nir: Move nir_lower_uniforms_to_ubo to compiler/nir.
[mesa.git] / src / compiler / nir / nir_builder.h
index 189a4414e9b6f2f45423e7c8599ca43cf803e85f..253ca5941cb1ded063907232d8497442823566e8 100644 (file)
@@ -25,6 +25,7 @@
 #define NIR_BUILDER_H
 
 #include "nir_control_flow.h"
+#include "util/half_float.h"
 
 struct exec_list;
 
@@ -54,6 +55,7 @@ nir_builder_init_simple_shader(nir_builder *build, void *mem_ctx,
 {
    build->shader = nir_shader_create(mem_ctx, stage, options, NULL);
    nir_function *func = nir_function_create(build->shader, "main");
+   func->is_entrypoint = true;
    build->exact = false;
    build->impl = nir_function_impl_create(func);
    build->cursor = nir_after_cf_list(&build->impl->body);
@@ -205,6 +207,40 @@ nir_build_imm(nir_builder *build, unsigned num_components,
    return &load_const->def;
 }
 
+static inline nir_ssa_def *
+nir_imm_bool(nir_builder *build, bool x)
+{
+   nir_const_value v;
+
+   memset(&v, 0, sizeof(v));
+   v.b[0] = x;
+
+   return nir_build_imm(build, 1, 1, v);
+}
+
+static inline nir_ssa_def *
+nir_imm_true(nir_builder *build)
+{
+   return nir_imm_bool(build, true);
+}
+
+static inline nir_ssa_def *
+nir_imm_false(nir_builder *build)
+{
+   return nir_imm_bool(build, false);
+}
+
+static inline nir_ssa_def *
+nir_imm_float16(nir_builder *build, float x)
+{
+   nir_const_value v;
+
+   memset(&v, 0, sizeof(v));
+   v.u16[0] = _mesa_float_to_half(x);
+
+   return nir_build_imm(build, 1, 16, v);
+}
+
 static inline nir_ssa_def *
 nir_imm_float(nir_builder *build, float x)
 {
@@ -231,6 +267,8 @@ static inline nir_ssa_def *
 nir_imm_floatN_t(nir_builder *build, double x, unsigned bit_size)
 {
    switch (bit_size) {
+   case 16:
+      return nir_imm_float16(build, x);
    case 32:
       return nir_imm_float(build, x);
    case 64:
@@ -254,6 +292,18 @@ nir_imm_vec4(nir_builder *build, float x, float y, float z, float w)
    return nir_build_imm(build, 4, 32, v);
 }
 
+static inline nir_ssa_def *
+nir_imm_ivec2(nir_builder *build, int x, int y)
+{
+   nir_const_value v;
+
+   memset(&v, 0, sizeof(v));
+   v.i32[0] = x;
+   v.i32[1] = y;
+
+   return nir_build_imm(build, 2, 32, v);
+}
+
 static inline nir_ssa_def *
 nir_imm_int(nir_builder *build, int x)
 {
@@ -283,7 +333,10 @@ nir_imm_intN_t(nir_builder *build, uint64_t x, unsigned bit_size)
 
    memset(&v, 0, sizeof(v));
    assert(bit_size <= 64);
-   v.i64[0] = x & (~0ull >> (64 - bit_size));
+   if (bit_size == 1)
+      v.b[0] = x & 1;
+   else
+      v.i64[0] = x & (~0ull >> (64 - bit_size));
 
    return nir_build_imm(build, 1, bit_size, v);
 }
@@ -302,6 +355,13 @@ nir_imm_ivec4(nir_builder *build, int x, int y, int z, int w)
    return nir_build_imm(build, 4, 32, v);
 }
 
+static inline nir_ssa_def *
+nir_imm_boolN_t(nir_builder *build, bool x, unsigned bit_size)
+{
+   /* We use a 0/-1 convention for all booleans regardless of size */
+   return nir_imm_intN_t(build, -(int)x, bit_size);
+}
+
 static inline nir_ssa_def *
 nir_build_alu(nir_builder *build, nir_op op, nir_ssa_def *src0,
               nir_ssa_def *src1, nir_ssa_def *src2, nir_ssa_def *src3)
@@ -361,7 +421,8 @@ nir_build_alu(nir_builder *build, nir_op op, nir_ssa_def *src0,
     * scalar value was passed into a multiply with a vector).
     */
    for (unsigned i = 0; i < op_info->num_inputs; i++) {
-      for (unsigned j = instr->src[i].src.ssa->num_components; j < 4; j++) {
+      for (unsigned j = instr->src[i].src.ssa->num_components;
+           j < NIR_MAX_VEC_COMPONENTS; j++) {
          instr->src[i].swizzle[j] = instr->src[i].src.ssa->num_components - 1;
       }
    }
@@ -430,13 +491,22 @@ nir_imov_alu(nir_builder *build, nir_alu_src src, unsigned num_components)
  * Construct an fmov or imov that reswizzles the source's components.
  */
 static inline nir_ssa_def *
-nir_swizzle(nir_builder *build, nir_ssa_def *src, const unsigned swiz[4],
+nir_swizzle(nir_builder *build, nir_ssa_def *src, const unsigned *swiz,
             unsigned num_components, bool use_fmov)
 {
+   assert(num_components <= NIR_MAX_VEC_COMPONENTS);
    nir_alu_src alu_src = { NIR_SRC_INIT };
    alu_src.src = nir_src_for_ssa(src);
-   for (unsigned i = 0; i < num_components; i++)
+
+   bool is_identity_swizzle = true;
+   for (unsigned i = 0; i < num_components && i < NIR_MAX_VEC_COMPONENTS; i++) {
+      if (swiz[i] != i)
+         is_identity_swizzle = false;
       alu_src.swizzle[i] = swiz[i];
+   }
+
+   if (num_components == src->num_components && is_identity_swizzle)
+      return src;
 
    return use_fmov ? nir_fmov_alu(build, alu_src, num_components) :
                      nir_imov_alu(build, alu_src, num_components);
@@ -475,22 +545,21 @@ nir_bany_inequal(nir_builder *b, nir_ssa_def *src0, nir_ssa_def *src1)
 static inline nir_ssa_def *
 nir_bany(nir_builder *b, nir_ssa_def *src)
 {
-   return nir_bany_inequal(b, src, nir_imm_int(b, 0));
+   return nir_bany_inequal(b, src, nir_imm_false(b));
 }
 
 static inline nir_ssa_def *
 nir_channel(nir_builder *b, nir_ssa_def *def, unsigned c)
 {
-   unsigned swizzle[4] = {c, c, c, c};
-   return nir_swizzle(b, def, swizzle, 1, false);
+   return nir_swizzle(b, def, &c, 1, false);
 }
 
 static inline nir_ssa_def *
-nir_channels(nir_builder *b, nir_ssa_def *def, unsigned mask)
+nir_channels(nir_builder *b, nir_ssa_def *def, nir_component_mask_t mask)
 {
-   unsigned num_channels = 0, swizzle[4] = { 0, 0, 0, 0 };
+   unsigned num_channels = 0, swizzle[NIR_MAX_VEC_COMPONENTS] = { 0 };
 
-   for (unsigned i = 0; i < 4; i++) {
+   for (unsigned i = 0; i < NIR_MAX_VEC_COMPONENTS; i++) {
       if ((mask & (1 << i)) == 0)
          continue;
       swizzle[num_channels++] = i;
@@ -499,6 +568,175 @@ nir_channels(nir_builder *b, nir_ssa_def *def, unsigned mask)
    return nir_swizzle(b, def, swizzle, num_channels, false);
 }
 
+static inline nir_ssa_def *
+nir_i2i(nir_builder *build, nir_ssa_def *x, unsigned dest_bit_size)
+{
+   if (x->bit_size == dest_bit_size)
+      return x;
+
+   switch (dest_bit_size) {
+   case 64: return nir_i2i64(build, x);
+   case 32: return nir_i2i32(build, x);
+   case 16: return nir_i2i16(build, x);
+   case 8:  return nir_i2i8(build, x);
+   default: unreachable("Invalid bit size");
+   }
+}
+
+static inline nir_ssa_def *
+nir_u2u(nir_builder *build, nir_ssa_def *x, unsigned dest_bit_size)
+{
+   if (x->bit_size == dest_bit_size)
+      return x;
+
+   switch (dest_bit_size) {
+   case 64: return nir_u2u64(build, x);
+   case 32: return nir_u2u32(build, x);
+   case 16: return nir_u2u16(build, x);
+   case 8:  return nir_u2u8(build, x);
+   default: unreachable("Invalid bit size");
+   }
+}
+
+static inline nir_ssa_def *
+nir_iadd_imm(nir_builder *build, nir_ssa_def *x, uint64_t y)
+{
+   return nir_iadd(build, x, nir_imm_intN_t(build, y, x->bit_size));
+}
+
+static inline nir_ssa_def *
+nir_imul_imm(nir_builder *build, nir_ssa_def *x, uint64_t y)
+{
+   return nir_imul(build, x, nir_imm_intN_t(build, y, x->bit_size));
+}
+
+static inline nir_ssa_def *
+nir_fadd_imm(nir_builder *build, nir_ssa_def *x, double y)
+{
+   return nir_fadd(build, x, nir_imm_floatN_t(build, y, x->bit_size));
+}
+
+static inline nir_ssa_def *
+nir_fmul_imm(nir_builder *build, nir_ssa_def *x, double y)
+{
+   return nir_fmul(build, x, nir_imm_floatN_t(build, y, x->bit_size));
+}
+
+static inline nir_ssa_def *
+nir_pack_bits(nir_builder *b, nir_ssa_def *src, unsigned dest_bit_size)
+{
+   assert(src->num_components * src->bit_size == dest_bit_size);
+
+   switch (dest_bit_size) {
+   case 64:
+      switch (src->bit_size) {
+      case 32: return nir_pack_64_2x32(b, src);
+      case 16: return nir_pack_64_4x16(b, src);
+      default: break;
+      }
+      break;
+
+   case 32:
+      if (src->bit_size == 16)
+         return nir_pack_32_2x16(b, src);
+      break;
+
+   default:
+      break;
+   }
+
+   /* If we got here, we have no dedicated unpack opcode. */
+   nir_ssa_def *dest = nir_imm_intN_t(b, 0, dest_bit_size);
+   for (unsigned i = 0; i < src->num_components; i++) {
+      nir_ssa_def *val = nir_u2u(b, nir_channel(b, src, i), dest_bit_size);
+      val = nir_ishl(b, val, nir_imm_int(b, i * src->bit_size));
+      dest = nir_ior(b, dest, val);
+   }
+   return dest;
+}
+
+static inline nir_ssa_def *
+nir_unpack_bits(nir_builder *b, nir_ssa_def *src, unsigned dest_bit_size)
+{
+   assert(src->num_components == 1);
+   assert(src->bit_size > dest_bit_size);
+   const unsigned dest_num_components = src->bit_size / dest_bit_size;
+   assert(dest_num_components <= NIR_MAX_VEC_COMPONENTS);
+
+   switch (src->bit_size) {
+   case 64:
+      switch (dest_bit_size) {
+      case 32: return nir_unpack_64_2x32(b, src);
+      case 16: return nir_unpack_64_4x16(b, src);
+      default: break;
+      }
+      break;
+
+   case 32:
+      if (dest_bit_size == 16)
+         return nir_unpack_32_2x16(b, src);
+      break;
+
+   default:
+      break;
+   }
+
+   /* If we got here, we have no dedicated unpack opcode. */
+   nir_ssa_def *dest_comps[NIR_MAX_VEC_COMPONENTS];
+   for (unsigned i = 0; i < dest_num_components; i++) {
+      nir_ssa_def *val = nir_ushr(b, src, nir_imm_int(b, i * dest_bit_size));
+      dest_comps[i] = nir_u2u(b, val, dest_bit_size);
+   }
+   return nir_vec(b, dest_comps, dest_num_components);
+}
+
+static inline nir_ssa_def *
+nir_bitcast_vector(nir_builder *b, nir_ssa_def *src, unsigned dest_bit_size)
+{
+   assert((src->bit_size * src->num_components) % dest_bit_size == 0);
+   const unsigned dest_num_components =
+      (src->bit_size * src->num_components) / dest_bit_size;
+   assert(dest_num_components <= NIR_MAX_VEC_COMPONENTS);
+
+   if (src->bit_size > dest_bit_size) {
+      assert(src->bit_size % dest_bit_size == 0);
+      if (src->num_components == 1) {
+         return nir_unpack_bits(b, src, dest_bit_size);
+      } else {
+         const unsigned divisor = src->bit_size / dest_bit_size;
+         assert(src->num_components * divisor == dest_num_components);
+         nir_ssa_def *dest[NIR_MAX_VEC_COMPONENTS];
+         for (unsigned i = 0; i < src->num_components; i++) {
+            nir_ssa_def *unpacked =
+               nir_unpack_bits(b, nir_channel(b, src, i), dest_bit_size);
+            assert(unpacked->num_components == divisor);
+            for (unsigned j = 0; j < divisor; j++)
+               dest[i * divisor + j] = nir_channel(b, unpacked, j);
+         }
+         return nir_vec(b, dest, dest_num_components);
+      }
+   } else if (src->bit_size < dest_bit_size) {
+      assert(dest_bit_size % src->bit_size == 0);
+      if (dest_num_components == 1) {
+         return nir_pack_bits(b, src, dest_bit_size);
+      } else {
+         const unsigned divisor = dest_bit_size / src->bit_size;
+         assert(src->num_components == dest_num_components * divisor);
+         nir_ssa_def *dest[NIR_MAX_VEC_COMPONENTS];
+         for (unsigned i = 0; i < dest_num_components; i++) {
+            nir_component_mask_t src_mask =
+               ((1 << divisor) - 1) << (i * divisor);
+            dest[i] = nir_pack_bits(b, nir_channels(b, src, src_mask),
+                                       dest_bit_size);
+         }
+         return nir_vec(b, dest, dest_num_components);
+      }
+   } else {
+      assert(src->bit_size == dest_bit_size);
+      return src;
+   }
+}
+
 /**
  * Turns a nir_src into a nir_ssa_def * so it can be passed to
  * nir_build_alu()-based builder calls.
@@ -526,7 +764,9 @@ nir_ssa_for_src(nir_builder *build, nir_src src, int num_components)
 static inline nir_ssa_def *
 nir_ssa_for_alu_src(nir_builder *build, nir_alu_instr *instr, unsigned srcn)
 {
-   static uint8_t trivial_swizzle[4] = { 0, 1, 2, 3 };
+   static uint8_t trivial_swizzle[NIR_MAX_VEC_COMPONENTS];
+   for (int i = 0; i < NIR_MAX_VEC_COMPONENTS; ++i)
+      trivial_swizzle[i] = i;
    nir_alu_src *src = &instr->src[srcn];
    unsigned num_components = nir_ssa_alu_instr_src_components(instr, srcn);
 
@@ -580,6 +820,31 @@ nir_build_deref_array(nir_builder *build, nir_deref_instr *parent,
    return deref;
 }
 
+static inline nir_deref_instr *
+nir_build_deref_ptr_as_array(nir_builder *build, nir_deref_instr *parent,
+                             nir_ssa_def *index)
+{
+   assert(parent->deref_type == nir_deref_type_array ||
+          parent->deref_type == nir_deref_type_ptr_as_array ||
+          parent->deref_type == nir_deref_type_cast);
+
+   nir_deref_instr *deref =
+      nir_deref_instr_create(build->shader, nir_deref_type_ptr_as_array);
+
+   deref->mode = parent->mode;
+   deref->type = parent->type;
+   deref->parent = nir_src_for_ssa(&parent->dest.ssa);
+   deref->arr.index = nir_src_for_ssa(index);
+
+   nir_ssa_dest_init(&deref->instr, &deref->dest,
+                     parent->dest.ssa.num_components,
+                     parent->dest.ssa.bit_size, NULL);
+
+   nir_builder_instr_insert(build, &deref->instr);
+
+   return deref;
+}
+
 static inline nir_deref_instr *
 nir_build_deref_array_wildcard(nir_builder *build, nir_deref_instr *parent)
 {
@@ -627,7 +892,8 @@ nir_build_deref_struct(nir_builder *build, nir_deref_instr *parent,
 
 static inline nir_deref_instr *
 nir_build_deref_cast(nir_builder *build, nir_ssa_def *parent,
-                     nir_variable_mode mode, const struct glsl_type *type)
+                     nir_variable_mode mode, const struct glsl_type *type,
+                     unsigned ptr_stride)
 {
    nir_deref_instr *deref =
       nir_deref_instr_create(build->shader, nir_deref_type_cast);
@@ -635,6 +901,7 @@ nir_build_deref_cast(nir_builder *build, nir_ssa_def *parent,
    deref->mode = mode;
    deref->type = type;
    deref->parent = nir_src_for_ssa(parent);
+   deref->cast.ptr_stride = ptr_stride;
 
    nir_ssa_dest_init(&deref->instr, &deref->dest,
                      parent->num_components, parent->bit_size, NULL);
@@ -644,29 +911,6 @@ nir_build_deref_cast(nir_builder *build, nir_ssa_def *parent,
    return deref;
 }
 
-static inline nir_deref_instr *
-nir_build_deref_for_chain(nir_builder *b, nir_deref_var *deref_var)
-{
-   nir_deref_instr *tail = nir_build_deref_var(b, deref_var->var);
-   for (nir_deref *d = deref_var->deref.child; d; d = d->child) {
-      if (d->deref_type == nir_deref_type_array) {
-         nir_deref_array *a = nir_deref_as_array(d);
-         assert(a->deref_array_type != nir_deref_array_type_wildcard);
-
-         nir_ssa_def *index = nir_imm_int(b, a->base_offset);
-         if (a->deref_array_type == nir_deref_array_type_indirect)
-            index = nir_iadd(b, index, nir_ssa_for_src(b, a->indirect, 1));
-
-         tail = nir_build_deref_array(b, tail, index);
-      } else {
-         nir_deref_struct *s = nir_deref_as_struct(d);
-         tail = nir_build_deref_struct(b, tail, s->index);
-      }
-   }
-
-   return tail;
-}
-
 /** Returns a deref that follows another but starting from the given parent
  *
  * The new deref will be the same type and take the same array or struct index
@@ -692,7 +936,9 @@ nir_build_deref_follower(nir_builder *b, nir_deref_instr *parent,
    case nir_deref_type_array:
    case nir_deref_type_array_wildcard:
       assert(glsl_type_is_matrix(parent->type) ||
-             glsl_type_is_array(parent->type));
+             glsl_type_is_array(parent->type) ||
+             (leader->deref_type == nir_deref_type_array &&
+              glsl_type_is_vector(parent->type)));
       assert(glsl_get_length(parent->type) ==
              glsl_get_length(leader_parent->type));
 
@@ -764,22 +1010,6 @@ nir_load_var(nir_builder *build, nir_variable *var)
    return nir_load_deref(build, nir_build_deref_var(build, var));
 }
 
-static inline nir_ssa_def *
-nir_load_deref_var(nir_builder *build, nir_deref_var *deref)
-{
-   const struct glsl_type *type = nir_deref_tail(&deref->deref)->type;
-   const unsigned num_components = glsl_get_vector_elements(type);
-
-   nir_intrinsic_instr *load =
-      nir_intrinsic_instr_create(build->shader, nir_intrinsic_load_var);
-   load->num_components = num_components;
-   load->variables[0] = nir_deref_var_clone(deref, load);
-   nir_ssa_dest_init(&load->instr, &load->dest, num_components,
-                     glsl_get_bit_size(type), NULL);
-   nir_builder_instr_insert(build, &load->instr);
-   return &load->dest.ssa;
-}
-
 static inline void
 nir_store_var(nir_builder *build, nir_variable *var, nir_ssa_def *value,
               unsigned writemask)
@@ -787,35 +1017,6 @@ nir_store_var(nir_builder *build, nir_variable *var, nir_ssa_def *value,
    nir_store_deref(build, nir_build_deref_var(build, var), value, writemask);
 }
 
-static inline void
-nir_store_deref_var(nir_builder *build, nir_deref_var *deref,
-                    nir_ssa_def *value, unsigned writemask)
-{
-   const unsigned num_components =
-      glsl_get_vector_elements(nir_deref_tail(&deref->deref)->type);
-
-   nir_intrinsic_instr *store =
-      nir_intrinsic_instr_create(build->shader, nir_intrinsic_store_var);
-   store->num_components = num_components;
-   store->const_index[0] = writemask & ((1 << num_components) - 1);
-   store->variables[0] = nir_deref_var_clone(deref, store);
-   store->src[0] = nir_src_for_ssa(value);
-   nir_builder_instr_insert(build, &store->instr);
-}
-
-static inline void
-nir_copy_deref_var(nir_builder *build, nir_deref_var *dest, nir_deref_var *src)
-{
-   assert(nir_deref_tail(&dest->deref)->type ==
-          nir_deref_tail(&src->deref)->type);
-
-   nir_intrinsic_instr *copy =
-      nir_intrinsic_instr_create(build->shader, nir_intrinsic_copy_var);
-   copy->variables[0] = nir_deref_var_clone(dest, copy);
-   copy->variables[1] = nir_deref_var_clone(src, copy);
-   nir_builder_instr_insert(build, &copy->instr);
-}
-
 static inline void
 nir_copy_var(nir_builder *build, nir_variable *dest, nir_variable *src)
 {
@@ -841,6 +1042,30 @@ nir_load_param(nir_builder *build, uint32_t param_idx)
 
 #include "nir_builder_opcodes.h"
 
+static inline nir_ssa_def *
+nir_f2b(nir_builder *build, nir_ssa_def *f)
+{
+   return nir_f2b1(build, f);
+}
+
+static inline nir_ssa_def *
+nir_i2b(nir_builder *build, nir_ssa_def *i)
+{
+   return nir_i2b1(build, i);
+}
+
+static inline nir_ssa_def *
+nir_b2f(nir_builder *build, nir_ssa_def *b, uint32_t bit_size)
+{
+   switch (bit_size) {
+   case 64: return nir_b2f64(build, b);
+   case 32: return nir_b2f32(build, b);
+   case 16: return nir_b2f16(build, b);
+   default:
+      unreachable("Invalid bit-size");
+   };
+}
+
 static inline nir_ssa_def *
 nir_load_barycentric(nir_builder *build, nir_intrinsic_op op,
                      unsigned interp_mode)