Optimize dot4{I, U}8Packed for all spv versions

Emit optimized code for `dot4{I, U}8Packed` regardless of SPIR-V version
as long as the required capabilities are available. On SPIR-V < 1.6,
require the extension "SPV_KHR_integer_dot_product" for this. On
SPIR-V >= 1.6, don't require the extension because the corresponding
capabilities are part of SPIR-V >= 1.6 proper.

naga/src/back/spv/block.rs

@@ -1143,17 +1143,21 @@ impl BlockContext<'_> {
                         ),
                     },
                     fun @ (Mf::Dot4I8Packed | Mf::Dot4U8Packed) => {
-                        if self.writer.lang_version() >= (1, 6)
+                        if self
-                            && self
+                            .writer
-                                .writer
+                            .require_all(&[
-                                .require_all(&[
+                                spirv::Capability::DotProduct,
-                                    spirv::Capability::DotProduct,
+                                spirv::Capability::DotProductInput4x8BitPacked,
-                                    spirv::Capability::DotProductInput4x8BitPacked,
+                            ])
-                                ])
+                            .is_ok()
-                                .is_ok()
                         {
                             // Write optimized code using `PackedVectorFormat4x8Bit`.
-                            self.writer.use_extension("SPV_KHR_integer_dot_product");
+                            if self.writer.lang_version() < (1, 6) {
+                                // SPIR-V 1.6 supports the required capabilities natively, so the extension
+                                // is only required for earlier versions. See right column of
+                                // <https://registry.khronos.org/SPIR-V/specs/unified1/SPIRV.html#OpSDot>.
+                                self.writer.use_extension("SPV_KHR_integer_dot_product");
+                            }
 
                             let op = match fun {
                                 Mf::Dot4I8Packed => spirv::Op::SDot,

naga/tests/in/wgsl/functions-optimized-by-capability.toml

@@ -0,0 +1,9 @@
+# Turn on optimizations for `dot4I8Packed` and `dot4U8Packed` by enabling the
+# required capabilities on a SPIR-V version where these capabilities are only
+# available via the extension "SPV_KHR_integer_dot_product".
+
+targets = "SPIRV"
+
+[spv]
+capabilities = ["DotProduct", "DotProductInput4x8BitPacked"]
+version = [1, 0]

naga/tests/in/wgsl/functions-optimized-by-version.toml

@@ -0,0 +1,12 @@
+# Turn on optimizations for `dot4I8Packed` and `dot4U8Packed` on SPIR-V and HLSL by
+# using a version of SPIR-V / shader model that supports these without any extensions.
+
+targets = "SPIRV | HLSL"
+
+[spv]
+# We also need to provide the corresponding capabilities (which are part of SPIR-V >= 1.6).
+capabilities = ["DotProduct", "DotProductInput4x8BitPacked"]
+version = [1, 6]
+
+[hlsl]
+shader_model = "V6_4"

naga/tests/in/wgsl/functions-optimized-by-version.wgsl

@@ -0,0 +1,19 @@
+fn test_packed_integer_dot_product() -> u32 {
+    let a_5 = 1u;
+    let b_5 = 2u;
+    let c_5: i32 = dot4I8Packed(a_5, b_5);
+
+    let a_6 = 3u;
+    let b_6 = 4u;
+    let c_6: u32 = dot4U8Packed(a_6, b_6);
+
+    // test baking of arguments
+    let c_7: i32 = dot4I8Packed(5u + c_6, 6u + c_6);
+    let c_8: u32 = dot4U8Packed(7u + c_6, 8u + c_6);
+    return c_8;
+}
+
+@compute @workgroup_size(1)
+fn main() {
+    let c = test_packed_integer_dot_product();
+}

naga/tests/in/wgsl/functions-optimized.toml

@@ -1,11 +0,0 @@
-# Explicitly turn on optimizations for `dot4I8Packed` and `dot4U8Packed`
-# on SPIRV and HLSL.
-
-targets = "SPIRV | HLSL"
-
-[spv]
-capabilities = ["DotProduct", "DotProductInput4x8BitPacked"]
-version = [1, 6]
-
-[hlsl]
-shader_model = "V6_4"

naga/tests/out/spv/wgsl-functions-optimized-by-capability.spvasm

@@ -1,5 +1,5 @@
 ; SPIR-V
-; Version: 1.6
+; Version: 1.0
 ; Generator: rspirv
 ; Bound: 30
 OpCapability Shader

naga/tests/out/spv/wgsl-functions-optimized-by-version.spvasm

@@ -0,0 +1,45 @@
+; SPIR-V
+; Version: 1.6
+; Generator: rspirv
+; Bound: 30
+OpCapability Shader
+OpCapability DotProductKHR
+OpCapability DotProductInput4x8BitPackedKHR
+%1 = OpExtInstImport "GLSL.std.450"
+OpMemoryModel Logical GLSL450
+OpEntryPoint GLCompute %26 "main"
+OpExecutionMode %26 LocalSize 1 1 1
+%2 = OpTypeVoid
+%3 = OpTypeInt 32 0
+%6 = OpTypeFunction %3
+%7 = OpConstant  %3  1
+%8 = OpConstant  %3  2
+%9 = OpConstant  %3  3
+%10 = OpConstant  %3  4
+%11 = OpConstant  %3  5
+%12 = OpConstant  %3  6
+%13 = OpConstant  %3  7
+%14 = OpConstant  %3  8
+%16 = OpTypeInt 32 1
+%27 = OpTypeFunction %2
+%5 = OpFunction  %3  None %6
+%4 = OpLabel
+OpBranch %15
+%15 = OpLabel
+%17 = OpSDotKHR  %16  %7 %8 PackedVectorFormat4x8BitKHR
+%18 = OpUDotKHR  %3  %9 %10 PackedVectorFormat4x8BitKHR
+%19 = OpIAdd  %3  %11 %18
+%20 = OpIAdd  %3  %12 %18
+%21 = OpSDotKHR  %16  %19 %20 PackedVectorFormat4x8BitKHR
+%22 = OpIAdd  %3  %13 %18
+%23 = OpIAdd  %3  %14 %18
+%24 = OpUDotKHR  %3  %22 %23 PackedVectorFormat4x8BitKHR
+OpReturnValue %24
+OpFunctionEnd
+%26 = OpFunction  %2  None %27
+%25 = OpLabel
+OpBranch %28
+%28 = OpLabel
+%29 = OpFunctionCall  %3  %5
+OpReturn
+OpFunctionEnd

naga/tests/out/spv/wgsl-functions.spvasm

@@ -1,12 +1,15 @@
 ; SPIR-V
 ; Version: 1.1
 ; Generator: rspirv
-; Bound: 162
+; Bound: 95
 OpCapability Shader
+OpCapability DotProductKHR
+OpCapability DotProductInput4x8BitPackedKHR
+OpExtension "SPV_KHR_integer_dot_product"
 %1 = OpExtInstImport "GLSL.std.450"
 OpMemoryModel Logical GLSL450
-OpEntryPoint GLCompute %156 "main"
+OpEntryPoint GLCompute %89 "main"
-OpExecutionMode %156 LocalSize 1 1 1
+OpExecutionMode %89 LocalSize 1 1 1
 %2 = OpTypeVoid
 %4 = OpTypeFloat 32
 %3 = OpTypeVector %4 2
@@ -39,10 +42,7 @@ OpExecutionMode %156 LocalSize 1 1 1
 %76 = OpConstant  %6  6
 %77 = OpConstant  %6  7
 %78 = OpConstant  %6  8
-%83 = OpConstant  %6  0
+%90 = OpTypeFunction %2
-%84 = OpConstant  %6  16
-%85 = OpConstant  %6  24
-%157 = OpTypeFunction %2
 %8 = OpFunction  %3  None %9
 %7 = OpLabel
 OpBranch %14
@@ -96,86 +96,22 @@ OpFunctionEnd
 %69 = OpLabel
 OpBranch %79
 %79 = OpLabel
-%81 = OpBitcast  %5  %22
+%80 = OpSDotKHR  %5  %22 %72 PackedVectorFormat4x8BitKHR
-%82 = OpBitcast  %5  %72
+%81 = OpUDotKHR  %6  %73 %74 PackedVectorFormat4x8BitKHR
-%86 = OpBitFieldSExtract  %5  %81 %83 %78
+%82 = OpIAdd  %6  %75 %81
-%87 = OpBitFieldSExtract  %5  %82 %83 %78
+%83 = OpIAdd  %6  %76 %81
-%88 = OpIMul  %5  %86 %87
+%84 = OpSDotKHR  %5  %82 %83 PackedVectorFormat4x8BitKHR
-%89 = OpIAdd  %5  %32 %88
+%85 = OpIAdd  %6  %77 %81
-%90 = OpBitFieldSExtract  %5  %81 %78 %78
+%86 = OpIAdd  %6  %78 %81
-%91 = OpBitFieldSExtract  %5  %82 %78 %78
+%87 = OpUDotKHR  %6  %85 %86 PackedVectorFormat4x8BitKHR
-%92 = OpIMul  %5  %90 %91
+OpReturnValue %87
-%93 = OpIAdd  %5  %89 %92
-%94 = OpBitFieldSExtract  %5  %81 %84 %78
-%95 = OpBitFieldSExtract  %5  %82 %84 %78
-%96 = OpIMul  %5  %94 %95
-%97 = OpIAdd  %5  %93 %96
-%98 = OpBitFieldSExtract  %5  %81 %85 %78
-%99 = OpBitFieldSExtract  %5  %82 %85 %78
-%100 = OpIMul  %5  %98 %99
-%80 = OpIAdd  %5  %97 %100
-%102 = OpBitFieldUExtract  %6  %73 %83 %78
-%103 = OpBitFieldUExtract  %6  %74 %83 %78
-%104 = OpIMul  %6  %102 %103
-%105 = OpIAdd  %6  %41 %104
-%106 = OpBitFieldUExtract  %6  %73 %78 %78
-%107 = OpBitFieldUExtract  %6  %74 %78 %78
-%108 = OpIMul  %6  %106 %107
-%109 = OpIAdd  %6  %105 %108
-%110 = OpBitFieldUExtract  %6  %73 %84 %78
-%111 = OpBitFieldUExtract  %6  %74 %84 %78
-%112 = OpIMul  %6  %110 %111
-%113 = OpIAdd  %6  %109 %112
-%114 = OpBitFieldUExtract  %6  %73 %85 %78
-%115 = OpBitFieldUExtract  %6  %74 %85 %78
-%116 = OpIMul  %6  %114 %115
-%101 = OpIAdd  %6  %113 %116
-%117 = OpIAdd  %6  %75 %101
-%118 = OpIAdd  %6  %76 %101
-%120 = OpBitcast  %5  %117
-%121 = OpBitcast  %5  %118
-%122 = OpBitFieldSExtract  %5  %120 %83 %78
-%123 = OpBitFieldSExtract  %5  %121 %83 %78
-%124 = OpIMul  %5  %122 %123
-%125 = OpIAdd  %5  %32 %124
-%126 = OpBitFieldSExtract  %5  %120 %78 %78
-%127 = OpBitFieldSExtract  %5  %121 %78 %78
-%128 = OpIMul  %5  %126 %127
-%129 = OpIAdd  %5  %125 %128
-%130 = OpBitFieldSExtract  %5  %120 %84 %78
-%131 = OpBitFieldSExtract  %5  %121 %84 %78
-%132 = OpIMul  %5  %130 %131
-%133 = OpIAdd  %5  %129 %132
-%134 = OpBitFieldSExtract  %5  %120 %85 %78
-%135 = OpBitFieldSExtract  %5  %121 %85 %78
-%136 = OpIMul  %5  %134 %135
-%119 = OpIAdd  %5  %133 %136
-%137 = OpIAdd  %6  %77 %101
-%138 = OpIAdd  %6  %78 %101
-%140 = OpBitFieldUExtract  %6  %137 %83 %78
-%141 = OpBitFieldUExtract  %6  %138 %83 %78
-%142 = OpIMul  %6  %140 %141
-%143 = OpIAdd  %6  %41 %142
-%144 = OpBitFieldUExtract  %6  %137 %78 %78
-%145 = OpBitFieldUExtract  %6  %138 %78 %78
-%146 = OpIMul  %6  %144 %145
-%147 = OpIAdd  %6  %143 %146
-%148 = OpBitFieldUExtract  %6  %137 %84 %78
-%149 = OpBitFieldUExtract  %6  %138 %84 %78
-%150 = OpIMul  %6  %148 %149
-%151 = OpIAdd  %6  %147 %150
-%152 = OpBitFieldUExtract  %6  %137 %85 %78
-%153 = OpBitFieldUExtract  %6  %138 %85 %78
-%154 = OpIMul  %6  %152 %153
-%139 = OpIAdd  %6  %151 %154
-OpReturnValue %139
 OpFunctionEnd
-%156 = OpFunction  %2  None %157
+%89 = OpFunction  %2  None %90
-%155 = OpLabel
+%88 = OpLabel
-OpBranch %158
+OpBranch %91
-%158 = OpLabel
+%91 = OpLabel
-%159 = OpFunctionCall  %3  %8
+%92 = OpFunctionCall  %3  %8
-%160 = OpFunctionCall  %5  %17
+%93 = OpFunctionCall  %5  %17
-%161 = OpFunctionCall  %6  %70
+%94 = OpFunctionCall  %6  %70
 OpReturn
 OpFunctionEnd