SPIRV/SpvBuilder.cpp

   1 //
   2 //Copyright (C) 2014 LunarG, Inc.
   3 //
   4 //All rights reserved.
   5 //
   6 //Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7 //modification, are permitted provided that the following conditions
   8 //are met:
   9 //
  10 //    Redistributions of source code must retain the above copyright
  11 //    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12 //
  13 //    Redistributions in binary form must reproduce the above
  14 //    copyright notice, this list of conditions and the following
  15 //    disclaimer in the documentation and/or other materials provided
  16 //    with the distribution.
  17 //
  18 //    Neither the name of 3Dlabs Inc. Ltd. nor the names of its
  19 //    contributors may be used to endorse or promote products derived
  20 //    from this software without specific prior written permission.
  21 //
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  23 //"AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
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  28 //BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
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  30 //CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  31 //LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN
  32 //ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
  33 //POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  34
  35 //
  36 // Author: John Kessenich, LunarG
  37 //
  38
  39 //
  40 // Helper for making SPIR-V IR.  Generally, this is documented in the header
  41 // SpvBuilder.h.
  42 //
  43
  44 #include <assert.h>
  45 #include <stdio.h>
  46 #include <stdlib.h>
  47
  48 #include <unordered_set>
  49
  50 #include "SpvBuilder.h"
  51
  52 #ifndef _WIN32
  53     #include <cstdio>
  54 #endif
  55
  56 namespace spv {
  57
  58 Builder::Builder(unsigned int magicNumber) :
  59     source(SourceLanguageUnknown),
  60     sourceVersion(0),
  61     addressModel(AddressingModelLogical),
  62     memoryModel(MemoryModelGLSL450),
  63     builderNumber(magicNumber),
  64     buildPoint(0),
  65     uniqueId(0),
  66     mainFunction(0)
  67 {
  68     clearAccessChain();
  69 }
  70
  71 Builder::~Builder()
  72 {
  73 }
  74
  75 Id Builder::import(const char* name)
  76 {
  77     Instruction* import = new Instruction(getUniqueId(), NoType, OpExtInstImport);
  78     import->addStringOperand(name);
  79
  80     imports.push_back(std::unique_ptr<Instruction>(import));
  81     return import->getResultId();
  82 }
  83
  84 // For creating new groupedTypes (will return old type if the requested one was already made).
  85 Id Builder::makeVoidType()
  86 {
  87     Instruction* type;
  88     if (groupedTypes[OpTypeVoid].size() == 0) {
  89         type = new Instruction(getUniqueId(), NoType, OpTypeVoid);
  90         groupedTypes[OpTypeVoid].push_back(type);
  91         constantsTypesGlobals.push_back(std::unique_ptr<Instruction>(type));
  92         module.mapInstruction(type);
  93     } else
  94         type = groupedTypes[OpTypeVoid].back();
  95
  96     return type->getResultId();
  97 }
  98
  99 Id Builder::makeBoolType()
 100 {
 101     Instruction* type;
 102     if (groupedTypes[OpTypeBool].size() == 0) {
 103         type = new Instruction(getUniqueId(), NoType, OpTypeBool);
 104         groupedTypes[OpTypeBool].push_back(type);
 105         constantsTypesGlobals.push_back(std::unique_ptr<Instruction>(type));
 106         module.mapInstruction(type);
 107     } else
 108         type = groupedTypes[OpTypeBool].back();
 109
 110     return type->getResultId();
 111 }
 112
 113 Id Builder::makeSamplerType()
 114 {
 115     Instruction* type;
 116     if (groupedTypes[OpTypeSampler].size() == 0) {
 117         type = new Instruction(getUniqueId(), NoType, OpTypeSampler);
 118         groupedTypes[OpTypeSampler].push_back(type);
 119         constantsTypesGlobals.push_back(std::unique_ptr<Instruction>(type));
 120         module.mapInstruction(type);
 121     } else
 122         type = groupedTypes[OpTypeSampler].back();
 123
 124     return type->getResultId();
 125 }
 126
 127 Id Builder::makePointer(StorageClass storageClass, Id pointee)
 128 {
 129     // try to find it
 130     Instruction* type;
 131     for (int t = 0; t < (int)groupedTypes[OpTypePointer].size(); ++t) {
 132         type = groupedTypes[OpTypePointer][t];
 133         if (type->getImmediateOperand(0) == (unsigned)storageClass &&
 134             type->getIdOperand(1) == pointee)
 135             return type->getResultId();
 136     }
 137
 138     // not found, make it
 139     type = new Instruction(getUniqueId(), NoType, OpTypePointer);
 140     type->addImmediateOperand(storageClass);
 141     type->addIdOperand(pointee);
 142     groupedTypes[OpTypePointer].push_back(type);
 143     constantsTypesGlobals.push_back(std::unique_ptr<Instruction>(type));
 144     module.mapInstruction(type);
 145
 146     return type->getResultId();
 147 }
 148
 149 Id Builder::makeIntegerType(int width, bool hasSign)
 150 {
 151     // try to find it
 152     Instruction* type;
 153     for (int t = 0; t < (int)groupedTypes[OpTypeInt].size(); ++t) {
 154         type = groupedTypes[OpTypeInt][t];
 155         if (type->getImmediateOperand(0) == (unsigned)width &&
 156             type->getImmediateOperand(1) == (hasSign ? 1u : 0u))
 157             return type->getResultId();
 158     }
 159
 160     // not found, make it
 161     type = new Instruction(getUniqueId(), NoType, OpTypeInt);
 162     type->addImmediateOperand(width);
 163     type->addImmediateOperand(hasSign ? 1 : 0);
 164     groupedTypes[OpTypeInt].push_back(type);
 165     constantsTypesGlobals.push_back(std::unique_ptr<Instruction>(type));
 166     module.mapInstruction(type);
 167
 168     return type->getResultId();
 169 }
 170
 171 Id Builder::makeFloatType(int width)
 172 {
 173     // try to find it
 174     Instruction* type;
 175     for (int t = 0; t < (int)groupedTypes[OpTypeFloat].size(); ++t) {
 176         type = groupedTypes[OpTypeFloat][t];
 177         if (type->getImmediateOperand(0) == (unsigned)width)
 178             return type->getResultId();
 179     }
 180
 181     // not found, make it
 182     type = new Instruction(getUniqueId(), NoType, OpTypeFloat);
 183     type->addImmediateOperand(width);
 184     groupedTypes[OpTypeFloat].push_back(type);
 185     constantsTypesGlobals.push_back(std::unique_ptr<Instruction>(type));
 186     module.mapInstruction(type);
 187
 188     return type->getResultId();
 189 }
 190
 191 // Make a struct without checking for duplication.
 192 // See makeStructResultType() for non-decorated structs
 193 // needed as the result of some instructions, which does
 194 // check for duplicates.
 195 Id Builder::makeStructType(std::vector<Id>& members, const char* name)
 196 {
 197     // Don't look for previous one, because in the general case,
 198     // structs can be duplicated except for decorations.
 199
 200     // not found, make it
 201     Instruction* type = new Instruction(getUniqueId(), NoType, OpTypeStruct);
 202     for (int op = 0; op < (int)members.size(); ++op)
 203         type->addIdOperand(members[op]);
 204     groupedTypes[OpTypeStruct].push_back(type);
 205     constantsTypesGlobals.push_back(std::unique_ptr<Instruction>(type));
 206     module.mapInstruction(type);
 207     addName(type->getResultId(), name);
 208
 209     return type->getResultId();
 210 }
 211
 212 // Make a struct for the simple results of several instructions,
 213 // checking for duplication.
 214 Id Builder::makeStructResultType(Id type0, Id type1)
 215 {
 216     // try to find it
 217     Instruction* type;
 218     for (int t = 0; t < (int)groupedTypes[OpTypeStruct].size(); ++t) {
 219         type = groupedTypes[OpTypeStruct][t];
 220         if (type->getNumOperands() != 2)
 221             continue;
 222         if (type->getIdOperand(0) != type0 ||
 223             type->getIdOperand(1) != type1)
 224             continue;
 225         return type->getResultId();
 226     }
 227
 228     // not found, make it
 229     std::vector<spv::Id> members;
 230     members.push_back(type0);
 231     members.push_back(type1);
 232
 233     return makeStructType(members, "ResType");
 234 }
 235
 236 Id Builder::makeVectorType(Id component, int size)
 237 {
 238     // try to find it
 239     Instruction* type;
 240     for (int t = 0; t < (int)groupedTypes[OpTypeVector].size(); ++t) {
 241         type = groupedTypes[OpTypeVector][t];
 242         if (type->getIdOperand(0) == component &&
 243             type->getImmediateOperand(1) == (unsigned)size)
 244             return type->getResultId();
 245     }
 246
 247     // not found, make it
 248     type = new Instruction(getUniqueId(), NoType, OpTypeVector);
 249     type->addIdOperand(component);
 250     type->addImmediateOperand(size);
 251     groupedTypes[OpTypeVector].push_back(type);
 252     constantsTypesGlobals.push_back(std::unique_ptr<Instruction>(type));
 253     module.mapInstruction(type);
 254
 255     return type->getResultId();
 256 }
 257
 258 Id Builder::makeMatrixType(Id component, int cols, int rows)
 259 {
 260     assert(cols <= maxMatrixSize && rows <= maxMatrixSize);
 261
 262     Id column = makeVectorType(component, rows);
 263
 264     // try to find it
 265     Instruction* type;
 266     for (int t = 0; t < (int)groupedTypes[OpTypeMatrix].size(); ++t) {
 267         type = groupedTypes[OpTypeMatrix][t];
 268         if (type->getIdOperand(0) == column &&
 269             type->getImmediateOperand(1) == (unsigned)cols)
 270             return type->getResultId();
 271     }
 272
 273     // not found, make it
 274     type = new Instruction(getUniqueId(), NoType, OpTypeMatrix);
 275     type->addIdOperand(column);
 276     type->addImmediateOperand(cols);
 277     groupedTypes[OpTypeMatrix].push_back(type);
 278     constantsTypesGlobals.push_back(std::unique_ptr<Instruction>(type));
 279     module.mapInstruction(type);
 280
 281     return type->getResultId();
 282 }
 283
 284 // TODO: performance: track arrays per stride
 285 // If a stride is supplied (non-zero) make an array.
 286 // If no stride (0), reuse previous array types.
 287 Id Builder::makeArrayType(Id element, unsigned size, int stride)
 288 {
 289     // First, we need a constant instruction for the size
 290     Id sizeId = makeUintConstant(size);
 291
 292     Instruction* type;
 293     if (stride == 0) {
 294         // try to find existing type
 295         for (int t = 0; t < (int)groupedTypes[OpTypeArray].size(); ++t) {
 296             type = groupedTypes[OpTypeArray][t];
 297             if (type->getIdOperand(0) == element &&
 298                 type->getIdOperand(1) == sizeId)
 299                 return type->getResultId();
 300         }
 301     }
 302
 303     // not found, make it
 304     type = new Instruction(getUniqueId(), NoType, OpTypeArray);
 305     type->addIdOperand(element);
 306     type->addIdOperand(sizeId);
 307     groupedTypes[OpTypeArray].push_back(type);
 308     constantsTypesGlobals.push_back(std::unique_ptr<Instruction>(type));
 309     module.mapInstruction(type);
 310
 311     return type->getResultId();
 312 }
 313
 314 Id Builder::makeRuntimeArray(Id element)
 315 {
 316     Instruction* type = new Instruction(getUniqueId(), NoType, OpTypeRuntimeArray);
 317     type->addIdOperand(element);
 318     constantsTypesGlobals.push_back(std::unique_ptr<Instruction>(type));
 319     module.mapInstruction(type);
 320
 321     return type->getResultId();
 322 }
 323
 324 Id Builder::makeFunctionType(Id returnType, std::vector<Id>& paramTypes)
 325 {
 326     // try to find it
 327     Instruction* type;
 328     for (int t = 0; t < (int)groupedTypes[OpTypeFunction].size(); ++t) {
 329         type = groupedTypes[OpTypeFunction][t];
 330         if (type->getIdOperand(0) != returnType || (int)paramTypes.size() != type->getNumOperands() - 1)
 331             continue;
 332         bool mismatch = false;
 333         for (int p = 0; p < (int)paramTypes.size(); ++p) {
 334             if (paramTypes[p] != type->getIdOperand(p + 1)) {
 335                 mismatch = true;
 336                 break;
 337             }
 338         }
 339         if (! mismatch)
 340             return type->getResultId();
 341     }
 342
 343     // not found, make it
 344     type = new Instruction(getUniqueId(), NoType, OpTypeFunction);
 345     type->addIdOperand(returnType);
 346     for (int p = 0; p < (int)paramTypes.size(); ++p)
 347         type->addIdOperand(paramTypes[p]);
 348     groupedTypes[OpTypeFunction].push_back(type);
 349     constantsTypesGlobals.push_back(std::unique_ptr<Instruction>(type));
 350     module.mapInstruction(type);
 351
 352     return type->getResultId();
 353 }
 354
 355 Id Builder::makeImageType(Id sampledType, Dim dim, bool depth, bool arrayed, bool ms, unsigned sampled, ImageFormat format)
 356 {
 357     // try to find it
 358     Instruction* type;
 359     for (int t = 0; t < (int)groupedTypes[OpTypeImage].size(); ++t) {
 360         type = groupedTypes[OpTypeImage][t];
 361         if (type->getIdOperand(0) == sampledType &&
 362             type->getImmediateOperand(1) == (unsigned int)dim &&
 363             type->getImmediateOperand(2) == (  depth ? 1u : 0u) &&
 364             type->getImmediateOperand(3) == (arrayed ? 1u : 0u) &&
 365             type->getImmediateOperand(4) == (     ms ? 1u : 0u) &&
 366             type->getImmediateOperand(5) == sampled &&
 367             type->getImmediateOperand(6) == (unsigned int)format)
 368             return type->getResultId();
 369     }
 370
 371     // not found, make it
 372     type = new Instruction(getUniqueId(), NoType, OpTypeImage);
 373     type->addIdOperand(sampledType);
 374     type->addImmediateOperand(   dim);
 375     type->addImmediateOperand(  depth ? 1 : 0);
 376     type->addImmediateOperand(arrayed ? 1 : 0);
 377     type->addImmediateOperand(     ms ? 1 : 0);
 378     type->addImmediateOperand(sampled);
 379     type->addImmediateOperand((unsigned int)format);
 380
 381     groupedTypes[OpTypeImage].push_back(type);
 382     constantsTypesGlobals.push_back(std::unique_ptr<Instruction>(type));
 383     module.mapInstruction(type);
 384
 385     return type->getResultId();
 386 }
 387
 388 Id Builder::makeSampledImageType(Id imageType)
 389 {
 390     // try to find it
 391     Instruction* type;
 392     for (int t = 0; t < (int)groupedTypes[OpTypeSampledImage].size(); ++t) {
 393         type = groupedTypes[OpTypeSampledImage][t];
 394         if (type->getIdOperand(0) == imageType)
 395             return type->getResultId();
 396     }
 397
 398     // not found, make it
 399     type = new Instruction(getUniqueId(), NoType, OpTypeSampledImage);
 400     type->addIdOperand(imageType);
 401
 402     groupedTypes[OpTypeSampledImage].push_back(type);
 403     constantsTypesGlobals.push_back(std::unique_ptr<Instruction>(type));
 404     module.mapInstruction(type);
 405
 406     return type->getResultId();
 407 }
 408
 409 Id Builder::getDerefTypeId(Id resultId) const
 410 {
 411     Id typeId = getTypeId(resultId);
 412     assert(isPointerType(typeId));
 413
 414     return module.getInstruction(typeId)->getImmediateOperand(1);
 415 }
 416
 417 Op Builder::getMostBasicTypeClass(Id typeId) const
 418 {
 419     Instruction* instr = module.getInstruction(typeId);
 420
 421     Op typeClass = instr->getOpCode();
 422     switch (typeClass)
 423     {
 424     case OpTypeVoid:
 425     case OpTypeBool:
 426     case OpTypeInt:
 427     case OpTypeFloat:
 428     case OpTypeStruct:
 429         return typeClass;
 430     case OpTypeVector:
 431     case OpTypeMatrix:
 432     case OpTypeArray:
 433     case OpTypeRuntimeArray:
 434         return getMostBasicTypeClass(instr->getIdOperand(0));
 435     case OpTypePointer:
 436         return getMostBasicTypeClass(instr->getIdOperand(1));
 437     default:
 438         assert(0);
 439         return OpTypeFloat;
 440     }
 441 }
 442
 443 int Builder::getNumTypeConstituents(Id typeId) const
 444 {
 445     Instruction* instr = module.getInstruction(typeId);
 446
 447     switch (instr->getOpCode())
 448     {
 449     case OpTypeBool:
 450     case OpTypeInt:
 451     case OpTypeFloat:
 452         return 1;
 453     case OpTypeVector:
 454     case OpTypeMatrix:
 455     case OpTypeArray:
 456         return instr->getImmediateOperand(1);
 457     case OpTypeStruct:
 458         return instr->getNumOperands();
 459     default:
 460         assert(0);
 461         return 1;
 462     }
 463 }
 464
 465 // Return the lowest-level type of scalar that an homogeneous composite is made out of.
 466 // Typically, this is just to find out if something is made out of ints or floats.
 467 // However, it includes returning a structure, if say, it is an array of structure.
 468 Id Builder::getScalarTypeId(Id typeId) const
 469 {
 470     Instruction* instr = module.getInstruction(typeId);
 471
 472     Op typeClass = instr->getOpCode();
 473     switch (typeClass)
 474     {
 475     case OpTypeVoid:
 476     case OpTypeBool:
 477     case OpTypeInt:
 478     case OpTypeFloat:
 479     case OpTypeStruct:
 480         return instr->getResultId();
 481     case OpTypeVector:
 482     case OpTypeMatrix:
 483     case OpTypeArray:
 484     case OpTypeRuntimeArray:
 485     case OpTypePointer:
 486         return getScalarTypeId(getContainedTypeId(typeId));
 487     default:
 488         assert(0);
 489         return NoResult;
 490     }
 491 }
 492
 493 // Return the type of 'member' of a composite.
 494 Id Builder::getContainedTypeId(Id typeId, int member) const
 495 {
 496     Instruction* instr = module.getInstruction(typeId);
 497
 498     Op typeClass = instr->getOpCode();
 499     switch (typeClass)
 500     {
 501     case OpTypeVector:
 502     case OpTypeMatrix:
 503     case OpTypeArray:
 504     case OpTypeRuntimeArray:
 505         return instr->getIdOperand(0);
 506     case OpTypePointer:
 507         return instr->getIdOperand(1);
 508     case OpTypeStruct:
 509         return instr->getIdOperand(member);
 510     default:
 511         assert(0);
 512         return NoResult;
 513     }
 514 }
 515
 516 // Return the immediately contained type of a given composite type.
 517 Id Builder::getContainedTypeId(Id typeId) const
 518 {
 519     return getContainedTypeId(typeId, 0);
 520 }
 521
 522 // See if a scalar constant of this type has already been created, so it
 523 // can be reused rather than duplicated.  (Required by the specification).
 524 Id Builder::findScalarConstant(Op typeClass, Op opcode, Id typeId, unsigned value) const
 525 {
 526     Instruction* constant;
 527     for (int i = 0; i < (int)groupedConstants[typeClass].size(); ++i) {
 528         constant = groupedConstants[typeClass][i];
 529         if (constant->getOpCode() == opcode &&
 530             constant->getTypeId() == typeId &&
 531             constant->getImmediateOperand(0) == value)
 532             return constant->getResultId();
 533     }
 534
 535     return 0;
 536 }
 537
 538 // Version of findScalarConstant (see above) for scalars that take two operands (e.g. a 'double').
 539 Id Builder::findScalarConstant(Op typeClass, Op opcode, Id typeId, unsigned v1, unsigned v2) const
 540 {
 541     Instruction* constant;
 542     for (int i = 0; i < (int)groupedConstants[typeClass].size(); ++i) {
 543         constant = groupedConstants[typeClass][i];
 544         if (constant->getOpCode() == opcode &&
 545             constant->getTypeId() == typeId &&
 546             constant->getImmediateOperand(0) == v1 &&
 547             constant->getImmediateOperand(1) == v2)
 548             return constant->getResultId();
 549     }
 550
 551     return 0;
 552 }
 553
 554 // Return true if consuming 'opcode' means consuming a constant.
 555 // "constant" here means after final transform to executable code,
 556 // the value consumed will be a constant, so includes specialization.
 557 bool Builder::isConstantOpCode(Op opcode) const
 558 {
 559     switch (opcode) {
 560     case OpUndef:
 561     case OpConstantTrue:
 562     case OpConstantFalse:
 563     case OpConstant:
 564     case OpConstantComposite:
 565     case OpConstantSampler:
 566     case OpConstantNull:
 567     case OpSpecConstantTrue:
 568     case OpSpecConstantFalse:
 569     case OpSpecConstant:
 570     case OpSpecConstantComposite:
 571     case OpSpecConstantOp:
 572         return true;
 573     default:
 574         return false;
 575     }
 576 }
 577
 578 Id Builder::makeBoolConstant(bool b, bool specConstant)
 579 {
 580     Id typeId = makeBoolType();
 581     Instruction* constant;
 582     Op opcode = specConstant ? (b ? OpSpecConstantTrue : OpSpecConstantFalse) : (b ? OpConstantTrue : OpConstantFalse);
 583
 584     // See if we already made it
 585     Id existing = 0;
 586     for (int i = 0; i < (int)groupedConstants[OpTypeBool].size(); ++i) {
 587         constant = groupedConstants[OpTypeBool][i];
 588         if (constant->getTypeId() == typeId && constant->getOpCode() == opcode)
 589             existing = constant->getResultId();
 590     }
 591
 592     if (existing)
 593         return existing;
 594
 595     // Make it
 596     Instruction* c = new Instruction(getUniqueId(), typeId, opcode);
 597     constantsTypesGlobals.push_back(std::unique_ptr<Instruction>(c));
 598     groupedConstants[OpTypeBool].push_back(c);
 599     module.mapInstruction(c);
 600
 601     return c->getResultId();
 602 }
 603
 604 Id Builder::makeIntConstant(Id typeId, unsigned value, bool specConstant)
 605 {
 606     Op opcode = specConstant ? OpSpecConstant : OpConstant;
 607     Id existing = findScalarConstant(OpTypeInt, opcode, typeId, value);
 608     if (existing)
 609         return existing;
 610
 611     Instruction* c = new Instruction(getUniqueId(), typeId, opcode);
 612     c->addImmediateOperand(value);
 613     constantsTypesGlobals.push_back(std::unique_ptr<Instruction>(c));
 614     groupedConstants[OpTypeInt].push_back(c);
 615     module.mapInstruction(c);
 616
 617     return c->getResultId();
 618 }
 619
 620 Id Builder::makeFloatConstant(float f, bool specConstant)
 621 {
 622     Op opcode = specConstant ? OpSpecConstant : OpConstant;
 623     Id typeId = makeFloatType(32);
 624     unsigned value = *(unsigned int*)&f;
 625     Id existing = findScalarConstant(OpTypeFloat, opcode, typeId, value);
 626     if (existing)
 627         return existing;
 628
 629     Instruction* c = new Instruction(getUniqueId(), typeId, opcode);
 630     c->addImmediateOperand(value);
 631     constantsTypesGlobals.push_back(std::unique_ptr<Instruction>(c));
 632     groupedConstants[OpTypeFloat].push_back(c);
 633     module.mapInstruction(c);
 634
 635     return c->getResultId();
 636 }
 637
 638 Id Builder::makeDoubleConstant(double d, bool specConstant)
 639 {
 640     Op opcode = specConstant ? OpSpecConstant : OpConstant;
 641     Id typeId = makeFloatType(64);
 642     unsigned long long value = *(unsigned long long*)&d;
 643     unsigned op1 = value & 0xFFFFFFFF;
 644     unsigned op2 = value >> 32;
 645     Id existing = findScalarConstant(OpTypeFloat, opcode, typeId, op1, op2);
 646     if (existing)
 647         return existing;
 648
 649     Instruction* c = new Instruction(getUniqueId(), typeId, opcode);
 650     c->addImmediateOperand(op1);
 651     c->addImmediateOperand(op2);
 652     constantsTypesGlobals.push_back(std::unique_ptr<Instruction>(c));
 653     groupedConstants[OpTypeFloat].push_back(c);
 654     module.mapInstruction(c);
 655
 656     return c->getResultId();
 657 }
 658
 659 Id Builder::findCompositeConstant(Op typeClass, std::vector<Id>& comps) const
 660 {
 661     Instruction* constant = 0;
 662     bool found = false;
 663     for (int i = 0; i < (int)groupedConstants[typeClass].size(); ++i) {
 664         constant = groupedConstants[typeClass][i];
 665
 666         // same shape?
 667         if (constant->getNumOperands() != (int)comps.size())
 668             continue;
 669
 670         // same contents?
 671         bool mismatch = false;
 672         for (int op = 0; op < constant->getNumOperands(); ++op) {
 673             if (constant->getIdOperand(op) != comps[op]) {
 674                 mismatch = true;
 675                 break;
 676             }
 677         }
 678         if (! mismatch) {
 679             found = true;
 680             break;
 681         }
 682     }
 683
 684     return found ? constant->getResultId() : NoResult;
 685 }
 686
 687 // Comments in header
 688 Id Builder::makeCompositeConstant(Id typeId, std::vector<Id>& members)
 689 {
 690     assert(typeId);
 691     Op typeClass = getTypeClass(typeId);
 692
 693     switch (typeClass) {
 694     case OpTypeVector:
 695     case OpTypeArray:
 696     case OpTypeStruct:
 697     case OpTypeMatrix:
 698         break;
 699     default:
 700         assert(0);
 701         return makeFloatConstant(0.0);
 702     }
 703
 704     Id existing = findCompositeConstant(typeClass, members);
 705     if (existing)
 706         return existing;
 707
 708     Instruction* c = new Instruction(getUniqueId(), typeId, OpConstantComposite);
 709     for (int op = 0; op < (int)members.size(); ++op)
 710         c->addIdOperand(members[op]);
 711     constantsTypesGlobals.push_back(std::unique_ptr<Instruction>(c));
 712     groupedConstants[typeClass].push_back(c);
 713     module.mapInstruction(c);
 714
 715     return c->getResultId();
 716 }
 717
 718 Instruction* Builder::addEntryPoint(ExecutionModel model, Function* function, const char* name)
 719 {
 720     Instruction* entryPoint = new Instruction(OpEntryPoint);
 721     entryPoint->addImmediateOperand(model);
 722     entryPoint->addIdOperand(function->getId());
 723     entryPoint->addStringOperand(name);
 724
 725     entryPoints.push_back(std::unique_ptr<Instruction>(entryPoint));
 726
 727     return entryPoint;
 728 }
 729
 730 // Currently relying on the fact that all 'value' of interest are small non-negative values.
 731 void Builder::addExecutionMode(Function* entryPoint, ExecutionMode mode, int value1, int value2, int value3)
 732 {
 733     Instruction* instr = new Instruction(OpExecutionMode);
 734     instr->addIdOperand(entryPoint->getId());
 735     instr->addImmediateOperand(mode);
 736     if (value1 >= 0)
 737         instr->addImmediateOperand(value1);
 738     if (value2 >= 0)
 739         instr->addImmediateOperand(value2);
 740     if (value3 >= 0)
 741         instr->addImmediateOperand(value3);
 742
 743     executionModes.push_back(std::unique_ptr<Instruction>(instr));
 744 }
 745
 746 void Builder::addName(Id id, const char* string)
 747 {
 748     Instruction* name = new Instruction(OpName);
 749     name->addIdOperand(id);
 750     name->addStringOperand(string);
 751
 752     names.push_back(std::unique_ptr<Instruction>(name));
 753 }
 754
 755 void Builder::addMemberName(Id id, int memberNumber, const char* string)
 756 {
 757     Instruction* name = new Instruction(OpMemberName);
 758     name->addIdOperand(id);
 759     name->addImmediateOperand(memberNumber);
 760     name->addStringOperand(string);
 761
 762     names.push_back(std::unique_ptr<Instruction>(name));
 763 }
 764
 765 void Builder::addLine(Id target, Id fileName, int lineNum, int column)
 766 {
 767     Instruction* line = new Instruction(OpLine);
 768     line->addIdOperand(target);
 769     line->addIdOperand(fileName);
 770     line->addImmediateOperand(lineNum);
 771     line->addImmediateOperand(column);
 772
 773     lines.push_back(std::unique_ptr<Instruction>(line));
 774 }
 775
 776 void Builder::addDecoration(Id id, Decoration decoration, int num)
 777 {
 778     if (decoration == (spv::Decoration)spv::BadValue)
 779         return;
 780     Instruction* dec = new Instruction(OpDecorate);
 781     dec->addIdOperand(id);
 782     dec->addImmediateOperand(decoration);
 783     if (num >= 0)
 784         dec->addImmediateOperand(num);
 785
 786     decorations.push_back(std::unique_ptr<Instruction>(dec));
 787 }
 788
 789 void Builder::addMemberDecoration(Id id, unsigned int member, Decoration decoration, int num)
 790 {
 791     Instruction* dec = new Instruction(OpMemberDecorate);
 792     dec->addIdOperand(id);
 793     dec->addImmediateOperand(member);
 794     dec->addImmediateOperand(decoration);
 795     if (num >= 0)
 796         dec->addImmediateOperand(num);
 797
 798     decorations.push_back(std::unique_ptr<Instruction>(dec));
 799 }
 800
 801 // Comments in header
 802 Function* Builder::makeMain()
 803 {
 804     assert(! mainFunction);
 805
 806     Block* entry;
 807     std::vector<Id> params;
 808
 809     mainFunction = makeFunctionEntry(makeVoidType(), "main", params, &entry);
 810
 811     return mainFunction;
 812 }
 813
 814 // Comments in header
 815 Function* Builder::makeFunctionEntry(Id returnType, const char* name, std::vector<Id>& paramTypes, Block **entry)
 816 {
 817     Id typeId = makeFunctionType(returnType, paramTypes);
 818     Id firstParamId = paramTypes.size() == 0 ? 0 : getUniqueIds((int)paramTypes.size());
 819     Function* function = new Function(getUniqueId(), returnType, typeId, firstParamId, module);
 820
 821     if (entry) {
 822         *entry = new Block(getUniqueId(), *function);
 823         function->addBlock(*entry);
 824         setBuildPoint(*entry);
 825     }
 826
 827     if (name)
 828         addName(function->getId(), name);
 829
 830     functions.push_back(std::unique_ptr<Function>(function));
 831
 832     return function;
 833 }
 834
 835 // Comments in header
 836 void Builder::makeReturn(bool implicit, Id retVal)
 837 {
 838     if (retVal) {
 839         Instruction* inst = new Instruction(NoResult, NoType, OpReturnValue);
 840         inst->addIdOperand(retVal);
 841         buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(inst));
 842     } else
 843         buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(new Instruction(NoResult, NoType, OpReturn)));
 844
 845     if (! implicit)
 846         createAndSetNoPredecessorBlock("post-return");
 847 }
 848
 849 // Comments in header
 850 void Builder::leaveFunction()
 851 {
 852     Block* block = buildPoint;
 853     Function& function = buildPoint->getParent();
 854     assert(block);
 855
 856     // If our function did not contain a return, add a return void now.
 857     if (! block->isTerminated()) {
 858
 859         // Whether we're in an unreachable (non-entry) block.
 860         bool unreachable = function.getEntryBlock() != block && block->getNumPredecessors() == 0;
 861
 862         if (unreachable) {
 863             // Given that this block is at the end of a function, it must be right after an
 864             // explicit return, just remove it.
 865             function.popBlock(block);
 866         } else {
 867             // We'll add a return instruction at the end of the current block,
 868             // which for a non-void function is really error recovery (?), as the source
 869             // being translated should have had an explicit return, which would have been
 870             // followed by an unreachable block, which was handled above.
 871             if (function.getReturnType() == makeVoidType())
 872                 makeReturn(true);
 873             else {
 874                 makeReturn(true, createUndefined(function.getReturnType()));
 875             }
 876         }
 877     }
 878 }
 879
 880 // Comments in header
 881 void Builder::makeDiscard()
 882 {
 883     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(new Instruction(OpKill)));
 884     createAndSetNoPredecessorBlock("post-discard");
 885 }
 886
 887 // Comments in header
 888 Id Builder::createVariable(StorageClass storageClass, Id type, const char* name)
 889 {
 890     Id pointerType = makePointer(storageClass, type);
 891     Instruction* inst = new Instruction(getUniqueId(), pointerType, OpVariable);
 892     inst->addImmediateOperand(storageClass);
 893
 894     switch (storageClass) {
 895     case StorageClassFunction:
 896         // Validation rules require the declaration in the entry block
 897         buildPoint->getParent().addLocalVariable(std::unique_ptr<Instruction>(inst));
 898         break;
 899
 900     default:
 901         constantsTypesGlobals.push_back(std::unique_ptr<Instruction>(inst));
 902         module.mapInstruction(inst);
 903         break;
 904     }
 905
 906     if (name)
 907         addName(inst->getResultId(), name);
 908
 909     return inst->getResultId();
 910 }
 911
 912 // Comments in header
 913 Id Builder::createUndefined(Id type)
 914 {
 915   Instruction* inst = new Instruction(getUniqueId(), type, OpUndef);
 916   buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(inst));
 917   return inst->getResultId();
 918 }
 919
 920 // Comments in header
 921 void Builder::createStore(Id rValue, Id lValue)
 922 {
 923     Instruction* store = new Instruction(OpStore);
 924     store->addIdOperand(lValue);
 925     store->addIdOperand(rValue);
 926     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(store));
 927 }
 928
 929 // Comments in header
 930 Id Builder::createLoad(Id lValue)
 931 {
 932     Instruction* load = new Instruction(getUniqueId(), getDerefTypeId(lValue), OpLoad);
 933     load->addIdOperand(lValue);
 934     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(load));
 935
 936     return load->getResultId();
 937 }
 938
 939 // Comments in header
 940 Id Builder::createAccessChain(StorageClass storageClass, Id base, std::vector<Id>& offsets)
 941 {
 942     // Figure out the final resulting type.
 943     spv::Id typeId = getTypeId(base);
 944     assert(isPointerType(typeId) && offsets.size() > 0);
 945     typeId = getContainedTypeId(typeId);
 946     for (int i = 0; i < (int)offsets.size(); ++i) {
 947         if (isStructType(typeId)) {
 948             assert(isConstantScalar(offsets[i]));
 949             typeId = getContainedTypeId(typeId, getConstantScalar(offsets[i]));
 950         } else
 951             typeId = getContainedTypeId(typeId, offsets[i]);
 952     }
 953     typeId = makePointer(storageClass, typeId);
 954
 955     // Make the instruction
 956     Instruction* chain = new Instruction(getUniqueId(), typeId, OpAccessChain);
 957     chain->addIdOperand(base);
 958     for (int i = 0; i < (int)offsets.size(); ++i)
 959         chain->addIdOperand(offsets[i]);
 960     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(chain));
 961
 962     return chain->getResultId();
 963 }
 964
 965 Id Builder::createArrayLength(Id base, unsigned int member)
 966 {
 967     Instruction* length = new Instruction(getUniqueId(), makeIntType(32), OpArrayLength);
 968     length->addIdOperand(base);
 969     length->addImmediateOperand(member);
 970     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(length));
 971
 972     return length->getResultId();
 973 }
 974
 975 Id Builder::createCompositeExtract(Id composite, Id typeId, unsigned index)
 976 {
 977     Instruction* extract = new Instruction(getUniqueId(), typeId, OpCompositeExtract);
 978     extract->addIdOperand(composite);
 979     extract->addImmediateOperand(index);
 980     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(extract));
 981
 982     return extract->getResultId();
 983 }
 984
 985 Id Builder::createCompositeExtract(Id composite, Id typeId, std::vector<unsigned>& indexes)
 986 {
 987     Instruction* extract = new Instruction(getUniqueId(), typeId, OpCompositeExtract);
 988     extract->addIdOperand(composite);
 989     for (int i = 0; i < (int)indexes.size(); ++i)
 990         extract->addImmediateOperand(indexes[i]);
 991     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(extract));
 992
 993     return extract->getResultId();
 994 }
 995
 996 Id Builder::createCompositeInsert(Id object, Id composite, Id typeId, unsigned index)
 997 {
 998     Instruction* insert = new Instruction(getUniqueId(), typeId, OpCompositeInsert);
 999     insert->addIdOperand(object);
1000     insert->addIdOperand(composite);
1001     insert->addImmediateOperand(index);
1002     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(insert));
1003
1004     return insert->getResultId();
1005 }
1006
1007 Id Builder::createCompositeInsert(Id object, Id composite, Id typeId, std::vector<unsigned>& indexes)
1008 {
1009     Instruction* insert = new Instruction(getUniqueId(), typeId, OpCompositeInsert);
1010     insert->addIdOperand(object);
1011     insert->addIdOperand(composite);
1012     for (int i = 0; i < (int)indexes.size(); ++i)
1013         insert->addImmediateOperand(indexes[i]);
1014     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(insert));
1015
1016     return insert->getResultId();
1017 }
1018
1019 Id Builder::createVectorExtractDynamic(Id vector, Id typeId, Id componentIndex)
1020 {
1021     Instruction* extract = new Instruction(getUniqueId(), typeId, OpVectorExtractDynamic);
1022     extract->addIdOperand(vector);
1023     extract->addIdOperand(componentIndex);
1024     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(extract));
1025
1026     return extract->getResultId();
1027 }
1028
1029 Id Builder::createVectorInsertDynamic(Id vector, Id typeId, Id component, Id componentIndex)
1030 {
1031     Instruction* insert = new Instruction(getUniqueId(), typeId, OpVectorInsertDynamic);
1032     insert->addIdOperand(vector);
1033     insert->addIdOperand(component);
1034     insert->addIdOperand(componentIndex);
1035     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(insert));
1036
1037     return insert->getResultId();
1038 }
1039
1040 // An opcode that has no operands, no result id, and no type
1041 void Builder::createNoResultOp(Op opCode)
1042 {
1043     Instruction* op = new Instruction(opCode);
1044     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(op));
1045 }
1046
1047 // An opcode that has one operand, no result id, and no type
1048 void Builder::createNoResultOp(Op opCode, Id operand)
1049 {
1050     Instruction* op = new Instruction(opCode);
1051     op->addIdOperand(operand);
1052     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(op));
1053 }
1054
1055 // An opcode that has one operand, no result id, and no type
1056 void Builder::createNoResultOp(Op opCode, const std::vector<Id>& operands)
1057 {
1058     Instruction* op = new Instruction(opCode);
1059     for (auto operand : operands)
1060         op->addIdOperand(operand);
1061     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(op));
1062 }
1063
1064 void Builder::createControlBarrier(Scope execution, Scope memory, MemorySemanticsMask semantics)
1065 {
1066     Instruction* op = new Instruction(OpControlBarrier);
1067     op->addImmediateOperand(makeUintConstant(execution));
1068     op->addImmediateOperand(makeUintConstant(memory));
1069     op->addImmediateOperand(makeUintConstant(semantics));
1070     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(op));
1071 }
1072
1073 void Builder::createMemoryBarrier(unsigned executionScope, unsigned memorySemantics)
1074 {
1075     Instruction* op = new Instruction(OpMemoryBarrier);
1076     op->addImmediateOperand(makeUintConstant(executionScope));
1077     op->addImmediateOperand(makeUintConstant(memorySemantics));
1078     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(op));
1079 }
1080
1081 // An opcode that has one operands, a result id, and a type
1082 Id Builder::createUnaryOp(Op opCode, Id typeId, Id operand)
1083 {
1084     Instruction* op = new Instruction(getUniqueId(), typeId, opCode);
1085     op->addIdOperand(operand);
1086     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(op));
1087
1088     return op->getResultId();
1089 }
1090
1091 Id Builder::createBinOp(Op opCode, Id typeId, Id left, Id right)
1092 {
1093     Instruction* op = new Instruction(getUniqueId(), typeId, opCode);
1094     op->addIdOperand(left);
1095     op->addIdOperand(right);
1096     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(op));
1097
1098     return op->getResultId();
1099 }
1100
1101 Id Builder::createTriOp(Op opCode, Id typeId, Id op1, Id op2, Id op3)
1102 {
1103     Instruction* op = new Instruction(getUniqueId(), typeId, opCode);
1104     op->addIdOperand(op1);
1105     op->addIdOperand(op2);
1106     op->addIdOperand(op3);
1107     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(op));
1108
1109     return op->getResultId();
1110 }
1111
1112 Id Builder::createOp(Op opCode, Id typeId, const std::vector<Id>& operands)
1113 {
1114     Instruction* op = new Instruction(getUniqueId(), typeId, opCode);
1115     for (auto operand : operands)
1116         op->addIdOperand(operand);
1117     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(op));
1118
1119     return op->getResultId();
1120 }
1121
1122 Id Builder::createFunctionCall(spv::Function* function, std::vector<spv::Id>& args)
1123 {
1124     Instruction* op = new Instruction(getUniqueId(), function->getReturnType(), OpFunctionCall);
1125     op->addIdOperand(function->getId());
1126     for (int a = 0; a < (int)args.size(); ++a)
1127         op->addIdOperand(args[a]);
1128     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(op));
1129
1130     return op->getResultId();
1131 }
1132
1133 // Comments in header
1134 Id Builder::createRvalueSwizzle(Id typeId, Id source, std::vector<unsigned>& channels)
1135 {
1136     if (channels.size() == 1)
1137         return createCompositeExtract(source, typeId, channels.front());
1138
1139     Instruction* swizzle = new Instruction(getUniqueId(), typeId, OpVectorShuffle);
1140     assert(isVector(source));
1141     swizzle->addIdOperand(source);
1142     swizzle->addIdOperand(source);
1143     for (int i = 0; i < (int)channels.size(); ++i)
1144         swizzle->addImmediateOperand(channels[i]);
1145     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(swizzle));
1146
1147     return swizzle->getResultId();
1148 }
1149
1150 // Comments in header
1151 Id Builder::createLvalueSwizzle(Id typeId, Id target, Id source, std::vector<unsigned>& channels)
1152 {
1153     assert(getNumComponents(source) == (int)channels.size());
1154     if (channels.size() == 1 && getNumComponents(source) == 1)
1155         return createCompositeInsert(source, target, typeId, channels.front());
1156
1157     Instruction* swizzle = new Instruction(getUniqueId(), typeId, OpVectorShuffle);
1158     assert(isVector(source));
1159     assert(isVector(target));
1160     swizzle->addIdOperand(target);
1161     swizzle->addIdOperand(source);
1162
1163     // Set up an identity shuffle from the base value to the result value
1164     unsigned int components[4];
1165     int numTargetComponents = getNumComponents(target);
1166     for (int i = 0; i < numTargetComponents; ++i)
1167         components[i] = i;
1168
1169     // Punch in the l-value swizzle
1170     for (int i = 0; i < (int)channels.size(); ++i)
1171         components[channels[i]] = numTargetComponents + i;
1172
1173     // finish the instruction with these components selectors
1174     for (int i = 0; i < numTargetComponents; ++i)
1175         swizzle->addImmediateOperand(components[i]);
1176     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(swizzle));
1177
1178     return swizzle->getResultId();
1179 }
1180
1181 // Comments in header
1182 void Builder::promoteScalar(Decoration precision, Id& left, Id& right)
1183 {
1184     int direction = getNumComponents(right) - getNumComponents(left);
1185
1186     if (direction > 0)
1187         left = smearScalar(precision, left, makeVectorType(getTypeId(left), getNumComponents(right)));
1188     else if (direction < 0)
1189         right = smearScalar(precision, right, makeVectorType(getTypeId(right), getNumComponents(left)));
1190
1191     return;
1192 }
1193
1194 // Comments in header
1195 Id Builder::smearScalar(Decoration /*precision*/, Id scalar, Id vectorType)
1196 {
1197     assert(getNumComponents(scalar) == 1);
1198     assert(getTypeId(scalar) == getScalarTypeId(vectorType));
1199
1200     int numComponents = getNumTypeComponents(vectorType);
1201     if (numComponents == 1)
1202         return scalar;
1203
1204     Instruction* smear = new Instruction(getUniqueId(), vectorType, OpCompositeConstruct);
1205     for (int c = 0; c < numComponents; ++c)
1206         smear->addIdOperand(scalar);
1207     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(smear));
1208
1209     return smear->getResultId();
1210 }
1211
1212 // Comments in header
1213 Id Builder::createBuiltinCall(Decoration /*precision*/, Id resultType, Id builtins, int entryPoint, std::vector<Id>& args)
1214 {
1215     Instruction* inst = new Instruction(getUniqueId(), resultType, OpExtInst);
1216     inst->addIdOperand(builtins);
1217     inst->addImmediateOperand(entryPoint);
1218     for (int arg = 0; arg < (int)args.size(); ++arg)
1219         inst->addIdOperand(args[arg]);
1220
1221     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(inst));
1222     return inst->getResultId();
1223 }
1224
1225 // Accept all parameters needed to create a texture instruction.
1226 // Create the correct instruction based on the inputs, and make the call.
1227 Id Builder::createTextureCall(Decoration precision, Id resultType, bool fetch, bool proj, bool gather, const TextureParameters& parameters)
1228 {
1229     static const int maxTextureArgs = 10;
1230     Id texArgs[maxTextureArgs] = {};
1231
1232     //
1233     // Set up the fixed arguments
1234     //
1235     int numArgs = 0;
1236     bool xplicit = false;
1237     texArgs[numArgs++] = parameters.sampler;
1238     texArgs[numArgs++] = parameters.coords;
1239     if (parameters.Dref)
1240         texArgs[numArgs++] = parameters.Dref;
1241     if (parameters.comp)
1242         texArgs[numArgs++] = parameters.comp;
1243
1244     //
1245     // Set up the optional arguments
1246     //
1247     int optArgNum = numArgs;                        // track which operand, if it exists, is the mask of optional arguments
1248     ++numArgs;                                      // speculatively make room for the mask operand
1249     ImageOperandsMask mask = ImageOperandsMaskNone; // the mask operand
1250     if (parameters.bias) {
1251         mask = (ImageOperandsMask)(mask | ImageOperandsBiasMask);
1252         texArgs[numArgs++] = parameters.bias;
1253     }
1254     if (parameters.lod) {
1255         mask = (ImageOperandsMask)(mask | ImageOperandsLodMask);
1256         texArgs[numArgs++] = parameters.lod;
1257         xplicit = true;
1258     }
1259     if (parameters.gradX) {
1260         mask = (ImageOperandsMask)(mask | ImageOperandsGradMask);
1261         texArgs[numArgs++] = parameters.gradX;
1262         texArgs[numArgs++] = parameters.gradY;
1263         xplicit = true;
1264     }
1265     if (parameters.offset) {
1266         if (isConstant(parameters.offset))
1267             mask = (ImageOperandsMask)(mask | ImageOperandsConstOffsetMask);
1268         else
1269             mask = (ImageOperandsMask)(mask | ImageOperandsOffsetMask);
1270         texArgs[numArgs++] = parameters.offset;
1271     }
1272     if (parameters.offsets) {
1273         mask = (ImageOperandsMask)(mask | ImageOperandsConstOffsetsMask);
1274         texArgs[numArgs++] = parameters.offsets;
1275     }
1276     if (parameters.sample) {
1277         mask = (ImageOperandsMask)(mask | ImageOperandsSampleMask);
1278         texArgs[numArgs++] = parameters.sample;
1279     }
1280     if (mask == ImageOperandsMaskNone)
1281         --numArgs;  // undo speculative reservation for the mask argument
1282     else
1283         texArgs[optArgNum] = mask;
1284
1285     //
1286     // Set up the instruction
1287     //
1288     Op opCode;
1289     opCode = OpImageSampleImplicitLod;
1290     if (fetch) {
1291         opCode = OpImageFetch;
1292     } else if (gather) {
1293         if (parameters.Dref)
1294             opCode = OpImageDrefGather;
1295         else
1296             opCode = OpImageGather;
1297     } else if (xplicit) {
1298         if (parameters.Dref) {
1299             if (proj)
1300                 opCode = OpImageSampleProjDrefExplicitLod;
1301             else
1302                 opCode = OpImageSampleDrefExplicitLod;
1303         } else {
1304             if (proj)
1305                 opCode = OpImageSampleProjExplicitLod;
1306             else
1307                 opCode = OpImageSampleExplicitLod;
1308         }
1309     } else {
1310         if (parameters.Dref) {
1311             if (proj)
1312                 opCode = OpImageSampleProjDrefImplicitLod;
1313             else
1314                 opCode = OpImageSampleDrefImplicitLod;
1315         } else {
1316             if (proj)
1317                 opCode = OpImageSampleProjImplicitLod;
1318             else
1319                 opCode = OpImageSampleImplicitLod;
1320         }
1321     }
1322
1323     // See if the result type is expecting a smeared result.
1324     // This happens when a legacy shadow*() call is made, which
1325     // gets a vec4 back instead of a float.
1326     Id smearedType = resultType;
1327     if (! isScalarType(resultType)) {
1328         switch (opCode) {
1329         case OpImageSampleDrefImplicitLod:
1330         case OpImageSampleDrefExplicitLod:
1331         case OpImageSampleProjDrefImplicitLod:
1332         case OpImageSampleProjDrefExplicitLod:
1333             resultType = getScalarTypeId(resultType);
1334             break;
1335         default:
1336             break;
1337         }
1338     }
1339
1340     // Build the SPIR-V instruction
1341     Instruction* textureInst = new Instruction(getUniqueId(), resultType, opCode);
1342     for (int op = 0; op < optArgNum; ++op)
1343         textureInst->addIdOperand(texArgs[op]);
1344     if (optArgNum < numArgs)
1345         textureInst->addImmediateOperand(texArgs[optArgNum]);
1346     for (int op = optArgNum + 1; op < numArgs; ++op)
1347         textureInst->addIdOperand(texArgs[op]);
1348     setPrecision(textureInst->getResultId(), precision);
1349     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(textureInst));
1350
1351     Id resultId = textureInst->getResultId();
1352
1353     // When a smear is needed, do it, as per what was computed
1354     // above when resultType was changed to a scalar type.
1355     if (resultType != smearedType)
1356         resultId = smearScalar(precision, resultId, smearedType);
1357
1358     return resultId;
1359 }
1360
1361 // Comments in header
1362 Id Builder::createTextureQueryCall(Op opCode, const TextureParameters& parameters)
1363 {
1364     // Figure out the result type
1365     Id resultType = 0;
1366     switch (opCode) {
1367     case OpImageQuerySize:
1368     case OpImageQuerySizeLod:
1369     {
1370         int numComponents = 0;
1371         switch (getTypeDimensionality(getImageType(parameters.sampler))) {
1372         case Dim1D:
1373         case DimBuffer:
1374             numComponents = 1;
1375             break;
1376         case Dim2D:
1377         case DimCube:
1378         case DimRect:
1379         case DimSubpassData:
1380             numComponents = 2;
1381             break;
1382         case Dim3D:
1383             numComponents = 3;
1384             break;
1385
1386         default:
1387             assert(0);
1388             break;
1389         }
1390         if (isArrayedImageType(getImageType(parameters.sampler)))
1391             ++numComponents;
1392         if (numComponents == 1)
1393             resultType = makeIntType(32);
1394         else
1395             resultType = makeVectorType(makeIntType(32), numComponents);
1396
1397         break;
1398     }
1399     case OpImageQueryLod:
1400         resultType = makeVectorType(makeFloatType(32), 2);
1401         break;
1402     case OpImageQueryLevels:
1403     case OpImageQuerySamples:
1404         resultType = makeIntType(32);
1405         break;
1406     default:
1407         assert(0);
1408         break;
1409     }
1410
1411     Instruction* query = new Instruction(getUniqueId(), resultType, opCode);
1412     query->addIdOperand(parameters.sampler);
1413     if (parameters.coords)
1414         query->addIdOperand(parameters.coords);
1415     if (parameters.lod)
1416         query->addIdOperand(parameters.lod);
1417     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(query));
1418
1419     return query->getResultId();
1420 }
1421
1422 // External comments in header.
1423 // Operates recursively to visit the composite's hierarchy.
1424 Id Builder::createCompositeCompare(Decoration precision, Id value1, Id value2, bool equal)
1425 {
1426     Id boolType = makeBoolType();
1427     Id valueType = getTypeId(value1);
1428
1429     Id resultId;
1430
1431     int numConstituents = getNumTypeConstituents(valueType);
1432
1433     // Scalars and Vectors
1434
1435     if (isScalarType(valueType) || isVectorType(valueType)) {
1436         assert(valueType == getTypeId(value2));
1437         // These just need a single comparison, just have
1438         // to figure out what it is.
1439         Op op;
1440         switch (getMostBasicTypeClass(valueType)) {
1441         case OpTypeFloat:
1442             op = equal ? OpFOrdEqual : OpFOrdNotEqual;
1443             break;
1444         case OpTypeInt:
1445             op = equal ? OpIEqual : OpINotEqual;
1446             break;
1447         case OpTypeBool:
1448             op = equal ? OpLogicalEqual : OpLogicalNotEqual;
1449             precision = NoPrecision;
1450             break;
1451         }
1452
1453         if (isScalarType(valueType)) {
1454             // scalar
1455             resultId = createBinOp(op, boolType, value1, value2);
1456             setPrecision(resultId, precision);
1457         } else {
1458             // vector
1459             resultId = createBinOp(op, makeVectorType(boolType, numConstituents), value1, value2);
1460             setPrecision(resultId, precision);
1461             // reduce vector compares...
1462             resultId = createUnaryOp(equal ? OpAll : OpAny, boolType, resultId);
1463         }
1464
1465         return resultId;
1466     }
1467
1468     // Only structs, arrays, and matrices should be left.
1469     // They share in common the reduction operation across their constituents.
1470     assert(isAggregateType(valueType) || isMatrixType(valueType));
1471
1472     // Compare each pair of constituents
1473     for (int constituent = 0; constituent < numConstituents; ++constituent) {
1474         std::vector<unsigned> indexes(1, constituent);
1475         Id constituentType1 = getContainedTypeId(getTypeId(value1), constituent);
1476         Id constituentType2 = getContainedTypeId(getTypeId(value2), constituent);
1477         Id constituent1 = createCompositeExtract(value1, constituentType1, indexes);
1478         Id constituent2 = createCompositeExtract(value2, constituentType2, indexes);
1479
1480         Id subResultId = createCompositeCompare(precision, constituent1, constituent2, equal);
1481
1482         if (constituent == 0)
1483             resultId = subResultId;
1484         else
1485             resultId = createBinOp(equal ? OpLogicalAnd : OpLogicalOr, boolType, resultId, subResultId);
1486     }
1487
1488     return resultId;
1489 }
1490
1491 // OpCompositeConstruct
1492 Id Builder::createCompositeConstruct(Id typeId, std::vector<Id>& constituents)
1493 {
1494     assert(isAggregateType(typeId) || (getNumTypeConstituents(typeId) > 1 && getNumTypeConstituents(typeId) == (int)constituents.size()));
1495
1496     Instruction* op = new Instruction(getUniqueId(), typeId, OpCompositeConstruct);
1497     for (int c = 0; c < (int)constituents.size(); ++c)
1498         op->addIdOperand(constituents[c]);
1499     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(op));
1500
1501     return op->getResultId();
1502 }
1503
1504 // Vector or scalar constructor
1505 Id Builder::createConstructor(Decoration precision, const std::vector<Id>& sources, Id resultTypeId)
1506 {
1507     Id result = 0;
1508     unsigned int numTargetComponents = getNumTypeComponents(resultTypeId);
1509     unsigned int targetComponent = 0;
1510
1511     // Special case: when calling a vector constructor with a single scalar
1512     // argument, smear the scalar
1513     if (sources.size() == 1 && isScalar(sources[0]) && numTargetComponents > 1)
1514         return smearScalar(precision, sources[0], resultTypeId);
1515
1516     Id scalarTypeId = getScalarTypeId(resultTypeId);
1517     std::vector<Id> constituents;  // accumulate the arguments for OpCompositeConstruct
1518     for (unsigned int i = 0; i < sources.size(); ++i) {
1519         assert(! isAggregate(sources[i]));
1520         unsigned int sourceSize = getNumComponents(sources[i]);
1521         unsigned int sourcesToUse = sourceSize;
1522         if (sourcesToUse + targetComponent > numTargetComponents)
1523             sourcesToUse = numTargetComponents - targetComponent;
1524
1525         for (unsigned int s = 0; s < sourcesToUse; ++s) {
1526             Id arg = sources[i];
1527             if (sourceSize > 1) {
1528                 std::vector<unsigned> swiz;
1529                 swiz.push_back(s);
1530                 arg = createRvalueSwizzle(scalarTypeId, arg, swiz);
1531             }
1532
1533             if (numTargetComponents > 1)
1534                 constituents.push_back(arg);
1535             else
1536                 result = arg;
1537             ++targetComponent;
1538         }
1539
1540         if (targetComponent >= numTargetComponents)
1541             break;
1542     }
1543
1544     if (constituents.size() > 0)
1545         result = createCompositeConstruct(resultTypeId, constituents);
1546
1547     setPrecision(result, precision);
1548
1549     return result;
1550 }
1551
1552 // Comments in header
1553 Id Builder::createMatrixConstructor(Decoration precision, const std::vector<Id>& sources, Id resultTypeId)
1554 {
1555     Id componentTypeId = getScalarTypeId(resultTypeId);
1556     int numCols = getTypeNumColumns(resultTypeId);
1557     int numRows = getTypeNumRows(resultTypeId);
1558
1559     // Will use a two step process
1560     // 1. make a compile-time 2D array of values
1561     // 2. construct a matrix from that array
1562
1563     // Step 1.
1564
1565     // initialize the array to the identity matrix
1566     Id ids[maxMatrixSize][maxMatrixSize];
1567     Id  one = makeFloatConstant(1.0);
1568     Id zero = makeFloatConstant(0.0);
1569     for (int col = 0; col < 4; ++col) {
1570         for (int row = 0; row < 4; ++row) {
1571             if (col == row)
1572                 ids[col][row] = one;
1573             else
1574                 ids[col][row] = zero;
1575         }
1576     }
1577
1578     // modify components as dictated by the arguments
1579     if (sources.size() == 1 && isScalar(sources[0])) {
1580         // a single scalar; resets the diagonals
1581         for (int col = 0; col < 4; ++col)
1582             ids[col][col] = sources[0];
1583     } else if (isMatrix(sources[0])) {
1584         // constructing from another matrix; copy over the parts that exist in both the argument and constructee
1585         Id matrix = sources[0];
1586         int minCols = std::min(numCols, getNumColumns(matrix));
1587         int minRows = std::min(numRows, getNumRows(matrix));
1588         for (int col = 0; col < minCols; ++col) {
1589             std::vector<unsigned> indexes;
1590             indexes.push_back(col);
1591             for (int row = 0; row < minRows; ++row) {
1592                 indexes.push_back(row);
1593                 ids[col][row] = createCompositeExtract(matrix, componentTypeId, indexes);
1594                 indexes.pop_back();
1595                 setPrecision(ids[col][row], precision);
1596             }
1597         }
1598     } else {
1599         // fill in the matrix in column-major order with whatever argument components are available
1600         int row = 0;
1601         int col = 0;
1602
1603         for (int arg = 0; arg < (int)sources.size(); ++arg) {
1604             Id argComp = sources[arg];
1605             for (int comp = 0; comp < getNumComponents(sources[arg]); ++comp) {
1606                 if (getNumComponents(sources[arg]) > 1) {
1607                     argComp = createCompositeExtract(sources[arg], componentTypeId, comp);
1608                     setPrecision(argComp, precision);
1609                 }
1610                 ids[col][row++] = argComp;
1611                 if (row == numRows) {
1612                     row = 0;
1613                     col++;
1614                 }
1615             }
1616         }
1617     }
1618
1619
1620     // Step 2:  Construct a matrix from that array.
1621     // First make the column vectors, then make the matrix.
1622
1623     // make the column vectors
1624     Id columnTypeId = getContainedTypeId(resultTypeId);
1625     std::vector<Id> matrixColumns;
1626     for (int col = 0; col < numCols; ++col) {
1627         std::vector<Id> vectorComponents;
1628         for (int row = 0; row < numRows; ++row)
1629             vectorComponents.push_back(ids[col][row]);
1630         matrixColumns.push_back(createCompositeConstruct(columnTypeId, vectorComponents));
1631     }
1632
1633     // make the matrix
1634     return createCompositeConstruct(resultTypeId, matrixColumns);
1635 }
1636
1637 // Comments in header
1638 Builder::If::If(Id cond, Builder& gb) :
1639     builder(gb),
1640     condition(cond),
1641     elseBlock(0)
1642 {
1643     function = &builder.getBuildPoint()->getParent();
1644
1645     // make the blocks, but only put the then-block into the function,
1646     // the else-block and merge-block will be added later, in order, after
1647     // earlier code is emitted
1648     thenBlock = new Block(builder.getUniqueId(), *function);
1649     mergeBlock = new Block(builder.getUniqueId(), *function);
1650
1651     // Save the current block, so that we can add in the flow control split when
1652     // makeEndIf is called.
1653     headerBlock = builder.getBuildPoint();
1654
1655     function->addBlock(thenBlock);
1656     builder.setBuildPoint(thenBlock);
1657 }
1658
1659 // Comments in header
1660 void Builder::If::makeBeginElse()
1661 {
1662     // Close out the "then" by having it jump to the mergeBlock
1663     builder.createBranch(mergeBlock);
1664
1665     // Make the first else block and add it to the function
1666     elseBlock = new Block(builder.getUniqueId(), *function);
1667     function->addBlock(elseBlock);
1668
1669     // Start building the else block
1670     builder.setBuildPoint(elseBlock);
1671 }
1672
1673 // Comments in header
1674 void Builder::If::makeEndIf()
1675 {
1676     // jump to the merge block
1677     builder.createBranch(mergeBlock);
1678
1679     // Go back to the headerBlock and make the flow control split
1680     builder.setBuildPoint(headerBlock);
1681     builder.createSelectionMerge(mergeBlock, SelectionControlMaskNone);
1682     if (elseBlock)
1683         builder.createConditionalBranch(condition, thenBlock, elseBlock);
1684     else
1685         builder.createConditionalBranch(condition, thenBlock, mergeBlock);
1686
1687     // add the merge block to the function
1688     function->addBlock(mergeBlock);
1689     builder.setBuildPoint(mergeBlock);
1690 }
1691
1692 // Comments in header
1693 void Builder::makeSwitch(Id selector, int numSegments, std::vector<int>& caseValues, std::vector<int>& valueIndexToSegment, int defaultSegment,
1694                          std::vector<Block*>& segmentBlocks)
1695 {
1696     Function& function = buildPoint->getParent();
1697
1698     // make all the blocks
1699     for (int s = 0; s < numSegments; ++s)
1700         segmentBlocks.push_back(new Block(getUniqueId(), function));
1701
1702     Block* mergeBlock = new Block(getUniqueId(), function);
1703
1704     // make and insert the switch's selection-merge instruction
1705     createSelectionMerge(mergeBlock, SelectionControlMaskNone);
1706
1707     // make the switch instruction
1708     Instruction* switchInst = new Instruction(NoResult, NoType, OpSwitch);
1709     switchInst->addIdOperand(selector);
1710     switchInst->addIdOperand(defaultSegment >= 0 ? segmentBlocks[defaultSegment]->getId() : mergeBlock->getId());
1711     for (int i = 0; i < (int)caseValues.size(); ++i) {
1712         switchInst->addImmediateOperand(caseValues[i]);
1713         switchInst->addIdOperand(segmentBlocks[valueIndexToSegment[i]]->getId());
1714     }
1715     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(switchInst));
1716
1717     // push the merge block
1718     switchMerges.push(mergeBlock);
1719 }
1720
1721 // Comments in header
1722 void Builder::addSwitchBreak()
1723 {
1724     // branch to the top of the merge block stack
1725     createBranch(switchMerges.top());
1726     createAndSetNoPredecessorBlock("post-switch-break");
1727 }
1728
1729 // Comments in header
1730 void Builder::nextSwitchSegment(std::vector<Block*>& segmentBlock, int nextSegment)
1731 {
1732     int lastSegment = nextSegment - 1;
1733     if (lastSegment >= 0) {
1734         // Close out previous segment by jumping, if necessary, to next segment
1735         if (! buildPoint->isTerminated())
1736             createBranch(segmentBlock[nextSegment]);
1737     }
1738     Block* block = segmentBlock[nextSegment];
1739     block->getParent().addBlock(block);
1740     setBuildPoint(block);
1741 }
1742
1743 // Comments in header
1744 void Builder::endSwitch(std::vector<Block*>& /*segmentBlock*/)
1745 {
1746     // Close out previous segment by jumping, if necessary, to next segment
1747     if (! buildPoint->isTerminated())
1748         addSwitchBreak();
1749
1750     switchMerges.top()->getParent().addBlock(switchMerges.top());
1751     setBuildPoint(switchMerges.top());
1752
1753     switchMerges.pop();
1754 }
1755
1756 // Comments in header
1757 void Builder::makeNewLoop(bool loopTestFirst)
1758 {
1759     loops.push(Loop(*this, loopTestFirst));
1760     const Loop& loop = loops.top();
1761
1762     // The loop test is always emitted before the loop body.
1763     // But if the loop test executes at the bottom of the loop, then
1764     // execute the test only on the second and subsequent iterations.
1765
1766     // Remember the block that branches to the loop header.  This
1767     // is required for the test-after-body case.
1768     Block* preheader = getBuildPoint();
1769
1770     // Branch into the loop
1771     createBranch(loop.header);
1772
1773     // Set ourselves inside the loop
1774     loop.function->addBlock(loop.header);
1775     setBuildPoint(loop.header);
1776
1777     if (!loopTestFirst) {
1778         // Generate code to defer the loop test until the second and
1779         // subsequent iterations.
1780
1781         // It's always the first iteration when coming from the preheader.
1782         // All other branches to this loop header will need to indicate "false",
1783         // but we don't yet know where they will come from.
1784         loop.isFirstIteration->addIdOperand(makeBoolConstant(true));
1785         loop.isFirstIteration->addIdOperand(preheader->getId());
1786         getBuildPoint()->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(loop.isFirstIteration));
1787
1788         // Mark the end of the structured loop. This must exist in the loop header block.
1789         createLoopMerge(loop.merge, loop.header, LoopControlMaskNone);
1790
1791         // Generate code to see if this is the first iteration of the loop.
1792         // It needs to be in its own block, since the loop merge and
1793         // the selection merge instructions can't both be in the same
1794         // (header) block.
1795         Block* firstIterationCheck = new Block(getUniqueId(), *loop.function);
1796         createBranch(firstIterationCheck);
1797         loop.function->addBlock(firstIterationCheck);
1798         setBuildPoint(firstIterationCheck);
1799
1800         // Control flow after this "if" normally reconverges at the loop body.
1801         // However, the loop test has a "break branch" out of this selection
1802         // construct because it can transfer control to the loop merge block.
1803         createSelectionMerge(loop.body, SelectionControlMaskNone);
1804
1805         Block* loopTest = new Block(getUniqueId(), *loop.function);
1806         createConditionalBranch(loop.isFirstIteration->getResultId(), loop.body, loopTest);
1807
1808         loop.function->addBlock(loopTest);
1809         setBuildPoint(loopTest);
1810     }
1811 }
1812
1813 void Builder::createLoopTestBranch(Id condition)
1814 {
1815     const Loop& loop = loops.top();
1816
1817     // Generate the merge instruction. If the loop test executes before
1818     // the body, then this is a loop merge.  Otherwise the loop merge
1819     // has already been generated and this is a conditional merge.
1820     if (loop.testFirst) {
1821         createLoopMerge(loop.merge, loop.header, LoopControlMaskNone);
1822         // Branching to the "body" block will keep control inside
1823         // the loop.
1824         createConditionalBranch(condition, loop.body, loop.merge);
1825         loop.function->addBlock(loop.body);
1826         setBuildPoint(loop.body);
1827     } else {
1828         // The branch to the loop merge block is the allowed exception
1829         // to the structured control flow.  Otherwise, control flow will
1830         // continue to loop.body block.  Since that is already the target
1831         // of a merge instruction, and a block can't be the target of more
1832         // than one merge instruction, we need to make an intermediate block.
1833         Block* stayInLoopBlock = new Block(getUniqueId(), *loop.function);
1834         createSelectionMerge(stayInLoopBlock, SelectionControlMaskNone);
1835
1836         // This is the loop test.
1837         createConditionalBranch(condition, stayInLoopBlock, loop.merge);
1838
1839         // The dummy block just branches to the real loop body.
1840         loop.function->addBlock(stayInLoopBlock);
1841         setBuildPoint(stayInLoopBlock);
1842         createBranchToBody();
1843     }
1844 }
1845
1846 void Builder::createBranchToBody()
1847 {
1848     const Loop& loop = loops.top();
1849     assert(loop.body);
1850
1851     // This is a reconvergence of control flow, so no merge instruction
1852     // is required.
1853     createBranch(loop.body);
1854     loop.function->addBlock(loop.body);
1855     setBuildPoint(loop.body);
1856 }
1857
1858 void Builder::createLoopContinue()
1859 {
1860     createBranchToLoopHeaderFromInside(loops.top());
1861     // Set up a block for dead code.
1862     createAndSetNoPredecessorBlock("post-loop-continue");
1863 }
1864
1865 // Add an exit (e.g. "break") for the innermost loop that you're in
1866 void Builder::createLoopExit()
1867 {
1868     createBranch(loops.top().merge);
1869     // Set up a block for dead code.
1870     createAndSetNoPredecessorBlock("post-loop-break");
1871 }
1872
1873 // Close the innermost loop
1874 void Builder::closeLoop()
1875 {
1876     const Loop& loop = loops.top();
1877
1878     // Branch back to the top
1879     createBranchToLoopHeaderFromInside(loop);
1880
1881     // Add the merge block and set the build point to it
1882     loop.function->addBlock(loop.merge);
1883     setBuildPoint(loop.merge);
1884
1885     loops.pop();
1886 }
1887
1888 // Create a branch to the header of the given loop, from inside
1889 // the loop body.
1890 // Adjusts the phi node for the first-iteration value if needeed.
1891 void Builder::createBranchToLoopHeaderFromInside(const Loop& loop)
1892 {
1893     createBranch(loop.header);
1894     if (loop.isFirstIteration) {
1895         loop.isFirstIteration->addIdOperand(makeBoolConstant(false));
1896         loop.isFirstIteration->addIdOperand(getBuildPoint()->getId());
1897     }
1898 }
1899
1900 void Builder::clearAccessChain()
1901 {
1902     accessChain.base = NoResult;
1903     accessChain.indexChain.clear();
1904     accessChain.instr = NoResult;
1905     accessChain.swizzle.clear();
1906     accessChain.component = NoResult;
1907     accessChain.preSwizzleBaseType = NoType;
1908     accessChain.isRValue = false;
1909 }
1910
1911 // Comments in header
1912 void Builder::accessChainPushSwizzle(std::vector<unsigned>& swizzle, Id preSwizzleBaseType)
1913 {
1914     // swizzles can be stacked in GLSL, but simplified to a single
1915     // one here; the base type doesn't change
1916     if (accessChain.preSwizzleBaseType == NoType)
1917         accessChain.preSwizzleBaseType = preSwizzleBaseType;
1918
1919     // if needed, propagate the swizzle for the current access chain
1920     if (accessChain.swizzle.size()) {
1921         std::vector<unsigned> oldSwizzle = accessChain.swizzle;
1922         accessChain.swizzle.resize(0);
1923         for (unsigned int i = 0; i < swizzle.size(); ++i) {
1924             accessChain.swizzle.push_back(oldSwizzle[swizzle[i]]);
1925         }
1926     } else
1927         accessChain.swizzle = swizzle;
1928
1929     // determine if we need to track this swizzle anymore
1930     simplifyAccessChainSwizzle();
1931 }
1932
1933 // Comments in header
1934 void Builder::accessChainStore(Id rvalue)
1935 {
1936     assert(accessChain.isRValue == false);
1937
1938     transferAccessChainSwizzle(true);
1939     Id base = collapseAccessChain();
1940
1941     if (accessChain.swizzle.size() && accessChain.component != NoResult)
1942         MissingFunctionality("simultaneous l-value swizzle and dynamic component selection");
1943
1944     // If swizzle still exists, it is out-of-order or not full, we must load the target vector,
1945     // extract and insert elements to perform writeMask and/or swizzle.
1946     Id source = NoResult;
1947     if (accessChain.swizzle.size()) {
1948         Id tempBaseId = createLoad(base);
1949         source = createLvalueSwizzle(getTypeId(tempBaseId), tempBaseId, rvalue, accessChain.swizzle);
1950     }
1951
1952     // dynamic component selection
1953     if (accessChain.component != NoResult) {
1954         Id tempBaseId = (source == NoResult) ? createLoad(base) : source;
1955         source = createVectorInsertDynamic(tempBaseId, getTypeId(tempBaseId), rvalue, accessChain.component);
1956     }
1957
1958     if (source == NoResult)
1959         source = rvalue;
1960
1961     createStore(source, base);
1962 }
1963
1964 // Comments in header
1965 Id Builder::accessChainLoad(Id resultType)
1966 {
1967     Id id;
1968
1969     if (accessChain.isRValue) {
1970         // transfer access chain, but keep it static, so we can stay in registers
1971         transferAccessChainSwizzle(false);
1972         if (accessChain.indexChain.size() > 0) {
1973             Id swizzleBase = accessChain.preSwizzleBaseType != NoType ? accessChain.preSwizzleBaseType : resultType;
1974
1975             // if all the accesses are constants, we can use OpCompositeExtract
1976             std::vector<unsigned> indexes;
1977             bool constant = true;
1978             for (int i = 0; i < (int)accessChain.indexChain.size(); ++i) {
1979                 if (isConstantScalar(accessChain.indexChain[i]))
1980                     indexes.push_back(getConstantScalar(accessChain.indexChain[i]));
1981                 else {
1982                     constant = false;
1983                     break;
1984                 }
1985             }
1986
1987             if (constant)
1988                 id = createCompositeExtract(accessChain.base, swizzleBase, indexes);
1989             else {
1990                 // make a new function variable for this r-value
1991                 Id lValue = createVariable(StorageClassFunction, getTypeId(accessChain.base), "indexable");
1992
1993                 // store into it
1994                 createStore(accessChain.base, lValue);
1995
1996                 // move base to the new variable
1997                 accessChain.base = lValue;
1998                 accessChain.isRValue = false;
1999
2000                 // load through the access chain
2001                 id = createLoad(collapseAccessChain());
2002             }
2003         } else
2004             id = accessChain.base;
2005     } else {
2006         transferAccessChainSwizzle(true);
2007         // load through the access chain
2008         id = createLoad(collapseAccessChain());
2009     }
2010
2011     // Done, unless there are swizzles to do
2012     if (accessChain.swizzle.size() == 0 && accessChain.component == NoResult)
2013         return id;
2014
2015     // Do remaining swizzling
2016     // First, static swizzling
2017     if (accessChain.swizzle.size()) {
2018         // static swizzle
2019         Id swizzledType = getScalarTypeId(getTypeId(id));
2020         if (accessChain.swizzle.size() > 1)
2021             swizzledType = makeVectorType(swizzledType, (int)accessChain.swizzle.size());
2022         id = createRvalueSwizzle(swizzledType, id, accessChain.swizzle);
2023     }
2024
2025     // dynamic single-component selection
2026     if (accessChain.component != NoResult)
2027         id = createVectorExtractDynamic(id, resultType, accessChain.component);
2028
2029     return id;
2030 }
2031
2032 Id Builder::accessChainGetLValue()
2033 {
2034     assert(accessChain.isRValue == false);
2035
2036     transferAccessChainSwizzle(true);
2037     Id lvalue = collapseAccessChain();
2038
2039     // If swizzle exists, it is out-of-order or not full, we must load the target vector,
2040     // extract and insert elements to perform writeMask and/or swizzle.  This does not
2041     // go with getting a direct l-value pointer.
2042     assert(accessChain.swizzle.size() == 0);
2043     assert(accessChain.component == NoResult);
2044
2045     return lvalue;
2046 }
2047
2048 void Builder::dump(std::vector<unsigned int>& out) const
2049 {
2050     // Header, before first instructions:
2051     out.push_back(MagicNumber);
2052     out.push_back(Version);
2053     out.push_back(builderNumber);
2054     out.push_back(uniqueId + 1);
2055     out.push_back(0);
2056
2057     // Capabilities
2058     for (auto cap : capabilities) {
2059         Instruction capInst(0, 0, OpCapability);
2060         capInst.addImmediateOperand(cap);
2061         capInst.dump(out);
2062     }
2063
2064     // TBD: OpExtension ...
2065
2066     dumpInstructions(out, imports);
2067     Instruction memInst(0, 0, OpMemoryModel);
2068     memInst.addImmediateOperand(addressModel);
2069     memInst.addImmediateOperand(memoryModel);
2070     memInst.dump(out);
2071
2072     // Instructions saved up while building:
2073     dumpInstructions(out, entryPoints);
2074     dumpInstructions(out, executionModes);
2075
2076     // Debug instructions
2077     if (source != SourceLanguageUnknown) {
2078         Instruction sourceInst(0, 0, OpSource);
2079         sourceInst.addImmediateOperand(source);
2080         sourceInst.addImmediateOperand(sourceVersion);
2081         sourceInst.dump(out);
2082     }
2083     for (int e = 0; e < (int)extensions.size(); ++e) {
2084         Instruction extInst(0, 0, OpSourceExtension);
2085         extInst.addStringOperand(extensions[e]);
2086         extInst.dump(out);
2087     }
2088     dumpInstructions(out, names);
2089     dumpInstructions(out, lines);
2090
2091     // Annotation instructions
2092     dumpInstructions(out, decorations);
2093
2094     dumpInstructions(out, constantsTypesGlobals);
2095     dumpInstructions(out, externals);
2096
2097     // The functions
2098     module.dump(out);
2099 }
2100
2101 //
2102 // Protected methods.
2103 //
2104
2105 // Turn the described access chain in 'accessChain' into an instruction
2106 // computing its address.  This *cannot* include complex swizzles, which must
2107 // be handled after this is called, but it does include swizzles that select
2108 // an individual element, as a single address of a scalar type can be
2109 // computed by an OpAccessChain instruction.
2110 Id Builder::collapseAccessChain()
2111 {
2112     assert(accessChain.isRValue == false);
2113
2114     if (accessChain.indexChain.size() > 0) {
2115         if (accessChain.instr == 0) {
2116             StorageClass storageClass = (StorageClass)module.getStorageClass(getTypeId(accessChain.base));
2117             accessChain.instr = createAccessChain(storageClass, accessChain.base, accessChain.indexChain);
2118         }
2119
2120         return accessChain.instr;
2121     } else
2122         return accessChain.base;
2123
2124     // note that non-trivial swizzling is left pending...
2125 }
2126
2127 // clear out swizzle if it is redundant, that is reselecting the same components
2128 // that would be present without the swizzle.
2129 void Builder::simplifyAccessChainSwizzle()
2130 {
2131     // If the swizzle has fewer components than the vector, it is subsetting, and must stay
2132     // to preserve that fact.
2133     if (getNumTypeComponents(accessChain.preSwizzleBaseType) > (int)accessChain.swizzle.size())
2134         return;
2135
2136     // if components are out of order, it is a swizzle
2137     for (unsigned int i = 0; i < accessChain.swizzle.size(); ++i) {
2138         if (i != accessChain.swizzle[i])
2139             return;
2140     }
2141
2142     // otherwise, there is no need to track this swizzle
2143     accessChain.swizzle.clear();
2144     if (accessChain.component == NoResult)
2145         accessChain.preSwizzleBaseType = NoType;
2146 }
2147
2148 // To the extent any swizzling can become part of the chain
2149 // of accesses instead of a post operation, make it so.
2150 // If 'dynamic' is true, include transfering a non-static component index,
2151 // otherwise, only transfer static indexes.
2152 //
2153 // Also, Boolean vectors are likely to be special.  While
2154 // for external storage, they should only be integer types,
2155 // function-local bool vectors could use sub-word indexing,
2156 // so keep that as a separate Insert/Extract on a loaded vector.
2157 void Builder::transferAccessChainSwizzle(bool dynamic)
2158 {
2159     // too complex?
2160     if (accessChain.swizzle.size() > 1)
2161         return;
2162
2163     // non existent?
2164     if (accessChain.swizzle.size() == 0 && accessChain.component == NoResult)
2165         return;
2166
2167     // single component...
2168
2169     // skip doing it for Boolean vectors
2170     if (isBoolType(getContainedTypeId(accessChain.preSwizzleBaseType)))
2171         return;
2172
2173     if (accessChain.swizzle.size() == 1) {
2174         // handle static component
2175         accessChain.indexChain.push_back(makeUintConstant(accessChain.swizzle.front()));
2176         accessChain.swizzle.clear();
2177         // note, the only valid remaining dynamic access would be to this one
2178         // component, so don't bother even looking at accessChain.component
2179         accessChain.preSwizzleBaseType = NoType;
2180         accessChain.component = NoResult;
2181     } else if (dynamic && accessChain.component != NoResult) {
2182         // handle dynamic component
2183         accessChain.indexChain.push_back(accessChain.component);
2184         accessChain.preSwizzleBaseType = NoType;
2185         accessChain.component = NoResult;
2186     }
2187 }
2188
2189 // Utility method for creating a new block and setting the insert point to
2190 // be in it. This is useful for flow-control operations that need a "dummy"
2191 // block proceeding them (e.g. instructions after a discard, etc).
2192 void Builder::createAndSetNoPredecessorBlock(const char* /*name*/)
2193 {
2194     Block* block = new Block(getUniqueId(), buildPoint->getParent());
2195     block->setUnreachable();
2196     buildPoint->getParent().addBlock(block);
2197     setBuildPoint(block);
2198
2199     //if (name)
2200     //    addName(block->getId(), name);
2201 }
2202
2203 // Comments in header
2204 void Builder::createBranch(Block* block)
2205 {
2206     Instruction* branch = new Instruction(OpBranch);
2207     branch->addIdOperand(block->getId());
2208     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(branch));
2209     block->addPredecessor(buildPoint);
2210 }
2211
2212 void Builder::createSelectionMerge(Block* mergeBlock, unsigned int control)
2213 {
2214     Instruction* merge = new Instruction(OpSelectionMerge);
2215     merge->addIdOperand(mergeBlock->getId());
2216     merge->addImmediateOperand(control);
2217     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(merge));
2218 }
2219
2220 void Builder::createLoopMerge(Block* mergeBlock, Block* continueBlock, unsigned int control)
2221 {
2222     Instruction* merge = new Instruction(OpLoopMerge);
2223     merge->addIdOperand(mergeBlock->getId());
2224     merge->addIdOperand(continueBlock->getId());
2225     merge->addImmediateOperand(control);
2226     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(merge));
2227 }
2228
2229 void Builder::createConditionalBranch(Id condition, Block* thenBlock, Block* elseBlock)
2230 {
2231     Instruction* branch = new Instruction(OpBranchConditional);
2232     branch->addIdOperand(condition);
2233     branch->addIdOperand(thenBlock->getId());
2234     branch->addIdOperand(elseBlock->getId());
2235     buildPoint->addInstruction(std::unique_ptr<Instruction>(branch));
2236     thenBlock->addPredecessor(buildPoint);
2237     elseBlock->addPredecessor(buildPoint);
2238 }
2239
2240 void Builder::dumpInstructions(std::vector<unsigned int>& out, const std::vector<std::unique_ptr<Instruction> >& instructions) const
2241 {
2242     for (int i = 0; i < (int)instructions.size(); ++i) {
2243         instructions[i]->dump(out);
2244     }
2245 }
2246
2247 void TbdFunctionality(const char* tbd)
2248 {
2249     static std::unordered_set<const char*> issued;
2250
2251     if (issued.find(tbd) == issued.end()) {
2252         printf("TBD functionality: %s\n", tbd);
2253         issued.insert(tbd);
2254     }
2255 }
2256
2257 void MissingFunctionality(const char* fun)
2258 {
2259     printf("Missing functionality: %s\n", fun);
2260 }
2261
2262 Builder::Loop::Loop(Builder& builder, bool testFirstArg)
2263   : function(&builder.getBuildPoint()->getParent()),
2264     header(new Block(builder.getUniqueId(), *function)),
2265     merge(new Block(builder.getUniqueId(), *function)),
2266     body(new Block(builder.getUniqueId(), *function)),
2267     testFirst(testFirstArg),
2268     isFirstIteration(nullptr)
2269 {
2270     if (!testFirst)
2271     {
2272 // You may be tempted to rewrite this as
2273 // new Instruction(builder.getUniqueId(), builder.makeBoolType(), OpPhi);
2274 // This will cause subtle test failures because builder.getUniqueId(),
2275 // and builder.makeBoolType() can then get run in a compiler-specific
2276 // order making tests fail for certain configurations.
2277         Id instructionId = builder.getUniqueId();
2278         isFirstIteration = new Instruction(instructionId, builder.makeBoolType(), OpPhi);
2279     }
2280 }
2281
2282 }; // end spv namespace