radeonsi: pass TGSI processor type to si_compile_llvm for dumping
[mesa.git] / src / gallium / drivers / radeonsi / si_shader.h
index 1d7efc23f593cf4d897fd8ee4f790a4f212993b9..b50b43c23907a56e7198aedb03ccf4cdca97e6a5 100644 (file)
  *      Christian König <christian.koenig@amd.com>
  */
 
+/* How linking shader inputs and outputs between vertex, tessellation, and
+ * geometry shaders 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 (ESGS). Each input or output has a fixed location within a vertex.
+ * The highest used input or output determines the stride between vertices.
+ *
+ * Since GS and tessellation are only possible 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.
+ *
+ * For tessellation, 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.
+ */
+
 #ifndef SI_SHADER_H
 #define SI_SHADER_H
 
@@ -37,33 +76,67 @@ 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_CONST_BUFFERS  2
+#define SI_SGPR_SAMPLER_STATES 4
+#define SI_SGPR_SAMPLER_VIEWS  6
+#define SI_SGPR_VERTEX_BUFFERS 8  /* VS only */
 #define SI_SGPR_BASE_VERTEX    10 /* VS only */
 #define SI_SGPR_START_INSTANCE 11 /* VS only */
+#define SI_SGPR_VS_STATE_BITS  12 /* VS(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_SGPR_PS_STATE_BITS  9  /* PS only */
 
-#define SI_VS_NUM_USER_SGPR    12
+#define SI_VS_NUM_USER_SGPR    13 /* API VS */
+#define SI_ES_NUM_USER_SGPR    12 /* API VS */
+#define SI_LS_NUM_USER_SGPR    13 /* API VS */
+#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
+#define SI_PS_NUM_USER_SGPR    10
 
 /* LLVM function parameter indices */
 #define SI_PARAM_RW_BUFFERS    0
-#define SI_PARAM_CONST         1
-#define SI_PARAM_SAMPLER       2
-#define SI_PARAM_RESOURCE      3
+#define SI_PARAM_CONST_BUFFERS 1
+#define SI_PARAM_SAMPLER_STATES        2
+#define SI_PARAM_SAMPLER_VIEWS 3
 
 /* VS only parameters */
-#define SI_PARAM_VERTEX_BUFFER 4
+#define SI_PARAM_VERTEX_BUFFERS        4
 #define SI_PARAM_BASE_VERTEX   5
 #define SI_PARAM_START_INSTANCE        6
+/* [0] = clamp vertex color */
+#define SI_PARAM_VS_STATE_BITS 7
 /* 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
@@ -79,45 +152,80 @@ struct radeon_shader_reloc;
 
 /* PS only parameters */
 #define SI_PARAM_ALPHA_REF             4
-#define SI_PARAM_PRIM_MASK             5
-#define SI_PARAM_PERSP_SAMPLE          6
-#define SI_PARAM_PERSP_CENTER          7
-#define SI_PARAM_PERSP_CENTROID                8
-#define SI_PARAM_PERSP_PULL_MODEL      9
-#define SI_PARAM_LINEAR_SAMPLE         10
-#define SI_PARAM_LINEAR_CENTER         11
-#define SI_PARAM_LINEAR_CENTROID       12
-#define SI_PARAM_LINE_STIPPLE_TEX      13
-#define SI_PARAM_POS_X_FLOAT           14
-#define SI_PARAM_POS_Y_FLOAT           15
-#define SI_PARAM_POS_Z_FLOAT           16
-#define SI_PARAM_POS_W_FLOAT           17
-#define SI_PARAM_FRONT_FACE            18
-#define SI_PARAM_ANCILLARY             19
-#define SI_PARAM_SAMPLE_COVERAGE       20
-#define SI_PARAM_POS_FIXED_PT          21
+/* Bits:
+ * 0: force_persample_interp
+ */
+#define SI_PARAM_PS_STATE_BITS         5
+#define SI_PARAM_PRIM_MASK             6
+#define SI_PARAM_PERSP_SAMPLE          7
+#define SI_PARAM_PERSP_CENTER          8
+#define SI_PARAM_PERSP_CENTROID                9
+#define SI_PARAM_PERSP_PULL_MODEL      10
+#define SI_PARAM_LINEAR_SAMPLE         11
+#define SI_PARAM_LINEAR_CENTER         12
+#define SI_PARAM_LINEAR_CENTROID       13
+#define SI_PARAM_LINE_STIPPLE_TEX      14
+#define SI_PARAM_POS_X_FLOAT           15
+#define SI_PARAM_POS_Y_FLOAT           16
+#define SI_PARAM_POS_Z_FLOAT           17
+#define SI_PARAM_POS_W_FLOAT           18
+#define SI_PARAM_FRONT_FACE            19
+#define SI_PARAM_ANCILLARY             20
+#define SI_PARAM_SAMPLE_COVERAGE       21
+#define SI_PARAM_POS_FIXED_PT          22
 
 #define SI_NUM_PARAMS (SI_PARAM_POS_FIXED_PT + 1)
 
 struct si_shader;
 
+/* 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_shader *current;
+       pipe_mutex              mutex;
+       struct si_shader        *first_variant; /* immutable after the first variant */
+       struct si_shader        *last_variant; /* mutable */
 
        struct tgsi_token       *tokens;
        struct pipe_stream_output_info  so;
        struct tgsi_shader_info         info;
 
-       unsigned        num_shaders;
-
        /* PIPE_SHADER_[VERTEX|FRAGMENT|...] */
        unsigned        type;
 
+       /* Whether the shader has to use a conditional assignment to
+        * choose between weights when emulating
+        * pipe_rasterizer_state::force_persample_interp.
+        * If false, "si_emit_spi_ps_input" will take care of it instead.
+        */
+       bool            forces_persample_interp_for_persp;
+       bool            forces_persample_interp_for_linear;
+
+       unsigned        esgs_itemsize;
+       unsigned        gs_input_verts_per_prim;
        unsigned        gs_output_prim;
        unsigned        gs_max_out_vertices;
-       uint64_t        gs_used_inputs; /* mask of "get_unique_index" bits */
+       unsigned        gs_num_invocations;
+       unsigned        max_gs_stream; /* count - 1 */
+       unsigned        gsvs_vertex_size;
+       unsigned        max_gsvs_emit_size;
+
+       /* masks of "get_unique_index" bits */
+       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;
@@ -125,14 +233,29 @@ union si_shader_key {
                unsigned        color_two_side:1;
                unsigned        alpha_func:3;
                unsigned        alpha_to_one:1;
+               unsigned        poly_stipple:1;
+               unsigned        poly_line_smoothing:1;
+               unsigned        clamp_color:1;
        } ps;
        struct {
                unsigned        instance_divisors[SI_NUM_VERTEX_BUFFERS];
-               /* 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        as_es:1;
+               /* 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. */
+               unsigned        as_es:1; /* export shader */
+               unsigned        as_ls:1; /* local shader */
+               unsigned        export_prim_id:1; /* when PS needs it and GS is disabled */
        } 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. */
+               unsigned        as_es:1; /* export shader */
+               unsigned        export_prim_id:1; /* when PS needs it and GS is disabled */
+       } tes; /* tessellation evaluation shader */
 };
 
 struct si_shader {
@@ -148,6 +271,7 @@ struct si_shader {
        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;
@@ -158,35 +282,62 @@ struct si_shader {
        unsigned                nparam;
        unsigned                vs_output_param_offset[PIPE_MAX_SHADER_OUTPUTS];
        unsigned                ps_input_param_offset[PIPE_MAX_SHADER_INPUTS];
-
+       unsigned                ps_input_interpolate[PIPE_MAX_SHADER_INPUTS];
        bool                    uses_instanceid;
        unsigned                nr_pos_exports;
+       unsigned                nr_param_exports;
        bool                    is_gs_copy_shader;
        bool                    dx10_clamp_mode; /* convert NaNs to 0 */
+
+       unsigned                rsrc1;
+       unsigned                rsrc2;
 };
 
 static inline struct tgsi_shader_info *si_get_vs_info(struct si_context *sctx)
 {
-       return sctx->gs_shader ? &sctx->gs_shader->info
-                               : &sctx->vs_shader->info;
+       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)
-               return sctx->gs_shader->current->gs_copy_shader;
+       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.export_prim_id;
+       else if (shader->selector->type == PIPE_SHADER_TESS_EVAL)
+               return shader->key.tes.export_prim_id;
        else
-               return sctx->vs_shader->current;
+               return false;
 }
 
 /* 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,
+                    struct pipe_debug_callback *debug);
+void si_dump_shader_key(unsigned shader, union si_shader_key *key, FILE *f);
 int si_compile_llvm(struct si_screen *sscreen, struct si_shader *shader,
-                   LLVMModuleRef mod);
-void si_shader_destroy(struct pipe_context *ctx, struct si_shader *shader);
+                   LLVMTargetMachineRef tm, LLVMModuleRef mod,
+                   struct pipe_debug_callback *debug, unsigned processor);
+void si_shader_destroy(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,
-               const struct radeon_shader_binary *binary);
+                         struct pipe_debug_callback *debug);
 void si_shader_apply_scratch_relocs(struct si_context *sctx,
                        struct si_shader *shader,
                        uint64_t scratch_va);