i965/vec4: Init mlen for several send from GRF instructions.
[mesa.git] / src / mesa / drivers / dri / i965 / brw_fs.h
index 502e6c7418757a0ee84cf15ce29f838f3d89949a..ba4417128bed5465695e3201e19e5422c2d732b6 100644 (file)
@@ -28,6 +28,7 @@
 #pragma once
 
 #include "brw_shader.h"
+#include "brw_ir_fs.h"
 
 extern "C" {
 
@@ -39,19 +40,20 @@ extern "C" {
 #include "program/prog_parameter.h"
 #include "program/prog_print.h"
 #include "program/prog_optimize.h"
-#include "program/register_allocate.h"
-#include "program/sampler.h"
+#include "util/register_allocate.h"
 #include "program/hash_table.h"
 #include "brw_context.h"
 #include "brw_eu.h"
 #include "brw_wm.h"
-#include "brw_shader.h"
 #include "intel_asm_annotation.h"
 }
 #include "glsl/glsl_types.h"
 #include "glsl/ir.h"
+#include "glsl/nir/nir.h"
+#include "program/sampler.h"
 
 #define MAX_SAMPLER_MESSAGE_SIZE 11
+#define MAX_VGRF_SIZE 16
 
 struct bblock_t;
 namespace {
@@ -62,142 +64,6 @@ namespace brw {
    class fs_live_variables;
 }
 
-class fs_reg : public backend_reg {
-public:
-   DECLARE_RALLOC_CXX_OPERATORS(fs_reg)
-
-   void init();
-
-   fs_reg();
-   fs_reg(float f);
-   fs_reg(int32_t i);
-   fs_reg(uint32_t u);
-   fs_reg(struct brw_reg fixed_hw_reg);
-   fs_reg(enum register_file file, int reg);
-   fs_reg(enum register_file file, int reg, enum brw_reg_type type);
-   fs_reg(class fs_visitor *v, const struct glsl_type *type);
-
-   bool equals(const fs_reg &r) const;
-   bool is_valid_3src() const;
-   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);
-
-   /**
-    * Offset in bytes from the start of the register.  Values up to a
-    * backend_reg::reg_offset unit are valid.
-    */
-   int subreg_offset;
-
-   fs_reg *reladdr;
-
-   /** Register region horizontal stride */
-   uint8_t stride;
-};
-
-static inline fs_reg
-retype(fs_reg reg, enum brw_reg_type 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));
-static const fs_reg reg_null_ud(retype(brw_null_reg(), BRW_REGISTER_TYPE_UD));
-
-class ip_record : public exec_node {
-public:
-   DECLARE_RALLOC_CXX_OPERATORS(ip_record)
-
-   ip_record(int ip)
-   {
-      this->ip = ip;
-   }
-
-   int ip;
-};
-
-class fs_inst : public backend_instruction {
-   fs_inst &operator=(const fs_inst &);
-
-public:
-   DECLARE_RALLOC_CXX_OPERATORS(fs_inst)
-
-   void init(enum opcode opcode, const fs_reg &dst, fs_reg *src, int sources);
-
-   fs_inst(enum opcode opcode = BRW_OPCODE_NOP, const fs_reg &dst = reg_undef);
-   fs_inst(enum opcode opcode, const fs_reg &dst, const fs_reg &src0);
-   fs_inst(enum opcode opcode, const fs_reg &dst, const fs_reg &src0,
-           const fs_reg &src1);
-   fs_inst(enum opcode opcode, const fs_reg &dst, const fs_reg &src0,
-           const fs_reg &src1, const fs_reg &src2);
-   fs_inst(enum opcode opcode, const fs_reg &dst, fs_reg src[], int sources);
-   fs_inst(const fs_inst &that);
-
-   void resize_sources(uint8_t num_sources);
-
-   bool equals(fs_inst *inst) const;
-   bool overwrites_reg(const fs_reg &reg) const;
-   bool is_send_from_grf() const;
-   bool is_partial_write() const;
-   int regs_read(fs_visitor *v, int arg) const;
-   bool can_do_source_mods(struct brw_context *brw);
-
-   bool reads_flag() const;
-   bool writes_flag() const;
-
-   fs_reg dst;
-   fs_reg *src;
-
-   uint8_t sources; /**< Number of fs_reg sources. */
-
-   /* Chooses which flag subregister (f0.0 or f0.1) is used for conditional
-    * mod and predication.
-    */
-   uint8_t flag_subreg;
-
-   uint8_t regs_written; /**< Number of vgrfs written by a SEND message, or 1 */
-   bool eot:1;
-   bool header_present:1;
-   bool shadow_compare:1;
-   bool force_uncompressed:1;
-   bool force_sechalf:1;
-   bool pi_noperspective:1;   /**< Pixel interpolator noperspective flag */
-};
-
 /**
  * The fragment shader front-end.
  *
@@ -206,6 +72,9 @@ public:
 class fs_visitor : public backend_visitor
 {
 public:
+   const fs_reg reg_null_f;
+   const fs_reg reg_null_d;
+   const fs_reg reg_null_ud;
 
    fs_visitor(struct brw_context *brw,
               void *mem_ctx,
@@ -214,12 +83,24 @@ public:
               struct gl_shader_program *shader_prog,
               struct gl_fragment_program *fp,
               unsigned dispatch_width);
+
+   fs_visitor(struct brw_context *brw,
+              void *mem_ctx,
+              const struct brw_vs_prog_key *key,
+              struct brw_vs_prog_data *prog_data,
+              struct gl_shader_program *shader_prog,
+              struct gl_vertex_program *cp,
+              unsigned dispatch_width);
+
    ~fs_visitor();
    void init();
 
    fs_reg *variable_storage(ir_variable *var);
-   int virtual_grf_alloc(int size);
+   fs_reg vgrf(const glsl_type *const type);
+   fs_reg vgrf(int num_components);
    void import_uniforms(fs_visitor *v);
+   void setup_uniform_clipplane_values();
+   void compute_clip_distance();
 
    void visit(ir_variable *ir);
    void visit(ir_assignment *ir);
@@ -241,8 +122,9 @@ public:
    void visit(ir_emit_vertex *);
    void visit(ir_end_primitive *);
 
-   uint32_t gather_channel(ir_texture *ir, uint32_t sampler);
-   void swizzle_result(ir_texture *ir, fs_reg orig_val, uint32_t sampler);
+   uint32_t gather_channel(int orig_chan, uint32_t sampler);
+   void swizzle_result(ir_texture_opcode op, int dest_components,
+                       fs_reg orig_val, uint32_t sampler);
 
    fs_inst *emit(fs_inst *inst);
    void emit(exec_list list);
@@ -308,13 +190,19 @@ public:
                                         const fs_reg &varying_offset,
                                         uint32_t const_offset);
 
-   bool run();
+   bool run_fs();
+   bool run_vs();
+   void optimize();
+   void allocate_registers();
    void assign_binding_table_offsets();
    void setup_payload_gen4();
    void setup_payload_gen6();
+   void setup_vs_payload();
+   void fixup_3src_null_dest();
    void assign_curb_setup();
    void calculate_urb_setup();
    void assign_urb_setup();
+   void assign_vs_urb_setup();
    bool assign_regs(bool allow_spilling);
    void assign_regs_trivial();
    void get_used_mrfs(bool *mrf_used);
@@ -325,11 +213,11 @@ public:
    int choose_spill_reg(struct ra_graph *g);
    void spill_reg(int spill_reg);
    void split_virtual_grfs();
-   void compact_virtual_grfs();
+   bool compact_virtual_grfs();
    void move_uniform_array_access_to_pull_constants();
    void assign_constant_locations();
    void demote_pull_constants();
-   void invalidate_live_intervals(bool invalidate_cfg = true);
+   void invalidate_live_intervals();
    void calculate_live_intervals();
    void calculate_register_pressure();
    bool opt_algebraic();
@@ -337,9 +225,9 @@ public:
    bool opt_cse_local(bblock_t *block);
    bool opt_copy_propagate();
    bool try_copy_propagate(fs_inst *inst, int arg, acp_entry *entry);
+   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 opt_register_renaming();
    bool register_coalesce();
    bool compute_to_mrf();
@@ -348,43 +236,69 @@ public:
    bool virtual_grf_interferes(int a, int b);
    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);
+   void insert_gen4_pre_send_dependency_workarounds(bblock_t *block,
+                                                    fs_inst *inst);
+   void insert_gen4_post_send_dependency_workarounds(bblock_t *block,
+                                                     fs_inst *inst);
    void vfail(const char *msg, va_list args);
    void fail(const char *msg, ...);
    void no16(const char *msg, ...);
    void lower_uniform_pull_constant_loads();
    bool lower_load_payload();
 
-   void try_rep_send();
-
-   void push_force_uncompressed();
-   void pop_force_uncompressed();
-
    void emit_dummy_fs();
-   fs_reg *emit_fragcoord_interpolation(ir_variable *ir);
+   void emit_repclear_shader();
+   fs_reg *emit_fragcoord_interpolation(bool pixel_center_integer,
+                                        bool origin_upper_left);
    fs_inst *emit_linterp(const fs_reg &attr, const fs_reg &interp,
                          glsl_interp_qualifier interpolation_mode,
                          bool is_centroid, bool is_sample);
    fs_reg *emit_frontfacing_interpolation();
    fs_reg *emit_samplepos_setup();
-   fs_reg *emit_sampleid_setup(ir_variable *ir);
-   fs_reg *emit_general_interpolation(ir_variable *ir);
+   fs_reg *emit_sampleid_setup();
+   void emit_general_interpolation(fs_reg attr, const char *name,
+                                   const glsl_type *type,
+                                   glsl_interp_qualifier interpolation_mode,
+                                   int location, bool mod_centroid,
+                                   bool mod_sample);
+   fs_reg *emit_vs_system_value(enum brw_reg_type type, int location);
    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,
+   fs_reg rescale_texcoord(fs_reg coordinate, int coord_components,
                            bool is_rect, uint32_t sampler, int texunit);
-   fs_inst *emit_texture_gen4(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
-                              fs_reg shadow_comp, fs_reg lod, fs_reg lod2,
+   fs_inst *emit_texture_gen4(ir_texture_opcode op, fs_reg dst,
+                              fs_reg coordinate, int coord_components,
+                              fs_reg shadow_comp,
+                              fs_reg lod, fs_reg lod2, int grad_components,
                               uint32_t sampler);
-   fs_inst *emit_texture_gen5(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
-                              fs_reg shadow_comp, fs_reg lod, fs_reg lod2,
-                              fs_reg sample_index, uint32_t sampler);
-   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 mcs, fs_reg sampler);
-   fs_reg emit_mcs_fetch(ir_texture *ir, fs_reg coordinate, fs_reg sampler);
+   fs_inst *emit_texture_gen5(ir_texture_opcode op, fs_reg dst,
+                              fs_reg coordinate, int coord_components,
+                              fs_reg shadow_comp,
+                              fs_reg lod, fs_reg lod2, int grad_components,
+                              fs_reg sample_index, uint32_t sampler,
+                              bool has_offset);
+   fs_inst *emit_texture_gen7(ir_texture_opcode op, fs_reg dst,
+                              fs_reg coordinate, int coord_components,
+                              fs_reg shadow_comp,
+                              fs_reg lod, fs_reg lod2, int grad_components,
+                              fs_reg sample_index, fs_reg mcs, fs_reg sampler,
+                              fs_reg offset_value);
+   void emit_texture(ir_texture_opcode op,
+                     const glsl_type *dest_type,
+                     fs_reg coordinate, int components,
+                     fs_reg shadow_c,
+                     fs_reg lod, fs_reg dpdy, int grad_components,
+                     fs_reg sample_index,
+                     fs_reg offset, unsigned offset_components,
+                     fs_reg mcs,
+                     int gather_component,
+                     bool is_cube_array,
+                     bool is_rect,
+                     uint32_t sampler,
+                     fs_reg sampler_reg,
+                     int texunit);
+   fs_reg emit_mcs_fetch(fs_reg coordinate, int components, fs_reg 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);
@@ -394,15 +308,19 @@ public:
    void emit_minmax(enum brw_conditional_mod conditionalmod, const fs_reg &dst,
                     const fs_reg &src0, const fs_reg &src1);
    bool try_emit_saturate(ir_expression *ir);
+   bool try_emit_line(ir_expression *ir);
    bool try_emit_mad(ir_expression *ir);
-   void try_replace_with_sel();
+   bool try_replace_with_sel();
    bool opt_peephole_sel();
    bool opt_peephole_predicated_break();
    bool opt_saturate_propagation();
+   bool opt_cmod_propagation();
    void emit_bool_to_cond_code(ir_rvalue *condition);
    void emit_if_gen6(ir_if *ir);
    void emit_unspill(bblock_t *block, fs_inst *inst, fs_reg reg,
                      uint32_t spill_offset, int count);
+   void emit_spill(bblock_t *block, fs_inst *inst, fs_reg reg,
+                   uint32_t spill_offset, int count);
 
    void emit_fragment_program_code();
    void setup_fp_regs();
@@ -427,9 +345,33 @@ public:
                     const struct prog_instruction *fpi,
                     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_nir_code();
+   void nir_setup_inputs(nir_shader *shader);
+   void nir_setup_outputs(nir_shader *shader);
+   void nir_setup_uniforms(nir_shader *shader);
+   void nir_setup_uniform(nir_variable *var);
+   void nir_setup_builtin_uniform(nir_variable *var);
+   void nir_emit_system_values(nir_shader *shader);
+   void nir_emit_impl(nir_function_impl *impl);
+   void nir_emit_cf_list(exec_list *list);
+   void nir_emit_if(nir_if *if_stmt);
+   void nir_emit_loop(nir_loop *loop);
+   void nir_emit_block(nir_block *block);
+   void nir_emit_instr(nir_instr *instr);
+   void nir_emit_alu(nir_alu_instr *instr);
+   void nir_emit_intrinsic(nir_intrinsic_instr *instr);
+   void nir_emit_texture(nir_tex_instr *instr);
+   void nir_emit_jump(nir_jump_instr *instr);
+   fs_reg get_nir_src(nir_src src);
+   fs_reg get_nir_dest(nir_dest dest);
+   void emit_percomp(fs_inst *inst, unsigned wr_mask);
+
+   int setup_color_payload(fs_reg *dst, fs_reg color, unsigned components);
    void emit_alpha_test();
+   fs_inst *emit_single_fb_write(fs_reg color1, fs_reg color2,
+                                 fs_reg src0_alpha, unsigned components);
    void emit_fb_writes();
+   void emit_urb_writes();
 
    void emit_shader_time_begin();
    void emit_shader_time_end();
@@ -469,16 +411,12 @@ public:
 
    void visit_atomic_counter_intrinsic(ir_call *ir);
 
-   struct gl_fragment_program *fp;
-   const struct brw_wm_prog_key *const key;
-   struct brw_wm_prog_data *prog_data;
+   const void *const key;
+   struct brw_stage_prog_data *prog_data;
    unsigned int sanity_param_count;
 
    int *param_size;
 
-   int *virtual_grf_sizes;
-   int virtual_grf_count;
-   int virtual_grf_array_size;
    int *virtual_grf_start;
    int *virtual_grf_end;
    brw::fs_live_variables *live_intervals;
@@ -506,17 +444,24 @@ public:
    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 outputs[VARYING_SLOT_MAX];
+   unsigned output_components[VARYING_SLOT_MAX];
    fs_reg dual_src_output;
    bool do_dual_src;
    int first_non_payload_grf;
    /** Either BRW_MAX_GRF or GEN7_MRF_HACK_START */
-   int max_grf;
+   unsigned max_grf;
 
    fs_reg *fp_temp_regs;
    fs_reg *fp_input_regs;
 
+   fs_reg *nir_locals;
+   fs_reg *nir_globals;
+   fs_reg nir_inputs;
+   fs_reg nir_outputs;
+   fs_reg nir_uniforms;
+   fs_reg *nir_system_values;
+
    /** @{ debug annotation info */
    const char *current_annotation;
    const void *base_ir;
@@ -554,13 +499,12 @@ public:
    fs_reg delta_x[BRW_WM_BARYCENTRIC_INTERP_MODE_COUNT];
    fs_reg delta_y[BRW_WM_BARYCENTRIC_INTERP_MODE_COUNT];
    fs_reg shader_start_time;
+   fs_reg userplane[MAX_CLIP_PLANES];
 
-   int grf_used;
+   unsigned grf_used;
    bool spilled_any_registers;
 
    const unsigned dispatch_width; /**< 8 or 16 */
-
-   int force_uncompressed_stack;
 };
 
 /**
@@ -573,27 +517,25 @@ class fs_generator
 public:
    fs_generator(struct brw_context *brw,
                 void *mem_ctx,
-                const struct brw_wm_prog_key *key,
-                struct brw_wm_prog_data *prog_data,
-                struct gl_shader_program *shader_prog,
-                struct gl_fragment_program *fp,
+                const void *key,
+                struct brw_stage_prog_data *prog_data,
+                struct gl_program *fp,
                 bool runtime_check_aads_emit,
-                bool debug_flag);
+                const char *stage_abbrev);
    ~fs_generator();
 
-   const unsigned *generate_assembly(const cfg_t *simd8_cfg,
-                                     const cfg_t *simd16_cfg,
-                                     unsigned *assembly_size);
+   void enable_debug(const char *shader_name);
+   int generate_code(const cfg_t *cfg, int dispatch_width);
+   const unsigned *get_assembly(unsigned int *assembly_size);
 
 private:
-   void generate_code(const cfg_t *cfg);
    void fire_fb_write(fs_inst *inst,
-                      GLuint base_reg,
+                      struct brw_reg payload,
                       struct brw_reg implied_header,
                       GLuint nr);
-   void generate_fb_write(fs_inst *inst);
+   void generate_fb_write(fs_inst *inst, struct brw_reg payload);
+   void generate_urb_write(fs_inst *inst, struct brw_reg payload);
    void generate_blorp_fb_write(fs_inst *inst);
-   void generate_rep_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);
@@ -609,9 +551,9 @@ private:
    void generate_math_g45(fs_inst *inst,
                          struct brw_reg dst,
                          struct brw_reg src);
-   void generate_ddx(fs_inst *inst, struct brw_reg dst, struct brw_reg src, struct brw_reg quality);
-   void generate_ddy(fs_inst *inst, struct brw_reg dst, struct brw_reg src,
-                     struct brw_reg quality, bool negate_value);
+   void generate_ddx(enum opcode op, struct brw_reg dst, struct brw_reg src);
+   void generate_ddy(enum opcode op, 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);
@@ -666,11 +608,13 @@ private:
 
    void generate_untyped_atomic(fs_inst *inst,
                                 struct brw_reg dst,
+                                struct brw_reg payload,
                                 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 payload,
                                       struct brw_reg surf_index);
 
    bool patch_discard_jumps_to_fb_writes();
@@ -679,23 +623,20 @@ private:
    struct gl_context *ctx;
 
    struct brw_compile *p;
-   gl_shader_stage stage;
    const void * const key;
    struct brw_stage_prog_data * const prog_data;
 
-   struct gl_shader_program * const shader_prog;
    const struct gl_program *prog;
 
    unsigned dispatch_width; /**< 8 or 16 */
 
    exec_list discard_halt_patches;
    bool runtime_check_aads_emit;
-   const bool debug_flag;
+   bool debug_flag;
+   const char *shader_name;
+   const char *stage_abbrev;
    void *mem_ctx;
 };
 
 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);