Merge remote-tracking branch 'mesa-public/master' into vulkan
[mesa.git] / src / mesa / drivers / dri / i965 / brw_state_cache.c
index f13a41fa7cc09d7a00935a8cc6d9f06c130544c9..e817ecfb8cc66f8184eec80ec5223731453e9103 100644 (file)
@@ -1,8 +1,8 @@
 /*
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-  *   Keith Whitwell <keith@tungstengraphics.com>
+  *   Keith Whitwell <keithw@vmware.com>
   */
 
 /** @file brw_state_cache.c
  */
 
 #include "main/imports.h"
+#include "intel_batchbuffer.h"
 #include "brw_state.h"
+#include "brw_vs.h"
+#include "brw_wm.h"
+#include "brw_gs.h"
+#include "brw_cs.h"
 
 #define FILE_DEBUG_FLAG DEBUG_STATE
 
@@ -67,23 +72,6 @@ hash_key(struct brw_cache_item *item)
    return hash;
 }
 
-
-/**
- * Marks a new buffer as being chosen for the given cache id.
- */
-static void
-update_cache_last(struct brw_cache *cache, enum brw_cache_id cache_id,
-                 drm_intel_bo *bo)
-{
-   if (bo == cache->last_bo[cache_id])
-      return; /* no change */
-
-   drm_intel_bo_unreference(cache->last_bo[cache_id]);
-   cache->last_bo[cache_id] = bo;
-   drm_intel_bo_reference(cache->last_bo[cache_id]);
-   cache->brw->state.dirty.cache |= 1 << cache_id;
-}
-
 static int
 brw_cache_item_equals(const struct brw_cache_item *a,
                      const struct brw_cache_item *b)
@@ -127,7 +115,7 @@ rehash(struct brw_cache *cache)
    GLuint size, i;
 
    size = cache->size * 3;
-   items = (struct brw_cache_item**) calloc(1, size * sizeof(*items));
+   items = calloc(size, sizeof(*items));
 
    for (i = 0; i < cache->size; i++)
       for (c = cache->items[i]; c; c = next) {
@@ -136,7 +124,7 @@ rehash(struct brw_cache *cache)
         items[c->hash % size] = c;
       }
 
-   FREE(cache->items);
+   free(cache->items);
    cache->items = items;
    cache->size = size;
 }
@@ -145,12 +133,13 @@ rehash(struct brw_cache *cache)
 /**
  * Returns the buffer object matching cache_id and key, or NULL.
  */
-drm_intel_bo *
+bool
 brw_search_cache(struct brw_cache *cache,
                  enum brw_cache_id cache_id,
                  const void *key, GLuint key_size,
-                 void *aux_return)
+                 uint32_t *inout_offset, void *out_aux)
 {
+   struct brw_context *brw = cache->brw;
    struct brw_cache_item *item;
    struct brw_cache_item lookup;
    GLuint hash;
@@ -164,19 +153,119 @@ brw_search_cache(struct brw_cache *cache,
    item = search_cache(cache, hash, &lookup);
 
    if (item == NULL)
-      return NULL;
+      return false;
+
+   *(void **)out_aux = ((char *)item->key + item->key_size);
+
+   if (item->offset != *inout_offset) {
+      brw->ctx.NewDriverState |= (1 << cache_id);
+      *inout_offset = item->offset;
+   }
+
+   return true;
+}
+
+static void
+brw_cache_new_bo(struct brw_cache *cache, uint32_t new_size)
+{
+   struct brw_context *brw = cache->brw;
+   drm_intel_bo *new_bo;
+
+   new_bo = drm_intel_bo_alloc(brw->bufmgr, "program cache", new_size, 64);
+   if (brw->has_llc)
+      drm_intel_gem_bo_map_unsynchronized(new_bo);
+
+   /* Copy any existing data that needs to be saved. */
+   if (cache->next_offset != 0) {
+      if (brw->has_llc) {
+         memcpy(new_bo->virtual, cache->bo->virtual, cache->next_offset);
+      } else {
+         drm_intel_bo_map(cache->bo, false);
+         drm_intel_bo_subdata(new_bo, 0, cache->next_offset,
+                              cache->bo->virtual);
+         drm_intel_bo_unmap(cache->bo);
+      }
+   }
+
+   if (brw->has_llc)
+      drm_intel_bo_unmap(cache->bo);
+   drm_intel_bo_unreference(cache->bo);
+   cache->bo = new_bo;
+   cache->bo_used_by_gpu = false;
+
+   /* Since we have a new BO in place, we need to signal the units
+    * that depend on it (state base address on gen5+, or unit state before).
+    */
+   brw->ctx.NewDriverState |= BRW_NEW_PROGRAM_CACHE;
+}
+
+/**
+ * Attempts to find an item in the cache with identical data.
+ */
+static const struct brw_cache_item *
+brw_lookup_prog(const struct brw_cache *cache,
+                enum brw_cache_id cache_id,
+                const void *data, unsigned data_size)
+{
+   const struct brw_context *brw = cache->brw;
+   unsigned i;
+   const struct brw_cache_item *item;
+
+   for (i = 0; i < cache->size; i++) {
+      for (item = cache->items[i]; item; item = item->next) {
+        int ret;
 
-   if (aux_return)
-      *(void **)aux_return = (void *)((char *)item->key + item->key_size);
+        if (item->cache_id != cache_id || item->size != data_size)
+           continue;
 
-   update_cache_last(cache, cache_id, item->bo);
+         if (!brw->has_llc)
+            drm_intel_bo_map(cache->bo, false);
+        ret = memcmp(cache->bo->virtual + item->offset, data, item->size);
+         if (!brw->has_llc)
+            drm_intel_bo_unmap(cache->bo);
+        if (ret)
+           continue;
+
+        return item;
+      }
+   }
 
-   drm_intel_bo_reference(item->bo);
-   return item->bo;
+   return NULL;
 }
 
+static uint32_t
+brw_alloc_item_data(struct brw_cache *cache, uint32_t size)
+{
+   uint32_t offset;
+   struct brw_context *brw = cache->brw;
+
+   /* Allocate space in the cache BO for our new program. */
+   if (cache->next_offset + size > cache->bo->size) {
+      uint32_t new_size = cache->bo->size * 2;
+
+      while (cache->next_offset + size > new_size)
+        new_size *= 2;
 
-drm_intel_bo *
+      brw_cache_new_bo(cache, new_size);
+   }
+
+   /* If we would block on writing to an in-use program BO, just
+    * recreate it.
+    */
+   if (!brw->has_llc && cache->bo_used_by_gpu) {
+      perf_debug("Copying busy program cache buffer.\n");
+      brw_cache_new_bo(cache, cache->bo->size);
+   }
+
+   offset = cache->next_offset;
+
+   /* Programs are always 64-byte aligned, so set up the next one now */
+   cache->next_offset = ALIGN(offset + size, 64);
+
+   return offset;
+}
+
+void
 brw_upload_cache(struct brw_cache *cache,
                 enum brw_cache_id cache_id,
                 const void *key,
@@ -185,23 +274,42 @@ brw_upload_cache(struct brw_cache *cache,
                 GLuint data_size,
                 const void *aux,
                 GLuint aux_size,
-                void *aux_return)
+                uint32_t *out_offset,
+                void *out_aux)
 {
+   struct brw_context *brw = cache->brw;
    struct brw_cache_item *item = CALLOC_STRUCT(brw_cache_item);
+   const struct brw_cache_item *matching_data =
+      brw_lookup_prog(cache, cache_id, data, data_size);
    GLuint hash;
    void *tmp;
-   drm_intel_bo *bo;
 
    item->cache_id = cache_id;
+   item->size = data_size;
    item->key = key;
    item->key_size = key_size;
+   item->aux_size = aux_size;
    hash = hash_key(item);
    item->hash = hash;
 
-   /* Create the buffer object to contain the data */
-   bo = drm_intel_bo_alloc(cache->brw->intel.bufmgr,
-                          cache->name[cache_id], data_size, 1 << 6);
-
+   /* If we can find a matching prog in the cache already, then reuse the
+    * existing stuff without creating new copy into the underlying buffer
+    * object. This is notably useful for programs generating shaders at
+    * runtime, where multiple shaders may compile to the same thing in our
+    * backend.
+    */
+   if (matching_data) {
+      item->offset = matching_data->offset;
+   } else {
+      item->offset = brw_alloc_item_data(cache, data_size);
+
+      /* Copy data to the buffer */
+      if (brw->has_llc) {
+         memcpy((char *)cache->bo->virtual + item->offset, data, data_size);
+      } else {
+         drm_intel_bo_subdata(cache->bo, item->offset, data_size, data);
+      }
+   }
 
    /* Set up the memory containing the key and aux_data */
    tmp = malloc(key_size + aux_size);
@@ -211,10 +319,7 @@ brw_upload_cache(struct brw_cache *cache,
 
    item->key = tmp;
 
-   item->bo = bo;
-   drm_intel_bo_reference(bo);
-
-   if (cache->n_items > cache->size * 1.5)
+   if (cache->n_items > cache->size * 1.5f)
       rehash(cache);
 
    hash %= cache->size;
@@ -222,31 +327,11 @@ brw_upload_cache(struct brw_cache *cache,
    cache->items[hash] = item;
    cache->n_items++;
 
-   if (aux_return) {
-      *(void **)aux_return = (void *)((char *)item->key + item->key_size);
-   }
-
-   DBG("upload %s: %d bytes to cache id %d\n",
-       cache->name[cache_id],
-       data_size, cache_id);
-
-   /* Copy data to the buffer */
-   drm_intel_bo_subdata(bo, 0, data_size, data);
-
-   update_cache_last(cache, cache_id, bo);
-
-   return bo;
+   *out_offset = item->offset;
+   *(void **)out_aux = (void *)((char *)item->key + item->key_size);
+   cache->brw->ctx.NewDriverState |= 1 << cache_id;
 }
 
-static void
-brw_init_cache_id(struct brw_cache *cache,
-                  const char *name,
-                  enum brw_cache_id id)
-{
-   cache->name[id] = strdup(name);
-}
-
-
 void
 brw_init_caches(struct brw_context *brw)
 {
@@ -256,34 +341,23 @@ brw_init_caches(struct brw_context *brw)
 
    cache->size = 7;
    cache->n_items = 0;
-   cache->items = (struct brw_cache_item **)
-      calloc(1, cache->size * sizeof(struct brw_cache_item));
-
-   brw_init_cache_id(cache, "CC_VP", BRW_CC_VP);
-   brw_init_cache_id(cache, "CC_UNIT", BRW_CC_UNIT);
-   brw_init_cache_id(cache, "WM_PROG", BRW_WM_PROG);
-   brw_init_cache_id(cache, "SAMPLER", BRW_SAMPLER);
-   brw_init_cache_id(cache, "WM_UNIT", BRW_WM_UNIT);
-   brw_init_cache_id(cache, "SF_PROG", BRW_SF_PROG);
-   brw_init_cache_id(cache, "SF_VP", BRW_SF_VP);
-
-   brw_init_cache_id(cache, "SF_UNIT", BRW_SF_UNIT);
-
-   brw_init_cache_id(cache, "VS_UNIT", BRW_VS_UNIT);
-
-   brw_init_cache_id(cache, "VS_PROG", BRW_VS_PROG);
-
-   brw_init_cache_id(cache, "CLIP_UNIT", BRW_CLIP_UNIT);
-
-   brw_init_cache_id(cache, "CLIP_PROG", BRW_CLIP_PROG);
-   brw_init_cache_id(cache, "CLIP_VP", BRW_CLIP_VP);
-
-   brw_init_cache_id(cache, "GS_UNIT", BRW_GS_UNIT);
-
-   brw_init_cache_id(cache, "GS_PROG", BRW_GS_PROG);
-   brw_init_cache_id(cache, "BLEND_STATE", BRW_BLEND_STATE);
-   brw_init_cache_id(cache, "COLOR_CALC_STATE", BRW_COLOR_CALC_STATE);
-   brw_init_cache_id(cache, "DEPTH_STENCIL_STATE", BRW_DEPTH_STENCIL_STATE);
+   cache->items =
+      calloc(cache->size, sizeof(struct brw_cache_item *));
+
+   cache->bo = drm_intel_bo_alloc(brw->bufmgr,
+                                 "program cache",
+                                 4096, 64);
+   if (brw->has_llc)
+      drm_intel_gem_bo_map_unsynchronized(cache->bo);
+
+   cache->aux_compare[BRW_CACHE_VS_PROG] = brw_vs_prog_data_compare;
+   cache->aux_compare[BRW_CACHE_GS_PROG] = brw_gs_prog_data_compare;
+   cache->aux_compare[BRW_CACHE_FS_PROG] = brw_wm_prog_data_compare;
+   cache->aux_compare[BRW_CACHE_CS_PROG] = brw_cs_prog_data_compare;
+   cache->aux_free[BRW_CACHE_VS_PROG] = brw_stage_prog_data_free;
+   cache->aux_free[BRW_CACHE_GS_PROG] = brw_stage_prog_data_free;
+   cache->aux_free[BRW_CACHE_FS_PROG] = brw_stage_prog_data_free;
+   cache->aux_free[BRW_CACHE_CS_PROG] = brw_stage_prog_data_free;
 }
 
 static void
@@ -292,12 +366,15 @@ brw_clear_cache(struct brw_context *brw, struct brw_cache *cache)
    struct brw_cache_item *c, *next;
    GLuint i;
 
-   DBG("%s\n", __FUNCTION__);
+   DBG("%s\n", __func__);
 
    for (i = 0; i < cache->size; i++) {
       for (c = cache->items[i]; c; c = next) {
         next = c->next;
-        drm_intel_bo_unreference(c->bo);
+         if (cache->aux_free[c->cache_id]) {
+            const void *item_aux = c->key + c->key_size;
+            cache->aux_free[c->cache_id](item_aux);
+         }
         free((void *)c->key);
         free(c);
       }
@@ -306,34 +383,47 @@ brw_clear_cache(struct brw_context *brw, struct brw_cache *cache)
 
    cache->n_items = 0;
 
-   brw->state.dirty.mesa |= ~0;
-   brw->state.dirty.brw |= ~0;
-   brw->state.dirty.cache |= ~0;
+   /* Start putting programs into the start of the BO again, since
+    * we'll never find the old results.
+    */
+   cache->next_offset = 0;
+
+   /* We need to make sure that the programs get regenerated, since
+    * any offsets leftover in brw_context will no longer be valid.
+    */
+   brw->NewGLState |= ~0;
+   brw->ctx.NewDriverState |= ~0ull;
+   intel_batchbuffer_flush(brw);
 }
 
 void
 brw_state_cache_check_size(struct brw_context *brw)
 {
-   /* un-tuned guess.  Each object is generally a page, so 1000 of them is 4 MB of
+   /* un-tuned guess.  Each object is generally a page, so 2000 of them is 8 MB of
     * state cache.
     */
-   if (brw->cache.n_items > 1000)
+   if (brw->cache.n_items > 2000) {
+      perf_debug("Exceeded state cache size limit.  Clearing the set "
+                 "of compiled programs, which will trigger recompiles\n");
       brw_clear_cache(brw, &brw->cache);
+   }
 }
 
 
 static void
 brw_destroy_cache(struct brw_context *brw, struct brw_cache *cache)
 {
-   GLuint i;
 
-   DBG("%s\n", __FUNCTION__);
+   DBG("%s\n", __func__);
 
+   if (cache->bo == NULL)
+      return;
+
+   if (brw->has_llc)
+      drm_intel_bo_unmap(cache->bo);
+   drm_intel_bo_unreference(cache->bo);
+   cache->bo = NULL;
    brw_clear_cache(brw, cache);
-   for (i = 0; i < BRW_MAX_CACHE; i++) {
-      drm_intel_bo_unreference(cache->last_bo[i]);
-      free(cache->name[i]);
-   }
    free(cache->items);
    cache->items = NULL;
    cache->size = 0;