i965: Use force_compat_profile driconf option
[mesa.git] / src / mesa / drivers / dri / i965 / brw_curbe.c
index e1676de1e025386febdeb88b68c978cf58214a2d..abe8d099a19f820ab955c72ddb85288dd7746ee9 100644 (file)
@@ -1,8 +1,8 @@
 /*
  Copyright (C) Intel Corp.  2006.  All Rights Reserved.
- Intel funded Tungsten Graphics (http://www.tungstengraphics.com) to
+ Intel funded Tungsten Graphics to
  develop this 3D driver.
+
  Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
  a copy of this software and associated documentation files (the
  "Software"), to deal in the Software without restriction, including
  distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
  permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
  the following conditions:
+
  The above copyright notice and this permission notice (including the
  next paragraph) shall be included in all copies or substantial
  portions of the Software.
+
  THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.
  LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION
  OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION
  WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
+
  **********************************************************************/
  /*
   * Authors:
-  *   Keith Whitwell <keith@tungstengraphics.com>
+  *   Keith Whitwell <keithw@vmware.com>
   */
 
+/** @file brw_curbe.c
+ *
+ * Push constant handling for gen4/5.
+ *
+ * Push constants are constant values (such as GLSL uniforms) that are
+ * pre-loaded into a shader stage's register space at thread spawn time.  On
+ * gen4 and gen5, we create a blob in memory containing all the push constants
+ * for all the stages in order.  At CMD_CONST_BUFFER time that blob is loaded
+ * into URB space as a constant URB entry (CURBE) so that it can be accessed
+ * quickly at thread setup time.  Each individual fixed function unit's state
+ * (brw_vs_state.c for example) tells the hardware which subset of the CURBE
+ * it wants in its register space, and we calculate those areas here under the
+ * BRW_NEW_PUSH_CONSTANT_ALLOCATION state flag.  The brw_urb.c allocation will control
+ * how many CURBEs can be loaded into the hardware at once before a pipeline
+ * stall occurs at CMD_CONST_BUFFER time.
+ *
+ * On gen6+, constant handling becomes a much simpler set of per-unit state.
+ * See gen6_upload_vec4_push_constants() in gen6_vs_state.c for that code.
+ */
 
 
-#include "main/glheader.h"
+#include "compiler/nir/nir.h"
 #include "main/context.h"
 #include "main/macros.h"
 #include "main/enums.h"
 #include "program/prog_parameter.h"
 #include "program/prog_print.h"
 #include "program/prog_statevars.h"
+#include "util/bitscan.h"
 #include "intel_batchbuffer.h"
-#include "intel_regions.h"
+#include "intel_buffer_objects.h"
 #include "brw_context.h"
 #include "brw_defines.h"
 #include "brw_state.h"
 #include "brw_util.h"
+#include "util/u_math.h"
 
 
 /**
- * Partition the CURBE between the various users of constant values:
- * Note that vertex and fragment shaders can now fetch constants out
- * of constant buffers.  We no longer allocatea block of the GRF for
- * constants.  That greatly reduces the demand for space in the CURBE.
- * Some of the comments within are dated...
+ * Partition the CURBE between the various users of constant values.
+ *
+ * If the users all fit within the previous allocatation, we avoid changing
+ * the layout because that means reuploading all unit state and uploading new
+ * constant buffers.
  */
 static void calculate_curbe_offsets( struct brw_context *brw )
 {
-   struct gl_context *ctx = &brw->intel.ctx;
-   /* CACHE_NEW_WM_PROG */
-   const GLuint nr_fp_regs = (brw->wm.prog_data->nr_params + 15) / 16;
-   
-   /* BRW_NEW_VERTEX_PROGRAM */
-   const GLuint nr_vp_regs = (brw->vs.prog_data->nr_params + 15) / 16;
+   struct gl_context *ctx = &brw->ctx;
+   /* BRW_NEW_FS_PROG_DATA */
+   const GLuint nr_fp_regs = (brw->wm.base.prog_data->nr_params + 15) / 16;
+
+   /* BRW_NEW_VS_PROG_DATA */
+   const GLuint nr_vp_regs = (brw->vs.base.prog_data->nr_params + 15) / 16;
    GLuint nr_clip_regs = 0;
    GLuint total_regs;
 
    /* _NEW_TRANSFORM */
    if (ctx->Transform.ClipPlanesEnabled) {
-      GLuint nr_planes = 6 + brw_count_bits(ctx->Transform.ClipPlanesEnabled);
+      GLuint nr_planes = 6 + util_bitcount(ctx->Transform.ClipPlanesEnabled);
       nr_clip_regs = (nr_planes * 4 + 15) / 16;
    }
 
 
    total_regs = nr_fp_regs + nr_vp_regs + nr_clip_regs;
 
-   /* This can happen - what to do?  Probably rather than falling
-    * back, the best thing to do is emit programs which code the
-    * constants as immediate values.  Could do this either as a static
-    * cap on WM and VS, or adaptively.
+   /* The CURBE allocation size is limited to 32 512-bit units (128 EU
+    * registers, or 1024 floats).  See CS_URB_STATE in the gen4 or gen5
+    * (volume 1, part 1) PRMs.
     *
-    * Unfortunately, this is currently dependent on the results of the
-    * program generation process (in the case of wm), so this would
-    * introduce the need to re-generate programs in the event of a
-    * curbe allocation failure.
-    */
-   /* Max size is 32 - just large enough to
-    * hold the 128 parameters allowed by
-    * the fragment and vertex program
-    * api's.  It's not clear what happens
-    * when both VP and FP want to use 128
-    * parameters, though. 
+    * Note that in brw_fs.cpp we're only loading up to 16 EU registers of
+    * values as push constants before spilling to pull constants, and in
+    * brw_vec4.cpp we're loading up to 32 registers of push constants.  An EU
+    * register is 1/2 of one of these URB entry units, so that leaves us 16 EU
+    * regs for clip.
     */
    assert(total_regs <= 32);
 
@@ -102,7 +116,7 @@ static void calculate_curbe_offsets( struct brw_context *brw )
 
       GLuint reg = 0;
 
-      /* Calculate a new layout: 
+      /* Calculate a new layout:
        */
       reg = 0;
       brw->curbe.wm_start = reg;
@@ -114,15 +128,15 @@ static void calculate_curbe_offsets( struct brw_context *brw )
       brw->curbe.total_size = reg;
 
       if (0)
-        printf("curbe wm %d+%d clip %d+%d vs %d+%d\n",
-               brw->curbe.wm_start,
-               brw->curbe.wm_size,
-               brw->curbe.clip_start,
-               brw->curbe.clip_size,
-               brw->curbe.vs_start,
-               brw->curbe.vs_size );
-
-      brw->state.dirty.brw |= BRW_NEW_CURBE_OFFSETS;
+        fprintf(stderr, "curbe wm %d+%d clip %d+%d vs %d+%d\n",
+                 brw->curbe.wm_start,
+                 brw->curbe.wm_size,
+                 brw->curbe.clip_start,
+                 brw->curbe.clip_size,
+                 brw->curbe.vs_start,
+                 brw->curbe.vs_size );
+
+      brw->ctx.NewDriverState |= BRW_NEW_PUSH_CONSTANT_ALLOCATION;
    }
 }
 
@@ -130,29 +144,28 @@ static void calculate_curbe_offsets( struct brw_context *brw )
 const struct brw_tracked_state brw_curbe_offsets = {
    .dirty = {
       .mesa = _NEW_TRANSFORM,
-      .brw  = BRW_NEW_VERTEX_PROGRAM | BRW_NEW_CONTEXT,
-      .cache = CACHE_NEW_WM_PROG
+      .brw  = BRW_NEW_CONTEXT |
+              BRW_NEW_BLORP |
+              BRW_NEW_FS_PROG_DATA |
+              BRW_NEW_VS_PROG_DATA,
    },
-   .prepare = calculate_curbe_offsets
+   .emit = calculate_curbe_offsets
 };
 
 
 
 
-/* Define the number of curbes within CS's urb allocation.  Multiple
- * urb entries -> multiple curbes.  These will be used by
- * fixed-function hardware in a double-buffering scheme to avoid a
- * pipeline stall each time the contents of the curbe is changed.
+/** Uploads the CS_URB_STATE packet.
+ *
+ * Just like brw_vs_state.c and brw_wm_state.c define a URB entry size and
+ * number of entries for their stages, constant buffers do so using this state
+ * packet.  Having multiple CURBEs in the URB at the same time allows the
+ * hardware to avoid a pipeline stall between primitives using different
+ * constant buffer contents.
  */
 void brw_upload_cs_urb_state(struct brw_context *brw)
 {
-   struct intel_context *intel = &brw->intel;
-
    BEGIN_BATCH(2);
-   /* It appears that this is the state packet for the CS unit, ie. the
-    * urb entries detailed here are housed in the CS range from the
-    * URB_FENCE command.
-    */
    OUT_BATCH(CMD_CS_URB_STATE << 16 | (2-2));
 
    /* BRW_NEW_URB_FENCE */
@@ -163,10 +176,10 @@ void brw_upload_cs_urb_state(struct brw_context *brw)
       assert(brw->urb.nr_cs_entries);
       OUT_BATCH((brw->urb.csize - 1) << 4 | brw->urb.nr_cs_entries);
    }
-   CACHED_BATCH();
+   ADVANCE_BATCH();
 }
 
-static GLfloat fixed_plane[6][4] = {
+static const GLfloat fixed_plane[6][4] = {
    { 0,    0,   -1, 1 },
    { 0,    0,    1, 1 },
    { 0,   -1,    0, 1 },
@@ -175,153 +188,98 @@ static GLfloat fixed_plane[6][4] = {
    { 1,    0,    0, 1 }
 };
 
-/* Upload a new set of constants.  Too much variability to go into the
- * cache mechanism, but maybe would benefit from a comparison against
- * the current uploaded set of constants.
+/**
+ * Gathers together all the uniform values into a block of memory to be
+ * uploaded into the CURBE, then emits the state packet telling the hardware
+ * the new location.
  */
-static void prepare_constant_buffer(struct brw_context *brw)
+static void
+brw_upload_constant_buffer(struct brw_context *brw)
 {
-   struct gl_context *ctx = &brw->intel.ctx;
-   const struct brw_vertex_program *vp =
-      brw_vertex_program_const(brw->vertex_program);
+   const struct gen_device_info *devinfo = &brw->screen->devinfo;
+   struct gl_context *ctx = &brw->ctx;
+   /* BRW_NEW_PUSH_CONSTANT_ALLOCATION */
    const GLuint sz = brw->curbe.total_size;
    const GLuint bufsz = sz * 16 * sizeof(GLfloat);
-   GLfloat *buf;
+   gl_constant_value *buf;
    GLuint i;
+   gl_clip_plane *clip_planes;
+
+   /* BRW_NEW_FRAGMENT_PROGRAM */
+   struct gl_program *fp = brw->programs[MESA_SHADER_FRAGMENT];
+
+   /* BRW_NEW_VERTEX_PROGRAM */
+   struct gl_program *vp = brw->programs[MESA_SHADER_VERTEX];
 
    if (sz == 0) {
-      brw->curbe.last_bufsz  = 0;
-      return;
+      goto emit;
    }
 
-   buf = brw->curbe.next_buf;
+   buf = brw_upload_space(&brw->upload, bufsz, 64,
+                          &brw->curbe.curbe_bo, &brw->curbe.curbe_offset);
+
+   STATIC_ASSERT(sizeof(gl_constant_value) == sizeof(float));
 
    /* fragment shader constants */
    if (brw->curbe.wm_size) {
+      _mesa_load_state_parameters(ctx, fp->Parameters);
+
+      /* BRW_NEW_PUSH_CONSTANT_ALLOCATION */
       GLuint offset = brw->curbe.wm_start * 16;
 
-      /* copy float constants */
-      for (i = 0; i < brw->wm.prog_data->nr_params; i++) {
-        buf[offset + i] = convert_param(brw->wm.prog_data->param_convert[i],
-                                        brw->wm.prog_data->param[i]);
-      }
+      /* BRW_NEW_FS_PROG_DATA | _NEW_PROGRAM_CONSTANTS: copy uniform values */
+      brw_populate_constant_data(brw, fp, &brw->wm.base, &buf[offset],
+                                 brw->wm.base.prog_data->param,
+                                 brw->wm.base.prog_data->nr_params);
    }
 
-
-   /* When using the old VS backend, the clipplanes are actually delivered to
-    * both CLIP and VS units.  VS uses them to calculate the outcode bitmasks.
-    *
-    * When using the new VS backend, it is responsible for setting up its own
-    * clipplane constants if it needs them.  This results in a slight waste of
-    * of curbe space, but the advantage is that the new VS backend can use its
-    * general-purpose uniform layout code to store the clipplanes.
-    */
+   /* clipper constants */
    if (brw->curbe.clip_size) {
       GLuint offset = brw->curbe.clip_start * 16;
-      GLuint j;
+      GLbitfield mask;
 
       /* If any planes are going this way, send them all this way:
        */
       for (i = 0; i < 6; i++) {
-        buf[offset + i * 4 + 0] = fixed_plane[i][0];
-        buf[offset + i * 4 + 1] = fixed_plane[i][1];
-        buf[offset + i * 4 + 2] = fixed_plane[i][2];
-        buf[offset + i * 4 + 3] = fixed_plane[i][3];
+        buf[offset + i * 4 + 0].f = fixed_plane[i][0];
+        buf[offset + i * 4 + 1].f = fixed_plane[i][1];
+        buf[offset + i * 4 + 2].f = fixed_plane[i][2];
+        buf[offset + i * 4 + 3].f = fixed_plane[i][3];
       }
 
       /* Clip planes: _NEW_TRANSFORM plus _NEW_PROJECTION to get to
        * clip-space:
        */
-      for (j = 0; j < MAX_CLIP_PLANES; j++) {
-        if (ctx->Transform.ClipPlanesEnabled & (1<<j)) {
-           buf[offset + i * 4 + 0] = ctx->Transform._ClipUserPlane[j][0];
-           buf[offset + i * 4 + 1] = ctx->Transform._ClipUserPlane[j][1];
-           buf[offset + i * 4 + 2] = ctx->Transform._ClipUserPlane[j][2];
-           buf[offset + i * 4 + 3] = ctx->Transform._ClipUserPlane[j][3];
-           i++;
-        }
+      clip_planes = brw_select_clip_planes(ctx);
+      mask = ctx->Transform.ClipPlanesEnabled;
+      while (mask) {
+         const int j = u_bit_scan(&mask);
+         buf[offset + i * 4 + 0].f = clip_planes[j][0];
+         buf[offset + i * 4 + 1].f = clip_planes[j][1];
+         buf[offset + i * 4 + 2].f = clip_planes[j][2];
+         buf[offset + i * 4 + 3].f = clip_planes[j][3];
+         i++;
       }
    }
 
    /* vertex shader constants */
    if (brw->curbe.vs_size) {
+      _mesa_load_state_parameters(ctx, vp->Parameters);
+
       GLuint offset = brw->curbe.vs_start * 16;
-      GLuint nr = brw->vs.prog_data->nr_params / 4;
-
-      if (brw->vs.prog_data->uses_new_param_layout) {
-        for (i = 0; i < brw->vs.prog_data->nr_params; i++) {
-           buf[offset + i] = *brw->vs.prog_data->param[i];
-        }
-      } else {
-        /* Load the subset of push constants that will get used when
-         * we also have a pull constant buffer.
-         */
-        for (i = 0; i < vp->program.Base.Parameters->NumParameters; i++) {
-           if (brw->vs.constant_map[i] != -1) {
-              assert(brw->vs.constant_map[i] <= nr);
-              memcpy(buf + offset + brw->vs.constant_map[i] * 4,
-                     vp->program.Base.Parameters->ParameterValues[i],
-                     4 * sizeof(float));
-           }
-        }
-      }
-   }
 
-   if (0) {
-      for (i = 0; i < sz*16; i+=4) 
-        printf("curbe %d.%d: %f %f %f %f\n", i/8, i&4,
-               buf[i+0], buf[i+1], buf[i+2], buf[i+3]);
-
-      printf("last_buf %p buf %p sz %d/%d cmp %d\n",
-            brw->curbe.last_buf, buf,
-            bufsz, brw->curbe.last_bufsz,
-            brw->curbe.last_buf ? memcmp(buf, brw->curbe.last_buf, bufsz) : -1);
+      /* BRW_NEW_VS_PROG_DATA | _NEW_PROGRAM_CONSTANTS: copy uniform values */
+      brw_populate_constant_data(brw, vp, &brw->vs.base, &buf[offset],
+                                 brw->vs.base.prog_data->param,
+                                 brw->vs.base.prog_data->nr_params);
    }
 
-   if (brw->curbe.curbe_bo != NULL &&
-       bufsz == brw->curbe.last_bufsz &&
-       memcmp(buf, brw->curbe.last_buf, bufsz) == 0) {
-      /* constants have not changed */
-   } else {
-      /* Update the record of what our last set of constants was.  We
-       * don't just flip the pointers because we don't fill in the
-       * data in the padding between the entries.
-       */
-      memcpy(brw->curbe.last_buf, buf, bufsz);
-      brw->curbe.last_bufsz = bufsz;
-
-      if (brw->curbe.curbe_bo != NULL &&
-         brw->curbe.curbe_next_offset + bufsz > brw->curbe.curbe_bo->size)
-      {
-        drm_intel_gem_bo_unmap_gtt(brw->curbe.curbe_bo);
-        drm_intel_bo_unreference(brw->curbe.curbe_bo);
-        brw->curbe.curbe_bo = NULL;
-      }
-
-      if (brw->curbe.curbe_bo == NULL) {
-        /* Allocate a single page for CURBE entries for this batchbuffer.
-         * They're generally around 64b.
-         */
-        brw->curbe.curbe_bo = drm_intel_bo_alloc(brw->intel.bufmgr, "CURBE",
-                                                 4096, 1 << 6);
-        brw->curbe.curbe_next_offset = 0;
-        drm_intel_gem_bo_map_gtt(brw->curbe.curbe_bo);
-        assert(bufsz < 4096);
-      }
-
-      brw->curbe.curbe_offset = brw->curbe.curbe_next_offset;
-      brw->curbe.curbe_next_offset += bufsz;
-      brw->curbe.curbe_next_offset = ALIGN(brw->curbe.curbe_next_offset, 64);
-
-      /* Copy data to the buffer:
-       */
-      memcpy(brw->curbe.curbe_bo->virtual + brw->curbe.curbe_offset,
-            buf,
-            bufsz);
+   if (0) {
+      for (i = 0; i < sz*16; i+=4)
+        fprintf(stderr, "curbe %d.%d: %f %f %f %f\n", i/8, i&4,
+                 buf[i+0].f, buf[i+1].f, buf[i+2].f, buf[i+3].f);
    }
 
-   brw_add_validated_bo(brw, brw->curbe.curbe_bo);
-
    /* Because this provokes an action (ie copy the constants into the
     * URB), it shouldn't be shortcircuited if identical to the
     * previous time - because eg. the urb destination may have
@@ -335,44 +293,64 @@ static void prepare_constant_buffer(struct brw_context *brw)
     * flushes as necessary when doublebuffering of CURBEs isn't
     * possible.
     */
-}
-
-static void emit_constant_buffer(struct brw_context *brw)
-{
-   struct intel_context *intel = &brw->intel;
-   GLuint sz = brw->curbe.total_size;
 
+emit:
+   /* BRW_NEW_URB_FENCE: From the gen4 PRM, volume 1, section 3.9.8
+    * (CONSTANT_BUFFER (CURBE Load)):
+    *
+    *     "Modifying the CS URB allocation via URB_FENCE invalidates any
+    *      previous CURBE entries. Therefore software must subsequently
+    *      [re]issue a CONSTANT_BUFFER command before CURBE data can be used
+    *      in the pipeline."
+    */
    BEGIN_BATCH(2);
-   if (sz == 0) {
+   if (brw->curbe.total_size == 0) {
       OUT_BATCH((CMD_CONST_BUFFER << 16) | (2 - 2));
       OUT_BATCH(0);
    } else {
       OUT_BATCH((CMD_CONST_BUFFER << 16) | (1 << 8) | (2 - 2));
-      OUT_RELOC(brw->curbe.curbe_bo,
-               I915_GEM_DOMAIN_INSTRUCTION, 0,
-               (sz - 1) + brw->curbe.curbe_offset);
+      OUT_RELOC(brw->curbe.curbe_bo, 0,
+               (brw->curbe.total_size - 1) + brw->curbe.curbe_offset);
    }
    ADVANCE_BATCH();
+
+   /* Work around a Broadwater/Crestline depth interpolator bug.  The
+    * following sequence will cause GPU hangs:
+    *
+    * 1. Change state so that all depth related fields in CC_STATE are
+    *    disabled, and in WM_STATE, only "PS Use Source Depth" is enabled.
+    * 2. Emit a CONSTANT_BUFFER packet.
+    * 3. Draw via 3DPRIMITIVE.
+    *
+    * The recommended workaround is to emit a non-pipelined state change after
+    * emitting CONSTANT_BUFFER, in order to drain the windowizer pipeline.
+    *
+    * We arbitrarily choose 3DSTATE_GLOBAL_DEPTH_CLAMP_OFFSET (as it's small),
+    * and always emit it when "PS Use Source Depth" is set.  We could be more
+    * precise, but the additional complexity is probably not worth it.
+    *
+    * BRW_NEW_FRAGMENT_PROGRAM
+    */
+   if (devinfo->gen == 4 && !devinfo->is_g4x &&
+       (fp->info.system_values_read & (1ull << SYSTEM_VALUE_FRAG_COORD))) {
+      BEGIN_BATCH(2);
+      OUT_BATCH(_3DSTATE_GLOBAL_DEPTH_OFFSET_CLAMP << 16 | (2 - 2));
+      OUT_BATCH(0);
+      ADVANCE_BATCH();
+   }
 }
 
-/* This tracked state is unique in that the state it monitors varies
- * dynamically depending on the parameters tracked by the fragment and
- * vertex programs.  This is the template used as a starting point,
- * each context will maintain a copy of this internally and update as
- * required.
- */
 const struct brw_tracked_state brw_constant_buffer = {
    .dirty = {
       .mesa = _NEW_PROGRAM_CONSTANTS,
-      .brw  = (BRW_NEW_FRAGMENT_PROGRAM |
-              BRW_NEW_VERTEX_PROGRAM |
-              BRW_NEW_URB_FENCE | /* Implicit - hardware requires this, not used above */
-              BRW_NEW_PSP | /* Implicit - hardware requires this, not used above */
-              BRW_NEW_CURBE_OFFSETS |
-              BRW_NEW_BATCH),
-      .cache = (CACHE_NEW_WM_PROG) 
+      .brw  = BRW_NEW_BATCH |
+              BRW_NEW_BLORP |
+              BRW_NEW_PUSH_CONSTANT_ALLOCATION |
+              BRW_NEW_FRAGMENT_PROGRAM |
+              BRW_NEW_FS_PROG_DATA |
+              BRW_NEW_PSP | /* Implicit - hardware requires this, not used above */
+              BRW_NEW_URB_FENCE |
+              BRW_NEW_VS_PROG_DATA,
    },
-   .prepare = prepare_constant_buffer,
-   .emit = emit_constant_buffer,
+   .emit = brw_upload_constant_buffer,
 };
-