nir: Add subgroup shuffle intrinsics and lowering
[mesa.git] / src / compiler / nir / nir_intrinsics.h
index bd00fbbe6ccdf76e8b75afdb4898acb4313d5cd8..8c155a609cbcdc8dc9ca352bd1670849536a4934 100644 (file)
@@ -41,6 +41,8 @@
 
 #define ARR(...) { __VA_ARGS__ }
 
+INTRINSIC(nop, 0, ARR(0), false, 0, 0, 0, xx, xx, xx,
+          NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
 
 INTRINSIC(load_var, 0, ARR(0), true, 0, 1, 0, xx, xx, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
 INTRINSIC(store_var, 1, ARR(0), false, 0, 1, 1, WRMASK, xx, xx, 0)
@@ -48,9 +50,9 @@ INTRINSIC(copy_var, 0, ARR(0), false, 0, 2, 0, xx, xx, xx, 0)
 
 /*
  * Interpolation of input.  The interp_var_at* intrinsics are similar to the
- * load_var intrinsic acting an a shader input except that they interpolate
+ * load_var intrinsic acting on a shader input except that they interpolate
  * the input differently.  The at_sample and at_offset intrinsics take an
- * aditional source that is a integer sample id or a vec2 position offset
+ * additional source that is an integer sample id or a vec2 position offset
  * respectively.
  */
 
@@ -89,7 +91,32 @@ BARRIER(memory_barrier)
  * The latter can be used as code motion barrier, which is currently not
  * feasible with NIR.
  */
-INTRINSIC(shader_clock, 0, ARR(0), true, 1, 0, 0, xx, xx, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
+INTRINSIC(shader_clock, 0, ARR(0), true, 2, 0, 0, xx, xx, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
+
+/*
+ * Shader ballot intrinsics with semantics analogous to the
+ *
+ *    ballotARB()
+ *    readInvocationARB()
+ *    readFirstInvocationARB()
+ *
+ * GLSL functions from ARB_shader_ballot.
+ */
+INTRINSIC(ballot, 1, ARR(1), true, 0, 0, 0, xx, xx, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
+INTRINSIC(read_invocation, 2, ARR(0, 1), true, 0, 0, 0, xx, xx, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
+INTRINSIC(read_first_invocation, 1, ARR(0), true, 0, 0, 0, xx, xx, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
+
+/** Additional SPIR-V ballot intrinsics
+ *
+ * These correspond to the SPIR-V opcodes
+ *
+ *    OpGroupUniformElect
+ *    OpSubgroupFirstInvocationKHR
+ */
+INTRINSIC(elect, 0, ARR(0), true, 1, 0, 0, xx, xx, xx,
+          NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
+INTRINSIC(first_invocation, 0, ARR(0), true, 1, 0, 0, xx, xx, xx,
+          NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
 
 /*
  * Memory barrier with semantics analogous to the compute shader
@@ -105,6 +132,41 @@ BARRIER(memory_barrier_shared)
 /** A conditional discard, with a single boolean source. */
 INTRINSIC(discard_if, 1, ARR(1), false, 0, 0, 0, xx, xx, xx, 0)
 
+/** ARB_shader_group_vote intrinsics */
+INTRINSIC(vote_any, 1, ARR(1), true, 1, 0, 0, xx, xx, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
+INTRINSIC(vote_all, 1, ARR(1), true, 1, 0, 0, xx, xx, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
+INTRINSIC(vote_feq, 1, ARR(0), true, 1, 0, 0, xx, xx, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
+INTRINSIC(vote_ieq, 1, ARR(0), true, 1, 0, 0, xx, xx, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
+
+/** Ballot ALU operations from SPIR-V.
+ *
+ * These operations work like their ALU counterparts except that the operate
+ * on a uvec4 which is treated as a 128bit integer.  Also, they are, in
+ * general, free to ignore any bits which are above the subgroup size.
+ */
+INTRINSIC(ballot_bitfield_extract, 2, ARR(4, 1), true, 1, 0,
+          0, xx, xx, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
+INTRINSIC(ballot_bit_count_reduce, 1, ARR(4), true, 1, 0,
+          0, xx, xx, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
+INTRINSIC(ballot_bit_count_inclusive, 1, ARR(4), true, 1, 0,
+          0, xx, xx, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
+INTRINSIC(ballot_bit_count_exclusive, 1, ARR(4), true, 1, 0,
+          0, xx, xx, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
+INTRINSIC(ballot_find_lsb, 1, ARR(4), true, 1, 0,
+          0, xx, xx, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
+INTRINSIC(ballot_find_msb, 1, ARR(4), true, 1, 0,
+          0, xx, xx, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
+
+/** Shuffle operations from SPIR-V. */
+INTRINSIC(shuffle, 2, ARR(0, 1), true, 0, 0,
+          0, xx, xx, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
+INTRINSIC(shuffle_xor, 2, ARR(0, 1), true, 0, 0,
+          0, xx, xx, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
+INTRINSIC(shuffle_up, 2, ARR(0, 1), true, 0, 0,
+          0, xx, xx, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
+INTRINSIC(shuffle_down, 2, ARR(0, 1), true, 0, 0,
+          0, xx, xx, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
+
 /**
  * Basic Geometry Shader intrinsics.
  *
@@ -137,12 +199,26 @@ INTRINSIC(set_vertex_count, 1, ARR(1), false, 0, 0, 0, xx, xx, xx, 0)
  */
 
 #define ATOMIC(name, flags) \
-   INTRINSIC(atomic_counter_##name##_var, 0, ARR(0), true, 1, 1, 0, xx, xx, xx, flags) \
-   INTRINSIC(atomic_counter_##name, 1, ARR(1), true, 1, 0, 1, BASE, xx, xx, flags)
-
-ATOMIC(inc, 0)
-ATOMIC(dec, 0)
-ATOMIC(read, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
+   INTRINSIC(name##_var, 0, ARR(0), true, 1, 1, 0, xx, xx, xx, flags) \
+   INTRINSIC(name, 1, ARR(1), true, 1, 0, 1, BASE, xx, xx, flags)
+#define ATOMIC2(name) \
+   INTRINSIC(name##_var, 1, ARR(1), true, 1, 1, 0, xx, xx, xx, 0) \
+   INTRINSIC(name, 2, ARR(1, 1), true, 1, 0, 1, BASE, xx, xx, 0)
+#define ATOMIC3(name) \
+   INTRINSIC(name##_var, 2, ARR(1, 1), true, 1, 1, 0, xx, xx, xx, 0) \
+   INTRINSIC(name, 3, ARR(1, 1, 1), true, 1, 0, 1, BASE, xx, xx, 0)
+
+ATOMIC(atomic_counter_inc, 0)
+ATOMIC(atomic_counter_dec, 0)
+ATOMIC(atomic_counter_read, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
+ATOMIC2(atomic_counter_add)
+ATOMIC2(atomic_counter_min)
+ATOMIC2(atomic_counter_max)
+ATOMIC2(atomic_counter_and)
+ATOMIC2(atomic_counter_or)
+ATOMIC2(atomic_counter_xor)
+ATOMIC2(atomic_counter_exchange)
+ATOMIC3(atomic_counter_comp_swap)
 
 /*
  * Image load, store and atomic intrinsics.
@@ -170,13 +246,13 @@ INTRINSIC(image_atomic_or, 3, ARR(4, 1, 1), true, 1, 1, 0, xx, xx, xx, 0)
 INTRINSIC(image_atomic_xor, 3, ARR(4, 1, 1), true, 1, 1, 0, xx, xx, xx, 0)
 INTRINSIC(image_atomic_exchange, 3, ARR(4, 1, 1), true, 1, 1, 0, xx, xx, xx, 0)
 INTRINSIC(image_atomic_comp_swap, 4, ARR(4, 1, 1, 1), true, 1, 1, 0, xx, xx, xx, 0)
-INTRINSIC(image_size, 0, ARR(0), true, 4, 1, 0, xx, xx, xx,
+INTRINSIC(image_size, 0, ARR(0), true, 0, 1, 0, xx, xx, xx,
           NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE | NIR_INTRINSIC_CAN_REORDER)
 INTRINSIC(image_samples, 0, ARR(0), true, 1, 1, 0, xx, xx, xx,
           NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE | NIR_INTRINSIC_CAN_REORDER)
 
 /*
- * Vulkan descriptor set intrinsic
+ * Vulkan descriptor set intrinsics
  *
  * The Vulkan API uses a different binding model from GL.  In the Vulkan
  * API, all external resources are represented by a tuple:
@@ -190,10 +266,17 @@ INTRINSIC(image_samples, 0, ARR(0), true, 1, 1, 0, xx, xx, xx,
  *
  * The intended usage is that the shader will call vulkan_surface_index to
  * get an index and then pass that as the buffer index ubo/ssbo calls.
+ *
+ * The vulkan_resource_reindex intrinsic takes a resource index in src0
+ * (the result of a vulkan_resource_index or vulkan_resource_reindex) which
+ * corresponds to the tuple (set, binding, index) and computes an index
+ * corresponding to tuple (set, binding, idx + src1).
  */
 INTRINSIC(vulkan_resource_index, 1, ARR(1), true, 1, 0, 2,
           DESC_SET, BINDING, xx,
           NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE | NIR_INTRINSIC_CAN_REORDER)
+INTRINSIC(vulkan_resource_reindex, 2, ARR(1, 1), true, 1, 0, 0, xx, xx, xx,
+          NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE | NIR_INTRINSIC_CAN_REORDER)
 
 /*
  * variable atomic intrinsics
@@ -266,22 +349,29 @@ INTRINSIC(ssbo_atomic_comp_swap, 4, ARR(1, 1, 1, 1), true, 1, 0, 0, xx, xx, xx,
  *    in shared_atomic_add, etc).
  * 2: For CompSwap only: the second data parameter.
  */
-INTRINSIC(shared_atomic_add, 2, ARR(1, 1), true, 1, 0, 0, xx, xx, xx, 0)
-INTRINSIC(shared_atomic_imin, 2, ARR(1, 1), true, 1, 0, 0, xx, xx, xx, 0)
-INTRINSIC(shared_atomic_umin, 2, ARR(1, 1), true, 1, 0, 0, xx, xx, xx, 0)
-INTRINSIC(shared_atomic_imax, 2, ARR(1, 1), true, 1, 0, 0, xx, xx, xx, 0)
-INTRINSIC(shared_atomic_umax, 2, ARR(1, 1), true, 1, 0, 0, xx, xx, xx, 0)
-INTRINSIC(shared_atomic_and, 2, ARR(1, 1), true, 1, 0, 0, xx, xx, xx, 0)
-INTRINSIC(shared_atomic_or, 2, ARR(1, 1), true, 1, 0, 0, xx, xx, xx, 0)
-INTRINSIC(shared_atomic_xor, 2, ARR(1, 1), true, 1, 0, 0, xx, xx, xx, 0)
-INTRINSIC(shared_atomic_exchange, 2, ARR(1, 1), true, 1, 0, 0, xx, xx, xx, 0)
-INTRINSIC(shared_atomic_comp_swap, 3, ARR(1, 1, 1), true, 1, 0, 0, xx, xx, xx, 0)
+INTRINSIC(shared_atomic_add, 2, ARR(1, 1), true, 1, 0, 1, BASE, xx, xx, 0)
+INTRINSIC(shared_atomic_imin, 2, ARR(1, 1), true, 1, 0, 1, BASE, xx, xx, 0)
+INTRINSIC(shared_atomic_umin, 2, ARR(1, 1), true, 1, 0, 1, BASE, xx, xx, 0)
+INTRINSIC(shared_atomic_imax, 2, ARR(1, 1), true, 1, 0, 1, BASE, xx, xx, 0)
+INTRINSIC(shared_atomic_umax, 2, ARR(1, 1), true, 1, 0, 1, BASE, xx, xx, 0)
+INTRINSIC(shared_atomic_and, 2, ARR(1, 1), true, 1, 0, 1, BASE, xx, xx, 0)
+INTRINSIC(shared_atomic_or, 2, ARR(1, 1), true, 1, 0, 1, BASE, xx, xx, 0)
+INTRINSIC(shared_atomic_xor, 2, ARR(1, 1), true, 1, 0, 1, BASE, xx, xx, 0)
+INTRINSIC(shared_atomic_exchange, 2, ARR(1, 1), true, 1, 0, 1, BASE, xx, xx, 0)
+INTRINSIC(shared_atomic_comp_swap, 3, ARR(1, 1, 1), true, 1, 0, 1, BASE, xx, xx, 0)
+
+/* Used by nir_builder.h to generate loader helpers for the system values. */
+#ifndef DEFINE_SYSTEM_VALUE
+#define DEFINE_SYSTEM_VALUE(name)
+#endif
 
 #define SYSTEM_VALUE(name, components, num_indices, idx0, idx1, idx2) \
+   DEFINE_SYSTEM_VALUE(name) \
    INTRINSIC(load_##name, 0, ARR(0), true, components, 0, num_indices, \
    idx0, idx1, idx2, \
    NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE | NIR_INTRINSIC_CAN_REORDER)
 
+SYSTEM_VALUE(frag_coord, 4, 0, xx, xx, xx)
 SYSTEM_VALUE(front_face, 1, 0, xx, xx, xx)
 SYSTEM_VALUE(vertex_id, 1, 0, xx, xx, xx)
 SYSTEM_VALUE(vertex_id_zero_base, 1, 0, xx, xx, xx)
@@ -299,10 +389,61 @@ SYSTEM_VALUE(tess_level_outer, 4, 0, xx, xx, xx)
 SYSTEM_VALUE(tess_level_inner, 2, 0, xx, xx, xx)
 SYSTEM_VALUE(patch_vertices_in, 1, 0, xx, xx, xx)
 SYSTEM_VALUE(local_invocation_id, 3, 0, xx, xx, xx)
+SYSTEM_VALUE(local_invocation_index, 1, 0, xx, xx, xx)
 SYSTEM_VALUE(work_group_id, 3, 0, xx, xx, xx)
 SYSTEM_VALUE(user_clip_plane, 4, 1, UCP_ID, xx, xx)
 SYSTEM_VALUE(num_work_groups, 3, 0, xx, xx, xx)
 SYSTEM_VALUE(helper_invocation, 1, 0, xx, xx, xx)
+SYSTEM_VALUE(alpha_ref_float, 1, 0, xx, xx, xx)
+SYSTEM_VALUE(layer_id, 1, 0, xx, xx, xx)
+SYSTEM_VALUE(view_index, 1, 0, xx, xx, xx)
+SYSTEM_VALUE(subgroup_size, 1, 0, xx, xx, xx)
+SYSTEM_VALUE(subgroup_invocation, 1, 0, xx, xx, xx)
+SYSTEM_VALUE(subgroup_eq_mask, 0, 0, xx, xx, xx)
+SYSTEM_VALUE(subgroup_ge_mask, 0, 0, xx, xx, xx)
+SYSTEM_VALUE(subgroup_gt_mask, 0, 0, xx, xx, xx)
+SYSTEM_VALUE(subgroup_le_mask, 0, 0, xx, xx, xx)
+SYSTEM_VALUE(subgroup_lt_mask, 0, 0, xx, xx, xx)
+SYSTEM_VALUE(num_subgroups, 1, 0, xx, xx, xx)
+SYSTEM_VALUE(subgroup_id, 1, 0, xx, xx, xx)
+SYSTEM_VALUE(local_group_size, 3, 0, xx, xx, xx)
+
+/* Blend constant color values.  Float values are clamped. */
+SYSTEM_VALUE(blend_const_color_r_float, 1, 0, xx, xx, xx)
+SYSTEM_VALUE(blend_const_color_g_float, 1, 0, xx, xx, xx)
+SYSTEM_VALUE(blend_const_color_b_float, 1, 0, xx, xx, xx)
+SYSTEM_VALUE(blend_const_color_a_float, 1, 0, xx, xx, xx)
+SYSTEM_VALUE(blend_const_color_rgba8888_unorm, 1, 0, xx, xx, xx)
+SYSTEM_VALUE(blend_const_color_aaaa8888_unorm, 1, 0, xx, xx, xx)
+
+/**
+ * Barycentric coordinate intrinsics.
+ *
+ * These set up the barycentric coordinates for a particular interpolation.
+ * The first three are for the simple cases: pixel, centroid, or per-sample
+ * (at gl_SampleID).  The next two handle interpolating at a specified
+ * sample location, or interpolating with a vec2 offset,
+ *
+ * The interp_mode index should be either the INTERP_MODE_SMOOTH or
+ * INTERP_MODE_NOPERSPECTIVE enum values.
+ *
+ * The vec2 value produced by these intrinsics is intended for use as the
+ * barycoord source of a load_interpolated_input intrinsic.
+ */
+
+#define BARYCENTRIC(name, sources, source_components) \
+   INTRINSIC(load_barycentric_##name, sources, ARR(source_components), \
+             true, 2, 0, 1, INTERP_MODE, xx, xx, \
+             NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE | NIR_INTRINSIC_CAN_REORDER)
+
+/* no sources.  const_index[] = { interp_mode } */
+BARYCENTRIC(pixel, 0, 0)
+BARYCENTRIC(centroid, 0, 0)
+BARYCENTRIC(sample, 0, 0)
+/* src[] = { sample_id }.  const_index[] = { interp_mode } */
+BARYCENTRIC(at_sample, 1, 1)
+/* src[] = { offset.xy }.  const_index[] = { interp_mode } */
+BARYCENTRIC(at_offset, 1, 2)
 
 /*
  * Load operations pull data from some piece of GPU memory.  All load
@@ -329,20 +470,25 @@ SYSTEM_VALUE(helper_invocation, 1, 0, xx, xx, xx)
 #define LOAD(name, srcs, num_indices, idx0, idx1, idx2, flags) \
    INTRINSIC(load_##name, srcs, ARR(1, 1, 1, 1), true, 0, 0, num_indices, idx0, idx1, idx2, flags)
 
-/* src[] = { offset }. const_index[] = { base } */
+/* src[] = { offset }. const_index[] = { base, range } */
 LOAD(uniform, 1, 2, BASE, RANGE, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE | NIR_INTRINSIC_CAN_REORDER)
 /* src[] = { buffer_index, offset }. No const_index */
 LOAD(ubo, 2, 0, xx, xx, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE | NIR_INTRINSIC_CAN_REORDER)
-/* src[] = { offset }. const_index[] = { base } */
-LOAD(input, 1, 1, BASE, xx, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE | NIR_INTRINSIC_CAN_REORDER)
-/* src[] = { vertex, offset }. const_index[] = { base } */
-LOAD(per_vertex_input, 2, 1, BASE, xx, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE | NIR_INTRINSIC_CAN_REORDER)
+/* src[] = { offset }. const_index[] = { base, component } */
+LOAD(input, 1, 2, BASE, COMPONENT, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE | NIR_INTRINSIC_CAN_REORDER)
+/* src[] = { vertex, offset }. const_index[] = { base, component } */
+LOAD(per_vertex_input, 2, 2, BASE, COMPONENT, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE | NIR_INTRINSIC_CAN_REORDER)
+/* src[] = { barycoord, offset }. const_index[] = { base, component } */
+INTRINSIC(load_interpolated_input, 2, ARR(2, 1), true, 0, 0,
+          2, BASE, COMPONENT, xx,
+          NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE | NIR_INTRINSIC_CAN_REORDER)
+
 /* src[] = { buffer_index, offset }. No const_index */
 LOAD(ssbo, 2, 0, xx, xx, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
-/* src[] = { offset }. const_index[] = { base } */
-LOAD(output, 1, 1, BASE, xx, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
-/* src[] = { vertex, offset }. const_index[] = { base } */
-LOAD(per_vertex_output, 2, 1, BASE, xx, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
+/* src[] = { offset }. const_index[] = { base, component } */
+LOAD(output, 1, 2, BASE, COMPONENT, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
+/* src[] = { vertex, offset }. const_index[] = { base, component } */
+LOAD(per_vertex_output, 2, 1, BASE, COMPONENT, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
 /* src[] = { offset }. const_index[] = { base } */
 LOAD(shared, 1, 1, BASE, xx, xx, NIR_INTRINSIC_CAN_ELIMINATE)
 /* src[] = { offset }. const_index[] = { base, range } */
@@ -359,13 +505,19 @@ LOAD(push_constant, 1, 2, BASE, RANGE, xx,
 #define STORE(name, srcs, num_indices, idx0, idx1, idx2, flags) \
    INTRINSIC(store_##name, srcs, ARR(0, 1, 1, 1), false, 0, 0, num_indices, idx0, idx1, idx2, flags)
 
-/* src[] = { value, offset }. const_index[] = { base, write_mask } */
-STORE(output, 2, 2, BASE, WRMASK, xx, 0)
-/* src[] = { value, vertex, offset }. const_index[] = { base, write_mask } */
-STORE(per_vertex_output, 3, 2, BASE, WRMASK, xx, 0)
+/* src[] = { value, offset }. const_index[] = { base, write_mask, component } */
+STORE(output, 2, 3, BASE, WRMASK, COMPONENT, 0)
+/* src[] = { value, vertex, offset }.
+ * const_index[] = { base, write_mask, component }
+ */
+STORE(per_vertex_output, 3, 3, BASE, WRMASK, COMPONENT, 0)
 /* src[] = { value, block_index, offset }. const_index[] = { write_mask } */
 STORE(ssbo, 3, 1, WRMASK, xx, xx, 0)
 /* src[] = { value, offset }. const_index[] = { base, write_mask } */
 STORE(shared, 2, 2, BASE, WRMASK, xx, 0)
 
 LAST_INTRINSIC(store_shared)
+
+#undef DEFINE_SYSTEM_VALUE
+#undef INTRINSIC
+#undef LAST_INTRINSIC