i965/nir/vec4: Prepare source and destination registers for ALU operations
[mesa.git] / src / mesa / drivers / dri / i965 / brw_fs_reg_allocate.cpp
index 2a4054a29b790b5162f6fa35bb36f5fe6770c6cc..6a7ed64415dccf8559f24d7e09c7c9c3aa380315 100644 (file)
@@ -30,6 +30,8 @@
 #include "glsl/glsl_types.h"
 #include "glsl/ir_optimization.h"
 
+using namespace brw;
+
 static void
 assign_reg(unsigned *reg_hw_locations, fs_reg *reg)
 {
@@ -71,9 +73,9 @@ fs_visitor::assign_regs_trivial()
 }
 
 static void
-brw_alloc_reg_set(struct intel_screen *screen, int reg_width)
+brw_alloc_reg_set(struct brw_compiler *compiler, int reg_width)
 {
-   const struct brw_device_info *devinfo = screen->devinfo;
+   const struct brw_device_info *devinfo = compiler->devinfo;
    int base_reg_count = BRW_MAX_GRF;
    int index = reg_width - 1;
 
@@ -112,9 +114,9 @@ brw_alloc_reg_set(struct intel_screen *screen, int reg_width)
       class_sizes[class_count++] = 8;
    }
 
-   memset(screen->wm_reg_sets[index].class_to_ra_reg_range, 0,
-          sizeof(screen->wm_reg_sets[index].class_to_ra_reg_range));
-   int *class_to_ra_reg_range = screen->wm_reg_sets[index].class_to_ra_reg_range;
+   memset(compiler->fs_reg_sets[index].class_to_ra_reg_range, 0,
+          sizeof(compiler->fs_reg_sets[index].class_to_ra_reg_range));
+   int *class_to_ra_reg_range = compiler->fs_reg_sets[index].class_to_ra_reg_range;
 
    /* Compute the total number of registers across all classes. */
    int ra_reg_count = 0;
@@ -144,16 +146,16 @@ brw_alloc_reg_set(struct intel_screen *screen, int reg_width)
          class_to_ra_reg_range[i] = class_to_ra_reg_range[i-1];
    }
 
-   uint8_t *ra_reg_to_grf = ralloc_array(screen, uint8_t, ra_reg_count);
-   struct ra_regs *regs = ra_alloc_reg_set(screen, ra_reg_count);
+   uint8_t *ra_reg_to_grf = ralloc_array(compiler, uint8_t, ra_reg_count);
+   struct ra_regs *regs = ra_alloc_reg_set(compiler, ra_reg_count);
    if (devinfo->gen >= 6)
       ra_set_allocate_round_robin(regs);
-   int *classes = ralloc_array(screen, int, class_count);
+   int *classes = ralloc_array(compiler, int, class_count);
    int aligned_pairs_class = -1;
 
    /* Allocate space for q values.  We allocate class_count + 1 because we
     * want to leave room for the aligned pairs class if we have it. */
-   unsigned int **q_values = ralloc_array(screen, unsigned int *,
+   unsigned int **q_values = ralloc_array(compiler, unsigned int *,
                                           class_count + 1);
    for (int i = 0; i < class_count + 1; ++i)
       q_values[i] = ralloc_array(q_values, unsigned int, class_count + 1);
@@ -244,7 +246,7 @@ brw_alloc_reg_set(struct intel_screen *screen, int reg_width)
    }
    assert(reg == ra_reg_count);
 
-   /* Add a special class for aligned pairs, which we'll put delta_x/y
+   /* Add a special class for aligned pairs, which we'll put delta_xy
     * in on Gen <= 6 so that we can do PLN.
     */
    if (devinfo->has_pln && reg_width == 1 && devinfo->gen <= 6) {
@@ -273,20 +275,20 @@ brw_alloc_reg_set(struct intel_screen *screen, int reg_width)
 
    ralloc_free(q_values);
 
-   screen->wm_reg_sets[index].regs = regs;
-   for (unsigned i = 0; i < ARRAY_SIZE(screen->wm_reg_sets[index].classes); i++)
-      screen->wm_reg_sets[index].classes[i] = -1;
+   compiler->fs_reg_sets[index].regs = regs;
+   for (unsigned i = 0; i < ARRAY_SIZE(compiler->fs_reg_sets[index].classes); i++)
+      compiler->fs_reg_sets[index].classes[i] = -1;
    for (int i = 0; i < class_count; i++)
-      screen->wm_reg_sets[index].classes[class_sizes[i] - 1] = classes[i];
-   screen->wm_reg_sets[index].ra_reg_to_grf = ra_reg_to_grf;
-   screen->wm_reg_sets[index].aligned_pairs_class = aligned_pairs_class;
+      compiler->fs_reg_sets[index].classes[class_sizes[i] - 1] = classes[i];
+   compiler->fs_reg_sets[index].ra_reg_to_grf = ra_reg_to_grf;
+   compiler->fs_reg_sets[index].aligned_pairs_class = aligned_pairs_class;
 }
 
 void
-brw_fs_alloc_reg_sets(struct intel_screen *screen)
+brw_fs_alloc_reg_sets(struct brw_compiler *compiler)
 {
-   brw_alloc_reg_set(screen, 1);
-   brw_alloc_reg_set(screen, 2);
+   brw_alloc_reg_set(compiler, 1);
+   brw_alloc_reg_set(compiler, 2);
 }
 
 static int
@@ -339,7 +341,9 @@ fs_visitor::setup_payload_interference(struct ra_graph *g,
    int loop_end_ip = 0;
 
    int payload_last_use_ip[payload_node_count];
-   memset(payload_last_use_ip, 0, sizeof(payload_last_use_ip));
+   for (int i = 0; i < payload_node_count; i++)
+      payload_last_use_ip[i] = -1;
+
    int ip = 0;
    foreach_block_and_inst(block, fs_inst, inst, cfg) {
       switch (inst->opcode) {
@@ -378,30 +382,17 @@ fs_visitor::setup_payload_interference(struct ra_graph *g,
             if (node_nr >= payload_node_count)
                continue;
 
-            payload_last_use_ip[node_nr] = use_ip;
+            for (int j = 0; j < inst->regs_read(i); j++) {
+               payload_last_use_ip[node_nr + j] = use_ip;
+               assert(node_nr + j < payload_node_count);
+            }
          }
       }
 
       /* Special case instructions which have extra implied registers used. */
       switch (inst->opcode) {
-      case FS_OPCODE_LINTERP:
-         /* On gen6+ in SIMD16, there are 4 adjacent registers used by
-          * PLN's sourcing of the deltas, while we list only the first one
-          * in the arguments.  Pre-gen6, the deltas are computed in normal
-          * VGRFs.
-          */
-         if (brw->gen >= 6) {
-            int delta_x_arg = 0;
-            if (inst->src[delta_x_arg].file == HW_REG &&
-                inst->src[delta_x_arg].fixed_hw_reg.file ==
-                BRW_GENERAL_REGISTER_FILE) {
-               for (int i = 1; i < 4; ++i) {
-                  int node = inst->src[delta_x_arg].fixed_hw_reg.nr + i;
-                  assert(node < payload_node_count);
-                  payload_last_use_ip[node] = use_ip;
-               }
-            }
-         }
+      case CS_OPCODE_CS_TERMINATE:
+         payload_last_use_ip[0] = use_ip;
          break;
 
       default:
@@ -422,6 +413,9 @@ fs_visitor::setup_payload_interference(struct ra_graph *g,
    }
 
    for (int i = 0; i < payload_node_count; i++) {
+      if (payload_last_use_ip[i] == -1)
+         continue;
+
       /* Mark the payload node as interfering with any virtual grf that is
        * live between the start of the program and our last use of the payload
        * node.
@@ -443,7 +437,7 @@ fs_visitor::setup_payload_interference(struct ra_graph *g,
        * The alternative would be to have per-physical-register classes, which
        * would just be silly.
        */
-      if (brw->intelScreen->devinfo->gen <= 5 && dispatch_width == 16) {
+      if (devinfo->gen <= 5 && dispatch_width == 16) {
          /* We have to divide by 2 here because we only have even numbered
           * registers.  Some of the payload registers will be odd, but
           * that's ok because their physical register numbers have already
@@ -464,14 +458,14 @@ fs_visitor::setup_payload_interference(struct ra_graph *g,
  * see if we can actually use MRFs to do spills without overwriting normal MRF
  * contents.
  */
-void
-fs_visitor::get_used_mrfs(bool *mrf_used)
+static void
+get_used_mrfs(fs_visitor *v, bool *mrf_used)
 {
-   int reg_width = dispatch_width / 8;
+   int reg_width = v->dispatch_width / 8;
 
    memset(mrf_used, 0, BRW_MAX_MRF * sizeof(bool));
 
-   foreach_block_and_inst(block, fs_inst, inst, cfg) {
+   foreach_block_and_inst(block, fs_inst, inst, v->cfg) {
       if (inst->dst.file == MRF) {
          int reg = inst->dst.reg & ~BRW_MRF_COMPR4;
          mrf_used[reg] = true;
@@ -485,7 +479,7 @@ fs_visitor::get_used_mrfs(bool *mrf_used)
       }
 
       if (inst->mlen > 0) {
-        for (int i = 0; i < implied_mrf_writes(inst); i++) {
+        for (int i = 0; i < v->implied_mrf_writes(inst); i++) {
             mrf_used[inst->base_mrf + i] = true;
          }
       }
@@ -496,12 +490,14 @@ fs_visitor::get_used_mrfs(bool *mrf_used)
  * Sets interference between virtual GRFs and usage of the high GRFs for SEND
  * messages (treated as MRFs in code generation).
  */
-void
-fs_visitor::setup_mrf_hack_interference(struct ra_graph *g, int first_mrf_node)
+static void
+setup_mrf_hack_interference(fs_visitor *v, struct ra_graph *g,
+                            int first_mrf_node, int *first_used_mrf)
 {
    bool mrf_used[BRW_MAX_MRF];
-   get_used_mrfs(mrf_used);
+   get_used_mrfs(v, mrf_used);
 
+   *first_used_mrf = BRW_MAX_MRF;
    for (int i = 0; i < BRW_MAX_MRF; i++) {
       /* Mark each MRF reg node as being allocated to its physical register.
        *
@@ -514,7 +510,10 @@ fs_visitor::setup_mrf_hack_interference(struct ra_graph *g, int first_mrf_node)
        * that are used as conflicting with all virtual GRFs.
        */
       if (mrf_used[i]) {
-         for (unsigned j = 0; j < this->alloc.count; j++) {
+         if (i < *first_used_mrf)
+            *first_used_mrf = i;
+
+         for (unsigned j = 0; j < v->alloc.count; j++) {
             ra_add_node_interference(g, first_mrf_node + i, j);
          }
       }
@@ -524,7 +523,6 @@ fs_visitor::setup_mrf_hack_interference(struct ra_graph *g, int first_mrf_node)
 bool
 fs_visitor::assign_regs(bool allow_spilling)
 {
-   struct intel_screen *screen = brw->intelScreen;
    /* Most of this allocation was written for a reg_width of 1
     * (dispatch_width == 8).  In extending to SIMD16, the code was
     * left in place and it was converted to have the hardware
@@ -534,39 +532,39 @@ fs_visitor::assign_regs(bool allow_spilling)
    int reg_width = dispatch_width / 8;
    unsigned hw_reg_mapping[this->alloc.count];
    int payload_node_count = ALIGN(this->first_non_payload_grf, reg_width);
-   int rsi = reg_width - 1; /* Which screen->wm_reg_sets[] to use */
+   int rsi = reg_width - 1; /* Which compiler->fs_reg_sets[] to use */
    calculate_live_intervals();
 
    int node_count = this->alloc.count;
    int first_payload_node = node_count;
    node_count += payload_node_count;
    int first_mrf_hack_node = node_count;
-   if (brw->gen >= 7)
+   if (devinfo->gen >= 7)
       node_count += BRW_MAX_GRF - GEN7_MRF_HACK_START;
    struct ra_graph *g =
-      ra_alloc_interference_graph(screen->wm_reg_sets[rsi].regs, node_count);
+      ra_alloc_interference_graph(compiler->fs_reg_sets[rsi].regs, node_count);
 
    for (unsigned i = 0; i < this->alloc.count; i++) {
       unsigned size = this->alloc.sizes[i];
       int c;
 
-      assert(size <= ARRAY_SIZE(screen->wm_reg_sets[rsi].classes) &&
+      assert(size <= ARRAY_SIZE(compiler->fs_reg_sets[rsi].classes) &&
              "Register allocation relies on split_virtual_grfs()");
-      c = screen->wm_reg_sets[rsi].classes[size - 1];
+      c = compiler->fs_reg_sets[rsi].classes[size - 1];
 
       /* Special case: on pre-GEN6 hardware that supports PLN, the
        * second operand of a PLN instruction needs to be an
        * even-numbered register, so we have a special register class
        * wm_aligned_pairs_class to handle this case.  pre-GEN6 always
-       * uses this->delta_x[BRW_WM_PERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC] as the
+       * uses this->delta_xy[BRW_WM_PERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC] as the
        * second operand of a PLN instruction (since it doesn't support
        * any other interpolation modes).  So all we need to do is find
        * that register and set it to the appropriate class.
        */
-      if (screen->wm_reg_sets[rsi].aligned_pairs_class >= 0 &&
-          this->delta_x[BRW_WM_PERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC].file == GRF &&
-          this->delta_x[BRW_WM_PERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC].reg == i) {
-         c = screen->wm_reg_sets[rsi].aligned_pairs_class;
+      if (compiler->fs_reg_sets[rsi].aligned_pairs_class >= 0 &&
+          this->delta_xy[BRW_WM_PERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC].file == GRF &&
+          this->delta_xy[BRW_WM_PERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC].reg == i) {
+         c = compiler->fs_reg_sets[rsi].aligned_pairs_class;
       }
 
       ra_set_node_class(g, i, c);
@@ -579,8 +577,10 @@ fs_visitor::assign_regs(bool allow_spilling)
    }
 
    setup_payload_interference(g, payload_node_count, first_payload_node);
-   if (brw->gen >= 7) {
-      setup_mrf_hack_interference(g, first_mrf_hack_node);
+   if (devinfo->gen >= 7) {
+      int first_used_mrf = BRW_MAX_MRF;
+      setup_mrf_hack_interference(this, g, first_mrf_hack_node,
+                                  &first_used_mrf);
 
       foreach_block_and_inst(block, fs_inst, inst, cfg) {
          /* When we do send-from-GRF for FB writes, we need to ensure that
@@ -595,7 +595,14 @@ fs_visitor::assign_regs(bool allow_spilling)
           */
          if (inst->eot) {
             int size = alloc.sizes[inst->src[0].reg];
-            int reg = screen->wm_reg_sets[rsi].class_to_ra_reg_range[size] - 1;
+            int reg = compiler->fs_reg_sets[rsi].class_to_ra_reg_range[size] - 1;
+
+            /* If something happened to spill, we want to push the EOT send
+             * register early enough in the register file that we don't
+             * conflict with any used MRF hack registers.
+             */
+            reg -= BRW_MAX_MRF - first_used_mrf;
+
             ra_set_node_reg(g, inst->src[0].reg, reg);
             break;
          }
@@ -627,7 +634,7 @@ fs_visitor::assign_regs(bool allow_spilling)
    }
 
    /* Debug of register spilling: Go spill everything. */
-   if (0) {
+   if (unlikely(INTEL_DEBUG & DEBUG_SPILL)) {
       int reg = choose_spill_reg(g);
 
       if (reg != -1) {
@@ -663,7 +670,7 @@ fs_visitor::assign_regs(bool allow_spilling)
    for (unsigned i = 0; i < this->alloc.count; i++) {
       int reg = ra_get_node_reg(g, i);
 
-      hw_reg_mapping[i] = screen->wm_reg_sets[rsi].ra_reg_to_grf[reg];
+      hw_reg_mapping[i] = compiler->fs_reg_sets[rsi].ra_reg_to_grf[reg];
       this->grf_used = MAX2(this->grf_used,
                            hw_reg_mapping[i] + this->alloc.sizes[i]);
    }
@@ -687,30 +694,27 @@ fs_visitor::emit_unspill(bblock_t *block, fs_inst *inst, fs_reg dst,
                          uint32_t spill_offset, int count)
 {
    int reg_size = 1;
-   if (dispatch_width == 16 && count % 2 == 0) {
+   if (dispatch_width == 16 && count % 2 == 0)
       reg_size = 2;
-      dst.width = 16;
-   }
+
+   const fs_builder ibld = bld.annotate(inst->annotation, inst->ir)
+                              .group(reg_size * 8, 0)
+                              .at(block, inst);
 
    for (int i = 0; i < count / reg_size; i++) {
       /* The gen7 descriptor-based offset is 12 bits of HWORD units. */
-      bool gen7_read = brw->gen >= 7 && spill_offset < (1 << 12) * REG_SIZE;
-
-      fs_inst *unspill_inst =
-         new(mem_ctx) fs_inst(gen7_read ?
-                              SHADER_OPCODE_GEN7_SCRATCH_READ :
-                              SHADER_OPCODE_GEN4_SCRATCH_READ,
-                              dst);
+      bool gen7_read = devinfo->gen >= 7 && spill_offset < (1 << 12) * REG_SIZE;
+      fs_inst *unspill_inst = ibld.emit(gen7_read ?
+                                        SHADER_OPCODE_GEN7_SCRATCH_READ :
+                                        SHADER_OPCODE_GEN4_SCRATCH_READ,
+                                        dst);
       unspill_inst->offset = spill_offset;
-      unspill_inst->ir = inst->ir;
-      unspill_inst->annotation = inst->annotation;
       unspill_inst->regs_written = reg_size;
 
       if (!gen7_read) {
          unspill_inst->base_mrf = 14;
          unspill_inst->mlen = 1; /* header contains offset */
       }
-      inst->insert_before(block, unspill_inst);
 
       dst.reg_offset += reg_size;
       spill_offset += reg_size * REG_SIZE;
@@ -728,17 +732,17 @@ fs_visitor::emit_spill(bblock_t *block, fs_inst *inst, fs_reg src,
       reg_size = 2;
    }
 
+   const fs_builder ibld = bld.annotate(inst->annotation, inst->ir)
+                              .group(reg_size * 8, 0)
+                              .at(block, inst->next);
+
    for (int i = 0; i < count / reg_size; i++) {
       fs_inst *spill_inst =
-         new(mem_ctx) fs_inst(SHADER_OPCODE_GEN4_SCRATCH_WRITE,
-                              reg_size * 8, reg_null_f, src);
+         ibld.emit(SHADER_OPCODE_GEN4_SCRATCH_WRITE, ibld.null_reg_f(), src);
       src.reg_offset += reg_size;
       spill_inst->offset = spill_offset + i * reg_size * REG_SIZE;
-      spill_inst->ir = inst->ir;
-      spill_inst->annotation = inst->annotation;
       spill_inst->mlen = 1 + reg_size; /* header, value */
       spill_inst->base_mrf = spill_base_mrf;
-      inst->insert_after(block, spill_inst);
    }
 }
 
@@ -835,7 +839,7 @@ fs_visitor::spill_reg(int spill_reg)
     */
    if (!spilled_any_registers) {
       bool mrf_used[BRW_MAX_MRF];
-      get_used_mrfs(mrf_used);
+      get_used_mrfs(this, mrf_used);
 
       for (int i = spill_base_mrf; i < BRW_MAX_MRF; i++) {
          if (mrf_used[i]) {