i965/gs: Add a case to brwNewProgram() for geometry shaders.
[mesa.git] / src / mesa / drivers / dri / i965 / brw_vec4_reg_allocate.cpp
index 703955331192b9de4600c65045da9f40fe8b9d34..0b27383777f4aa16ff548f7c845ecb2164ca2bdb 100644 (file)
  * IN THE SOFTWARE.
  */
 
+extern "C" {
+#include "main/macros.h"
+#include "program/register_allocate.h"
+} /* extern "C" */
+
 #include "brw_vec4.h"
-#include "../glsl/ir_print_visitor.h"
+#include "brw_vs.h"
 
 using namespace brw;
 
 namespace brw {
 
 static void
-assign(int *reg_hw_locations, reg *reg)
+assign(unsigned int *reg_hw_locations, reg *reg)
 {
    if (reg->file == GRF) {
       reg->reg = reg_hw_locations[reg->reg];
    }
 }
 
-void
+bool
 vec4_visitor::reg_allocate_trivial()
 {
-   int hw_reg_mapping[this->virtual_grf_count];
+   unsigned int hw_reg_mapping[this->virtual_grf_count];
    bool virtual_grf_used[this->virtual_grf_count];
    int i;
    int next;
@@ -82,16 +87,272 @@ vec4_visitor::reg_allocate_trivial()
       assign(hw_reg_mapping, &inst->src[2]);
    }
 
-   if (prog_data->total_grf > BRW_MAX_GRF) {
+   if (prog_data->total_grf > max_grf) {
       fail("Ran out of regs on trivial allocator (%d/%d)\n",
-          prog_data->total_grf, BRW_MAX_GRF);
+          prog_data->total_grf, max_grf);
+      return false;
    }
+
+   return true;
 }
 
-void
+static void
+brw_alloc_reg_set_for_classes(struct brw_context *brw,
+                             int *class_sizes,
+                             int class_count,
+                             int base_reg_count)
+{
+   /* Compute the total number of registers across all classes. */
+   int ra_reg_count = 0;
+   for (int i = 0; i < class_count; i++) {
+      ra_reg_count += base_reg_count - (class_sizes[i] - 1);
+   }
+
+   ralloc_free(brw->vs.ra_reg_to_grf);
+   brw->vs.ra_reg_to_grf = ralloc_array(brw, uint8_t, ra_reg_count);
+   ralloc_free(brw->vs.regs);
+   brw->vs.regs = ra_alloc_reg_set(brw, ra_reg_count);
+   if (brw->gen >= 6)
+      ra_set_allocate_round_robin(brw->vs.regs);
+   ralloc_free(brw->vs.classes);
+   brw->vs.classes = ralloc_array(brw, int, class_count + 1);
+
+   /* Now, add the registers to their classes, and add the conflicts
+    * between them and the base GRF registers (and also each other).
+    */
+   int reg = 0;
+   for (int i = 0; i < class_count; i++) {
+      int class_reg_count = base_reg_count - (class_sizes[i] - 1);
+      brw->vs.classes[i] = ra_alloc_reg_class(brw->vs.regs);
+
+      for (int j = 0; j < class_reg_count; j++) {
+        ra_class_add_reg(brw->vs.regs, brw->vs.classes[i], reg);
+
+        brw->vs.ra_reg_to_grf[reg] = j;
+
+        for (int base_reg = j;
+             base_reg < j + class_sizes[i];
+             base_reg++) {
+           ra_add_transitive_reg_conflict(brw->vs.regs, base_reg, reg);
+        }
+
+        reg++;
+      }
+   }
+   assert(reg == ra_reg_count);
+
+   ra_set_finalize(brw->vs.regs, NULL);
+}
+
+bool
 vec4_visitor::reg_allocate()
 {
-   reg_allocate_trivial();
+   unsigned int hw_reg_mapping[virtual_grf_count];
+   int first_assigned_grf = this->first_non_payload_grf;
+   int base_reg_count = max_grf - first_assigned_grf;
+   int class_sizes[base_reg_count];
+   int class_count = 0;
+
+   /* Using the trivial allocator can be useful in debugging undefined
+    * register access as a result of broken optimization passes.
+    */
+   if (0)
+      return reg_allocate_trivial();
+
+   calculate_live_intervals();
+
+   /* Set up the register classes.
+    *
+    * The base registers store a vec4.  However, we'll need larger
+    * storage for arrays, structures, and matrices, which will be sets
+    * of contiguous registers.
+    */
+   class_sizes[class_count++] = 1;
+
+   for (int r = 0; r < virtual_grf_count; r++) {
+      int i;
+
+      for (i = 0; i < class_count; i++) {
+        if (class_sizes[i] == this->virtual_grf_sizes[r])
+           break;
+      }
+      if (i == class_count) {
+        if (this->virtual_grf_sizes[r] >= base_reg_count) {
+           fail("Object too large to register allocate.\n");
+        }
+
+        class_sizes[class_count++] = this->virtual_grf_sizes[r];
+      }
+   }
+
+   brw_alloc_reg_set_for_classes(brw, class_sizes, class_count, base_reg_count);
+
+   struct ra_graph *g = ra_alloc_interference_graph(brw->vs.regs,
+                                                   virtual_grf_count);
+
+   for (int i = 0; i < virtual_grf_count; i++) {
+      for (int c = 0; c < class_count; c++) {
+        if (class_sizes[c] == this->virtual_grf_sizes[i]) {
+           ra_set_node_class(g, i, brw->vs.classes[c]);
+           break;
+        }
+      }
+
+      for (int j = 0; j < i; j++) {
+        if (virtual_grf_interferes(i, j)) {
+           ra_add_node_interference(g, i, j);
+        }
+      }
+   }
+
+   if (!ra_allocate_no_spills(g)) {
+      /* Failed to allocate registers.  Spill a reg, and the caller will
+       * loop back into here to try again.
+       */
+      int reg = choose_spill_reg(g);
+      if (reg == -1) {
+         fail("no register to spill\n");
+      } else {
+         spill_reg(reg);
+      }
+      ralloc_free(g);
+      return false;
+   }
+
+   /* Get the chosen virtual registers for each node, and map virtual
+    * regs in the register classes back down to real hardware reg
+    * numbers.
+    */
+   prog_data->total_grf = first_assigned_grf;
+   for (int i = 0; i < virtual_grf_count; i++) {
+      int reg = ra_get_node_reg(g, i);
+
+      hw_reg_mapping[i] = first_assigned_grf + brw->vs.ra_reg_to_grf[reg];
+      prog_data->total_grf = MAX2(prog_data->total_grf,
+                                 hw_reg_mapping[i] + virtual_grf_sizes[i]);
+   }
+
+   foreach_list(node, &this->instructions) {
+      vec4_instruction *inst = (vec4_instruction *)node;
+
+      assign(hw_reg_mapping, &inst->dst);
+      assign(hw_reg_mapping, &inst->src[0]);
+      assign(hw_reg_mapping, &inst->src[1]);
+      assign(hw_reg_mapping, &inst->src[2]);
+   }
+
+   ralloc_free(g);
+
+   return true;
+}
+
+void
+vec4_visitor::evaluate_spill_costs(float *spill_costs, bool *no_spill)
+{
+   float loop_scale = 1.0;
+
+   for (int i = 0; i < this->virtual_grf_count; i++) {
+      spill_costs[i] = 0.0;
+      no_spill[i] = virtual_grf_sizes[i] != 1;
+   }
+
+   /* Calculate costs for spilling nodes.  Call it a cost of 1 per
+    * spill/unspill we'll have to do, and guess that the insides of
+    * loops run 10 times.
+    */
+   foreach_list(node, &this->instructions) {
+      vec4_instruction *inst = (vec4_instruction *) node;
+
+      for (unsigned int i = 0; i < 3; i++) {
+        if (inst->src[i].file == GRF) {
+           spill_costs[inst->src[i].reg] += loop_scale;
+            if (inst->src[i].reladdr)
+               no_spill[inst->src[i].reg] = true;
+        }
+      }
+
+      if (inst->dst.file == GRF) {
+        spill_costs[inst->dst.reg] += loop_scale;
+         if (inst->dst.reladdr)
+            no_spill[inst->dst.reg] = true;
+      }
+
+      switch (inst->opcode) {
+
+      case BRW_OPCODE_DO:
+        loop_scale *= 10;
+        break;
+
+      case BRW_OPCODE_WHILE:
+        loop_scale /= 10;
+        break;
+
+      case VS_OPCODE_SCRATCH_READ:
+      case VS_OPCODE_SCRATCH_WRITE:
+         for (int i = 0; i < 3; i++) {
+            if (inst->src[i].file == GRF)
+               no_spill[inst->src[i].reg] = true;
+         }
+        if (inst->dst.file == GRF)
+           no_spill[inst->dst.reg] = true;
+        break;
+
+      default:
+        break;
+      }
+   }
+}
+
+int
+vec4_visitor::choose_spill_reg(struct ra_graph *g)
+{
+   float spill_costs[this->virtual_grf_count];
+   bool no_spill[this->virtual_grf_count];
+
+   evaluate_spill_costs(spill_costs, no_spill);
+
+   for (int i = 0; i < this->virtual_grf_count; i++) {
+      if (!no_spill[i])
+         ra_set_node_spill_cost(g, i, spill_costs[i]);
+   }
+
+   return ra_get_best_spill_node(g);
+}
+
+void
+vec4_visitor::spill_reg(int spill_reg_nr)
+{
+   assert(virtual_grf_sizes[spill_reg_nr] == 1);
+   unsigned int spill_offset = c->last_scratch++;
+
+   /* Generate spill/unspill instructions for the objects being spilled. */
+   foreach_list(node, &this->instructions) {
+      vec4_instruction *inst = (vec4_instruction *) node;
+
+      for (unsigned int i = 0; i < 3; i++) {
+         if (inst->src[i].file == GRF && inst->src[i].reg == spill_reg_nr) {
+            src_reg spill_reg = inst->src[i];
+            inst->src[i].reg = virtual_grf_alloc(1);
+            dst_reg temp = dst_reg(inst->src[i]);
+
+            /* Only read the necessary channels, to avoid overwriting the rest
+             * with data that may not have been written to scratch.
+             */
+            temp.writemask = 0;
+            for (int c = 0; c < 4; c++)
+               temp.writemask |= (1 << BRW_GET_SWZ(inst->src[i].swizzle, c));
+            assert(temp.writemask != 0);
+
+            emit_scratch_read(inst, temp, spill_reg, spill_offset);
+         }
+      }
+
+      if (inst->dst.file == GRF && inst->dst.reg == spill_reg_nr) {
+         emit_scratch_write(inst, spill_offset);
+      }
+   }
+
+   this->live_intervals_valid = false;
 }
 
 } /* namespace brw */