radeonsi: change the bit-packing of LS out/TCS in data
[mesa.git] / src / gallium / drivers / radeonsi / si_shader.h
index de4705dd513a412fb05eae44e59527fc926ef61a..6ce2b26c974b83cd0b9160691c870e8b2c0b73ed 100644 (file)
 #define SI_SHADER_H
 
 #include <llvm-c/Core.h> /* LLVMModuleRef */
+#include <llvm-c/TargetMachine.h>
 #include "tgsi/tgsi_scan.h"
+#include "util/u_queue.h"
 #include "si_state.h"
 
-struct radeon_shader_binary;
-struct radeon_shader_reloc;
+struct ac_shader_binary;
 
 #define SI_MAX_VS_OUTPUTS      40
 
@@ -127,7 +128,8 @@ enum {
 
        /* CS only */
        SI_SGPR_GRID_SIZE = SI_NUM_RESOURCE_SGPRS,
-       SI_CS_NUM_USER_SGPR = SI_SGPR_GRID_SIZE + 3
+       SI_SGPR_BLOCK_SIZE = SI_SGPR_GRID_SIZE + 3,
+       SI_CS_NUM_USER_SGPR = SI_SGPR_BLOCK_SIZE + 3
 };
 
 /* LLVM function parameter indices */
@@ -173,8 +175,9 @@ enum {
        SI_PARAM_TCS_OUT_LAYOUT,
 
        /* 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
+        *   [8:20] = stride between patches in dwords = num_inputs * num_vertices * 4, max = 32*32*4
+        *   [24:31] = stride between vertices in dwords = num_inputs * 4, max = 32*4
+        * (same layout as SI_PARAM_VS_STATE_BITS)
         */
        SI_PARAM_TCS_IN_LAYOUT,
 
@@ -217,34 +220,75 @@ enum {
 
        /* CS only parameters */
        SI_PARAM_GRID_SIZE = SI_NUM_RESOURCE_PARAMS,
+       SI_PARAM_BLOCK_SIZE,
        SI_PARAM_BLOCK_ID,
        SI_PARAM_THREAD_ID,
 
        SI_NUM_PARAMS = SI_PARAM_POS_FIXED_PT + 9, /* +8 for COLOR[0..1] */
 };
 
+/* Fields of driver-defined VS state SGPR. */
+/* Clamp vertex color output (only used in VS as VS). */
+#define S_VS_STATE_CLAMP_VERTEX_COLOR(x)       (((unsigned)(x) & 0x1) << 0)
+#define C_VS_STATE_CLAMP_VERTEX_COLOR          0xFFFFFFFE
+#define S_VS_STATE_LS_OUT_PATCH_SIZE(x)                (((unsigned)(x) & 0x1FFF) << 8)
+#define C_VS_STATE_LS_OUT_PATCH_SIZE           0xFFE000FF
+#define S_VS_STATE_LS_OUT_VERTEX_SIZE(x)       (((unsigned)(x) & 0xFF) << 24)
+#define C_VS_STATE_LS_OUT_VERTEX_SIZE          0x00FFFFFF
+
 /* SI-specific system values. */
 enum {
        TGSI_SEMANTIC_DEFAULT_TESSOUTER_SI = TGSI_SEMANTIC_COUNT,
        TGSI_SEMANTIC_DEFAULT_TESSINNER_SI,
 };
 
+/* For VS shader key fix_fetch. */
+enum {
+       SI_FIX_FETCH_NONE = 0,
+       SI_FIX_FETCH_A2_SNORM,
+       SI_FIX_FETCH_A2_SSCALED,
+       SI_FIX_FETCH_A2_SINT,
+       SI_FIX_FETCH_RGBA_32_UNORM,
+       SI_FIX_FETCH_RGBX_32_UNORM,
+       SI_FIX_FETCH_RGBA_32_SNORM,
+       SI_FIX_FETCH_RGBX_32_SNORM,
+       SI_FIX_FETCH_RGBA_32_USCALED,
+       SI_FIX_FETCH_RGBA_32_SSCALED,
+       SI_FIX_FETCH_RGBA_32_FIXED,
+       SI_FIX_FETCH_RGBX_32_FIXED,
+       SI_FIX_FETCH_RG_64_FLOAT,
+       SI_FIX_FETCH_RGB_64_FLOAT,
+       SI_FIX_FETCH_RGBA_64_FLOAT,
+       SI_FIX_FETCH_RGB_8,     /* A = 1.0 */
+       SI_FIX_FETCH_RGB_8_INT, /* A = 1 */
+       SI_FIX_FETCH_RGB_16,
+       SI_FIX_FETCH_RGB_16_INT,
+};
+
 struct si_shader;
 
+/* State of the context creating the shader object. */
+struct si_compiler_ctx_state {
+       /* Should only be used by si_init_shader_selector_async and
+        * si_build_shader_variant if thread_index == -1 (non-threaded). */
+       LLVMTargetMachineRef            tm;
+
+       /* Used if thread_index == -1 or if debug.async is true. */
+       struct pipe_debug_callback      debug;
+
+       /* Used for creating the log string for gallium/ddebug. */
+       bool                            is_debug_context;
+};
+
 /* A shader selector is a gallium CSO and contains shader variants and
  * binaries for one TGSI program. This can be shared by multiple contexts.
  */
 struct si_shader_selector {
        struct si_screen        *screen;
        struct util_queue_fence ready;
+       struct si_compiler_ctx_state compiler_ctx_state;
 
-       /* Should only be used by si_init_shader_selector_async
-        * if thread_index == -1 (non-threaded). */
-       LLVMTargetMachineRef    tm;
-       struct pipe_debug_callback debug;
-       bool                    is_debug_context;
-
-       pipe_mutex              mutex;
+       mtx_t           mutex;
        struct si_shader        *first_variant; /* immutable after the first variant */
        struct si_shader        *last_variant; /* mutable */
 
@@ -252,6 +296,10 @@ struct si_shader_selector {
         * uploaded to a buffer).
         */
        struct si_shader        *main_shader_part;
+       struct si_shader        *main_shader_part_ls; /* as_ls is set in the key */
+       struct si_shader        *main_shader_part_es; /* as_es is set in the key */
+
+       struct si_shader        *gs_copy_shader;
 
        struct tgsi_token       *tokens;
        struct pipe_stream_output_info  so;
@@ -281,9 +329,12 @@ struct si_shader_selector {
        /* CS parameters */
        unsigned local_size;
 
-       /* masks of "get_unique_index" bits */
-       uint64_t        outputs_written;
-       uint32_t        patch_outputs_written;
+       uint64_t        outputs_written;        /* "get_unique_index" bits */
+       uint32_t        patch_outputs_written;  /* "get_unique_index" bits */
+       uint32_t        outputs_written2;       /* "get_unique_index2" bits */
+
+       uint64_t        inputs_read;            /* "get_unique_index" bits */
+       uint32_t        inputs_read2;           /* "get_unique_index2" bits */
 };
 
 /* Valid shader configurations:
@@ -299,24 +350,22 @@ struct si_shader_selector {
 
 /* Common VS bits between the shader key and the prolog key. */
 struct si_vs_prolog_bits {
-       unsigned        instance_divisors[SI_NUM_VERTEX_BUFFERS];
+       unsigned        instance_divisors[SI_MAX_ATTRIBS];
 };
 
 /* Common VS bits between the shader key and the epilog key. */
 struct si_vs_epilog_bits {
        unsigned        export_prim_id:1; /* when PS needs it and GS is disabled */
-       /* TODO:
-        * - skip clipdist, culldist (including clipvertex code) exports based
-        *   on which clip_plane_enable bits are set
-        * - skip layer, viewport, clipdist, and culldist parameter exports
-        *   if PS doesn't read them
-        */
 };
 
 /* Common TCS bits between the shader key and the epilog key. */
 struct si_tcs_epilog_bits {
        unsigned        prim_mode:3;
-       uint64_t        inputs_to_copy;
+       unsigned        tes_reads_tess_factors:1;
+};
+
+struct si_gs_prolog_bits {
+       unsigned        tri_strip_adj_fix:1;
 };
 
 /* Common PS bits between the shader key and the prolog key. */
@@ -336,6 +385,7 @@ struct si_ps_prolog_bits {
 struct si_ps_epilog_bits {
        unsigned        spi_shader_col_format;
        unsigned        color_is_int8:8;
+       unsigned        color_is_int10:8;
        unsigned        last_cbuf:3;
        unsigned        alpha_func:3;
        unsigned        alpha_to_one:1;
@@ -356,6 +406,9 @@ union si_shader_part_key {
        struct {
                struct si_tcs_epilog_bits states;
        } tcs_epilog;
+       struct {
+               struct si_gs_prolog_bits states;
+       } gs_prolog;
        struct {
                struct si_ps_prolog_bits states;
                unsigned        num_input_sgprs:5;
@@ -377,24 +430,53 @@ union si_shader_part_key {
        } ps_epilog;
 };
 
-union si_shader_key {
-       struct {
-               struct si_ps_prolog_bits prolog;
-               struct si_ps_epilog_bits epilog;
-       } ps;
-       struct {
-               struct si_vs_prolog_bits prolog;
-               struct si_vs_epilog_bits epilog;
-               unsigned        as_es:1; /* export shader */
-               unsigned        as_ls:1; /* local shader */
-       } vs;
-       struct {
-               struct si_tcs_epilog_bits epilog;
-       } tcs; /* tessellation control shader */
-       struct {
-               struct si_vs_epilog_bits epilog; /* same as VS */
-               unsigned        as_es:1; /* export shader */
-       } tes; /* tessellation evaluation shader */
+struct si_shader_key {
+       /* Prolog and epilog flags. */
+       union {
+               struct {
+                       struct si_vs_prolog_bits prolog;
+                       struct si_vs_epilog_bits epilog;
+               } vs;
+               struct {
+                       struct si_tcs_epilog_bits epilog;
+               } tcs; /* tessellation control shader */
+               struct {
+                       struct si_vs_epilog_bits epilog; /* same as VS */
+               } tes; /* tessellation evaluation shader */
+               struct {
+                       struct si_gs_prolog_bits prolog;
+               } gs;
+               struct {
+                       struct si_ps_prolog_bits prolog;
+                       struct si_ps_epilog_bits epilog;
+               } ps;
+       } part;
+
+       /* These two are initially set according to the NEXT_SHADER property,
+        * or guessed if the property doesn't seem correct.
+        */
+       unsigned as_es:1; /* export shader, which precedes GS */
+       unsigned as_ls:1; /* local shader, which precedes TCS */
+
+       /* Flags for monolithic compilation only. */
+       union {
+               struct {
+                       /* One byte for every input: SI_FIX_FETCH_* enums. */
+                       uint8_t         fix_fetch[SI_MAX_ATTRIBS];
+               } vs;
+               struct {
+                       uint64_t        inputs_to_copy; /* for fixed-func TCS */
+               } tcs;
+       } mono;
+
+       /* Optimization flags for asynchronous compilation only. */
+       union {
+               struct {
+                       uint64_t        kill_outputs; /* "get_unique_index" bits */
+                       uint32_t        kill_outputs2; /* "get_unique_index2" bits */
+                       unsigned        clip_disable:1;
+               } hw_vs; /* HW VS (it can be VS, TES, GS) */
+       } opt;
 };
 
 struct si_shader_config {
@@ -402,6 +484,7 @@ struct si_shader_config {
        unsigned                        num_vgprs;
        unsigned                        spilled_sgprs;
        unsigned                        spilled_vgprs;
+       unsigned                        private_mem_vgprs;
        unsigned                        lds_size;
        unsigned                        spi_ps_input_ena;
        unsigned                        spi_ps_input_addr;
@@ -411,6 +494,18 @@ struct si_shader_config {
        unsigned                        rsrc2;
 };
 
+enum {
+       /* SPI_PS_INPUT_CNTL_i.OFFSET[0:4] */
+       EXP_PARAM_OFFSET_0 = 0,
+       EXP_PARAM_OFFSET_31 = 31,
+       /* SPI_PS_INPUT_CNTL_i.DEFAULT_VAL[0:1] */
+       EXP_PARAM_DEFAULT_VAL_0000 = 64,
+       EXP_PARAM_DEFAULT_VAL_0001,
+       EXP_PARAM_DEFAULT_VAL_1110,
+       EXP_PARAM_DEFAULT_VAL_1111,
+       EXP_PARAM_UNDEFINED = 255,
+};
+
 /* GCN-specific shader info. */
 struct si_shader_info {
        ubyte                   vs_output_param_offset[SI_MAX_VS_OUTPUTS];
@@ -423,22 +518,27 @@ struct si_shader_info {
 };
 
 struct si_shader {
+       struct si_compiler_ctx_state    compiler_ctx_state;
+
        struct si_shader_selector       *selector;
        struct si_shader                *next_variant;
 
        struct si_shader_part           *prolog;
        struct si_shader_part           *epilog;
 
-       struct si_shader                *gs_copy_shader;
        struct si_pm4_state             *pm4;
        struct r600_resource            *bo;
        struct r600_resource            *scratch_bo;
-       union si_shader_key             key;
+       struct si_shader_key            key;
+       struct util_queue_fence         optimized_ready;
+       bool                            compilation_failed;
+       bool                            is_monolithic;
+       bool                            is_optimized;
        bool                            is_binary_shared;
-       unsigned                        z_order;
+       bool                            is_gs_copy_shader;
 
        /* The following data is all that's needed for binary shaders. */
-       struct radeon_shader_binary     binary;
+       struct ac_shader_binary binary;
        struct si_shader_config         config;
        struct si_shader_info           info;
 
@@ -452,43 +552,16 @@ struct si_shader {
 struct si_shader_part {
        struct si_shader_part *next;
        union si_shader_part_key key;
-       struct radeon_shader_binary binary;
+       struct ac_shader_binary binary;
        struct si_shader_config config;
 };
 
-static inline struct tgsi_shader_info *si_get_vs_info(struct si_context *sctx)
-{
-       if (sctx->gs_shader.cso)
-               return &sctx->gs_shader.cso->info;
-       else if (sctx->tes_shader.cso)
-               return &sctx->tes_shader.cso->info;
-       else if (sctx->vs_shader.cso)
-               return &sctx->vs_shader.cso->info;
-       else
-               return NULL;
-}
-
-static inline struct si_shader* si_get_vs_state(struct si_context *sctx)
-{
-       if (sctx->gs_shader.current)
-               return sctx->gs_shader.current->gs_copy_shader;
-       else if (sctx->tes_shader.current)
-               return sctx->tes_shader.current;
-       else
-               return sctx->vs_shader.current;
-}
-
-static inline bool si_vs_exports_prim_id(struct si_shader *shader)
-{
-       if (shader->selector->type == PIPE_SHADER_VERTEX)
-               return shader->key.vs.epilog.export_prim_id;
-       else if (shader->selector->type == PIPE_SHADER_TESS_EVAL)
-               return shader->key.tes.epilog.export_prim_id;
-       else
-               return false;
-}
-
 /* si_shader.c */
+struct si_shader *
+si_generate_gs_copy_shader(struct si_screen *sscreen,
+                          LLVMTargetMachineRef tm,
+                          struct si_shader_selector *gs_selector,
+                          struct pipe_debug_callback *debug);
 int si_compile_tgsi_shader(struct si_screen *sscreen,
                           LLVMTargetMachineRef tm,
                           struct si_shader *shader,
@@ -498,7 +571,7 @@ int si_shader_create(struct si_screen *sscreen, LLVMTargetMachineRef tm,
                     struct si_shader *shader,
                     struct pipe_debug_callback *debug);
 int si_compile_llvm(struct si_screen *sscreen,
-                   struct radeon_shader_binary *binary,
+                   struct ac_shader_binary *binary,
                    struct si_shader_config *conf,
                    LLVMTargetMachineRef tm,
                    LLVMModuleRef mod,
@@ -507,18 +580,36 @@ int si_compile_llvm(struct si_screen *sscreen,
                    const char *name);
 void si_shader_destroy(struct si_shader *shader);
 unsigned si_shader_io_get_unique_index(unsigned semantic_name, unsigned index);
+unsigned si_shader_io_get_unique_index2(unsigned name, unsigned index);
 int si_shader_binary_upload(struct si_screen *sscreen, struct si_shader *shader);
 void si_shader_dump(struct si_screen *sscreen, struct si_shader *shader,
                    struct pipe_debug_callback *debug, unsigned processor,
-                   FILE *f);
+                   FILE *f, bool check_debug_option);
+void si_multiwave_lds_size_workaround(struct si_screen *sscreen,
+                                     unsigned *lds_size);
 void si_shader_apply_scratch_relocs(struct si_context *sctx,
                        struct si_shader *shader,
                        struct si_shader_config *config,
                        uint64_t scratch_va);
-void si_shader_binary_read_config(struct radeon_shader_binary *binary,
+void si_shader_binary_read_config(struct ac_shader_binary *binary,
                                  struct si_shader_config *conf,
                                  unsigned symbol_offset);
 unsigned si_get_spi_shader_z_format(bool writes_z, bool writes_stencil,
                                    bool writes_samplemask);
+const char *si_get_shader_name(struct si_shader *shader, unsigned processor);
+
+/* Inline helpers. */
+
+/* Return the pointer to the main shader part's pointer. */
+static inline struct si_shader **
+si_get_main_shader_part(struct si_shader_selector *sel,
+                       struct si_shader_key *key)
+{
+       if (key->as_ls)
+               return &sel->main_shader_part_ls;
+       if (key->as_es)
+               return &sel->main_shader_part_es;
+       return &sel->main_shader_part;
+}
 
 #endif