glsl: free uniform_map on failure path.
[mesa.git] / src / glsl / linker.cpp
index 7d605d7e59bdbcdd612000ad035212b7b7e85ffd..57be4931d780291a4dbb48f9b6a649410c2e72dc 100644 (file)
@@ -74,6 +74,7 @@
 #include "link_varyings.h"
 #include "ir_optimization.h"
 #include "ir_rvalue_visitor.h"
+#include "ir_uniform.h"
 
 extern "C" {
 #include "main/shaderobj.h"
@@ -249,31 +250,100 @@ public:
    }
 };
 
-
 /**
- * Visitor that determines whether or not a shader uses ir_end_primitive.
+ * Visitor that determines the highest stream id to which a (geometry) shader
+ * emits vertices. It also checks whether End{Stream}Primitive is ever called.
  */
-class find_end_primitive_visitor : public ir_hierarchical_visitor {
+class find_emit_vertex_visitor : public ir_hierarchical_visitor {
 public:
-   find_end_primitive_visitor()
-      : found(false)
+   find_emit_vertex_visitor(int max_allowed)
+      : max_stream_allowed(max_allowed),
+        invalid_stream_id(0),
+        invalid_stream_id_from_emit_vertex(false),
+        end_primitive_found(false),
+        uses_non_zero_stream(false)
    {
       /* empty */
    }
 
-   virtual ir_visitor_status visit(ir_end_primitive *)
+   virtual ir_visitor_status visit_leave(ir_emit_vertex *ir)
    {
-      found = true;
-      return visit_stop;
+      int stream_id = ir->stream_id();
+
+      if (stream_id < 0) {
+         invalid_stream_id = stream_id;
+         invalid_stream_id_from_emit_vertex = true;
+         return visit_stop;
+      }
+
+      if (stream_id > max_stream_allowed) {
+         invalid_stream_id = stream_id;
+         invalid_stream_id_from_emit_vertex = true;
+         return visit_stop;
+      }
+
+      if (stream_id != 0)
+         uses_non_zero_stream = true;
+
+      return visit_continue;
    }
 
-   bool end_primitive_found()
+   virtual ir_visitor_status visit_leave(ir_end_primitive *ir)
    {
-      return found;
+      end_primitive_found = true;
+
+      int stream_id = ir->stream_id();
+
+      if (stream_id < 0) {
+         invalid_stream_id = stream_id;
+         invalid_stream_id_from_emit_vertex = false;
+         return visit_stop;
+      }
+
+      if (stream_id > max_stream_allowed) {
+         invalid_stream_id = stream_id;
+         invalid_stream_id_from_emit_vertex = false;
+         return visit_stop;
+      }
+
+      if (stream_id != 0)
+         uses_non_zero_stream = true;
+
+      return visit_continue;
+   }
+
+   bool error()
+   {
+      return invalid_stream_id != 0;
+   }
+
+   const char *error_func()
+   {
+      return invalid_stream_id_from_emit_vertex ?
+         "EmitStreamVertex" : "EndStreamPrimitive";
+   }
+
+   int error_stream()
+   {
+      return invalid_stream_id;
+   }
+
+   bool uses_streams()
+   {
+      return uses_non_zero_stream;
+   }
+
+   bool uses_end_primitive()
+   {
+      return end_primitive_found;
    }
 
 private:
-   bool found;
+   int max_stream_allowed;
+   int invalid_stream_id;
+   bool invalid_stream_id_from_emit_vertex;
+   bool end_primitive_found;
+   bool uses_non_zero_stream;
 };
 
 } /* anonymous namespace */
@@ -297,7 +367,7 @@ linker_warning(gl_shader_program *prog, const char *fmt, ...)
 {
    va_list ap;
 
-   ralloc_strcat(&prog->InfoLog, "error: ");
+   ralloc_strcat(&prog->InfoLog, "warning: ");
    va_start(ap, fmt);
    ralloc_vasprintf_append(&prog->InfoLog, fmt, ap);
    va_end(ap);
@@ -367,8 +437,8 @@ parse_program_resource_name(const GLchar *name,
 void
 link_invalidate_variable_locations(exec_list *ir)
 {
-   foreach_list(node, ir) {
-      ir_variable *const var = ((ir_instruction *) node)->as_variable();
+   foreach_in_list(ir_instruction, node, ir) {
+      ir_variable *const var = node->as_variable();
 
       if (var == NULL)
          continue;
@@ -550,10 +620,58 @@ validate_geometry_shader_executable(struct gl_shader_program *prog,
 
    analyze_clip_usage(prog, shader, &prog->Geom.UsesClipDistance,
                       &prog->Geom.ClipDistanceArraySize);
+}
+
+/**
+ * Check if geometry shaders emit to non-zero streams and do corresponding
+ * validations.
+ */
+static void
+validate_geometry_shader_emissions(struct gl_context *ctx,
+                                   struct gl_shader_program *prog)
+{
+   if (prog->_LinkedShaders[MESA_SHADER_GEOMETRY] != NULL) {
+      find_emit_vertex_visitor emit_vertex(ctx->Const.MaxVertexStreams - 1);
+      emit_vertex.run(prog->_LinkedShaders[MESA_SHADER_GEOMETRY]->ir);
+      if (emit_vertex.error()) {
+         linker_error(prog, "Invalid call %s(%d). Accepted values for the "
+                      "stream parameter are in the range [0, %d].",
+                      emit_vertex.error_func(),
+                      emit_vertex.error_stream(),
+                      ctx->Const.MaxVertexStreams - 1);
+      }
+      prog->Geom.UsesStreams = emit_vertex.uses_streams();
+      prog->Geom.UsesEndPrimitive = emit_vertex.uses_end_primitive();
 
-   find_end_primitive_visitor end_primitive;
-   end_primitive.run(shader->ir);
-   prog->Geom.UsesEndPrimitive = end_primitive.end_primitive_found();
+      /* From the ARB_gpu_shader5 spec:
+       *
+       *   "Multiple vertex streams are supported only if the output primitive
+       *    type is declared to be "points".  A program will fail to link if it
+       *    contains a geometry shader calling EmitStreamVertex() or
+       *    EndStreamPrimitive() if its output primitive type is not "points".
+       *
+       * However, in the same spec:
+       *
+       *   "The function EmitVertex() is equivalent to calling EmitStreamVertex()
+       *    with <stream> set to zero."
+       *
+       * And:
+       *
+       *   "The function EndPrimitive() is equivalent to calling
+       *    EndStreamPrimitive() with <stream> set to zero."
+       *
+       * Since we can call EmitVertex() and EndPrimitive() when we output
+       * primitives other than points, calling EmitStreamVertex(0) or
+       * EmitEndPrimitive(0) should not produce errors. This it also what Nvidia
+       * does. Currently we only set prog->Geom.UsesStreams to TRUE when
+       * EmitStreamVertex() or EmitEndPrimitive() are called with a non-zero
+       * stream.
+       */
+      if (prog->Geom.UsesStreams && prog->Geom.OutputType != GL_POINTS) {
+         linker_error(prog, "EmitStreamVertex(n) and EndStreamPrimitive(n) "
+                      "with n>0 requires point output");
+      }
+   }
 }
 
 
@@ -574,8 +692,8 @@ cross_validate_globals(struct gl_shader_program *prog,
       if (shader_list[i] == NULL)
         continue;
 
-      foreach_list(node, shader_list[i]->ir) {
-        ir_variable *const var = ((ir_instruction *) node)->as_variable();
+      foreach_in_list(ir_instruction, node, shader_list[i]->ir) {
+        ir_variable *const var = node->as_variable();
 
         if (var == NULL)
            continue;
@@ -844,8 +962,7 @@ populate_symbol_table(gl_shader *sh)
 {
    sh->symbols = new(sh) glsl_symbol_table;
 
-   foreach_list(node, sh->ir) {
-      ir_instruction *const inst = (ir_instruction *) node;
+   foreach_in_list(ir_instruction, inst, sh->ir) {
       ir_variable *var;
       ir_function *func;
 
@@ -961,9 +1078,7 @@ move_non_declarations(exec_list *instructions, exec_node *last,
       temps = hash_table_ctor(0, hash_table_pointer_hash,
                              hash_table_pointer_compare);
 
-   foreach_list_safe(node, instructions) {
-      ir_instruction *inst = (ir_instruction *) node;
-
+   foreach_in_list_safe(ir_instruction, inst, instructions) {
       if (inst->as_function())
         continue;
 
@@ -1014,7 +1129,8 @@ get_main_function_signature(gl_shader *sh)
        * We don't have to check for multiple definitions of main (in multiple
        * shaders) because that would have already been caught above.
        */
-      ir_function_signature *sig = f->matching_signature(NULL, &void_parameters);
+      ir_function_signature *sig =
+         f->matching_signature(NULL, &void_parameters, false);
       if ((sig != NULL) && sig->is_defined) {
         return sig;
       }
@@ -1194,6 +1310,83 @@ private:
    hash_table *unnamed_interfaces;
 };
 
+/**
+ * Performs the cross-validation of layout qualifiers specified in
+ * redeclaration of gl_FragCoord for the attached fragment shaders,
+ * and propagates them to the linked FS and linked shader program.
+ */
+static void
+link_fs_input_layout_qualifiers(struct gl_shader_program *prog,
+                               struct gl_shader *linked_shader,
+                               struct gl_shader **shader_list,
+                               unsigned num_shaders)
+{
+   linked_shader->redeclares_gl_fragcoord = false;
+   linked_shader->uses_gl_fragcoord = false;
+   linked_shader->origin_upper_left = false;
+   linked_shader->pixel_center_integer = false;
+
+   if (linked_shader->Stage != MESA_SHADER_FRAGMENT ||
+       (prog->Version < 150 && !prog->ARB_fragment_coord_conventions_enable))
+      return;
+
+   for (unsigned i = 0; i < num_shaders; i++) {
+      struct gl_shader *shader = shader_list[i];
+      /* From the GLSL 1.50 spec, page 39:
+       *
+       *   "If gl_FragCoord is redeclared in any fragment shader in a program,
+       *    it must be redeclared in all the fragment shaders in that program
+       *    that have a static use gl_FragCoord."
+       *
+       * Exclude the case when one of the 'linked_shader' or 'shader' redeclares
+       * gl_FragCoord with no layout qualifiers but the other one doesn't
+       * redeclare it. If we strictly follow GLSL 1.50 spec's language, it
+       * should be a link error. But, generating link error for this case will
+       * be a wrong behaviour which spec didn't intend to do and it could also
+       * break some applications.
+       */
+      if ((linked_shader->redeclares_gl_fragcoord
+           && !shader->redeclares_gl_fragcoord
+           && shader->uses_gl_fragcoord
+           && (linked_shader->origin_upper_left
+               || linked_shader->pixel_center_integer))
+          || (shader->redeclares_gl_fragcoord
+              && !linked_shader->redeclares_gl_fragcoord
+              && linked_shader->uses_gl_fragcoord
+              && (shader->origin_upper_left
+                  || shader->pixel_center_integer))) {
+             linker_error(prog, "fragment shader defined with conflicting "
+                         "layout qualifiers for gl_FragCoord\n");
+      }
+
+      /* From the GLSL 1.50 spec, page 39:
+       *
+       *   "All redeclarations of gl_FragCoord in all fragment shaders in a
+       *    single program must have the same set of qualifiers."
+       */
+      if (linked_shader->redeclares_gl_fragcoord && shader->redeclares_gl_fragcoord
+          && (shader->origin_upper_left != linked_shader->origin_upper_left
+          || shader->pixel_center_integer != linked_shader->pixel_center_integer)) {
+         linker_error(prog, "fragment shader defined with conflicting "
+                      "layout qualifiers for gl_FragCoord\n");
+      }
+
+      /* Update the linked shader state.  Note that uses_gl_fragcoord should
+       * accumulate the results.  The other values should replace.  If there
+       * are multiple redeclarations, all the fields except uses_gl_fragcoord
+       * are already known to be the same.
+       */
+      if (shader->redeclares_gl_fragcoord || shader->uses_gl_fragcoord) {
+         linked_shader->redeclares_gl_fragcoord =
+            shader->redeclares_gl_fragcoord;
+         linked_shader->uses_gl_fragcoord = linked_shader->uses_gl_fragcoord
+            || shader->uses_gl_fragcoord;
+         linked_shader->origin_upper_left = shader->origin_upper_left;
+         linked_shader->pixel_center_integer = shader->pixel_center_integer;
+      }
+   }
+}
+
 /**
  * Performs the cross-validation of geometry shader max_vertices and
  * primitive type layout qualifiers for the attached geometry shaders,
@@ -1206,6 +1399,7 @@ link_gs_inout_layout_qualifiers(struct gl_shader_program *prog,
                                unsigned num_shaders)
 {
    linked_shader->Geom.VerticesOut = 0;
+   linked_shader->Geom.Invocations = 0;
    linked_shader->Geom.InputType = PRIM_UNKNOWN;
    linked_shader->Geom.OutputType = PRIM_UNKNOWN;
 
@@ -1259,6 +1453,18 @@ link_gs_inout_layout_qualifiers(struct gl_shader_program *prog,
         }
         linked_shader->Geom.VerticesOut = shader->Geom.VerticesOut;
       }
+
+      if (shader->Geom.Invocations != 0) {
+        if (linked_shader->Geom.Invocations != 0 &&
+            linked_shader->Geom.Invocations != shader->Geom.Invocations) {
+           linker_error(prog, "geometry shader defined with conflicting "
+                        "invocation count (%d and %d)\n",
+                        linked_shader->Geom.Invocations,
+                        shader->Geom.Invocations);
+           return;
+        }
+        linked_shader->Geom.Invocations = shader->Geom.Invocations;
+      }
    }
 
    /* Just do the intrastage -> interstage propagation right now,
@@ -1285,6 +1491,11 @@ link_gs_inout_layout_qualifiers(struct gl_shader_program *prog,
       return;
    }
    prog->Geom.VerticesOut = linked_shader->Geom.VerticesOut;
+
+   if (linked_shader->Geom.Invocations == 0)
+      linked_shader->Geom.Invocations = 1;
+
+   prog->Geom.Invocations = linked_shader->Geom.Invocations;
 }
 
 
@@ -1383,13 +1594,15 @@ link_intrastage_shaders(void *mem_ctx,
    const unsigned num_uniform_blocks =
       link_uniform_blocks(mem_ctx, prog, shader_list, num_shaders,
                           &uniform_blocks);
+   if (!prog->LinkStatus)
+      return NULL;
 
    /* Check that there is only a single definition of each function signature
     * across all shaders.
     */
    for (unsigned i = 0; i < (num_shaders - 1); i++) {
-      foreach_list(node, shader_list[i]->ir) {
-        ir_function *const f = ((ir_instruction *) node)->as_function();
+      foreach_in_list(ir_instruction, node, shader_list[i]->ir) {
+        ir_function *const f = node->as_function();
 
         if (f == NULL)
            continue;
@@ -1404,9 +1617,7 @@ link_intrastage_shaders(void *mem_ctx,
            if (other == NULL)
               continue;
 
-           foreach_list(n, &f->signatures) {
-              ir_function_signature *sig = (ir_function_signature *) n;
-
+           foreach_in_list(ir_function_signature, sig, &f->signatures) {
               if (!sig->is_defined || sig->is_builtin())
                  continue;
 
@@ -1453,6 +1664,7 @@ link_intrastage_shaders(void *mem_ctx,
    linked->NumUniformBlocks = num_uniform_blocks;
    ralloc_steal(linked, linked->UniformBlocks);
 
+   link_fs_input_layout_qualifiers(prog, linked, shader_list, num_shaders);
    link_gs_inout_layout_qualifiers(prog, linked, shader_list, num_shaders);
    link_cs_input_layout_qualifiers(prog, linked, shader_list, num_shaders);
 
@@ -1519,8 +1731,7 @@ link_intrastage_shaders(void *mem_ctx,
    if (linked->Stage == MESA_SHADER_GEOMETRY) {
       unsigned num_vertices = vertices_per_prim(prog->Geom.InputType);
       geom_array_resize_visitor input_resize_visitor(num_vertices, prog);
-      foreach_list(n, linked->ir) {
-         ir_instruction *ir = (ir_instruction *) n;
+      foreach_in_list(ir_instruction, ir, linked->ir) {
          ir->accept(&input_resize_visitor);
       }
    }
@@ -1558,8 +1769,8 @@ update_array_sizes(struct gl_shader_program *prog)
         if (prog->_LinkedShaders[i] == NULL)
            continue;
 
-      foreach_list(node, prog->_LinkedShaders[i]->ir) {
-        ir_variable *const var = ((ir_instruction *) node)->as_variable();
+      foreach_in_list(ir_instruction, node, prog->_LinkedShaders[i]->ir) {
+        ir_variable *const var = node->as_variable();
 
         if ((var == NULL) || (var->data.mode != ir_var_uniform) ||
             !var->type->is_array())
@@ -1581,8 +1792,8 @@ update_array_sizes(struct gl_shader_program *prog)
               if (prog->_LinkedShaders[j] == NULL)
                  continue;
 
-           foreach_list(node2, prog->_LinkedShaders[j]->ir) {
-              ir_variable *other_var = ((ir_instruction *) node2)->as_variable();
+           foreach_in_list(ir_instruction, node2, prog->_LinkedShaders[j]->ir) {
+              ir_variable *other_var = node2->as_variable();
               if (!other_var)
                  continue;
 
@@ -1724,8 +1935,8 @@ assign_attribute_or_color_locations(gl_shader_program *prog,
 
    unsigned num_attr = 0;
 
-   foreach_list(node, sh->ir) {
-      ir_variable *const var = ((ir_instruction *) node)->as_variable();
+   foreach_in_list(ir_instruction, node, sh->ir) {
+      ir_variable *const var = node->as_variable();
 
       if ((var == NULL) || (var->data.mode != (unsigned) direction))
         continue;
@@ -1780,10 +1991,12 @@ assign_attribute_or_color_locations(gl_shader_program *prog,
             *     active attribute array, both of which require multiple
             *     contiguous generic attributes."
             *
-            * Previous versions of the spec contain similar language but omit
-            * the bit about attribute arrays.
+            * I think above text prohibits the aliasing of explicit and
+            * automatic assignments. But, aliasing is allowed in manual
+            * assignments of attribute locations. See below comments for
+            * the details.
             *
-            * Page 61 of the OpenGL 4.0 spec also says:
+            * From OpenGL 4.0 spec, page 61:
             *
             *     "It is possible for an application to bind more than one
             *     attribute name to the same location. This is referred to as
@@ -1796,29 +2009,84 @@ assign_attribute_or_color_locations(gl_shader_program *prog,
             *     but implementations are not required to generate an error
             *     in this case."
             *
-            * These two paragraphs are either somewhat contradictory, or I
-            * don't fully understand one or both of them.
-            */
-           /* FINISHME: The code as currently written does not support
-            * FINISHME: attribute location aliasing (see comment above).
+            * From GLSL 4.30 spec, page 54:
+            *
+            *    "A program will fail to link if any two non-vertex shader
+            *     input variables are assigned to the same location. For
+            *     vertex shaders, multiple input variables may be assigned
+            *     to the same location using either layout qualifiers or via
+            *     the OpenGL API. However, such aliasing is intended only to
+            *     support vertex shaders where each execution path accesses
+            *     at most one input per each location. Implementations are
+            *     permitted, but not required, to generate link-time errors
+            *     if they detect that every path through the vertex shader
+            *     executable accesses multiple inputs assigned to any single
+            *     location. For all shader types, a program will fail to link
+            *     if explicit location assignments leave the linker unable
+            *     to find space for other variables without explicit
+            *     assignments."
+            *
+            * From OpenGL ES 3.0 spec, page 56:
+            *
+            *    "Binding more than one attribute name to the same location
+            *     is referred to as aliasing, and is not permitted in OpenGL
+            *     ES Shading Language 3.00 vertex shaders. LinkProgram will
+            *     fail when this condition exists. However, aliasing is
+            *     possible in OpenGL ES Shading Language 1.00 vertex shaders.
+            *     This will only work if only one of the aliased attributes
+            *     is active in the executable program, or if no path through
+            *     the shader consumes more than one attribute of a set of
+            *     attributes aliased to the same location. A link error can
+            *     occur if the linker determines that every path through the
+            *     shader consumes multiple aliased attributes, but implemen-
+            *     tations are not required to generate an error in this case."
+            *
+            * After looking at above references from OpenGL, OpenGL ES and
+            * GLSL specifications, we allow aliasing of vertex input variables
+            * in: OpenGL 2.0 (and above) and OpenGL ES 2.0.
+            *
+            * NOTE: This is not required by the spec but its worth mentioning
+            * here that we're not doing anything to make sure that no path
+            * through the vertex shader executable accesses multiple inputs
+            * assigned to any single location.
             */
+
            /* Mask representing the contiguous slots that will be used by
             * this attribute.
             */
            const unsigned attr = var->data.location - generic_base;
            const unsigned use_mask = (1 << slots) - 1;
+            const char *const string = (target_index == MESA_SHADER_VERTEX)
+               ? "vertex shader input" : "fragment shader output";
+
+            /* Generate a link error if the requested locations for this
+             * attribute exceed the maximum allowed attribute location.
+             */
+            if (attr + slots > max_index) {
+               linker_error(prog,
+                           "insufficient contiguous locations "
+                           "available for %s `%s' %d %d %d", string,
+                           var->name, used_locations, use_mask, attr);
+               return false;
+            }
 
            /* Generate a link error if the set of bits requested for this
             * attribute overlaps any previously allocated bits.
             */
            if ((~(use_mask << attr) & used_locations) != used_locations) {
-              const char *const string = (target_index == MESA_SHADER_VERTEX)
-                 ? "vertex shader input" : "fragment shader output";
-              linker_error(prog,
-                           "insufficient contiguous locations "
-                           "available for %s `%s' %d %d %d", string,
-                           var->name, used_locations, use_mask, attr);
-              return false;
+               if (target_index == MESA_SHADER_FRAGMENT ||
+                   (prog->IsES && prog->Version >= 300)) {
+                  linker_error(prog,
+                               "overlapping location is assigned "
+                               "to %s `%s' %d %d %d\n", string,
+                               var->name, used_locations, use_mask, attr);
+                  return false;
+               } else {
+                  linker_warning(prog,
+                                 "overlapping location is assigned "
+                                 "to %s `%s' %d %d %d\n", string,
+                                 var->name, used_locations, use_mask, attr);
+               }
            }
 
            used_locations |= (use_mask << attr);
@@ -1886,8 +2154,8 @@ assign_attribute_or_color_locations(gl_shader_program *prog,
 void
 demote_shader_inputs_and_outputs(gl_shader *sh, enum ir_variable_mode mode)
 {
-   foreach_list(node, sh->ir) {
-      ir_variable *const var = ((ir_instruction *) node)->as_variable();
+   foreach_in_list(ir_instruction, node, sh->ir) {
+      ir_variable *const var = node->as_variable();
 
       if ((var == NULL) || (var->data.mode != int(mode)))
         continue;
@@ -1922,8 +2190,8 @@ store_fragdepth_layout(struct gl_shader_program *prog)
     * We're only interested in the cases where the variable is NOT removed
     * from the IR.
     */
-   foreach_list(node, ir) {
-      ir_variable *const var = ((ir_instruction *) node)->as_variable();
+   foreach_in_list(ir_instruction, node, ir) {
+      ir_variable *const var = node->as_variable();
 
       if (var == NULL || var->data.mode != ir_var_shader_out) {
          continue;
@@ -2054,8 +2322,8 @@ check_image_resources(struct gl_context *ctx, struct gl_shader_program *prog)
          total_image_units += sh->NumImages;
 
          if (i == MESA_SHADER_FRAGMENT) {
-            foreach_list(node, sh->ir) {
-               ir_variable *var = ((ir_instruction *)node)->as_variable();
+            foreach_in_list(ir_instruction, node, sh->ir) {
+               ir_variable *var = node->as_variable();
                if (var && var->data.mode == ir_var_shader_out)
                   fragment_outputs += var->type->count_attribute_slots();
             }
@@ -2071,6 +2339,117 @@ check_image_resources(struct gl_context *ctx, struct gl_shader_program *prog)
       linker_error(prog, "Too many combined image uniforms and fragment outputs");
 }
 
+
+/**
+ * Initializes explicit location slots to INACTIVE_UNIFORM_EXPLICIT_LOCATION
+ * for a variable, checks for overlaps between other uniforms using explicit
+ * locations.
+ */
+static bool
+reserve_explicit_locations(struct gl_shader_program *prog,
+                           string_to_uint_map *map, ir_variable *var)
+{
+   unsigned slots = var->type->uniform_locations();
+   unsigned max_loc = var->data.location + slots - 1;
+
+   /* Resize remap table if locations do not fit in the current one. */
+   if (max_loc + 1 > prog->NumUniformRemapTable) {
+      prog->UniformRemapTable =
+         reralloc(prog, prog->UniformRemapTable,
+                  gl_uniform_storage *,
+                  max_loc + 1);
+
+      if (!prog->UniformRemapTable) {
+         linker_error(prog, "Out of memory during linking.");
+         return false;
+      }
+
+      /* Initialize allocated space. */
+      for (unsigned i = prog->NumUniformRemapTable; i < max_loc + 1; i++)
+         prog->UniformRemapTable[i] = NULL;
+
+      prog->NumUniformRemapTable = max_loc + 1;
+   }
+
+   for (unsigned i = 0; i < slots; i++) {
+      unsigned loc = var->data.location + i;
+
+      /* Check if location is already used. */
+      if (prog->UniformRemapTable[loc] == INACTIVE_UNIFORM_EXPLICIT_LOCATION) {
+
+         /* Possibly same uniform from a different stage, this is ok. */
+         unsigned hash_loc;
+         if (map->get(hash_loc, var->name) && hash_loc == loc - i)
+               continue;
+
+         /* ARB_explicit_uniform_location specification states:
+          *
+          *     "No two default-block uniform variables in the program can have
+          *     the same location, even if they are unused, otherwise a compiler
+          *     or linker error will be generated."
+          */
+         linker_error(prog,
+                      "location qualifier for uniform %s overlaps"
+                      "previously used location",
+                      var->name);
+         return false;
+      }
+
+      /* Initialize location as inactive before optimization
+       * rounds and location assignment.
+       */
+      prog->UniformRemapTable[loc] = INACTIVE_UNIFORM_EXPLICIT_LOCATION;
+   }
+
+   /* Note, base location used for arrays. */
+   map->put(var->data.location, var->name);
+
+   return true;
+}
+
+/**
+ * Check and reserve all explicit uniform locations, called before
+ * any optimizations happen to handle also inactive uniforms and
+ * inactive array elements that may get trimmed away.
+ */
+static void
+check_explicit_uniform_locations(struct gl_context *ctx,
+                                 struct gl_shader_program *prog)
+{
+   if (!ctx->Extensions.ARB_explicit_uniform_location)
+      return;
+
+   /* This map is used to detect if overlapping explicit locations
+    * occur with the same uniform (from different stage) or a different one.
+    */
+   string_to_uint_map *uniform_map = new string_to_uint_map;
+
+   if (!uniform_map) {
+      linker_error(prog, "Out of memory during linking.");
+      return;
+   }
+
+   for (unsigned i = 0; i < MESA_SHADER_STAGES; i++) {
+      struct gl_shader *sh = prog->_LinkedShaders[i];
+
+      if (!sh)
+         continue;
+
+      foreach_in_list(ir_instruction, node, sh->ir) {
+         ir_variable *var = node->as_variable();
+         if ((var && var->data.mode == ir_var_uniform) &&
+             var->data.explicit_location) {
+            if (!reserve_explicit_locations(prog, uniform_map, var)) {
+               delete uniform_map;
+               return;
+            }
+         }
+      }
+   }
+
+   delete uniform_map;
+}
+
 void
 link_shaders(struct gl_context *ctx, struct gl_shader_program *prog)
 {
@@ -2097,6 +2476,7 @@ link_shaders(struct gl_context *ctx, struct gl_shader_program *prog)
    ralloc_free(prog->AtomicBuffers);
    prog->AtomicBuffers = NULL;
    prog->NumAtomicBuffers = 0;
+   prog->ARB_fragment_coord_conventions_enable = false;
 
    /* Separate the shaders into groups based on their type.
     */
@@ -2123,6 +2503,9 @@ link_shaders(struct gl_context *ctx, struct gl_shader_program *prog)
         goto done;
       }
 
+      prog->ARB_fragment_coord_conventions_enable |=
+         prog->Shaders[i]->ARB_fragment_coord_conventions_enable;
+
       gl_shader_stage shader_type = prog->Shaders[i]->Stage;
       shader_list[shader_type][num_shaders[shader_type]] = prog->Shaders[i];
       num_shaders[shader_type]++;
@@ -2143,7 +2526,8 @@ link_shaders(struct gl_context *ctx, struct gl_shader_program *prog)
    /* Geometry shaders have to be linked with vertex shaders.
     */
    if (num_shaders[MESA_SHADER_GEOMETRY] > 0 &&
-       num_shaders[MESA_SHADER_VERTEX] == 0) {
+       num_shaders[MESA_SHADER_VERTEX] == 0 &&
+       !prog->SeparateShader) {
       linker_error(prog, "Geometry shader must be linked with "
                   "vertex shader\n");
       goto done;
@@ -2214,6 +2598,10 @@ link_shaders(struct gl_context *ctx, struct gl_shader_program *prog)
          break;
    }
 
+   check_explicit_uniform_locations(ctx, prog);
+   if (!prog->LinkStatus)
+      goto done;
+
    /* Validate the inputs of each stage with the output of the preceding
     * stage.
     */
@@ -2274,28 +2662,24 @@ link_shaders(struct gl_context *ctx, struct gl_shader_program *prog)
       if (!prog->LinkStatus)
         goto done;
 
-      if (ctx->ShaderCompilerOptions[i].LowerClipDistance) {
+      if (ctx->Const.ShaderCompilerOptions[i].LowerClipDistance) {
          lower_clip_distance(prog->_LinkedShaders[i]);
       }
 
-      unsigned max_unroll = ctx->ShaderCompilerOptions[i].MaxUnrollIterations;
-
-      while (do_common_optimization(prog->_LinkedShaders[i]->ir, true, false, max_unroll, &ctx->ShaderCompilerOptions[i]))
+      while (do_common_optimization(prog->_LinkedShaders[i]->ir, true, false,
+                                    &ctx->Const.ShaderCompilerOptions[i],
+                                    ctx->Const.NativeIntegers))
         ;
    }
 
+   /* Check and validate stream emissions in geometry shaders */
+   validate_geometry_shader_emissions(ctx, prog);
+
    /* Mark all generic shader inputs and outputs as unpaired. */
-   if (prog->_LinkedShaders[MESA_SHADER_VERTEX] != NULL) {
-      link_invalidate_variable_locations(
-            prog->_LinkedShaders[MESA_SHADER_VERTEX]->ir);
-   }
-   if (prog->_LinkedShaders[MESA_SHADER_GEOMETRY] != NULL) {
-      link_invalidate_variable_locations(
-            prog->_LinkedShaders[MESA_SHADER_GEOMETRY]->ir);
-   }
-   if (prog->_LinkedShaders[MESA_SHADER_FRAGMENT] != NULL) {
-      link_invalidate_variable_locations(
-            prog->_LinkedShaders[MESA_SHADER_FRAGMENT]->ir);
+   for (unsigned i = MESA_SHADER_VERTEX; i <= MESA_SHADER_FRAGMENT; i++) {
+      if (prog->_LinkedShaders[i] != NULL) {
+         link_invalidate_variable_locations(prog->_LinkedShaders[i]->ir);
+      }
    }
 
    /* FINISHME: The value of the max_attribute_index parameter is
@@ -2352,7 +2736,7 @@ link_shaders(struct gl_context *ctx, struct gl_shader_program *prog)
    if (last >= 0 && last < MESA_SHADER_FRAGMENT) {
       gl_shader *const sh = prog->_LinkedShaders[last];
 
-      if (num_tfeedback_decls != 0) {
+      if (num_tfeedback_decls != 0 || prog->SeparateShader) {
          /* There was no fragment shader, but we still have to assign varying
           * locations for use by transform feedback.
           */
@@ -2366,7 +2750,8 @@ link_shaders(struct gl_context *ctx, struct gl_shader_program *prog)
       do_dead_builtin_varyings(ctx, sh, NULL,
                                num_tfeedback_decls, tfeedback_decls);
 
-      demote_shader_inputs_and_outputs(sh, ir_var_shader_out);
+      if (!prog->SeparateShader)
+         demote_shader_inputs_and_outputs(sh, ir_var_shader_out);
 
       /* Eliminate code that is now dead due to unused outputs being demoted.
        */
@@ -2381,7 +2766,16 @@ link_shaders(struct gl_context *ctx, struct gl_shader_program *prog)
       do_dead_builtin_varyings(ctx, NULL, sh,
                                num_tfeedback_decls, tfeedback_decls);
 
-      demote_shader_inputs_and_outputs(sh, ir_var_shader_in);
+      if (prog->SeparateShader) {
+         if (!assign_varying_locations(ctx, mem_ctx, prog,
+                                       NULL /* producer */,
+                                       sh /* consumer */,
+                                       0 /* num_tfeedback_decls */,
+                                       NULL /* tfeedback_decls */,
+                                       0 /* gs_input_vertices */))
+            goto done;
+      } else
+         demote_shader_inputs_and_outputs(sh, ir_var_shader_in);
 
       while (do_dead_code(sh->ir, false))
          ;
@@ -2429,7 +2823,7 @@ link_shaders(struct gl_context *ctx, struct gl_shader_program *prog)
       goto done;
 
    update_array_sizes(prog);
-   link_assign_uniform_locations(prog);
+   link_assign_uniform_locations(prog, ctx->Const.UniformBooleanTrue);
    link_assign_atomic_counter_resources(ctx, prog);
    store_fragdepth_layout(prog);
 
@@ -2446,7 +2840,7 @@ link_shaders(struct gl_context *ctx, struct gl_shader_program *prog)
     * fragment shader) is absent. So, the extension shouldn't change the
     * behavior specified in GLSL specification.
     */
-   if (!prog->InternalSeparateShader && ctx->API == API_OPENGLES2) {
+   if (!prog->SeparateShader && ctx->API == API_OPENGLES2) {
       if (prog->_LinkedShaders[MESA_SHADER_VERTEX] == NULL) {
         linker_error(prog, "program lacks a vertex shader\n");
       } else if (prog->_LinkedShaders[MESA_SHADER_FRAGMENT] == NULL) {