mesa_glsl_error(&loc, state,
+                                "%s shader output "
+                                "cannot have an array of arrays",
+                                _mesa_shader_stage_to_string(state->stage));
+            }
+            if (state->stage == MESA_SHADER_VERTEX) {
+               if (var->type->is_array() &&
+                   var->type->fields.array->is_record()) {
+                  _mesa_glsl_error(&loc, state,
+                                   "vertex shader output "
+                                   "cannot have an array of structs");
+               }
+               if (var->type->is_record()) {
+                  for (unsigned i = 0; i < var->type->length; i++) {
+                     if (var->type->fields.structure[i].type->is_array() ||
+                         var->type->fields.structure[i].type->is_record())
+                        _mesa_glsl_error(&loc, state,
+                                         "vertex shader output cannot have a "
+                                         "struct that contains an "
+                                         "array or struct");
+                  }
+               }
+            }
+         }
+
+         if (state->stage == MESA_SHADER_TESS_CTRL) {
+            handle_tess_ctrl_shader_output_decl(state, loc, var);
+         }
+      } else if (var->type->contains_subroutine()) {
+         /* declare subroutine uniforms as hidden */
+         var->data.how_declared = ir_var_hidden;
       }
 
       /* Integer fragment inputs must be qualified with 'flat'.  In GLSL ES,
@@ -3647,6 +4000,15 @@ ast_declarator_list::hir(exec_list *instructions,
                           var_type);
       }
 
+      /* Double fragment inputs must be qualified with 'flat'. */
+      if (var->type->contains_double() &&
+          var->data.interpolation != INTERP_QUALIFIER_FLAT &&
+          state->stage == MESA_SHADER_FRAGMENT &&
+          var->data.mode == ir_var_shader_in) {
+         _mesa_glsl_error(&loc, state, "if a fragment input is (or contains) "
+                          "a double, then it must be qualified with 'flat'",
+                          var_type);
+      }
 
       /* Interpolation qualifiers cannot be applied to 'centroid' and
        * 'centroid varying'.
@@ -3717,6 +4079,33 @@ ast_declarator_list::hir(exec_list *instructions,
       }
 
 
+      /* From section 4.3.4 of the GLSL 4.00 spec:
+       *    "Input variables may not be declared using the patch in qualifier
+       *    in tessellation control or geometry shaders."
+       *
+       * From section 4.3.6 of the GLSL 4.00 spec:
+       *    "It is an error to use patch out in a vertex, tessellation
+       *    evaluation, or geometry shader."
+       *
+       * This doesn't explicitly forbid using them in a fragment shader, but
+       * that's probably just an oversight.
+       */
+      if (state->stage != MESA_SHADER_TESS_EVAL
+          && this->type->qualifier.flags.q.patch
+          && this->type->qualifier.flags.q.in) {
+
+         _mesa_glsl_error(&loc, state, "'patch in' can only be used in a "
+                          "tessellation evaluation shader");
+      }
+
+      if (state->stage != MESA_SHADER_TESS_CTRL
+          && this->type->qualifier.flags.q.patch
+          && this->type->qualifier.flags.q.out) {
+
+         _mesa_glsl_error(&loc, state, "'patch out' can only be used in a "
+                          "tessellation control shader");
+      }
+
       /* Precision qualifiers exists only in GLSL versions 1.00 and >= 1.30.
        */
       if (this->type->qualifier.precision != ast_precision_none) {
@@ -3728,9 +4117,7 @@ ast_declarator_list::hir(exec_list *instructions,
        * an array of that type.
        */
       if (!(this->type->qualifier.precision == ast_precision_none
-          || precision_qualifier_allowed(var->type)
-          || (var->type->is_array()
-             && precision_qualifier_allowed(var->type->fields.array)))) {
+          || precision_qualifier_allowed(var->type->without_array()))) {
 
          _mesa_glsl_error(&loc, state,
                           "precision qualifiers apply only to floating point"
@@ -3767,7 +4154,7 @@ ast_declarator_list::hir(exec_list *instructions,
              earlier->data.how_declared == ir_var_declared_in_block) {
             _mesa_glsl_error(&loc, state,
                              "`%s' has already been redeclared using "
-                             "gl_PerVertex", var->name);
+                             "gl_PerVertex", earlier->name);
          }
          earlier->data.how_declared = ir_var_declared_normally;
       }
@@ -4033,6 +4420,7 @@ ast_function::hir(exec_list *instructions,
    ir_function *f = NULL;
    ir_function_signature *sig = NULL;
    exec_list hir_parameters;
+   YYLTYPE loc = this->get_location();
 
    const char *const name = identifier;
 
@@ -4084,6 +4472,17 @@ ast_function::hir(exec_list *instructions,
       return_type = glsl_type::error_type;
    }
 
+   /* ARB_shader_subroutine states:
+    *  "Subroutine declarations cannot be prototyped. It is an error to prepend
+    *   subroutine(...) to a function declaration."
+    */
+   if (this->return_type->qualifier.flags.q.subroutine_def && !is_definition) {
+      YYLTYPE loc = this->get_location();
+      _mesa_glsl_error(&loc, state,
+                       "function declaration `%s' cannot have subroutine prepended",
+                       name);
+   }
+
    /* From page 56 (page 62 of the PDF) of the GLSL 1.30 spec:
     * "No qualifier is allowed on the return type of a function."
     */
@@ -4121,16 +4520,37 @@ ast_function::hir(exec_list *instructions,
    f = state->symbols->get_function(name);
    if (f == NULL) {
       f = new(ctx) ir_function(name);
-      if (!state->symbols->add_function(f)) {
-         /* This function name shadows a non-function use of the same name. */
-         YYLTYPE loc = this->get_location();
+      if (!this->return_type->qualifier.flags.q.subroutine) {
+         if (!state->symbols->add_function(f)) {
+            /* This function name shadows a non-function use of the same name. */
+            YYLTYPE loc = this->get_location();
+            _mesa_glsl_error(&loc, state, "function name `%s' conflicts with "
+                             "non-function", name);
+            return NULL;
+         }
+      }
+      emit_function(state, f);
+   }
 
-         _mesa_glsl_error(&loc, state, "function name `%s' conflicts with "
-                          "non-function", name);
+   /* From GLSL ES 3.0 spec, chapter 6.1 "Function Definitions", page 71:
+    *
+    * "A shader cannot redefine or overload built-in functions."
+    *
+    * While in GLSL ES 1.0 specification, chapter 8 "Built-in Functions":
+    *
+    * "User code can overload the built-in functions but cannot redefine
+    * them."
+    */
+   if (state->es_shader && state->language_version >= 300) {
+      /* Local shader has no exact candidates; check the built-ins. */
+      _mesa_glsl_initialize_builtin_functions();
+      if (_mesa_glsl_find_builtin_function_by_name(state, name)) {
+         YYLTYPE loc = this->get_location();
+         _mesa_glsl_error(& loc, state,
+                          "A shader cannot redefine or overload built-in "
+                          "function `%s' in GLSL ES 3.00", name);
          return NULL;
       }
-
-      emit_function(state, f);
    }
 
    /* Verify that this function's signature either doesn't match a previously
@@ -4195,6 +4615,44 @@ ast_function::hir(exec_list *instructions,
    sig->replace_parameters(&hir_parameters);
    signature = sig;
 
+   if (this->return_type->qualifier.flags.q.subroutine_def) {
+      int idx;
+
+      f->num_subroutine_types = this->return_type->qualifier.subroutine_list->declarations.length();
+      f->subroutine_types = ralloc_array(state, const struct glsl_type *,
+                                         f->num_subroutine_types);
+      idx = 0;
+      foreach_list_typed(ast_declaration, decl, link, &this->return_type->qualifier.subroutine_list->declarations) {
+         const struct glsl_type *type;
+         /* the subroutine type must be already declared */
+         type = state->symbols->get_type(decl->identifier);
+         if (!type) {
+            _mesa_glsl_error(& loc, state, "unknown type '%s' in subroutine function definition", decl->identifier);
+         }
+         f->subroutine_types[idx++] = type;
+      }
+      state->subroutines = (ir_function **)reralloc(state, state->subroutines,
+                                                    ir_function *,
+                                                    state->num_subroutines + 1);
+      state->subroutines[state->num_subroutines] = f;
+      state->num_subroutines++;
+
+   }
+
+   if (this->return_type->qualifier.flags.q.subroutine) {
+      if (!state->symbols->add_type(this->identifier, glsl_type::get_subroutine_instance(this->identifier))) {
+         _mesa_glsl_error(& loc, state, "type '%s' previously defined", this->identifier);
+         return NULL;
+      }
+      state->subroutine_types = (ir_function **)reralloc(state, state->subroutine_types,
+                                                         ir_function *,
+                                                         state->num_subroutine_types + 1);
+      state->subroutine_types[state->num_subroutine_types] = f;
+      state->num_subroutine_types++;
+
+      f->is_subroutine = true;
+   }
+
    /* Function declarations (prototypes) do not have r-values.
     */
    return NULL;
@@ -5093,8 +5551,9 @@ ast_type_specifier::hir(exec_list *instructions,
  * \c glsl_struct_field to describe the members.
  *
  * If we're processing an interface block, var_mode should be the type of the
- * interface block (ir_var_shader_in, ir_var_shader_out, or ir_var_uniform).
- * If we're processing a structure, var_mode should be ir_var_auto.
+ * interface block (ir_var_shader_in, ir_var_shader_out, ir_var_uniform or
+ * ir_var_shader_storage).  If we're processing a structure, var_mode should be
+ * ir_var_auto.
  *
  * \return
  * The number of fields processed.  A pointer to the array structure fields is
@@ -5167,7 +5626,7 @@ ast_process_structure_or_interface_block(exec_list *instructions,
          if (is_interface && field_type->contains_opaque()) {
             YYLTYPE loc = decl_list->get_location();
             _mesa_glsl_error(&loc, state,
-                             "uniform in non-default uniform block contains "
+                             "uniform/buffer in non-default interface block contains "
                              "opaque variable");
          }
 
@@ -5178,8 +5637,8 @@ ast_process_structure_or_interface_block(exec_list *instructions,
              * FINISHME: structures.
              */
             YYLTYPE loc = decl_list->get_location();
-            _mesa_glsl_error(&loc, state, "atomic counter in structure or "
-                             "uniform block");
+            _mesa_glsl_error(&loc, state, "atomic counter in structure, "
+                             "shader storage block or uniform block");
          }
 
          if (field_type->contains_image()) {
@@ -5189,7 +5648,8 @@ ast_process_structure_or_interface_block(exec_list *instructions,
              */
             YYLTYPE loc = decl_list->get_location();
             _mesa_glsl_error(&loc, state,
-                             "image in structure or uniform block");
+                             "image in structure, shader storage block or "
+                             "uniform block");
          }
 
          const struct ast_type_qualifier *const qual =
@@ -5198,9 +5658,16 @@ ast_process_structure_or_interface_block(exec_list *instructions,
              qual->flags.q.packed ||
              qual->flags.q.shared) {
             _mesa_glsl_error(&loc, state,
-                             "uniform block layout qualifiers std140, packed, and "
-                             "shared can only be applied to uniform blocks, not "
-                             "members");
+                             "uniform/shader storage block layout qualifiers "
+                             "std140, packed, and shared can only be applied "
+                             "to uniform/shader storage blocks, not members");
+         }
+
+         if (qual->flags.q.constant) {
+            YYLTYPE loc = decl_list->get_location();
+            _mesa_glsl_error(&loc, state,
+                             "const storage qualifier cannot be applied "
+                             "to struct or interface block members");
          }
 
          field_type = process_array_type(&loc, decl_type,
@@ -5212,15 +5679,16 @@ ast_process_structure_or_interface_block(exec_list *instructions,
             interpret_interpolation_qualifier(qual, var_mode, state, &loc);
          fields[i].centroid = qual->flags.q.centroid ? 1 : 0;
          fields[i].sample = qual->flags.q.sample ? 1 : 0;
+         fields[i].patch = qual->flags.q.patch ? 1 : 0;
 
          /* Only save explicitly defined streams in block's field */
          fields[i].stream = qual->flags.q.explicit_stream ? qual->stream : -1;
 
          if (qual->flags.q.row_major || qual->flags.q.column_major) {
-            if (!qual->flags.q.uniform) {
+            if (!qual->flags.q.uniform && !qual->flags.q.buffer) {
                _mesa_glsl_error(&loc, state,
                                 "row_major and column_major can only be "
-                                "applied to uniform interface blocks");
+                                "applied to interface blocks");
             } else
                validate_matrix_layout_for_type(state, &loc, field_type, NULL);
          }
@@ -5383,6 +5851,14 @@ ast_interface_block::hir(exec_list *instructions,
 {
    YYLTYPE loc = this->get_location();
 
+   /* Interface blocks must be declared at global scope */
+   if (state->current_function != NULL) {
+      _mesa_glsl_error(&loc, state,
+                       "Interface block `%s' must be declared "
+                       "at global scope",
+                       this->block_name);
+   }
+
    /* The ast_interface_block has a list of ast_declarator_lists.  We
     * need to turn those into ir_variables with an association
     * with this uniform block.
@@ -5409,6 +5885,9 @@ ast_interface_block::hir(exec_list *instructions,
    } else if (this->layout.flags.q.uniform) {
       var_mode = ir_var_uniform;
       iface_type_name = "uniform";
+   } else if (this->layout.flags.q.buffer) {
+      var_mode = ir_var_shader_storage;
+      iface_type_name = "buffer";
    } else {
       var_mode = ir_var_auto;
       iface_type_name = "UNKNOWN";
@@ -5443,9 +5922,23 @@ ast_interface_block::hir(exec_list *instructions,
 
    state->struct_specifier_depth--;
 
-   if (!redeclaring_per_vertex)
+   if (!redeclaring_per_vertex) {
       validate_identifier(this->block_name, loc, state);
 
+      /* From section 4.3.9 ("Interface Blocks") of the GLSL 4.50 spec:
+       *
+       *     "Block names have no other use within a shader beyond interface
+       *     matching; it is a compile-time error to use a block name at global
+       *     scope for anything other than as a block name."
+       */
+      ir_variable *var = state->symbols->get_variable(this->block_name);
+      if (var && !var->type->is_interface()) {
+         _mesa_glsl_error(&loc, state, "Block name `%s' is "
+                          "already used in the scope.",
+                          this->block_name);
+      }
+   }
+
    const glsl_type *earlier_per_vertex = NULL;
    if (redeclaring_per_vertex) {
       /* Find the previous declaration of gl_PerVertex.  If we're redeclaring
@@ -5479,16 +5972,28 @@ ast_interface_block::hir(exec_list *instructions,
          if (ir_variable *earlier_gl_Position =
              state->symbols->get_variable("gl_Position")) {
             earlier_per_vertex = earlier_gl_Position->get_interface_type();
+         } else if (ir_variable *earlier_gl_out =
+               state->symbols->get_variable("gl_out")) {
+            earlier_per_vertex = earlier_gl_out->get_interface_type();
          } else {
             _mesa_glsl_error(&loc, state,
                              "redeclaration of gl_PerVertex output not "
                              "allowed in the %s shader",
                              _mesa_shader_stage_to_string(state->stage));
          }
-         if (this->instance_name != NULL) {
-            _mesa_glsl_error(&loc, state,
-                             "gl_PerVertex output may not be redeclared with "
-                             "an instance name");
+         if (state->stage == MESA_SHADER_TESS_CTRL) {
+            if (this->instance_name == NULL ||
+                strcmp(this->instance_name, "gl_out") != 0 || this->array_specifier == NULL) {
+               _mesa_glsl_error(&loc, state,
+                                "gl_PerVertex output must be redeclared as "
+                                "gl_out[]");
+            }
+         } else {
+            if (this->instance_name != NULL) {
+               _mesa_glsl_error(&loc, state,
+                                "gl_PerVertex output may not be redeclared with "
+                                "an instance name");
+            }
          }
          break;
       default:
@@ -5521,6 +6026,8 @@ ast_interface_block::hir(exec_list *instructions,
                earlier_per_vertex->fields.structure[j].centroid;
             fields[i].sample =
                earlier_per_vertex->fields.structure[j].sample;
+            fields[i].patch =
+               earlier_per_vertex->fields.structure[j].patch;
          }
       }
 
@@ -5574,8 +6081,18 @@ ast_interface_block::hir(exec_list *instructions,
    if (state->stage == MESA_SHADER_GEOMETRY && this->array_specifier == NULL &&
        var_mode == ir_var_shader_in) {
       _mesa_glsl_error(&loc, state, "geometry shader inputs must be arrays");
+   } else if ((state->stage == MESA_SHADER_TESS_CTRL ||
+               state->stage == MESA_SHADER_TESS_EVAL) &&
+              this->array_specifier == NULL &&
+              var_mode == ir_var_shader_in) {
+      _mesa_glsl_error(&loc, state, "per-vertex tessellation shader inputs must be arrays");
+   } else if (state->stage == MESA_SHADER_TESS_CTRL &&
+              this->array_specifier == NULL &&
+              var_mode == ir_var_shader_out) {
+      _mesa_glsl_error(&loc, state, "tessellation control shader outputs must be arrays");
    }
 
+
    /* Page 39 (page 45 of the PDF) of section 4.3.7 in the GLSL ES 3.00 spec
     * says:
     *
@@ -5621,21 +6138,55 @@ ast_interface_block::hir(exec_list *instructions,
           *     geometry shader inputs. All other input and output block
           *     arrays must specify an array size.
           *
+          * The same applies to tessellation shaders.
+          *
           * The upshot of this is that the only circumstance where an
           * interface array size *doesn't* need to be specified is on a
-          * geometry shader input.
+          * geometry shader input, tessellation control shader input,
+          * tessellation control shader output, and tessellation evaluation
+          * shader input.
           */
-         if (this->array_specifier->is_unsized_array &&
-             (state->stage != MESA_SHADER_GEOMETRY || !this->layout.flags.q.in)) {
-            _mesa_glsl_error(&loc, state,
-                             "only geometry shader inputs may be unsized "
-                             "instance block arrays");
-
+         if (this->array_specifier->is_unsized_array) {
+            bool allow_inputs = state->stage == MESA_SHADER_GEOMETRY ||
+                                state->stage == MESA_SHADER_TESS_CTRL ||
+                                state->stage == MESA_SHADER_TESS_EVAL;
+            bool allow_outputs = state->stage == MESA_SHADER_TESS_CTRL;
+
+            if (this->layout.flags.q.in) {
+               if (!allow_inputs)
+                  _mesa_glsl_error(&loc, state,
+                                   "unsized input block arrays not allowed in "
+                                   "%s shader",
+                                   _mesa_shader_stage_to_string(state->stage));
+            } else if (this->layout.flags.q.out) {
+               if (!allow_outputs)
+                  _mesa_glsl_error(&loc, state,
+                                   "unsized output block arrays not allowed in "
+                                   "%s shader",
+                                   _mesa_shader_stage_to_string(state->stage));
+            } else {
+               /* by elimination, this is a uniform block array */
+               _mesa_glsl_error(&loc, state,
+                                "unsized uniform block arrays not allowed in "
+                                "%s shader",
+                                _mesa_shader_stage_to_string(state->stage));
+            }
          }
 
          const glsl_type *block_array_type =
             process_array_type(&loc, block_type, this->array_specifier, state);
 
+          /* From section 4.3.9 (Interface Blocks) of the GLSL ES 3.10 spec:
+          *
+          *     * Arrays of arrays of blocks are not allowed
+          */
+         if (state->es_shader && block_array_type->is_array() &&
+             block_array_type->fields.array->is_array()) {
+            _mesa_glsl_error(&loc, state,
+                             "arrays of arrays interface blocks are "
+                             "not allowed");
+         }
+
          var = new(state) ir_variable(block_array_type,
                                       this->instance_name,
                                       var_mode);
@@ -5648,8 +6199,16 @@ ast_interface_block::hir(exec_list *instructions,
       var->data.matrix_layout = matrix_layout == GLSL_MATRIX_LAYOUT_INHERITED
          ? GLSL_MATRIX_LAYOUT_COLUMN_MAJOR : matrix_layout;
 
+      if (var_mode == ir_var_shader_in || var_mode == ir_var_uniform)
+         var->data.read_only = true;
+
       if (state->stage == MESA_SHADER_GEOMETRY && var_mode == ir_var_shader_in)
          handle_geometry_shader_input_decl(state, loc, var);
+      else if ((state->stage == MESA_SHADER_TESS_CTRL ||
+           state->stage == MESA_SHADER_TESS_EVAL) && var_mode == ir_var_shader_in)
+         handle_tess_shader_input_decl(state, loc, var);
+      else if (state->stage == MESA_SHADER_TESS_CTRL && var_mode == ir_var_shader_out)
+         handle_tess_ctrl_shader_output_decl(state, loc, var);
 
       if (ir_variable *earlier =
           state->symbols->get_variable(this->instance_name)) {
@@ -5686,8 +6245,12 @@ ast_interface_block::hir(exec_list *instructions,
          var->data.interpolation = fields[i].interpolation;
          var->data.centroid = fields[i].centroid;
          var->data.sample = fields[i].sample;
+         var->data.patch = fields[i].patch;
          var->init_interface_type(block_type);
 
+         if (var_mode == ir_var_shader_in || var_mode == ir_var_uniform)
+            var->data.read_only = true;
+
          if (fields[i].matrix_layout == GLSL_MATRIX_LAYOUT_INHERITED) {
             var->data.matrix_layout = matrix_layout == GLSL_MATRIX_LAYOUT_INHERITED
                ? GLSL_MATRIX_LAYOUT_COLUMN_MAJOR : matrix_layout;
@@ -5706,17 +6269,21 @@ ast_interface_block::hir(exec_list *instructions,
 
          var->data.stream = this->layout.stream;
 
+         /* Examine var name here since var may get deleted in the next call */
+         bool var_is_gl_id = is_gl_identifier(var->name);
+
          if (redeclaring_per_vertex) {
             ir_variable *earlier =
                get_variable_being_redeclared(var, loc, state,
                                              true /* allow_all_redeclarations */);
-            if (!is_gl_identifier(var->name) || earlier == NULL) {
+            if (!var_is_gl_id || earlier == NULL) {
                _mesa_glsl_error(&loc, state,
                                 "redeclaration of gl_PerVertex can only "
                                 "include built-in variables");
             } else if (earlier->data.how_declared == ir_var_declared_normally) {
                _mesa_glsl_error(&loc, state,
-                                "`%s' has already been redeclared", var->name);
+                                "`%s' has already been redeclared",
+                                earlier->name);
             } else {
                earlier->data.how_declared = ir_var_declared_in_block;
                earlier->reinit_interface_type(block_type);
@@ -5727,8 +6294,8 @@ ast_interface_block::hir(exec_list *instructions,
          if (state->symbols->get_variable(var->name) != NULL)
             _mesa_glsl_error(&loc, state, "`%s' redeclared", var->name);
 
-         /* Propagate the "binding" keyword into this UBO's fields;
-          * the UBO declaration itself doesn't get an ir_variable unless it
+         /* Propagate the "binding" keyword into this UBO/SSBO's fields.
+          * The UBO declaration itself doesn't get an ir_variable unless it
           * has an instance name.  This is ugly.
           */
          var->data.explicit_binding = this->layout.flags.q.explicit_binding;
@@ -5782,6 +6349,67 @@ ast_interface_block::hir(exec_list *instructions,
 }
 
 
+ir_rvalue *
+ast_tcs_output_layout::hir(exec_list *instructions,
+                         struct _mesa_glsl_parse_state *state)
+{
+   YYLTYPE loc = this->get_location();
+
+   /* If any tessellation control output layout declaration preceded this
+    * one, make sure it was consistent with this one.
+    */
+   if (state->tcs_output_vertices_specified &&
+       state->out_qualifier->vertices != this->vertices) {
+      _mesa_glsl_error(&loc, state,
+                      "tessellation control shader output layout does not "
+                      "match previous declaration");
+      return NULL;
+   }
+
+   /* If any shader outputs occurred before this declaration and specified an
+    * array size, make sure the size they specified is consistent with the
+    * primitive type.
+    */
+   unsigned num_vertices = this->vertices;
+   if (state->tcs_output_size != 0 && state->tcs_output_size != num_vertices) {
+      _mesa_glsl_error(&loc, state,
+                      "this tessellation control shader output layout "
+                      "specifies %u vertices, but a previous output "
+                      "is declared with size %u",
+                      num_vertices, state->tcs_output_size);
+      return NULL;
+   }
+
+   state->tcs_output_vertices_specified = true;
+
+   /* If any shader outputs occurred before this declaration and did not
+    * specify an array size, their size is determined now.
+    */
+   foreach_in_list (ir_instruction, node, instructions) {
+      ir_variable *var = node->as_variable();
+      if (var == NULL || var->data.mode != ir_var_shader_out)
+        continue;
+
+      /* Note: Not all tessellation control shader output are arrays. */
+      if (!var->type->is_unsized_array() || var->data.patch)
+         continue;
+
+      if (var->data.max_array_access >= num_vertices) {
+        _mesa_glsl_error(&loc, state,
+                         "this tessellation control shader output layout "
+                         "specifies %u vertices, but an access to element "
+                         "%u of output `%s' already exists", num_vertices,
+                         var->data.max_array_access, var->name);
+      } else {
+        var->type = glsl_type::get_array_instance(var->type->fields.array,
+                                                  num_vertices);
+      }
+   }
+
+   return NULL;
+}
+
+
 ir_rvalue *
 ast_gs_input_layout::hir(exec_list *instructions,
                          struct _mesa_glsl_parse_state *state)
@@ -5904,7 +6532,7 @@ ast_cs_input_layout::hir(exec_list *instructions,
     * declare it earlier).
     */
    ir_variable *var = new(state->symbols)
-      ir_variable(glsl_type::ivec3_type, "gl_WorkGroupSize", ir_var_auto);
+      ir_variable(glsl_type::uvec3_type, "gl_WorkGroupSize", ir_var_auto);
    var->data.how_declared = ir_var_declared_implicitly;
    var->data.read_only = true;
    instructions->push_tail(var);
@@ -5912,10 +6540,10 @@ ast_cs_input_layout::hir(exec_list *instructions,
    ir_constant_data data;
    memset(&data, 0, sizeof(data));
    for (int i = 0; i < 3; i++)
-      data.i[i] = this->local_size[i];
-   var->constant_value = new(var) ir_constant(glsl_type::ivec3_type, &data);
+      data.u[i] = this->local_size[i];
+   var->constant_value = new(var) ir_constant(glsl_type::uvec3_type, &data);
    var->constant_initializer =
-      new(var) ir_constant(glsl_type::ivec3_type, &data);
+      new(var) ir_constant(glsl_type::uvec3_type, &data);
    var->data.has_initializer = true;
 
    return NULL;