i965/fs: Use a single instance of the pull_constant_loc[] array.
[mesa.git] / src / mesa / drivers / dri / i965 / brw_fs.h
index c78f9ae7961d46f56ed91c0f781cbc466a0b1d0a..9de1f3a0a8a40eeb83458c5740b8dc8337973591 100644 (file)
@@ -47,9 +47,12 @@ extern "C" {
 #include "brw_wm.h"
 #include "brw_shader.h"
 }
+#include "gen8_generator.h"
 #include "glsl/glsl_types.h"
 #include "glsl/ir.h"
 
+#define MAX_SAMPLER_MESSAGE_SIZE 11
+
 class bblock_t;
 namespace {
    struct acp_entry;
@@ -77,29 +80,36 @@ public:
    bool equals(const fs_reg &r) const;
    bool is_zero() const;
    bool is_one() const;
+   bool is_null() const;
    bool is_valid_3src() const;
-   fs_reg retype(uint32_t type);
+   bool is_contiguous() const;
+
+   fs_reg &apply_stride(unsigned stride);
+   /** Smear a channel of the reg to all channels. */
+   fs_reg &set_smear(unsigned subreg);
 
    /** Register file: GRF, MRF, IMM. */
    enum register_file file;
+   /** Register type.  BRW_REGISTER_TYPE_* */
+   uint8_t type;
    /**
     * Register number.  For MRF, it's the hardware register.  For
     * GRF, it's a virtual register number until register allocation
     */
-   int reg;
+   uint16_t reg;
    /**
-    * For virtual registers, this is a hardware register offset from
-    * the start of the register block (for example, a constant index
-    * in an array access).
+    * Offset from the start of the contiguous register block.
+    *
+    * For pre-register-allocation GRFs, this is in units of a float per pixel
+    * (1 hardware register for SIMD8 mode, or 2 registers for SIMD16 mode).
+    * For uniforms, this is in units of 1 float.
     */
    int reg_offset;
-   /** Register type.  BRW_REGISTER_TYPE_* */
-   int type;
-   bool negate;
-   bool abs;
-   bool sechalf;
-   struct brw_reg fixed_hw_reg;
-   int smear; /* -1, or a channel of the reg to smear to all channels. */
+   /**
+    * Offset in bytes from the start of the register.  Values up to a
+    * backend_reg::reg_offset unit are valid.
+    */
+   int subreg_offset;
 
    /** Value for file == IMM */
    union {
@@ -108,9 +118,53 @@ public:
       float f;
    } imm;
 
+   struct brw_reg fixed_hw_reg;
+
    fs_reg *reladdr;
+
+   bool negate;
+   bool abs;
+
+   /** Register region horizontal stride */
+   uint8_t stride;
 };
 
+static inline fs_reg
+retype(fs_reg reg, unsigned type)
+{
+   reg.fixed_hw_reg.type = reg.type = type;
+   return reg;
+}
+
+static inline fs_reg
+offset(fs_reg reg, unsigned delta)
+{
+   assert(delta == 0 || (reg.file != HW_REG && reg.file != IMM));
+   reg.reg_offset += delta;
+   return reg;
+}
+
+static inline fs_reg
+byte_offset(fs_reg reg, unsigned delta)
+{
+   assert(delta == 0 || (reg.file != HW_REG && reg.file != IMM));
+   reg.subreg_offset += delta;
+   return reg;
+}
+
+/**
+ * Get either of the 8-component halves of a 16-component register.
+ *
+ * Note: this also works if \c reg represents a SIMD16 pair of registers.
+ */
+static inline fs_reg
+half(const fs_reg &reg, unsigned idx)
+{
+   assert(idx < 2);
+   assert(idx == 0 || (reg.file != HW_REG && reg.file != IMM));
+   return byte_offset(reg, 8 * idx * reg.stride * type_sz(reg.type));
+}
+
 static const fs_reg reg_undef;
 static const fs_reg reg_null_f(retype(brw_null_reg(), BRW_REGISTER_TYPE_F));
 static const fs_reg reg_null_d(retype(brw_null_reg(), BRW_REGISTER_TYPE_D));
@@ -148,29 +202,11 @@ public:
    bool is_partial_write();
    int regs_read(fs_visitor *v, int arg);
 
+   bool reads_flag();
+   bool writes_flag();
+
    fs_reg dst;
    fs_reg src[3];
-   bool saturate;
-   int conditional_mod; /**< BRW_CONDITIONAL_* */
-
-   /* Chooses which flag subregister (f0.0 or f0.1) is used for conditional
-    * mod and predication.
-    */
-   uint8_t flag_subreg;
-
-   int mlen; /**< SEND message length */
-   int regs_written; /**< Number of vgrfs written by a SEND message, or 1 */
-   int base_mrf; /**< First MRF in the SEND message, if mlen is nonzero. */
-   uint32_t texture_offset; /**< Texture offset bitfield */
-   int sampler;
-   int target; /**< MRT target. */
-   bool eot;
-   bool header_present;
-   bool shadow_compare;
-   bool force_uncompressed;
-   bool force_sechalf;
-   bool force_writemask_all;
-   uint32_t offset; /* spill/unspill offset */
 
    /** @{
     * Annotation for the generated IR.  One of the two can be set.
@@ -178,6 +214,29 @@ public:
    const void *ir;
    const char *annotation;
    /** @} */
+
+   uint32_t texture_offset; /**< Texture offset bitfield */
+   uint32_t offset; /* spill/unspill offset */
+
+   uint8_t conditional_mod; /**< BRW_CONDITIONAL_* */
+
+   /* Chooses which flag subregister (f0.0 or f0.1) is used for conditional
+    * mod and predication.
+    */
+   uint8_t flag_subreg;
+
+   uint8_t mlen; /**< SEND message length */
+   uint8_t regs_written; /**< Number of vgrfs written by a SEND message, or 1 */
+   int8_t base_mrf; /**< First MRF in the SEND message, if mlen is nonzero. */
+   uint8_t sampler;
+   uint8_t target; /**< MRT target. */
+   bool saturate:1;
+   bool eot:1;
+   bool header_present:1;
+   bool shadow_compare:1;
+   bool force_uncompressed:1;
+   bool force_sechalf:1;
+   bool force_writemask_all:1;
 };
 
 /**
@@ -225,7 +284,6 @@ public:
 
    bool can_do_source_mods(fs_inst *inst);
 
-   fs_inst *emit(fs_inst inst);
    fs_inst *emit(fs_inst *inst);
    void emit(exec_list list);
 
@@ -268,24 +326,28 @@ public:
    fs_inst *MAD(fs_reg dst, fs_reg c, fs_reg b, fs_reg a);
    fs_inst *ADDC(fs_reg dst, fs_reg src0, fs_reg src1);
    fs_inst *SUBB(fs_reg dst, fs_reg src0, fs_reg src1);
+   fs_inst *SEL(fs_reg dst, fs_reg src0, fs_reg src1);
 
    int type_size(const struct glsl_type *type);
    fs_inst *get_instruction_generating_reg(fs_inst *start,
                                           fs_inst *end,
-                                          fs_reg reg);
+                                          const fs_reg &reg);
 
-   exec_list VARYING_PULL_CONSTANT_LOAD(fs_reg dst, fs_reg surf_index,
-                                        fs_reg varying_offset,
+   exec_list VARYING_PULL_CONSTANT_LOAD(const fs_reg &dst,
+                                        const fs_reg &surf_index,
+                                        const fs_reg &varying_offset,
                                         uint32_t const_offset);
 
    bool run();
+   void assign_binding_table_offsets();
    void setup_payload_gen4();
    void setup_payload_gen6();
    void assign_curb_setup();
    void calculate_urb_setup();
    void assign_urb_setup();
-   bool assign_regs();
+   bool assign_regs(bool allow_spilling);
    void assign_regs_trivial();
+   void get_used_mrfs(bool *mrf_used);
    void setup_payload_interference(struct ra_graph *g, int payload_reg_count,
                                    int first_payload_node);
    void setup_mrf_hack_interference(struct ra_graph *g,
@@ -295,9 +357,11 @@ public:
    void split_virtual_grfs();
    void compact_virtual_grfs();
    void move_uniform_array_access_to_pull_constants();
-   void setup_pull_constants();
+   void assign_constant_locations();
+   void demote_pull_constants();
    void invalidate_live_intervals();
    void calculate_live_intervals();
+   void calculate_register_pressure();
    bool opt_algebraic();
    bool opt_cse();
    bool opt_cse_local(bblock_t *block, exec_list *aeb);
@@ -306,15 +370,14 @@ public:
    bool try_constant_propagate(fs_inst *inst, acp_entry *entry);
    bool opt_copy_propagate_local(void *mem_ctx, bblock_t *block,
                                  exec_list *acp);
+   void opt_drop_redundant_mov_to_flags();
    bool register_coalesce();
-   bool register_coalesce_2();
    bool compute_to_mrf();
    bool dead_code_eliminate();
    bool dead_code_eliminate_local();
-   bool remove_dead_constants();
    bool remove_duplicate_mrf_writes();
    bool virtual_grf_interferes(int a, int b);
-   void schedule_instructions(bool post_reg_alloc);
+   void schedule_instructions(instruction_scheduler_mode mode);
    void insert_gen4_send_dependency_workarounds();
    void insert_gen4_pre_send_dependency_workarounds(fs_inst *inst);
    void insert_gen4_post_send_dependency_workarounds(fs_inst *inst);
@@ -323,18 +386,20 @@ public:
 
    void push_force_uncompressed();
    void pop_force_uncompressed();
-   void push_force_sechalf();
-   void pop_force_sechalf();
 
    void emit_dummy_fs();
    fs_reg *emit_fragcoord_interpolation(ir_variable *ir);
    fs_inst *emit_linterp(const fs_reg &attr, const fs_reg &interp,
                          glsl_interp_qualifier interpolation_mode,
-                         bool is_centroid);
+                         bool is_centroid, bool is_sample);
    fs_reg *emit_frontfacing_interpolation(ir_variable *ir);
+   fs_reg *emit_samplepos_setup(ir_variable *ir);
+   fs_reg *emit_sampleid_setup(ir_variable *ir);
+   fs_reg *emit_samplemaskin_setup(ir_variable *ir);
    fs_reg *emit_general_interpolation(ir_variable *ir);
    void emit_interpolation_setup_gen4();
    void emit_interpolation_setup_gen6();
+   void compute_sample_position(fs_reg dst, fs_reg int_sample_pos);
    fs_reg rescale_texcoord(ir_texture *ir, fs_reg coordinate,
                            bool is_rect, int sampler, int texunit);
    fs_inst *emit_texture_gen4(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
@@ -344,16 +409,22 @@ public:
                               fs_reg sample_index);
    fs_inst *emit_texture_gen7(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
                               fs_reg shadow_comp, fs_reg lod, fs_reg lod2,
-                              fs_reg sample_index);
+                              fs_reg sample_index, fs_reg mcs, int sampler);
+   fs_reg emit_mcs_fetch(ir_texture *ir, fs_reg coordinate, int sampler);
+   void emit_gen6_gather_wa(uint8_t wa, fs_reg dst);
    fs_reg fix_math_operand(fs_reg src);
    fs_inst *emit_math(enum opcode op, fs_reg dst, fs_reg src0);
    fs_inst *emit_math(enum opcode op, fs_reg dst, fs_reg src0, fs_reg src1);
-   void emit_lrp(fs_reg dst, fs_reg x, fs_reg y, fs_reg a);
-   void emit_minmax(uint32_t conditionalmod, fs_reg dst,
-                    fs_reg src0, fs_reg src1);
+   void emit_lrp(const fs_reg &dst, const fs_reg &x, const fs_reg &y,
+                 const fs_reg &a);
+   void emit_minmax(uint32_t conditionalmod, const fs_reg &dst,
+                    const fs_reg &src0, const fs_reg &src1);
    bool try_emit_saturate(ir_expression *ir);
    bool try_emit_mad(ir_expression *ir, int mul_arg);
    void try_replace_with_sel();
+   bool opt_peephole_sel();
+   bool opt_peephole_predicated_break();
+   bool opt_saturate_propagation();
    void emit_bool_to_cond_code(ir_rvalue *condition);
    void emit_if_gen6(ir_if *ir);
    void emit_unspill(fs_inst *inst, fs_reg reg, uint32_t spill_offset,
@@ -383,6 +454,7 @@ public:
                     fs_reg dst, fs_reg src0, fs_reg src1, fs_reg one);
 
    void emit_color_write(int target, int index, int first_color_mrf);
+   void emit_alpha_test();
    void emit_fb_writes();
 
    void emit_shader_time_begin();
@@ -390,6 +462,13 @@ public:
    void emit_shader_time_write(enum shader_time_shader_type type,
                                fs_reg value);
 
+   void emit_untyped_atomic(unsigned atomic_op, unsigned surf_index,
+                            fs_reg dst, fs_reg offset, fs_reg src0,
+                            fs_reg src1);
+
+   void emit_untyped_surface_read(unsigned surf_index, fs_reg dst,
+                                  fs_reg offset);
+
    bool try_rewrite_rhs_to_dst(ir_assignment *ir,
                               fs_reg dst,
                               fs_reg src,
@@ -407,13 +486,16 @@ public:
    void setup_builtin_uniform_values(ir_variable *ir);
    int implied_mrf_writes(fs_inst *inst);
 
+   virtual void dump_instructions();
    void dump_instruction(backend_instruction *inst);
 
+   void visit_atomic_counter_intrinsic(ir_call *ir);
+
    struct gl_fragment_program *fp;
    struct brw_wm_compile *c;
    unsigned int sanity_param_count;
 
-   int param_size[MAX_UNIFORMS * 4];
+   int *param_size;
 
    int *virtual_grf_sizes;
    int virtual_grf_count;
@@ -422,16 +504,26 @@ public:
    int *virtual_grf_end;
    brw::fs_live_variables *live_intervals;
 
-   /* This is the map from UNIFORM hw_reg + reg_offset as generated by
-    * the visitor to the packed uniform number after
-    * remove_dead_constants() that represents the actual uploaded
-    * uniform index.
+   int *regs_live_at_ip;
+
+   /** Number of uniform variable components visited. */
+   unsigned uniforms;
+
+   /**
+    * Array mapping UNIFORM register numbers to the pull parameter index,
+    * or -1 if this uniform register isn't being uploaded as a pull constant.
     */
-   int *params_remap;
-   int nr_params_remap;
+   int *pull_constant_loc;
+
+   /**
+    * Array mapping UNIFORM register numbers to the push parameter index,
+    * or -1 if this uniform register isn't being uploaded as a push constant.
+    */
+   int *push_constant_loc;
 
    struct hash_table *variable_ht;
    fs_reg frag_depth;
+   fs_reg sample_mask;
    fs_reg outputs[BRW_MAX_DRAW_BUFFERS];
    unsigned output_components[BRW_MAX_DRAW_BUFFERS];
    fs_reg dual_src_output;
@@ -462,11 +554,11 @@ public:
    fs_reg shader_start_time;
 
    int grf_used;
+   bool spilled_any_registers;
 
    const unsigned dispatch_width; /**< 8 or 16 */
 
    int force_uncompressed_stack;
-   int force_sechalf_stack;
 };
 
 /**
@@ -486,11 +578,13 @@ public:
 
    const unsigned *generate_assembly(exec_list *simd8_instructions,
                                      exec_list *simd16_instructions,
-                                     unsigned *assembly_size);
+                                     unsigned *assembly_size,
+                                     FILE *dump_file = NULL);
 
 private:
-   void generate_code(exec_list *instructions);
+   void generate_code(exec_list *instructions, FILE *dump_file);
    void generate_fb_write(fs_inst *inst);
+   void generate_blorp_fb_write(fs_inst *inst);
    void generate_pixel_xy(struct brw_reg dst, bool is_x);
    void generate_linterp(fs_inst *inst, struct brw_reg dst,
                         struct brw_reg *src);
@@ -518,8 +612,9 @@ private:
    void generate_ddx(fs_inst *inst, struct brw_reg dst, struct brw_reg src);
    void generate_ddy(fs_inst *inst, struct brw_reg dst, struct brw_reg src,
                      bool negate_value);
-   void generate_spill(fs_inst *inst, struct brw_reg src);
-   void generate_unspill(fs_inst *inst, struct brw_reg dst);
+   void generate_scratch_write(fs_inst *inst, struct brw_reg src);
+   void generate_scratch_read(fs_inst *inst, struct brw_reg dst);
+   void generate_scratch_read_gen7(fs_inst *inst, struct brw_reg dst);
    void generate_uniform_pull_constant_load(fs_inst *inst, struct brw_reg dst,
                                             struct brw_reg index,
                                             struct brw_reg offset);
@@ -535,6 +630,16 @@ private:
                                                  struct brw_reg index,
                                                  struct brw_reg offset);
    void generate_mov_dispatch_to_flags(fs_inst *inst);
+
+   void generate_set_omask(fs_inst *inst,
+                           struct brw_reg dst,
+                           struct brw_reg sample_mask);
+
+   void generate_set_sample_id(fs_inst *inst,
+                               struct brw_reg dst,
+                               struct brw_reg src0,
+                               struct brw_reg src1);
+
    void generate_set_simd4x2_offset(fs_inst *inst,
                                     struct brw_reg dst,
                                     struct brw_reg offset);
@@ -553,7 +658,14 @@ private:
                                  struct brw_reg offset,
                                  struct brw_reg value);
 
-   void mark_surface_used(unsigned surf_index);
+   void generate_untyped_atomic(fs_inst *inst,
+                                struct brw_reg dst,
+                                struct brw_reg atomic_op,
+                                struct brw_reg surf_index);
+
+   void generate_untyped_surface_read(fs_inst *inst,
+                                      struct brw_reg dst,
+                                      struct brw_reg surf_index);
 
    void patch_discard_jumps_to_fb_writes();
 
@@ -564,7 +676,6 @@ private:
    struct brw_wm_compile *c;
 
    struct gl_shader_program *prog;
-   struct gl_shader *shader;
    const struct gl_fragment_program *fp;
 
    unsigned dispatch_width; /**< 8 or 16 */
@@ -574,6 +685,84 @@ private:
    void *mem_ctx;
 };
 
+/**
+ * The fragment shader code generator.
+ *
+ * Translates FS IR to actual i965 assembly code.
+ */
+class gen8_fs_generator : public gen8_generator
+{
+public:
+   gen8_fs_generator(struct brw_context *brw,
+                     struct brw_wm_compile *c,
+                     struct gl_shader_program *prog,
+                     struct gl_fragment_program *fp,
+                     bool dual_source_output);
+   ~gen8_fs_generator();
+
+   const unsigned *generate_assembly(exec_list *simd8_instructions,
+                                     exec_list *simd16_instructions,
+                                     unsigned *assembly_size);
+
+private:
+   void generate_code(exec_list *instructions);
+   void generate_fb_write(fs_inst *inst);
+   void generate_linterp(fs_inst *inst, struct brw_reg dst,
+                         struct brw_reg *src);
+   void generate_tex(fs_inst *inst, struct brw_reg dst, struct brw_reg src);
+   void generate_math1(fs_inst *inst, struct brw_reg dst, struct brw_reg src);
+   void generate_math2(fs_inst *inst, struct brw_reg dst,
+                       struct brw_reg src0, struct brw_reg src1);
+   void generate_ddx(fs_inst *inst, struct brw_reg dst, struct brw_reg src);
+   void generate_ddy(fs_inst *inst, struct brw_reg dst, struct brw_reg src,
+                     bool negate_value);
+   void generate_scratch_write(fs_inst *inst, struct brw_reg src);
+   void generate_scratch_read(fs_inst *inst, struct brw_reg dst);
+   void generate_scratch_read_gen7(fs_inst *inst, struct brw_reg dst);
+   void generate_uniform_pull_constant_load(fs_inst *inst,
+                                            struct brw_reg dst,
+                                            struct brw_reg index,
+                                            struct brw_reg offset);
+   void generate_varying_pull_constant_load(fs_inst *inst,
+                                            struct brw_reg dst,
+                                            struct brw_reg index,
+                                            struct brw_reg offset);
+   void generate_mov_dispatch_to_flags(fs_inst *ir);
+   void generate_set_omask(fs_inst *ir,
+                           struct brw_reg dst,
+                           struct brw_reg sample_mask);
+   void generate_set_sample_id(fs_inst *ir,
+                               struct brw_reg dst,
+                               struct brw_reg src0,
+                               struct brw_reg src1);
+   void generate_set_simd4x2_offset(fs_inst *ir,
+                                    struct brw_reg dst,
+                                    struct brw_reg offset);
+   void generate_pack_half_2x16_split(fs_inst *inst,
+                                      struct brw_reg dst,
+                                      struct brw_reg x,
+                                      struct brw_reg y);
+   void generate_unpack_half_2x16_split(fs_inst *inst,
+                                        struct brw_reg dst,
+                                        struct brw_reg src);
+   void generate_discard_jump(fs_inst *ir);
+
+   void patch_discard_jumps_to_fb_writes();
+
+   void mark_surface_used(unsigned surf_index);
+
+   struct brw_wm_compile *c;
+   const struct gl_fragment_program *fp;
+
+   unsigned dispatch_width; /** 8 or 16 */
+
+   bool dual_source_output;
+
+   exec_list discard_halt_patches;
+};
+
 bool brw_do_channel_expressions(struct exec_list *instructions);
 bool brw_do_vector_splitting(struct exec_list *instructions);
 bool brw_fs_precompile(struct gl_context *ctx, struct gl_shader_program *prog);
+
+struct brw_reg brw_reg_from_fs_reg(fs_reg *reg);