i965: Use sample barycentric coordinates with per sample shading
[mesa.git] / src / mesa / drivers / dri / i965 / brw_vec4.h
index 87401351d45910ff434c50f510dc7924b5be6f01..4a5b57775c30abea3bb29aaacbf96267b7b49176 100644 (file)
 #include "brw_shader.h"
 #include "main/compiler.h"
 #include "program/hash_table.h"
+#include "brw_program.h"
 
+#ifdef __cplusplus
 extern "C" {
-#include "brw_vs.h"
+#endif
+
 #include "brw_context.h"
 #include "brw_eu.h"
-};
+
+#ifdef __cplusplus
+}; /* extern "C" */
+#include "gen8_generator.h"
+#endif
 
 #include "glsl/ir.h"
 
+
+struct brw_vec4_compile {
+   GLuint last_scratch; /**< measured in 32-byte (register size) units */
+};
+
+
+struct brw_vec4_prog_key {
+   GLuint program_string_id;
+
+   /**
+    * True if at least one clip flag is enabled, regardless of whether the
+    * shader uses clip planes or gl_ClipDistance.
+    */
+   GLuint userclip_active:1;
+
+   /**
+    * How many user clipping planes are being uploaded to the vertex shader as
+    * push constants.
+    */
+   GLuint nr_userclip_plane_consts:4;
+
+   GLuint clamp_vertex_color:1;
+
+   struct brw_sampler_prog_key_data tex;
+};
+
+
+#ifdef __cplusplus
+extern "C" {
+#endif
+
+void
+brw_vec4_setup_prog_key_for_precompile(struct gl_context *ctx,
+                                       struct brw_vec4_prog_key *key,
+                                       GLuint id, struct gl_program *prog);
+bool brw_vec4_prog_data_compare(const struct brw_vec4_prog_data *a,
+                                const struct brw_vec4_prog_data *b);
+void brw_vec4_prog_data_free(const struct brw_vec4_prog_data *prog_data);
+
+#ifdef __cplusplus
+} /* extern "C" */
+
 namespace brw {
 
 class dst_reg;
@@ -44,21 +93,10 @@ class dst_reg;
 unsigned
 swizzle_for_size(int size);
 
-enum register_file {
-   ARF = BRW_ARCHITECTURE_REGISTER_FILE,
-   GRF = BRW_GENERAL_REGISTER_FILE,
-   MRF = BRW_MESSAGE_REGISTER_FILE,
-   IMM = BRW_IMMEDIATE_VALUE,
-   HW_REG, /* a struct brw_reg */
-   ATTR,
-   UNIFORM, /* prog_data->params[hw_reg] */
-   BAD_FILE
-};
-
 class reg
 {
 public:
-   /** Register file: ARF, GRF, MRF, IMM. */
+   /** Register file: GRF, MRF, IMM. */
    enum register_file file;
    /** virtual register number.  0 = fixed hw reg */
    int reg;
@@ -79,17 +117,7 @@ public:
 class src_reg : public reg
 {
 public:
-   /* Callers of this ralloc-based new need not call delete. It's
-    * easier to just ralloc_free 'ctx' (or any of its ancestors). */
-   static void* operator new(size_t size, void *ctx)
-   {
-      void *node;
-
-      node = ralloc_size(ctx, size);
-      assert(node != NULL);
-
-      return node;
-   }
+   DECLARE_RALLOC_CXX_OPERATORS(src_reg)
 
    void init();
 
@@ -117,17 +145,7 @@ public:
 class dst_reg : public reg
 {
 public:
-   /* Callers of this ralloc-based new need not call delete. It's
-    * easier to just ralloc_free 'ctx' (or any of its ancestors). */
-   static void* operator new(size_t size, void *ctx)
-   {
-      void *node;
-
-      node = ralloc_size(ctx, size);
-      assert(node != NULL);
-
-      return node;
-   }
+   DECLARE_RALLOC_CXX_OPERATORS(dst_reg)
 
    void init();
 
@@ -144,19 +162,12 @@ public:
    src_reg *reladdr;
 };
 
+dst_reg
+with_writemask(dst_reg const &r, int mask);
+
 class vec4_instruction : public backend_instruction {
 public:
-   /* Callers of this ralloc-based new need not call delete. It's
-    * easier to just ralloc_free 'ctx' (or any of its ancestors). */
-   static void* operator new(size_t size, void *ctx)
-   {
-      void *node;
-
-      node = rzalloc_size(ctx, size);
-      assert(node != NULL);
-
-      return node;
-   }
+   DECLARE_RALLOC_CXX_OPERATORS(vec4_instruction)
 
    vec4_instruction(vec4_visitor *v, enum opcode opcode,
                    dst_reg dst = dst_reg(),
@@ -165,7 +176,7 @@ public:
                    src_reg src2 = src_reg());
 
    struct brw_reg get_dst(void);
-   struct brw_reg get_src(int i);
+   struct brw_reg get_src(const struct brw_vec4_prog_data *prog_data, int i);
 
    dst_reg dst;
    src_reg src[3];
@@ -181,7 +192,7 @@ public:
    int target; /**< MRT target. */
    bool shadow_compare;
 
-   bool eot;
+   enum brw_urb_write_flags urb_write_flags;
    bool header_present;
    int mlen; /**< SEND message length */
    int base_mrf; /**< First MRF in the SEND message, if mlen is nonzero. */
@@ -193,11 +204,14 @@ public:
    const void *ir;
    const char *annotation;
 
-   bool is_tex();
-   bool is_math();
    bool is_send_from_grf();
    bool can_reswizzle_dst(int dst_writemask, int swizzle, int swizzle_mask);
    void reswizzle_dst(int dst_writemask, int swizzle);
+
+   bool depends_on_flags()
+   {
+      return predicate || opcode == VS_OPCODE_UNPACK_FLAGS_SIMD4X2;
+   }
 };
 
 /**
@@ -216,7 +230,12 @@ public:
                 struct brw_vec4_prog_data *prog_data,
                struct gl_shader_program *shader_prog,
                struct brw_shader *shader,
-               void *mem_ctx);
+               void *mem_ctx,
+                bool debug_flag,
+                bool no_spills,
+                shader_time_shader_type st_base,
+                shader_time_shader_type st_written,
+                shader_time_shader_type st_reset);
    ~vec4_visitor();
 
    dst_reg dst_null_f()
@@ -229,7 +248,11 @@ public:
       return dst_reg(retype(brw_null_reg(), BRW_REGISTER_TYPE_D));
    }
 
-   struct gl_program *prog;
+   dst_reg dst_null_ud()
+   {
+      return dst_reg(retype(brw_null_reg(), BRW_REGISTER_TYPE_UD));
+   }
+
    struct brw_vec4_compile *c;
    const struct brw_vec4_prog_key *key;
    struct brw_vec4_prog_data *prog_data;
@@ -250,8 +273,8 @@ public:
    int virtual_grf_array_size;
    int first_non_payload_grf;
    unsigned int max_grf;
-   int *virtual_grf_def;
-   int *virtual_grf_use;
+   int *virtual_grf_start;
+   int *virtual_grf_end;
    dst_reg userplane[MAX_CLIP_PLANES];
 
    /**
@@ -295,6 +318,8 @@ public:
    virtual void visit(ir_discard *);
    virtual void visit(ir_texture *);
    virtual void visit(ir_if *);
+   virtual void visit(ir_emit_vertex *);
+   virtual void visit(ir_end_primitive *);
    /*@}*/
 
    src_reg result;
@@ -320,7 +345,6 @@ public:
    void setup_uniform_values(ir_variable *ir);
    void setup_builtin_uniform_values(ir_variable *ir);
    int setup_uniforms(int payload_reg);
-   void setup_payload();
    bool reg_allocate_trivial();
    bool reg_allocate();
    void evaluate_spill_costs(float *spill_costs, bool *no_spill);
@@ -332,6 +356,7 @@ public:
    void split_uniform_registers();
    void pack_uniform_registers();
    void calculate_live_intervals();
+   void invalidate_live_intervals();
    void split_virtual_grfs();
    bool dead_code_eliminate();
    bool virtual_grf_interferes(int a, int b);
@@ -339,6 +364,7 @@ public:
    bool opt_algebraic();
    bool opt_register_coalesce();
    void opt_set_dependency_control();
+   void opt_schedule_instructions();
 
    bool can_do_source_mods(vec4_instruction *inst);
 
@@ -346,6 +372,8 @@ public:
 
    vec4_instruction *emit(enum opcode opcode);
 
+   vec4_instruction *emit(enum opcode opcode, dst_reg dst);
+
    vec4_instruction *emit(enum opcode opcode, dst_reg dst, src_reg src0);
 
    vec4_instruction *emit(enum opcode opcode, dst_reg dst,
@@ -385,6 +413,17 @@ public:
    vec4_instruction *PULL_CONSTANT_LOAD(dst_reg dst, src_reg index);
    vec4_instruction *SCRATCH_READ(dst_reg dst, src_reg index);
    vec4_instruction *SCRATCH_WRITE(dst_reg dst, src_reg src, src_reg index);
+   vec4_instruction *LRP(dst_reg dst, src_reg a, src_reg y, src_reg x);
+   vec4_instruction *BFREV(dst_reg dst, src_reg value);
+   vec4_instruction *BFE(dst_reg dst, src_reg bits, src_reg offset, src_reg value);
+   vec4_instruction *BFI1(dst_reg dst, src_reg bits, src_reg offset);
+   vec4_instruction *BFI2(dst_reg dst, src_reg bfi1_dst, src_reg insert, src_reg base);
+   vec4_instruction *FBH(dst_reg dst, src_reg value);
+   vec4_instruction *FBL(dst_reg dst, src_reg value);
+   vec4_instruction *CBIT(dst_reg dst, src_reg value);
+   vec4_instruction *MAD(dst_reg dst, src_reg c, src_reg b, src_reg a);
+   vec4_instruction *ADDC(dst_reg dst, src_reg src0, src_reg src1);
+   vec4_instruction *SUBB(dst_reg dst, src_reg src0, src_reg src1);
 
    int implied_mrf_writes(vec4_instruction *inst);
 
@@ -394,8 +433,7 @@ public:
                               vec4_instruction *pre_rhs_inst,
                               vec4_instruction *last_rhs_inst);
 
-   bool try_copy_propagation(struct intel_context *intel,
-                             vec4_instruction *inst, int arg,
+   bool try_copy_propagation(vec4_instruction *inst, int arg,
                              src_reg *values[4]);
 
    /** Walks an exec_list of ir_instruction and sends it through this visitor. */
@@ -429,6 +467,8 @@ public:
    void emit_scs(ir_instruction *ir, enum prog_opcode op,
                 dst_reg dst, const src_reg &src);
 
+   src_reg fix_3src_operand(src_reg src);
+
    void emit_math1_gen6(enum opcode opcode, dst_reg dst, src_reg src);
    void emit_math1_gen4(enum opcode opcode, dst_reg dst, src_reg src);
    void emit_math(enum opcode opcode, dst_reg dst, src_reg src);
@@ -440,11 +480,13 @@ public:
    void emit_pack_half_2x16(dst_reg dst, src_reg src0);
    void emit_unpack_half_2x16(dst_reg dst, src_reg src0);
 
+   uint32_t gather_channel(ir_texture *ir, int sampler);
+   src_reg emit_mcs_fetch(ir_texture *ir, src_reg coordinate, int sampler);
    void swizzle_result(ir_texture *ir, src_reg orig_val, int sampler);
 
    void emit_ndc_computation();
    void emit_psiz_and_flags(struct brw_reg reg);
-   void emit_clip_distances(struct brw_reg reg, int offset);
+   void emit_clip_distances(dst_reg reg, int offset);
    void emit_generic_urb_slot(dst_reg reg, int varying);
    void emit_urb_slot(int mrf, int varying);
 
@@ -453,6 +495,13 @@ public:
    void emit_shader_time_write(enum shader_time_shader_type type,
                                src_reg value);
 
+   void emit_untyped_atomic(unsigned atomic_op, unsigned surf_index,
+                            dst_reg dst, src_reg offset, src_reg src0,
+                            src_reg src1);
+
+   void emit_untyped_surface_read(unsigned surf_index, dst_reg dst,
+                                  src_reg offset);
+
    src_reg get_scratch_offset(vec4_instruction *inst,
                              src_reg *reladdr, int reg_offset);
    src_reg get_pull_constant_offset(vec4_instruction *inst,
@@ -469,56 +518,46 @@ public:
                                int base_offset);
 
    bool try_emit_sat(ir_expression *ir);
+   bool try_emit_mad(ir_expression *ir, int mul_arg);
    void resolve_ud_negate(src_reg *reg);
 
    src_reg get_timestamp();
 
    bool process_move_condition(ir_rvalue *ir);
 
-   void dump_instruction(vec4_instruction *inst);
-   void dump_instructions();
+   void dump_instruction(backend_instruction *inst);
+
+   void visit_atomic_counter_intrinsic(ir_call *ir);
 
 protected:
    void emit_vertex();
+   void lower_attributes_to_hw_regs(const int *attribute_map,
+                                    bool interleaved);
+   void setup_payload_interference(struct ra_graph *g, int first_payload_node,
+                                   int reg_node_count);
    virtual dst_reg *make_reg_for_system_value(ir_variable *ir) = 0;
-   virtual int setup_attributes(int payload_reg) = 0;
+   virtual void setup_payload() = 0;
    virtual void emit_prolog() = 0;
    virtual void emit_program_code() = 0;
    virtual void emit_thread_end() = 0;
    virtual void emit_urb_write_header(int mrf) = 0;
    virtual vec4_instruction *emit_urb_write_opcode(bool complete) = 0;
-};
-
-class vec4_vs_visitor : public vec4_visitor
-{
-public:
-   vec4_vs_visitor(struct brw_context *brw,
-                   struct brw_vs_compile *vs_compile,
-                   struct brw_vs_prog_data *vs_prog_data,
-                   struct gl_shader_program *prog,
-                   struct brw_shader *shader,
-                   void *mem_ctx);
+   virtual int compute_array_stride(ir_dereference_array *ir);
 
-protected:
-   virtual dst_reg *make_reg_for_system_value(ir_variable *ir);
-   virtual int setup_attributes(int payload_reg);
-   virtual void emit_prolog();
-   virtual void emit_program_code();
-   virtual void emit_thread_end();
-   virtual void emit_urb_write_header(int mrf);
-   virtual vec4_instruction *emit_urb_write_opcode(bool complete);
+   const bool debug_flag;
 
 private:
-   void setup_vp_regs();
-   dst_reg get_vp_dst_reg(const prog_dst_register &dst);
-   src_reg get_vp_src_reg(const prog_src_register &src);
-
-   struct brw_vs_compile * const vs_compile;
-   struct brw_vs_prog_data * const vs_prog_data;
-   src_reg *vp_temp_regs;
-   src_reg vp_addr_reg;
+   /**
+    * If true, then register allocation should fail instead of spilling.
+    */
+   const bool no_spills;
+
+   const shader_time_shader_type st_base;
+   const shader_time_shader_type st_written;
+   const shader_time_shader_type st_reset;
 };
 
+
 /**
  * The vertex shader code generator.
  *
@@ -530,7 +569,9 @@ public:
    vec4_generator(struct brw_context *brw,
                   struct gl_shader_program *shader_prog,
                   struct gl_program *prog,
-                  void *mem_ctx);
+                  struct brw_vec4_prog_data *prog_data,
+                  void *mem_ctx,
+                  bool debug_flag);
    ~vec4_generator();
 
    const unsigned *generate_assembly(exec_list *insts, unsigned *asm_size);
@@ -564,7 +605,17 @@ private:
                     struct brw_reg dst,
                     struct brw_reg src);
 
-   void generate_urb_write(vec4_instruction *inst);
+   void generate_vs_urb_write(vec4_instruction *inst);
+   void generate_gs_urb_write(vec4_instruction *inst);
+   void generate_gs_thread_end(vec4_instruction *inst);
+   void generate_gs_set_write_offset(struct brw_reg dst,
+                                     struct brw_reg src0,
+                                     struct brw_reg src1);
+   void generate_gs_set_vertex_count(struct brw_reg dst,
+                                     struct brw_reg src);
+   void generate_gs_set_dword_2_immed(struct brw_reg dst, struct brw_reg src);
+   void generate_gs_prepare_channel_masks(struct brw_reg dst);
+   void generate_gs_set_channel_masks(struct brw_reg dst, struct brw_reg src);
    void generate_oword_dual_block_offsets(struct brw_reg m1,
                                          struct brw_reg index);
    void generate_scratch_write(vec4_instruction *inst,
@@ -582,10 +633,21 @@ private:
                                          struct brw_reg dst,
                                          struct brw_reg surf_index,
                                          struct brw_reg offset);
+   void generate_unpack_flags(vec4_instruction *inst,
+                              struct brw_reg dst);
+
+   void generate_untyped_atomic(vec4_instruction *inst,
+                                struct brw_reg dst,
+                                struct brw_reg atomic_op,
+                                struct brw_reg surf_index);
+
+   void generate_untyped_surface_read(vec4_instruction *inst,
+                                      struct brw_reg dst,
+                                      struct brw_reg surf_index);
+
+   void mark_surface_used(unsigned surf_index);
 
    struct brw_context *brw;
-   struct intel_context *intel;
-   struct gl_context *ctx;
 
    struct brw_compile *p;
 
@@ -593,9 +655,73 @@ private:
    struct gl_shader *shader;
    const struct gl_program *prog;
 
+   struct brw_vec4_prog_data *prog_data;
+
    void *mem_ctx;
+   const bool debug_flag;
 };
 
+/**
+ * The vertex shader code generator.
+ *
+ * Translates VS IR to actual i965 assembly code.
+ */
+class gen8_vec4_generator : public gen8_generator
+{
+public:
+   gen8_vec4_generator(struct brw_context *brw,
+                       struct gl_shader_program *shader_prog,
+                       struct gl_program *prog,
+                       struct brw_vec4_prog_data *prog_data,
+                       void *mem_ctx,
+                       bool debug_flag);
+   ~gen8_vec4_generator();
+
+   const unsigned *generate_assembly(exec_list *insts, unsigned *asm_size);
+
+private:
+   void generate_code(exec_list *instructions);
+   void generate_vec4_instruction(vec4_instruction *inst,
+                                  struct brw_reg dst,
+                                  struct brw_reg *src);
+
+   void generate_tex(vec4_instruction *inst,
+                     struct brw_reg dst);
+
+   void generate_urb_write(vec4_instruction *ir, bool copy_g0);
+   void generate_gs_thread_end(vec4_instruction *ir);
+   void generate_gs_set_write_offset(struct brw_reg dst,
+                                     struct brw_reg src0,
+                                     struct brw_reg src1);
+   void generate_gs_set_vertex_count(struct brw_reg dst,
+                                     struct brw_reg src);
+   void generate_gs_set_dword_2_immed(struct brw_reg dst, struct brw_reg src);
+   void generate_gs_prepare_channel_masks(struct brw_reg dst);
+   void generate_gs_set_channel_masks(struct brw_reg dst, struct brw_reg src);
+
+   void generate_oword_dual_block_offsets(struct brw_reg m1,
+                                          struct brw_reg index);
+   void generate_scratch_write(vec4_instruction *inst,
+                               struct brw_reg dst,
+                               struct brw_reg src,
+                               struct brw_reg index);
+   void generate_scratch_read(vec4_instruction *inst,
+                              struct brw_reg dst,
+                              struct brw_reg index);
+   void generate_pull_constant_load(vec4_instruction *inst,
+                                    struct brw_reg dst,
+                                    struct brw_reg index,
+                                    struct brw_reg offset);
+
+   void mark_surface_used(unsigned surf_index);
+
+   struct brw_vec4_prog_data *prog_data;
+
+   const bool debug_flag;
+};
+
+
 } /* namespace brw */
+#endif /* __cplusplus */
 
 #endif /* BRW_VEC4_H */