llvmpipe: slightly simplify build_mask
[mesa.git] / src / gallium / drivers / llvmpipe / lp_rast_tri.c
index 81a9c1c1422417bff2dd75b49bab53e380f51a53..dbaa8e023a4a70702147bb189706404397cb7400 100644 (file)
  * Rasterization for binned triangles within a tile
  */
 
+#include <limits.h>
 #include "util/u_math.h"
 #include "lp_debug.h"
+#include "lp_perf.h"
 #include "lp_rast_priv.h"
 #include "lp_tile_soa.h"
 
 
+
+
 /**
- * Add a 4x4 block of pixels to the block list.
- * All pixels are known to be inside the triangle's bounds.
+ * Shade all pixels in a 4x4 block.
  */
 static void
-block_full_4( struct lp_rasterizer *rast, int x, int y )
+block_full_4(struct lp_rasterizer_task *task,
+             const struct lp_rast_triangle *tri,
+             int x, int y)
 {
-   const unsigned i = rast->nr_blocks;
-   assert(x % 4 == 0);
-   assert(y % 4 == 0);
-   rast->blocks[i].x = x;
-   rast->blocks[i].y = y;
-   rast->blocks[i].mask = ~0;
-   rast->nr_blocks++;
+   lp_rast_shade_quads_all(task, &tri->inputs, x, y);
 }
 
 
 /**
- * Add a 16x16 block of pixels to the block list.
- * All pixels are known to be inside the triangle's bounds.
+ * Shade all pixels in a 16x16 block.
  */
 static void
-block_full_16( struct lp_rasterizer *rast, int x, int y )
+block_full_16(struct lp_rasterizer_task *task,
+              const struct lp_rast_triangle *tri,
+              int x, int y)
 {
    unsigned ix, iy;
    assert(x % 16 == 0);
    assert(y % 16 == 0);
    for (iy = 0; iy < 16; iy += 4)
       for (ix = 0; ix < 16; ix += 4)
-        block_full_4(rast, x + ix, y + iy);
+        block_full_4(task, tri, x + ix, y + iy);
 }
 
+#if !defined(PIPE_ARCH_SSE)
+static INLINE unsigned
+build_mask(int c, int dcdx, int dcdy)
+{
+   int mask = 0;
 
-/**
- * Evaluate each pixel in a 4x4 block to determine if it lies within
- * the triangle's bounds.
- * Generate a mask of in/out flags and add the block to the blocks list.
- */
-static void
-do_block_4( struct lp_rasterizer *rast,
-           const struct lp_rast_triangle *tri,
-           int x, int y,
-           int c1,
-           int c2,
-           int c3 )
+   int c0 = c;
+   int c1 = c0 + dcdx;
+   int c2 = c1 + dcdx;
+   int c3 = c2 + dcdx;
+
+   mask |= ((c0 + 0 * dcdy) >> 31) & (1 << 0);
+   mask |= ((c0 + 1 * dcdy) >> 31) & (1 << 2);
+   mask |= ((c0 + 2 * dcdy) >> 31) & (1 << 8);
+   mask |= ((c0 + 3 * dcdy) >> 31) & (1 << 10);
+   mask |= ((c1 + 0 * dcdy) >> 31) & (1 << 1);
+   mask |= ((c1 + 1 * dcdy) >> 31) & (1 << 3);
+   mask |= ((c1 + 2 * dcdy) >> 31) & (1 << 9);
+   mask |= ((c1 + 3 * dcdy) >> 31) & (1 << 11); 
+   mask |= ((c2 + 0 * dcdy) >> 31) & (1 << 4);
+   mask |= ((c2 + 1 * dcdy) >> 31) & (1 << 6);
+   mask |= ((c2 + 2 * dcdy) >> 31) & (1 << 12);
+   mask |= ((c2 + 3 * dcdy) >> 31) & (1 << 14);
+   mask |= ((c3 + 0 * dcdy) >> 31) & (1 << 5);
+   mask |= ((c3 + 1 * dcdy) >> 31) & (1 << 7);
+   mask |= ((c3 + 2 * dcdy) >> 31) & (1 << 13);
+   mask |= ((c3 + 3 * dcdy) >> 31) & (1 << 15);
+  
+   return mask;
+}
+
+
+static INLINE unsigned
+build_mask_linear(int c, int dcdx, int dcdy)
 {
-   int i;
-   unsigned mask = 0;
+   int mask = 0;
 
-   assert(x % 4 == 0);
-   assert(y % 4 == 0);
+   int c0 = c;
+   int c1 = c0 + dcdy;
+   int c2 = c1 + dcdy;
+   int c3 = c2 + dcdy;
 
-   for (i = 0; i < 16; i++) {
-      int any_negative = ((c1 + tri->step[0][i]) | 
-                          (c2 + tri->step[1][i]) | 
-                          (c3 + tri->step[2][i])) >> 31;
-      mask |= (~any_negative) & (1 << i);
-   }
-   
-   /* As we do trivial reject already, masks should rarely be all zero:
+   mask |= ((c0 + 0 * dcdx) >> 31) & (1 << 0);
+   mask |= ((c0 + 1 * dcdx) >> 31) & (1 << 1);
+   mask |= ((c0 + 2 * dcdx) >> 31) & (1 << 2);
+   mask |= ((c0 + 3 * dcdx) >> 31) & (1 << 3);
+   mask |= ((c1 + 0 * dcdx) >> 31) & (1 << 4);
+   mask |= ((c1 + 1 * dcdx) >> 31) & (1 << 5);
+   mask |= ((c1 + 2 * dcdx) >> 31) & (1 << 6);
+   mask |= ((c1 + 3 * dcdx) >> 31) & (1 << 7); 
+   mask |= ((c2 + 0 * dcdx) >> 31) & (1 << 8);
+   mask |= ((c2 + 1 * dcdx) >> 31) & (1 << 9);
+   mask |= ((c2 + 2 * dcdx) >> 31) & (1 << 10);
+   mask |= ((c2 + 3 * dcdx) >> 31) & (1 << 11);
+   mask |= ((c3 + 0 * dcdx) >> 31) & (1 << 12);
+   mask |= ((c3 + 1 * dcdx) >> 31) & (1 << 13);
+   mask |= ((c3 + 2 * dcdx) >> 31) & (1 << 14);
+   mask |= ((c3 + 3 * dcdx) >> 31) & (1 << 15);
+  
+   return mask;
+}
+
+
+static INLINE void
+build_masks(int c, 
+           int cdiff,
+           int dcdx,
+           int dcdy,
+           unsigned *outmask,
+           unsigned *partmask)
+{
+   *outmask |= build_mask_linear(c, dcdx, dcdy);
+   *partmask |= build_mask_linear(c + cdiff, dcdx, dcdy);
+}
+
+#else
+#include <emmintrin.h>
+#include "util/u_sse.h"
+
+
+static INLINE void
+build_masks(int c, 
+           int cdiff,
+           int dcdx,
+           int dcdy,
+           unsigned *outmask,
+           unsigned *partmask)
+{
+   __m128i cstep0 = _mm_setr_epi32(c, c+dcdx, c+dcdx*2, c+dcdx*3);
+   __m128i xdcdy = _mm_set1_epi32(dcdy);
+
+   /* Get values across the quad
     */
-   if (mask) {
-      const unsigned i = rast->nr_blocks;
-      rast->blocks[i].x = x;
-      rast->blocks[i].y = y;
-      rast->blocks[i].mask = mask;
-      rast->nr_blocks++;
+   __m128i cstep1 = _mm_add_epi32(cstep0, xdcdy);
+   __m128i cstep2 = _mm_add_epi32(cstep1, xdcdy);
+   __m128i cstep3 = _mm_add_epi32(cstep2, xdcdy);
+
+   {
+      __m128i cstep01, cstep23, result;
+
+      cstep01 = _mm_packs_epi32(cstep0, cstep1);
+      cstep23 = _mm_packs_epi32(cstep2, cstep3);
+      result = _mm_packs_epi16(cstep01, cstep23);
+
+      *outmask |= _mm_movemask_epi8(result);
+   }
+
+
+   {
+      __m128i cio4 = _mm_set1_epi32(cdiff);
+      __m128i cstep01, cstep23, result;
+
+      cstep0 = _mm_add_epi32(cstep0, cio4);
+      cstep1 = _mm_add_epi32(cstep1, cio4);
+      cstep2 = _mm_add_epi32(cstep2, cio4);
+      cstep3 = _mm_add_epi32(cstep3, cio4);
+
+      cstep01 = _mm_packs_epi32(cstep0, cstep1);
+      cstep23 = _mm_packs_epi32(cstep2, cstep3);
+      result = _mm_packs_epi16(cstep01, cstep23);
+
+      *partmask |= _mm_movemask_epi8(result);
    }
 }
 
 
-/**
- * Evaluate a 16x16 block of pixels to determine which 4x4 subblocks are in/out
- * of the triangle's bounds.
- */
-static void
-do_block_16( struct lp_rasterizer *rast,
-             const struct lp_rast_triangle *tri,
-             int x, int y,
-             int c1,
-             int c2,
-             int c3 )
+static INLINE unsigned
+build_mask_linear(int c, int dcdx, int dcdy)
 {
-   int ix, iy, i = 0;
+   __m128i cstep0 = _mm_setr_epi32(c, c+dcdx, c+dcdx*2, c+dcdx*3);
+   __m128i xdcdy = _mm_set1_epi32(dcdy);
 
-   int ei1 = tri->ei1 * 4;
-   int ei2 = tri->ei2 * 4;
-   int ei3 = tri->ei3 * 4;
+   /* Get values across the quad
+    */
+   __m128i cstep1 = _mm_add_epi32(cstep0, xdcdy);
+   __m128i cstep2 = _mm_add_epi32(cstep1, xdcdy);
+   __m128i cstep3 = _mm_add_epi32(cstep2, xdcdy);
 
-   int eo1 = tri->eo1 * 4;
-   int eo2 = tri->eo2 * 4;
-   int eo3 = tri->eo3 * 4;
+   /* pack pairs of results into epi16
+    */
+   __m128i cstep01 = _mm_packs_epi32(cstep0, cstep1);
+   __m128i cstep23 = _mm_packs_epi32(cstep2, cstep3);
 
-   assert(x % 16 == 0);
-   assert(y % 16 == 0);
+   /* pack into epi8, preserving sign bits
+    */
+   __m128i result = _mm_packs_epi16(cstep01, cstep23);
 
-   for (iy = 0; iy < 16; iy+=4) {
-      for (ix = 0; ix < 16; ix+=4, i++) {
-        int cx1 = c1 + (tri->step[0][i] * 4);
-        int cx2 = c2 + (tri->step[1][i] * 4);
-        int cx3 = c3 + (tri->step[2][i] * 4);
-        
-        if (cx1 + eo1 < 0 ||
-            cx2 + eo2 < 0 ||
-            cx3 + eo3 < 0) {
-            /* the block is completely outside the triangle - nop */
-        }
-        else if (cx1 + ei1 > 0 &&
-                 cx2 + ei2 > 0 &&
-                 cx3 + ei3 > 0) {
-            /* the block is completely inside the triangle */
-           block_full_4(rast, x+ix, y+iy);
-        }
-        else {
-            /* the block is partially in/out of the triangle */
-           do_block_4(rast, tri, x+ix, y+iy, cx1, cx2, cx3);
-        }
-      }
-   }
+   /* extract sign bits to create mask
+    */
+   return _mm_movemask_epi8(result);
 }
 
+static INLINE unsigned
+build_mask(int c, int dcdx, int dcdy)
+{
+   __m128i step = _mm_setr_epi32(0, dcdx, dcdy, dcdx + dcdy);
+   __m128i c0 = _mm_set1_epi32(c);
 
-/**
- * Scan the tile in chunks and figure out which pixels to rasterize
- * for this triangle.
+   /* Get values across the quad
+    */
+   __m128i cstep0 = _mm_add_epi32(c0, step);
+
+   /* Scale up step for moving between quads.
+    */
+   __m128i step4 = _mm_add_epi32(step, step);
+
+   /* Get values for the remaining quads:
+    */
+   __m128i cstep1 = _mm_add_epi32(cstep0, 
+                                 _mm_shuffle_epi32(step4, _MM_SHUFFLE(1,1,1,1)));
+   __m128i cstep2 = _mm_add_epi32(cstep0,
+                                 _mm_shuffle_epi32(step4, _MM_SHUFFLE(2,2,2,2)));
+   __m128i cstep3 = _mm_add_epi32(cstep2,
+                                 _mm_shuffle_epi32(step4, _MM_SHUFFLE(1,1,1,1)));
+
+   /* pack pairs of results into epi16
+    */
+   __m128i cstep01 = _mm_packs_epi32(cstep0, cstep1);
+   __m128i cstep23 = _mm_packs_epi32(cstep2, cstep3);
+
+   /* pack into epi8, preserving sign bits
+    */
+   __m128i result = _mm_packs_epi16(cstep01, cstep23);
+
+   /* extract sign bits to create mask
+    */
+   return _mm_movemask_epi8(result);
+}
+
+#endif
+
+
+
+
+#define TAG(x) x##_1
+#define NR_PLANES 1
+#include "lp_rast_tri_tmp.h"
+
+#define TAG(x) x##_2
+#define NR_PLANES 2
+#include "lp_rast_tri_tmp.h"
+
+#define TAG(x) x##_3
+#define NR_PLANES 3
+#include "lp_rast_tri_tmp.h"
+
+#define TAG(x) x##_4
+#define NR_PLANES 4
+#include "lp_rast_tri_tmp.h"
+
+#define TAG(x) x##_5
+#define NR_PLANES 5
+#include "lp_rast_tri_tmp.h"
+
+#define TAG(x) x##_6
+#define NR_PLANES 6
+#include "lp_rast_tri_tmp.h"
+
+#define TAG(x) x##_7
+#define NR_PLANES 7
+#include "lp_rast_tri_tmp.h"
+
+#define TAG(x) x##_8
+#define NR_PLANES 8
+#include "lp_rast_tri_tmp.h"
+
+
+/* Special case for 3 plane triangle which is contained entirely
+ * within a 16x16 block.
  */
 void
-lp_rast_triangle( struct lp_rasterizer *rast,
-                  const union lp_rast_cmd_arg arg )
+lp_rast_triangle_3_16(struct lp_rasterizer_task *task,
+                      const union lp_rast_cmd_arg arg)
 {
-   const struct lp_rast_triangle *tri = arg.triangle;
+   const struct lp_rast_triangle *tri = arg.triangle.tri;
+   const struct lp_rast_plane *plane = tri->plane;
+   unsigned mask = arg.triangle.plane_mask;
+   const int x = task->x + (mask & 0xf) * 16;
+   const int y = task->y + (mask >> 4) * 16;
+   unsigned outmask, inmask, partmask, partial_mask;
+   unsigned j;
+   int c[3];
 
-   int x = rast->x;
-   int y = rast->y;
-   int ix, iy;
-   unsigned i = 0;
+   outmask = 0;                 /* outside one or more trivial reject planes */
+   partmask = 0;                /* outside one or more trivial accept planes */
 
-   int c1 = tri->c1 + tri->dx12 * y - tri->dy12 * x;
-   int c2 = tri->c2 + tri->dx23 * y - tri->dy23 * x;
-   int c3 = tri->c3 + tri->dx31 * y - tri->dy31 * x;
+   for (j = 0; j < 3; j++) {
+      c[j] = plane[j].c + plane[j].dcdy * y - plane[j].dcdx * x;
 
-   int ei1 = tri->ei1 * 16;
-   int ei2 = tri->ei2 * 16;
-   int ei3 = tri->ei3 * 16;
+      {
+        const int dcdx = -plane[j].dcdx * 4;
+        const int dcdy = plane[j].dcdy * 4;
+        const int cox = plane[j].eo * 4;
+        const int cio = plane[j].ei * 4 - 1;
+
+        build_masks(c[j] + cox,
+                    cio - cox,
+                    dcdx, dcdy, 
+                    &outmask,   /* sign bits from c[i][0..15] + cox */
+                    &partmask); /* sign bits from c[i][0..15] + cio */
+      }
+   }
 
-   int eo1 = tri->eo1 * 16;
-   int eo2 = tri->eo2 * 16;
-   int eo3 = tri->eo3 * 16;
+   if (outmask == 0xffff)
+      return;
 
-   assert(Elements(rast->blocks) == (TILE_SIZE * TILE_SIZE) / (4*4));
+   /* Mask of sub-blocks which are inside all trivial accept planes:
+    */
+   inmask = ~partmask & 0xffff;
 
-   LP_DBG(DEBUG_RAST, "lp_rast_triangle\n");
+   /* Mask of sub-blocks which are inside all trivial reject planes,
+    * but outside at least one trivial accept plane:
+    */
+   partial_mask = partmask & ~outmask;
 
-   rast->nr_blocks = 0;
+   assert((partial_mask & inmask) == 0);
 
-   /* Walk over the tile to build a list of 4x4 pixel blocks which will
-    * be filled/shaded.  We do this at two granularities: 16x16 blocks
-    * and then 4x4 blocks.
+   /* Iterate over partials:
     */
-   for (iy = 0; iy < TILE_SIZE; iy += 16) {
-      for (ix = 0; ix < TILE_SIZE; ix += 16, i++) {
-        int cx1 = c1 + (tri->step[0][i] * 16);
-        int cx2 = c2 + (tri->step[1][i] * 16);
-        int cx3 = c3 + (tri->step[2][i] * 16);
-        
-        if (cx1 + eo1 < 0 ||
-            cx2 + eo2 < 0 ||
-            cx3 + eo3 < 0) {
-            /* the block is completely outside the triangle - nop */
-        }
-        else if (cx1 + ei1 > 0 &&
-                 cx2 + ei2 > 0 &&
-                 cx3 + ei3 > 0) {
-            /* the block is completely inside the triangle */
-           block_full_16(rast, x+ix, y+iy);
-        }
-        else {
-            /* the block is partially in/out of the triangle */
-           do_block_16(rast, tri, x+ix, y+iy, cx1, cx2, cx3);
-        }
-      }
+   while (partial_mask) {
+      int i = ffs(partial_mask) - 1;
+      int ix = (i & 3) * 4;
+      int iy = (i >> 2) * 4;
+      int px = x + ix;
+      int py = y + iy; 
+      int cx[3];
+
+      partial_mask &= ~(1 << i);
+
+      for (j = 0; j < 3; j++)
+         cx[j] = (c[j] 
+                 - plane[j].dcdx * ix
+                 + plane[j].dcdy * iy);
+
+      do_block_4_3(task, tri, plane, px, py, cx);
    }
 
-   assert(rast->nr_blocks <= Elements(rast->blocks));
+   /* Iterate over fulls: 
+    */
+   while (inmask) {
+      int i = ffs(inmask) - 1;
+      int ix = (i & 3) * 4;
+      int iy = (i >> 2) * 4;
+      int px = x + ix;
+      int py = y + iy; 
 
-   /* Shade the 4x4 pixel blocks */
-   for (i = 0; i < rast->nr_blocks; i++) 
-      lp_rast_shade_quads(rast, &tri->inputs, 
-                         rast->blocks[i].x,
-                         rast->blocks[i].y,
-                         rast->blocks[i].mask);
+      inmask &= ~(1 << i);
+
+      block_full_4(task, tri, px, py);
+   }
 }