radeonsi: update si_get_vs_info and si_get_vs_state for tessellation
[mesa.git] / src / gallium / drivers / radeonsi / si_shader.h
index d9a89e3fee7702ae467415761e467a7951e177fa..374021817cd0076ca2772bf8742df1797d9878ae 100644 (file)
  *      Christian König <christian.koenig@amd.com>
  */
 
+/* How linking tessellation shader inputs and outputs works.
+ *
+ * Inputs and outputs between shaders are stored in a buffer. This buffer
+ * lives in LDS (typical case for tessellation), but it can also live
+ * in memory. Each input or output has a fixed location within a vertex.
+ * The highest used input or output determines the stride between vertices.
+ *
+ * Since tessellation is only enabled in the OpenGL core profile,
+ * only these semantics are valid for per-vertex data:
+ *
+ *   Name             Location
+ *
+ *   POSITION         0
+ *   PSIZE            1
+ *   CLIPDIST0..1     2..3
+ *   CULLDIST0..1     (not implemented)
+ *   GENERIC0..31     4..35
+ *
+ * For example, a shader only writing GENERIC0 has the output stride of 5.
+ *
+ * Only these semantics are valid for per-patch data:
+ *
+ *   Name             Location
+ *
+ *   TESSOUTER        0
+ *   TESSINNER        1
+ *   PATCH0..29       2..31
+ *
+ * That's how independent shaders agree on input and output locations.
+ * The si_shader_io_get_unique_index function assigns the locations.
+ *
+ * Other required information for calculating the input and output addresses
+ * like the vertex stride, the patch stride, and the offsets where per-vertex
+ * and per-patch data start, is passed to the shader via user data SGPRs.
+ * The offsets and strides are calculated at draw time and aren't available
+ * at compile time.
+ *
+ * The same approach should be used for linking ES->GS in the future.
+ */
+
 #ifndef SI_SHADER_H
 #define SI_SHADER_H
 
 #include <llvm-c/Core.h> /* LLVMModuleRef */
 #include "tgsi/tgsi_scan.h"
+#include "si_state.h"
 
-#define SI_SGPR_CONST          0
-#define SI_SGPR_SAMPLER                2
-#define SI_SGPR_RESOURCE       4
-#define SI_SGPR_RW_BUFFERS     6  /* rings (& stream-out, VS only) */
+struct radeon_shader_binary;
+struct radeon_shader_reloc;
+
+#define SI_SGPR_RW_BUFFERS     0  /* rings (& stream-out, VS only) */
+#define SI_SGPR_CONST          2
+#define SI_SGPR_SAMPLER                4
+#define SI_SGPR_RESOURCE       6
 #define SI_SGPR_VERTEX_BUFFER  8  /* VS only */
 #define SI_SGPR_BASE_VERTEX    10 /* VS only */
 #define SI_SGPR_START_INSTANCE 11 /* VS only */
+#define SI_SGPR_LS_OUT_LAYOUT  12 /* VS(LS) only */
+#define SI_SGPR_TCS_OUT_OFFSETS        8  /* TCS & TES only */
+#define SI_SGPR_TCS_OUT_LAYOUT 9  /* TCS & TES only */
+#define SI_SGPR_TCS_IN_LAYOUT  10 /* TCS only */
 #define SI_SGPR_ALPHA_REF      8  /* PS only */
 
 #define SI_VS_NUM_USER_SGPR    12
+#define SI_LS_NUM_USER_SGPR    13
+#define SI_TCS_NUM_USER_SGPR   11
+#define SI_TES_NUM_USER_SGPR   10
 #define SI_GS_NUM_USER_SGPR    8
+#define SI_GSCOPY_NUM_USER_SGPR        4
 #define SI_PS_NUM_USER_SGPR    9
 
 /* LLVM function parameter indices */
-#define SI_PARAM_CONST         0
-#define SI_PARAM_SAMPLER       1
-#define SI_PARAM_RESOURCE      2
-#define SI_PARAM_RW_BUFFERS    3
+#define SI_PARAM_RW_BUFFERS    0
+#define SI_PARAM_CONST         1
+#define SI_PARAM_SAMPLER       2
+#define SI_PARAM_RESOURCE      3
 
 /* VS only parameters */
 #define SI_PARAM_VERTEX_BUFFER 4
 #define SI_PARAM_START_INSTANCE        6
 /* the other VS parameters are assigned dynamically */
 
-/* ES only parameters */
-#define SI_PARAM_ES2GS_OFFSET  7
+/* Offsets where TCS outputs and TCS patch outputs live in LDS:
+ *   [0:15] = TCS output patch0 offset / 16, max = NUM_PATCHES * 32 * 32
+ *   [16:31] = TCS output patch0 offset for per-patch / 16, max = NUM_PATCHES*32*32* + 32*32
+ */
+#define SI_PARAM_TCS_OUT_OFFSETS 4 /* for TCS & TES */
+
+/* Layout of TCS outputs / TES inputs:
+ *   [0:12] = stride between output patches in dwords, num_outputs * num_vertices * 4, max = 32*32*4
+ *   [13:20] = stride between output vertices in dwords = num_inputs * 4, max = 32*4
+ *   [26:31] = gl_PatchVerticesIn, max = 32
+ */
+#define SI_PARAM_TCS_OUT_LAYOUT        5 /* for TCS & TES */
+
+/* Layout of LS outputs / TCS inputs
+ *   [0:12] = stride between patches in dwords = num_inputs * num_vertices * 4, max = 32*32*4
+ *   [13:20] = stride between vertices in dwords = num_inputs * 4, max = 32*4
+ */
+#define SI_PARAM_TCS_IN_LAYOUT 6 /* TCS only */
+#define SI_PARAM_LS_OUT_LAYOUT 7 /* same value as TCS_IN_LAYOUT, LS only */
+
+/* TCS only parameters. */
+#define SI_PARAM_TESS_FACTOR_OFFSET 7
+#define SI_PARAM_PATCH_ID      8
+#define SI_PARAM_REL_IDS       9
 
 /* GS only parameters */
 #define SI_PARAM_GS2VS_OFFSET  4
 
 #define SI_NUM_PARAMS (SI_PARAM_POS_FIXED_PT + 1)
 
-struct si_shader_input {
-       unsigned                name;
-       int                     sid;
-       unsigned                param_offset;
-       unsigned                index;
-       unsigned                interpolate;
-       bool                    centroid;
-};
-
-struct si_shader_output {
-       unsigned                name;
-       int                     sid;
-       unsigned                param_offset;
-       unsigned                index;
-       unsigned                usage;
-};
-
 struct si_shader;
 
 struct si_shader_selector {
@@ -127,26 +184,54 @@ struct si_shader_selector {
 
        unsigned        gs_output_prim;
        unsigned        gs_max_out_vertices;
-       uint64_t        gs_used_inputs; /* mask of "get_unique_index" bits */
+       unsigned        gs_num_invocations;
+
+       /* masks of "get_unique_index" bits */
+       uint64_t        inputs_read;
+       uint64_t        outputs_written;
+       uint32_t        patch_outputs_written;
 };
 
+/* Valid shader configurations:
+ *
+ * API shaders       VS | TCS | TES | GS |pass| PS
+ * are compiled as:     |     |     |    |thru|
+ *                      |     |     |    |    |
+ * Only VS & PS:     VS | --  | --  | -- | -- | PS
+ * With GS:          ES | --  | --  | GS | VS | PS
+ * With Tessel.:     LS | HS  | VS  | -- | -- | PS
+ * With both:        LS | HS  | ES  | GS | VS | PS
+ */
+
 union si_shader_key {
        struct {
                unsigned        export_16bpc:8;
-               unsigned        nr_cbufs:4;
+               unsigned        last_cbuf:3;
                unsigned        color_two_side:1;
                unsigned        alpha_func:3;
-               unsigned        flatshade:1;
                unsigned        alpha_to_one:1;
+               unsigned        poly_stipple:1;
+               unsigned        poly_line_smoothing:1;
        } ps;
        struct {
-               unsigned        instance_divisors[PIPE_MAX_ATTRIBS];
-               /* The mask of "get_unique_index" bits, needed for ES,
-                * it describes how the ES->GS ring buffer is laid out. */
-               uint64_t        gs_used_inputs;
-               unsigned        ucps_enabled:2;
-               unsigned        as_es:1;
+               unsigned        instance_divisors[SI_NUM_VERTEX_BUFFERS];
+               /* Mask of "get_unique_index" bits - which outputs are read
+                * by the next stage (needed by ES).
+                * This describes how outputs are laid out in memory. */
+               uint64_t        es_enabled_outputs;
+               unsigned        as_es:1; /* export shader */
+               unsigned        as_ls:1; /* local shader */
        } vs;
+       struct {
+               unsigned        prim_mode:3;
+       } tcs; /* tessellation control shader */
+       struct {
+               /* Mask of "get_unique_index" bits - which outputs are read
+                * by the next stage (needed by ES).
+                * This describes how outputs are laid out in memory. */
+               uint64_t        es_enabled_outputs;
+               unsigned        as_es:1; /* export shader */
+       } tes; /* tessellation evaluation shader */
 };
 
 struct si_shader {
@@ -157,10 +242,12 @@ struct si_shader {
        struct si_pm4_state             *pm4;
        struct r600_resource            *bo;
        struct r600_resource            *scratch_bo;
+       struct radeon_shader_binary     binary;
        unsigned                        num_sgprs;
        unsigned                        num_vgprs;
        unsigned                        lds_size;
        unsigned                        spi_ps_input_ena;
+       unsigned                        float_mode;
        unsigned                        scratch_bytes_per_wave;
        unsigned                        spi_shader_col_format;
        unsigned                        spi_shader_z_format;
@@ -168,35 +255,51 @@ struct si_shader {
        unsigned                        cb_shader_mask;
        union si_shader_key             key;
 
-       unsigned                ninput;
-       struct si_shader_input  input[40];
-
-       unsigned                noutput;
-       struct si_shader_output output[40];
-
        unsigned                nparam;
+       unsigned                vs_output_param_offset[PIPE_MAX_SHADER_OUTPUTS];
+       unsigned                ps_input_param_offset[PIPE_MAX_SHADER_INPUTS];
+
        bool                    uses_instanceid;
-       bool                    vs_out_misc_write;
-       bool                    vs_out_point_size;
-       bool                    vs_out_edgeflag;
-       bool                    vs_out_layer;
        unsigned                nr_pos_exports;
-       unsigned                clip_dist_write;
+       unsigned                nr_param_exports;
+       bool                    is_gs_copy_shader;
+       bool                    dx10_clamp_mode; /* convert NaNs to 0 */
 };
 
+static inline struct tgsi_shader_info *si_get_vs_info(struct si_context *sctx)
+{
+       if (sctx->gs_shader)
+               return &sctx->gs_shader->info;
+       else if (sctx->tes_shader)
+               return &sctx->tes_shader->info;
+       else
+               return &sctx->vs_shader->info;
+}
+
 static inline struct si_shader* si_get_vs_state(struct si_context *sctx)
 {
        if (sctx->gs_shader)
                return sctx->gs_shader->current->gs_copy_shader;
+       else if (sctx->tes_shader)
+               return sctx->tes_shader->current;
        else
                return sctx->vs_shader->current;
 }
 
 /* radeonsi_shader.c */
-int si_shader_create(struct si_screen *sscreen, struct si_shader *shader);
+int si_shader_create(struct si_screen *sscreen, LLVMTargetMachineRef tm,
+                    struct si_shader *shader);
 int si_compile_llvm(struct si_screen *sscreen, struct si_shader *shader,
-                   LLVMModuleRef mod);
+                   LLVMTargetMachineRef tm, LLVMModuleRef mod);
 void si_shader_destroy(struct pipe_context *ctx, struct si_shader *shader);
 unsigned si_shader_io_get_unique_index(unsigned semantic_name, unsigned index);
+int si_shader_binary_upload(struct si_screen *sscreen, struct si_shader *shader);
+int si_shader_binary_read(struct si_screen *sscreen, struct si_shader *shader);
+void si_shader_apply_scratch_relocs(struct si_context *sctx,
+                       struct si_shader *shader,
+                       uint64_t scratch_va);
+void si_shader_binary_read_config(const struct si_screen *sscreen,
+                               struct si_shader *shader,
+                               unsigned symbol_offset);
 
 #endif