vk: Add four unit tests for our lock-free data-structures
[mesa.git] / src / mesa / drivers / dri / i965 / brw_vec4_copy_propagation.cpp
index 1a667ebf2b2e7943758f86aeca393b39faedac51..2d9afa8145fcefffc5181237107e304d60e9ddc7 100644 (file)
  */
 
 #include "brw_vec4.h"
+#include "brw_cfg.h"
 extern "C" {
 #include "main/macros.h"
 }
 
 namespace brw {
 
+struct copy_entry {
+   src_reg *value[4];
+   int saturatemask;
+};
+
 static bool
 is_direct_copy(vec4_instruction *inst)
 {
    return (inst->opcode == BRW_OPCODE_MOV &&
           !inst->predicate &&
           inst->dst.file == GRF &&
-          !inst->saturate &&
           !inst->dst.reladdr &&
           !inst->src[0].reladdr &&
-          inst->dst.type == inst->src[0].type);
+          (inst->dst.type == inst->src[0].type ||
+            (inst->dst.type == BRW_REGISTER_TYPE_F &&
+             inst->src[0].type == BRW_REGISTER_TYPE_VF)));
 }
 
 static bool
@@ -58,53 +65,134 @@ is_dominated_by_previous_instruction(vec4_instruction *inst)
 }
 
 static bool
-try_constant_propagation(vec4_instruction *inst, int arg, src_reg *values[4])
+is_channel_updated(vec4_instruction *inst, src_reg *values[4], int ch)
+{
+   const src_reg *src = values[ch];
+
+   /* consider GRF only */
+   assert(inst->dst.file == GRF);
+   if (!src || src->file != GRF)
+      return false;
+
+   return (src->in_range(inst->dst, inst->regs_written) &&
+           inst->dst.writemask & (1 << BRW_GET_SWZ(src->swizzle, ch)));
+}
+
+static unsigned
+swizzle_vf_imm(unsigned vf4, unsigned swizzle)
+{
+   union {
+      unsigned vf4;
+      uint8_t vf[4];
+   } v = { vf4 }, ret;
+
+   ret.vf[0] = v.vf[BRW_GET_SWZ(swizzle, 0)];
+   ret.vf[1] = v.vf[BRW_GET_SWZ(swizzle, 1)];
+   ret.vf[2] = v.vf[BRW_GET_SWZ(swizzle, 2)];
+   ret.vf[3] = v.vf[BRW_GET_SWZ(swizzle, 3)];
+
+   return ret.vf4;
+}
+
+static bool
+is_logic_op(enum opcode opcode)
+{
+   return (opcode == BRW_OPCODE_AND ||
+           opcode == BRW_OPCODE_OR  ||
+           opcode == BRW_OPCODE_XOR ||
+           opcode == BRW_OPCODE_NOT);
+}
+
+static bool
+try_constant_propagate(const struct brw_device_info *devinfo,
+                       vec4_instruction *inst,
+                       int arg, struct copy_entry *entry)
 {
    /* For constant propagation, we only handle the same constant
     * across all 4 channels.  Some day, we should handle the 8-bit
     * float vector format, which would let us constant propagate
     * vectors better.
     */
-   src_reg value = *values[0];
+   src_reg value = *entry->value[0];
    for (int i = 1; i < 4; i++) {
-      if (!value.equals(values[i]))
+      if (!value.equals(*entry->value[i]))
         return false;
    }
 
    if (value.file != IMM)
       return false;
 
+   if (value.type == BRW_REGISTER_TYPE_VF) {
+      /* The result of bit-casting the component values of a vector float
+       * cannot in general be represented as an immediate.
+       */
+      if (inst->src[arg].type != BRW_REGISTER_TYPE_F)
+         return false;
+   } else {
+      value.type = inst->src[arg].type;
+   }
+
    if (inst->src[arg].abs) {
-      if (value.type == BRW_REGISTER_TYPE_F) {
-        value.imm.f = fabs(value.imm.f);
-      } else if (value.type == BRW_REGISTER_TYPE_D) {
-        if (value.imm.i < 0)
-           value.imm.i = -value.imm.i;
+      if ((devinfo->gen >= 8 && is_logic_op(inst->opcode)) ||
+          !brw_abs_immediate(value.type, &value.fixed_hw_reg)) {
+         return false;
       }
    }
 
    if (inst->src[arg].negate) {
-      if (value.type == BRW_REGISTER_TYPE_F)
-        value.imm.f = -value.imm.f;
-      else
-        value.imm.u = -value.imm.u;
+      if ((devinfo->gen >= 8 && is_logic_op(inst->opcode)) ||
+          !brw_negate_immediate(value.type, &value.fixed_hw_reg)) {
+         return false;
+      }
    }
 
+   if (value.type == BRW_REGISTER_TYPE_VF)
+      value.fixed_hw_reg.dw1.ud = swizzle_vf_imm(value.fixed_hw_reg.dw1.ud,
+                                                 inst->src[arg].swizzle);
+
    switch (inst->opcode) {
    case BRW_OPCODE_MOV:
+   case SHADER_OPCODE_BROADCAST:
       inst->src[arg] = value;
       return true;
 
+   case SHADER_OPCODE_POW:
+   case SHADER_OPCODE_INT_QUOTIENT:
+   case SHADER_OPCODE_INT_REMAINDER:
+      if (devinfo->gen < 8)
+         break;
+      /* fallthrough */
+   case BRW_OPCODE_DP2:
+   case BRW_OPCODE_DP3:
+   case BRW_OPCODE_DP4:
+   case BRW_OPCODE_DPH:
+   case BRW_OPCODE_BFI1:
+   case BRW_OPCODE_ASR:
+   case BRW_OPCODE_SHL:
+   case BRW_OPCODE_SHR:
+   case BRW_OPCODE_SUBB:
+      if (arg == 1) {
+         inst->src[arg] = value;
+         return true;
+      }
+      break;
+
+   case BRW_OPCODE_MACH:
    case BRW_OPCODE_MUL:
    case BRW_OPCODE_ADD:
+   case BRW_OPCODE_OR:
+   case BRW_OPCODE_AND:
+   case BRW_OPCODE_XOR:
+   case BRW_OPCODE_ADDC:
       if (arg == 1) {
         inst->src[arg] = value;
         return true;
       } else if (arg == 0 && inst->src[1].file != IMM) {
         /* Fit this constant in by commuting the operands.  Exception: we
-         * can't do this for 32-bit integer MUL because it's asymmetric.
+         * can't do this for 32-bit integer MUL/MACH because it's asymmetric.
          */
-        if (inst->opcode == BRW_OPCODE_MUL &&
+        if ((inst->opcode == BRW_OPCODE_MUL ||
+              inst->opcode == BRW_OPCODE_MACH) &&
             (inst->src[1].type == BRW_REGISTER_TYPE_D ||
              inst->src[1].type == BRW_REGISTER_TYPE_UD))
            break;
@@ -119,10 +207,10 @@ try_constant_propagation(vec4_instruction *inst, int arg, src_reg *values[4])
         inst->src[arg] = value;
         return true;
       } else if (arg == 0 && inst->src[1].file != IMM) {
-        uint32_t new_cmod;
+        enum brw_conditional_mod new_cmod;
 
         new_cmod = brw_swap_cmod(inst->conditional_mod);
-        if (new_cmod != ~0u) {
+        if (new_cmod != BRW_CONDITIONAL_NONE) {
            /* Fit this constant in by swapping the operands and
             * flipping the test.
             */
@@ -159,25 +247,25 @@ try_constant_propagation(vec4_instruction *inst, int arg, src_reg *values[4])
    return false;
 }
 
-bool
-vec4_visitor::try_copy_propagation(struct intel_context *intel,
-                                   vec4_instruction *inst, int arg,
-                                   src_reg *values[4])
+static bool
+try_copy_propagate(const struct brw_device_info *devinfo,
+                   vec4_instruction *inst,
+                   int arg, struct copy_entry *entry)
 {
    /* For constant propagation, we only handle the same constant
     * across all 4 channels.  Some day, we should handle the 8-bit
     * float vector format, which would let us constant propagate
     * vectors better.
     */
-   src_reg value = *values[0];
+   src_reg value = *entry->value[0];
    for (int i = 1; i < 4; i++) {
       /* This is equals() except we don't care about the swizzle. */
-      if (value.file != values[i]->file ||
-         value.reg != values[i]->reg ||
-         value.reg_offset != values[i]->reg_offset ||
-         value.type != values[i]->type ||
-         value.negate != values[i]->negate ||
-         value.abs != values[i]->abs) {
+      if (value.file != entry->value[i]->file ||
+         value.reg != entry->value[i]->reg ||
+         value.reg_offset != entry->value[i]->reg_offset ||
+         value.type != entry->value[i]->type ||
+         value.negate != entry->value[i]->negate ||
+         value.abs != entry->value[i]->abs) {
         return false;
       }
    }
@@ -188,16 +276,21 @@ vec4_visitor::try_copy_propagation(struct intel_context *intel,
     */
    int s[4];
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
-      s[i] = BRW_GET_SWZ(values[i]->swizzle,
-                        BRW_GET_SWZ(inst->src[arg].swizzle, i));
+      s[i] = BRW_GET_SWZ(entry->value[i]->swizzle, i);
    }
-   value.swizzle = BRW_SWIZZLE4(s[0], s[1], s[2], s[3]);
+   value.swizzle = brw_compose_swizzle(inst->src[arg].swizzle,
+                                       BRW_SWIZZLE4(s[0], s[1], s[2], s[3]));
 
    if (value.file != UNIFORM &&
        value.file != GRF &&
        value.file != ATTR)
       return false;
 
+   if (devinfo->gen >= 8 && (value.negate || value.abs) &&
+       is_logic_op(inst->opcode)) {
+      return false;
+   }
+
    if (inst->src[arg].abs) {
       value.negate = false;
       value.abs = true;
@@ -205,52 +298,83 @@ vec4_visitor::try_copy_propagation(struct intel_context *intel,
    if (inst->src[arg].negate)
       value.negate = !value.negate;
 
-   bool has_source_modifiers = (value.negate || value.abs ||
-                                value.swizzle != BRW_SWIZZLE_XYZW ||
-                                value.file == UNIFORM);
+   bool has_source_modifiers = value.negate || value.abs;
 
    /* gen6 math and gen7+ SENDs from GRFs ignore source modifiers on
     * instructions.
     */
-   if (has_source_modifiers && !can_do_source_mods(inst))
+   if ((has_source_modifiers || value.file == UNIFORM ||
+        value.swizzle != BRW_SWIZZLE_XYZW) && !inst->can_do_source_mods(devinfo))
+      return false;
+
+   if (has_source_modifiers && value.type != inst->src[arg].type)
+      return false;
+
+   if (has_source_modifiers &&
+       inst->opcode == SHADER_OPCODE_GEN4_SCRATCH_WRITE)
+      return false;
+
+   if (inst->is_3src() && value.file == UNIFORM)
       return false;
 
-   bool is_3src_inst = (inst->opcode == BRW_OPCODE_LRP ||
-                        inst->opcode == BRW_OPCODE_MAD ||
-                        inst->opcode == BRW_OPCODE_BFE ||
-                        inst->opcode == BRW_OPCODE_BFI2);
-   if (is_3src_inst && value.file == UNIFORM)
+   if (inst->is_send_from_grf())
       return false;
 
-   /* We can't copy-propagate a UD negation into a condmod
-    * instruction, because the condmod ends up looking at the 33-bit
-    * signed accumulator value instead of the 32-bit value we wanted
+   /* we can't generally copy-propagate UD negations becuse we
+    * end up accessing the resulting values as signed integers
+    * instead. See also resolve_ud_negate().
     */
-   if (inst->conditional_mod &&
-       value.negate &&
+   if (value.negate &&
        value.type == BRW_REGISTER_TYPE_UD)
       return false;
 
    /* Don't report progress if this is a noop. */
-   if (value.equals(&inst->src[arg]))
+   if (value.equals(inst->src[arg]))
       return false;
 
+   const unsigned dst_saturate_mask = inst->dst.writemask &
+      brw_apply_swizzle_to_mask(inst->src[arg].swizzle, entry->saturatemask);
+
+   if (dst_saturate_mask) {
+      /* We either saturate all or nothing. */
+      if (dst_saturate_mask != inst->dst.writemask)
+         return false;
+
+      /* Limit saturate propagation only to SEL with src1 bounded within 0.0
+       * and 1.0, otherwise skip copy propagate altogether.
+       */
+      switch(inst->opcode) {
+      case BRW_OPCODE_SEL:
+         if (arg != 0 ||
+             inst->src[0].type != BRW_REGISTER_TYPE_F ||
+             inst->src[1].file != IMM ||
+             inst->src[1].type != BRW_REGISTER_TYPE_F ||
+             inst->src[1].fixed_hw_reg.dw1.f < 0.0 ||
+             inst->src[1].fixed_hw_reg.dw1.f > 1.0) {
+            return false;
+         }
+         if (!inst->saturate)
+            inst->saturate = true;
+         break;
+      default:
+         return false;
+      }
+   }
+
    value.type = inst->src[arg].type;
    inst->src[arg] = value;
    return true;
 }
 
 bool
-vec4_visitor::opt_copy_propagation()
+vec4_visitor::opt_copy_propagation(bool do_constant_prop)
 {
    bool progress = false;
-   src_reg *cur_value[virtual_grf_reg_count][4];
-
-   memset(&cur_value, 0, sizeof(cur_value));
+   struct copy_entry entries[alloc.total_size];
 
-   foreach_list(node, &this->instructions) {
-      vec4_instruction *inst = (vec4_instruction *)node;
+   memset(&entries, 0, sizeof(entries));
 
+   foreach_block_and_inst(block, vec4_instruction, inst, cfg) {
       /* This pass only works on basic blocks.  If there's flow
        * control, throw out all our information and start from
        * scratch.
@@ -259,7 +383,7 @@ vec4_visitor::opt_copy_propagation()
        * src/glsl/opt_copy_propagation.cpp to track available copies.
        */
       if (!is_dominated_by_previous_instruction(inst)) {
-        memset(cur_value, 0, sizeof(cur_value));
+        memset(&entries, 0, sizeof(entries));
         continue;
       }
 
@@ -275,70 +399,81 @@ vec4_visitor::opt_copy_propagation()
             inst->src[i].reladdr)
            continue;
 
-        int reg = (virtual_grf_reg_map[inst->src[i].reg] +
+         /* We only handle single-register copies. */
+         if (inst->regs_read(i) != 1)
+            continue;
+
+        int reg = (alloc.offsets[inst->src[i].reg] +
                    inst->src[i].reg_offset);
 
         /* Find the regs that each swizzle component came from.
          */
-        src_reg *values[4];
+         struct copy_entry entry;
+         memset(&entry, 0, sizeof(copy_entry));
         int c;
         for (c = 0; c < 4; c++) {
-           values[c] = cur_value[reg][BRW_GET_SWZ(inst->src[i].swizzle, c)];
+            int channel = BRW_GET_SWZ(inst->src[i].swizzle, c);
+            entry.value[c] = entries[reg].value[channel];
 
            /* If there's no available copy for this channel, bail.
             * We could be more aggressive here -- some channels might
             * not get used based on the destination writemask.
             */
-           if (!values[c])
+           if (!entry.value[c])
               break;
 
+            entry.saturatemask |=
+               (entries[reg].saturatemask & (1 << channel) ? 1 : 0) << c;
+
            /* We'll only be able to copy propagate if the sources are
             * all from the same file -- there's no ability to swizzle
             * 0 or 1 constants in with source registers like in i915.
             */
-           if (c > 0 && values[c - 1]->file != values[c]->file)
+           if (c > 0 && entry.value[c - 1]->file != entry.value[c]->file)
               break;
         }
 
         if (c != 4)
            continue;
 
-        if (try_constant_propagation(inst, i, values) ||
-            try_copy_propagation(intel, inst, i, values))
+         if (do_constant_prop && try_constant_propagate(devinfo, inst, i, &entry))
+            progress = true;
+
+        if (try_copy_propagate(devinfo, inst, i, &entry))
            progress = true;
       }
 
       /* Track available source registers. */
       if (inst->dst.file == GRF) {
         const int reg =
-           virtual_grf_reg_map[inst->dst.reg] + inst->dst.reg_offset;
+           alloc.offsets[inst->dst.reg] + inst->dst.reg_offset;
 
         /* Update our destination's current channel values.  For a direct copy,
          * the value is the newly propagated source.  Otherwise, we don't know
          * the new value, so clear it.
          */
         bool direct_copy = is_direct_copy(inst);
+         entries[reg].saturatemask &= ~inst->dst.writemask;
         for (int i = 0; i < 4; i++) {
            if (inst->dst.writemask & (1 << i)) {
-              cur_value[reg][i] = direct_copy ? &inst->src[0] : NULL;
-           }
+               entries[reg].value[i] = direct_copy ? &inst->src[0] : NULL;
+               entries[reg].saturatemask |=
+                  inst->saturate && direct_copy ? 1 << i : 0;
+            }
         }
 
         /* Clear the records for any registers whose current value came from
          * our destination's updated channels, as the two are no longer equal.
          */
         if (inst->dst.reladdr)
-           memset(cur_value, 0, sizeof(cur_value));
+           memset(&entries, 0, sizeof(entries));
         else {
-           for (int i = 0; i < virtual_grf_reg_count; i++) {
+           for (unsigned i = 0; i < alloc.total_size; i++) {
               for (int j = 0; j < 4; j++) {
-                 if (inst->dst.writemask & (1 << j) &&
-                     cur_value[i][j] &&
-                     cur_value[i][j]->file == GRF &&
-                     cur_value[i][j]->reg == inst->dst.reg &&
-                     cur_value[i][j]->reg_offset == inst->dst.reg_offset) {
-                    cur_value[i][j] = NULL;
-                 }
+                 if (is_channel_updated(inst, entries[i].value, j)) {
+                    entries[i].value[j] = NULL;
+                    entries[i].saturatemask &= ~(1 << j);
+                  }
               }
            }
         }
@@ -346,7 +481,7 @@ vec4_visitor::opt_copy_propagation()
    }
 
    if (progress)
-      live_intervals_valid = false;
+      invalidate_live_intervals();
 
    return progress;
 }