i965: Clarify nomenclature: vert_result -> varying
[mesa.git] / src / mesa / drivers / dri / i965 / brw_vs.c
index 44b085e214b8654e0b37c2a24c259afa0508c0ca..01502ed68a46afe2059e5f4b80f54413bcc6a7bd 100644 (file)
   */
            
 
+#include "main/compiler.h"
 #include "brw_context.h"
 #include "brw_vs.h"
 #include "brw_util.h"
 #include "brw_state.h"
-#include "shader/prog_print.h"
-#include "shader/prog_parameter.h"
+#include "program/prog_print.h"
+#include "program/prog_parameter.h"
 
+#include "glsl/ralloc.h"
 
+static inline void assign_vue_slot(struct brw_vue_map *vue_map,
+                                   int varying)
+{
+   /* Make sure this varying hasn't been assigned a slot already */
+   assert (vue_map->varying_to_slot[varying] == -1);
+
+   vue_map->varying_to_slot[varying] = vue_map->num_slots;
+   vue_map->slot_to_varying[vue_map->num_slots++] = varying;
+}
 
-static void do_vs_prog( struct brw_context *brw, 
-                       struct brw_vertex_program *vp,
-                       struct brw_vs_prog_key *key )
+/**
+ * Compute the VUE map for vertex shader program.
+ *
+ * Note that consumers of this map using cache keys must include
+ * prog_data->userclip and prog_data->outputs_written in their key
+ * (generated by CACHE_NEW_VS_PROG).
+ */
+static void
+brw_compute_vue_map(struct brw_context *brw, struct brw_vs_compile *c)
 {
-   GLcontext *ctx = &brw->intel.ctx;
+   const struct intel_context *intel = &brw->intel;
+   struct brw_vue_map *vue_map = &c->prog_data.vue_map;
+   GLbitfield64 outputs_written = c->prog_data.outputs_written;
+   int i;
+
+   vue_map->num_slots = 0;
+   for (i = 0; i < BRW_VARYING_SLOT_MAX; ++i) {
+      vue_map->varying_to_slot[i] = -1;
+      vue_map->slot_to_varying[i] = BRW_VARYING_SLOT_MAX;
+   }
+
+   /* VUE header: format depends on chip generation and whether clipping is
+    * enabled.
+    */
+   switch (intel->gen) {
+   case 4:
+      /* There are 8 dwords in VUE header pre-Ironlake:
+       * dword 0-3 is indices, point width, clip flags.
+       * dword 4-7 is ndc position
+       * dword 8-11 is the first vertex data.
+       */
+      assign_vue_slot(vue_map, VARYING_SLOT_PSIZ);
+      assign_vue_slot(vue_map, BRW_VARYING_SLOT_NDC);
+      assign_vue_slot(vue_map, VARYING_SLOT_POS);
+      break;
+   case 5:
+      /* There are 20 DWs (D0-D19) in VUE header on Ironlake:
+       * dword 0-3 of the header is indices, point width, clip flags.
+       * dword 4-7 is the ndc position
+       * dword 8-11 of the vertex header is the 4D space position
+       * dword 12-19 of the vertex header is the user clip distance.
+       * dword 20-23 is a pad so that the vertex element data is aligned
+       * dword 24-27 is the first vertex data we fill.
+       *
+       * Note: future pipeline stages expect 4D space position to be
+       * contiguous with the other varyings, so we make dword 24-27 a
+       * duplicate copy of the 4D space position.
+       */
+      assign_vue_slot(vue_map, VARYING_SLOT_PSIZ);
+      assign_vue_slot(vue_map, BRW_VARYING_SLOT_NDC);
+      assign_vue_slot(vue_map, BRW_VARYING_SLOT_POS_DUPLICATE);
+      assign_vue_slot(vue_map, VARYING_SLOT_CLIP_DIST0);
+      assign_vue_slot(vue_map, VARYING_SLOT_CLIP_DIST1);
+      assign_vue_slot(vue_map, BRW_VARYING_SLOT_PAD);
+      assign_vue_slot(vue_map, VARYING_SLOT_POS);
+      break;
+   case 6:
+   case 7:
+      /* There are 8 or 16 DWs (D0-D15) in VUE header on Sandybridge:
+       * dword 0-3 of the header is indices, point width, clip flags.
+       * dword 4-7 is the 4D space position
+       * dword 8-15 of the vertex header is the user clip distance if
+       * enabled.
+       * dword 8-11 or 16-19 is the first vertex element data we fill.
+       */
+      assign_vue_slot(vue_map, VARYING_SLOT_PSIZ);
+      assign_vue_slot(vue_map, VARYING_SLOT_POS);
+      if (c->key.userclip_active) {
+         assign_vue_slot(vue_map, VARYING_SLOT_CLIP_DIST0);
+         assign_vue_slot(vue_map, VARYING_SLOT_CLIP_DIST1);
+      }
+      /* front and back colors need to be consecutive so that we can use
+       * ATTRIBUTE_SWIZZLE_INPUTATTR_FACING to swizzle them when doing
+       * two-sided color.
+       */
+      if (outputs_written & BITFIELD64_BIT(VARYING_SLOT_COL0))
+         assign_vue_slot(vue_map, VARYING_SLOT_COL0);
+      if (outputs_written & BITFIELD64_BIT(VARYING_SLOT_BFC0))
+         assign_vue_slot(vue_map, VARYING_SLOT_BFC0);
+      if (outputs_written & BITFIELD64_BIT(VARYING_SLOT_COL1))
+         assign_vue_slot(vue_map, VARYING_SLOT_COL1);
+      if (outputs_written & BITFIELD64_BIT(VARYING_SLOT_BFC1))
+         assign_vue_slot(vue_map, VARYING_SLOT_BFC1);
+      break;
+   default:
+      assert (!"VUE map not known for this chip generation");
+      break;
+   }
+
+   /* The hardware doesn't care about the rest of the vertex outputs, so just
+    * assign them contiguously.  Don't reassign outputs that already have a
+    * slot.
+    *
+    * Also, prior to Gen6, don't assign a slot for VARYING_SLOT_CLIP_VERTEX,
+    * since it is unsupported.  In Gen6 and above, VARYING_SLOT_CLIP_VERTEX may
+    * be needed for transform feedback; since we don't want to have to
+    * recompute the VUE map (and everything that depends on it) when transform
+    * feedback is enabled or disabled, just go ahead and assign a slot for it.
+    */
+   for (int i = 0; i < VARYING_SLOT_MAX; ++i) {
+      if (intel->gen < 6 && i == VARYING_SLOT_CLIP_VERTEX)
+         continue;
+      if ((outputs_written & BITFIELD64_BIT(i)) &&
+          vue_map->varying_to_slot[i] == -1) {
+         assign_vue_slot(vue_map, i);
+      }
+   }
+}
+
+
+/**
+ * Decide which set of clip planes should be used when clipping via
+ * gl_Position or gl_ClipVertex.
+ */
+gl_clip_plane *brw_select_clip_planes(struct gl_context *ctx)
+{
+   if (ctx->Shader.CurrentVertexProgram) {
+      /* There is currently a GLSL vertex shader, so clip according to GLSL
+       * rules, which means compare gl_ClipVertex (or gl_Position, if
+       * gl_ClipVertex wasn't assigned) against the eye-coordinate clip planes
+       * that were stored in EyeUserPlane at the time the clip planes were
+       * specified.
+       */
+      return ctx->Transform.EyeUserPlane;
+   } else {
+      /* Either we are using fixed function or an ARB vertex program.  In
+       * either case the clip planes are going to be compared against
+       * gl_Position (which is in clip coordinates) so we have to clip using
+       * _ClipUserPlane, which was transformed into clip coordinates by Mesa
+       * core.
+       */
+      return ctx->Transform._ClipUserPlane;
+   }
+}
+
+bool
+brw_vs_prog_data_compare(const void *in_a, const void *in_b,
+                         int aux_size, const void *in_key)
+{
+   const struct brw_vs_prog_data *a = in_a;
+   const struct brw_vs_prog_data *b = in_b;
+
+   /* Compare all the struct up to the pointers. */
+   if (memcmp(a, b, offsetof(struct brw_vs_prog_data, param)))
+      return false;
+
+   if (memcmp(a->param, b->param, a->nr_params * sizeof(void *)))
+      return false;
+
+   if (memcmp(a->pull_param, b->pull_param, a->nr_pull_params * sizeof(void *)))
+      return false;
+
+   return true;
+}
+
+static bool
+do_vs_prog(struct brw_context *brw,
+          struct gl_shader_program *prog,
+          struct brw_vertex_program *vp,
+          struct brw_vs_prog_key *key)
+{
+   struct intel_context *intel = &brw->intel;
    GLuint program_size;
    const GLuint *program;
    struct brw_vs_compile c;
-   int aux_size;
+   void *mem_ctx;
+   int i;
+   struct gl_shader *vs = NULL;
+
+   if (prog)
+      vs = prog->_LinkedShaders[MESA_SHADER_VERTEX];
 
    memset(&c, 0, sizeof(c));
    memcpy(&c.key, key, sizeof(*key));
 
-   brw_init_compile(brw, &c.func);
+   mem_ctx = ralloc_context(NULL);
+
    c.vp = vp;
 
+   /* Allocate the references to the uniforms that will end up in the
+    * prog_data associated with the compiled program, and which will be freed
+    * by the state cache.
+    */
+   int param_count;
+   if (vs) {
+      /* We add padding around uniform values below vec4 size, with the worst
+       * case being a float value that gets blown up to a vec4, so be
+       * conservative here.
+       */
+      param_count = vs->num_uniform_components * 4;
+
+   } else {
+      param_count = vp->program.Base.Parameters->NumParameters * 4;
+   }
+   /* We also upload clip plane data as uniforms */
+   param_count += MAX_CLIP_PLANES * 4;
+
+   c.prog_data.param = rzalloc_array(NULL, const float *, param_count);
+   c.prog_data.pull_param = rzalloc_array(NULL, const float *, param_count);
+
    c.prog_data.outputs_written = vp->program.Base.OutputsWritten;
    c.prog_data.inputs_read = vp->program.Base.InputsRead;
 
    if (c.key.copy_edgeflag) {
-      c.prog_data.outputs_written |= BITFIELD64_BIT(VERT_RESULT_EDGE);
-      c.prog_data.inputs_read |= 1<<VERT_ATTRIB_EDGEFLAG;
+      c.prog_data.outputs_written |= BITFIELD64_BIT(VARYING_SLOT_EDGE);
+      c.prog_data.inputs_read |= VERT_BIT_EDGEFLAG;
    }
 
-   if (0)
-      _mesa_print_program(&c.vp->program.Base);
+   if (intel->gen < 6) {
+      /* Put dummy slots into the VUE for the SF to put the replaced
+       * point sprite coords in.  We shouldn't need these dummy slots,
+       * which take up precious URB space, but it would mean that the SF
+       * doesn't get nice aligned pairs of input coords into output
+       * coords, which would be a pain to handle.
+       */
+      for (i = 0; i < 8; i++) {
+         if (c.key.point_coord_replace & (1 << i))
+            c.prog_data.outputs_written |= BITFIELD64_BIT(VARYING_SLOT_TEX0 + i);
+      }
+   }
 
+   brw_compute_vue_map(brw, &c);
 
+   if (0) {
+      _mesa_fprint_program_opt(stdout, &c.vp->program.Base, PROG_PRINT_DEBUG,
+                              true);
+   }
 
    /* Emit GEN4 code.
     */
-   brw_vs_emit(&c);
+   program = brw_vs_emit(brw, prog, &c, mem_ctx, &program_size);
+   if (program == NULL) {
+      ralloc_free(mem_ctx);
+      return false;
+   }
 
-   /* get the program
-    */
-   program = brw_get_program(&c.func, &program_size);
+   if (c.prog_data.nr_pull_params)
+      c.prog_data.num_surfaces = 1;
+   if (c.vp->program.Base.SamplersUsed)
+      c.prog_data.num_surfaces = SURF_INDEX_VS_TEXTURE(BRW_MAX_TEX_UNIT);
+   if (prog &&
+       prog->_LinkedShaders[MESA_SHADER_VERTEX]->NumUniformBlocks) {
+      c.prog_data.num_surfaces =
+        SURF_INDEX_VS_UBO(prog->_LinkedShaders[MESA_SHADER_VERTEX]->NumUniformBlocks);
+   }
 
-   /* We upload from &c.prog_data including the constant_map assuming
-    * they're packed together.  It would be nice to have a
-    * compile-time assert macro here.
-    */
-   assert(c.constant_map == (int8_t *)&c.prog_data +
-         sizeof(c.prog_data));
-   assert(ctx->Const.VertexProgram.MaxNativeParameters ==
-         ARRAY_SIZE(c.constant_map));
-
-   aux_size = sizeof(c.prog_data);
-   if (c.vp->use_const_buffer)
-      aux_size += c.vp->program.Base.Parameters->NumParameters;
-
-   dri_bo_unreference(brw->vs.prog_bo);
-   brw->vs.prog_bo = brw_upload_cache_with_auxdata(&brw->cache, BRW_VS_PROG,
-                                                  &c.key, sizeof(c.key),
-                                                  NULL, 0,
-                                                  program, program_size,
-                                                  &c.prog_data,
-                                                  aux_size,
-                                                  &brw->vs.prog_data);
+   /* Scratch space is used for register spilling */
+   if (c.last_scratch) {
+      perf_debug("Vertex shader triggered register spilling.  "
+                 "Try reducing the number of live vec4 values to "
+                 "improve performance.\n");
+
+      c.prog_data.total_scratch = brw_get_scratch_size(c.last_scratch*REG_SIZE);
+
+      brw_get_scratch_bo(intel, &brw->vs.scratch_bo,
+                        c.prog_data.total_scratch * brw->max_vs_threads);
+   }
+
+   brw_upload_cache(&brw->cache, BRW_VS_PROG,
+                   &c.key, sizeof(c.key),
+                   program, program_size,
+                   &c.prog_data, sizeof(c.prog_data),
+                   &brw->vs.prog_offset, &brw->vs.prog_data);
+   ralloc_free(mem_ctx);
+
+   return true;
 }
 
+static bool
+key_debug(struct intel_context *intel, const char *name, int a, int b)
+{
+   if (a != b) {
+      perf_debug("  %s %d->%d\n", name, a, b);
+      return true;
+   }
+   return false;
+}
+
+void
+brw_vs_debug_recompile(struct brw_context *brw,
+                       struct gl_shader_program *prog,
+                       const struct brw_vs_prog_key *key)
+{
+   struct intel_context *intel = &brw->intel;
+   struct brw_cache_item *c = NULL;
+   const struct brw_vs_prog_key *old_key = NULL;
+   bool found = false;
+
+   perf_debug("Recompiling vertex shader for program %d\n", prog->Name);
+
+   for (unsigned int i = 0; i < brw->cache.size; i++) {
+      for (c = brw->cache.items[i]; c; c = c->next) {
+         if (c->cache_id == BRW_VS_PROG) {
+            old_key = c->key;
+
+            if (old_key->program_string_id == key->program_string_id)
+               break;
+         }
+      }
+      if (c)
+         break;
+   }
+
+   if (!c) {
+      perf_debug("  Didn't find previous compile in the shader cache for "
+                 "debug\n");
+      return;
+   }
+
+   for (unsigned int i = 0; i < VERT_ATTRIB_MAX; i++) {
+      found |= key_debug(intel, "Vertex attrib w/a flags",
+                         old_key->gl_attrib_wa_flags[i],
+                         key->gl_attrib_wa_flags[i]);
+   }
+
+   found |= key_debug(intel, "user clip flags",
+                      old_key->userclip_active, key->userclip_active);
+
+   found |= key_debug(intel, "user clipping planes as push constants",
+                      old_key->nr_userclip_plane_consts,
+                      key->nr_userclip_plane_consts);
+
+   found |= key_debug(intel, "clip distance enable",
+                      old_key->uses_clip_distance, key->uses_clip_distance);
+   found |= key_debug(intel, "clip plane enable bitfield",
+                      old_key->userclip_planes_enabled_gen_4_5,
+                      key->userclip_planes_enabled_gen_4_5);
+   found |= key_debug(intel, "copy edgeflag",
+                      old_key->copy_edgeflag, key->copy_edgeflag);
+   found |= key_debug(intel, "PointCoord replace",
+                      old_key->point_coord_replace, key->point_coord_replace);
+   found |= key_debug(intel, "vertex color clamping",
+                      old_key->clamp_vertex_color, key->clamp_vertex_color);
+
+   found |= brw_debug_recompile_sampler_key(intel, &old_key->tex, &key->tex);
+
+   if (!found) {
+      perf_debug("  Something else\n");
+   }
+}
 
 static void brw_upload_vs_prog(struct brw_context *brw)
 {
-   GLcontext *ctx = &brw->intel.ctx;
+   struct intel_context *intel = &brw->intel;
+   struct gl_context *ctx = &intel->ctx;
    struct brw_vs_prog_key key;
+   /* BRW_NEW_VERTEX_PROGRAM */
    struct brw_vertex_program *vp = 
       (struct brw_vertex_program *)brw->vertex_program;
+   struct gl_program *prog = (struct gl_program *) brw->vertex_program;
+   int i;
 
    memset(&key, 0, sizeof(key));
 
@@ -113,31 +408,146 @@ static void brw_upload_vs_prog(struct brw_context *brw)
     * the inputs it asks for, whether they are varying or not.
     */
    key.program_string_id = vp->id;
-   key.nr_userclip = brw_count_bits(ctx->Transform.ClipPlanesEnabled);
-   key.copy_edgeflag = (ctx->Polygon.FrontMode != GL_FILL ||
-                       ctx->Polygon.BackMode != GL_FILL);
+   key.userclip_active = (ctx->Transform.ClipPlanesEnabled != 0);
+   key.uses_clip_distance = vp->program.UsesClipDistance;
+   if (key.userclip_active && !key.uses_clip_distance) {
+      if (intel->gen < 6) {
+         key.nr_userclip_plane_consts
+            = _mesa_bitcount_64(ctx->Transform.ClipPlanesEnabled);
+         key.userclip_planes_enabled_gen_4_5
+            = ctx->Transform.ClipPlanesEnabled;
+      } else {
+         key.nr_userclip_plane_consts
+            = _mesa_logbase2(ctx->Transform.ClipPlanesEnabled) + 1;
+      }
+   }
 
-   /* Make an early check for the key.
-    */
-   dri_bo_unreference(brw->vs.prog_bo);
-   brw->vs.prog_bo = brw_search_cache(&brw->cache, BRW_VS_PROG,
-                                     &key, sizeof(key),
-                                     NULL, 0,
-                                     &brw->vs.prog_data);
-   if (brw->vs.prog_bo == NULL)
-      do_vs_prog(brw, vp, &key);
-   brw->vs.constant_map = ((int8_t *)brw->vs.prog_data +
-                          sizeof(*brw->vs.prog_data));
-}
+   /* _NEW_POLYGON */
+   if (intel->gen < 6) {
+      key.copy_edgeflag = (ctx->Polygon.FrontMode != GL_FILL ||
+                           ctx->Polygon.BackMode != GL_FILL);
+   }
+
+   /* _NEW_LIGHT | _NEW_BUFFERS */
+   key.clamp_vertex_color = ctx->Light._ClampVertexColor;
+
+   /* _NEW_POINT */
+   if (intel->gen < 6 && ctx->Point.PointSprite) {
+      for (i = 0; i < 8; i++) {
+        if (ctx->Point.CoordReplace[i])
+           key.point_coord_replace |= (1 << i);
+      }
+   }
+
+   /* _NEW_TEXTURE */
+   brw_populate_sampler_prog_key_data(ctx, prog, &key.tex);
+
+   /* BRW_NEW_VERTICES */
+   if (intel->gen < 8 && !intel->is_haswell) {
+      /* Prior to Haswell, the hardware can't natively support GL_FIXED or
+       * 2_10_10_10_REV vertex formats.  Set appropriate workaround flags.
+       */
+      for (i = 0; i < VERT_ATTRIB_MAX; i++) {
+         if (!(vp->program.Base.InputsRead & BITFIELD64_BIT(i)))
+            continue;
+
+         uint8_t wa_flags = 0;
+
+         switch (brw->vb.inputs[i].glarray->Type) {
+
+         case GL_FIXED:
+            wa_flags = brw->vb.inputs[i].glarray->Size;
+            break;
+
+         case GL_INT_2_10_10_10_REV:
+            wa_flags |= BRW_ATTRIB_WA_SIGN;
+            /* fallthough */
 
+         case GL_UNSIGNED_INT_2_10_10_10_REV:
+            if (brw->vb.inputs[i].glarray->Format == GL_BGRA)
+               wa_flags |= BRW_ATTRIB_WA_BGRA;
+
+            if (brw->vb.inputs[i].glarray->Normalized)
+               wa_flags |= BRW_ATTRIB_WA_NORMALIZE;
+            else if (!brw->vb.inputs[i].glarray->Integer)
+               wa_flags |= BRW_ATTRIB_WA_SCALE;
+
+            break;
+         }
+
+         key.gl_attrib_wa_flags[i] = wa_flags;
+      }
+   }
+
+   if (!brw_search_cache(&brw->cache, BRW_VS_PROG,
+                        &key, sizeof(key),
+                        &brw->vs.prog_offset, &brw->vs.prog_data)) {
+      bool success = do_vs_prog(brw, ctx->Shader.CurrentVertexProgram,
+                               vp, &key);
+
+      assert(success);
+   }
+}
 
 /* See brw_vs.c:
  */
 const struct brw_tracked_state brw_vs_prog = {
    .dirty = {
-      .mesa  = _NEW_TRANSFORM | _NEW_POLYGON,
-      .brw   = BRW_NEW_VERTEX_PROGRAM,
+      .mesa  = (_NEW_TRANSFORM | _NEW_POLYGON | _NEW_POINT | _NEW_LIGHT |
+               _NEW_TEXTURE |
+               _NEW_BUFFERS),
+      .brw   = (BRW_NEW_VERTEX_PROGRAM |
+               BRW_NEW_VERTICES),
       .cache = 0
    },
-   .prepare = brw_upload_vs_prog
+   .emit = brw_upload_vs_prog
 };
+
+bool
+brw_vs_precompile(struct gl_context *ctx, struct gl_shader_program *prog)
+{
+   struct brw_context *brw = brw_context(ctx);
+   struct brw_vs_prog_key key;
+   uint32_t old_prog_offset = brw->vs.prog_offset;
+   struct brw_vs_prog_data *old_prog_data = brw->vs.prog_data;
+   bool success;
+
+   if (!prog->_LinkedShaders[MESA_SHADER_VERTEX])
+      return true;
+
+   struct gl_vertex_program *vp = (struct gl_vertex_program *)
+      prog->_LinkedShaders[MESA_SHADER_VERTEX]->Program;
+   struct brw_vertex_program *bvp = brw_vertex_program(vp);
+
+   memset(&key, 0, sizeof(key));
+
+   key.program_string_id = bvp->id;
+   key.clamp_vertex_color = true;
+
+   for (int i = 0; i < MAX_SAMPLERS; i++) {
+      if (vp->Base.ShadowSamplers & (1 << i)) {
+         /* Assume DEPTH_TEXTURE_MODE is the default: X, X, X, 1 */
+         key.tex.swizzles[i] =
+            MAKE_SWIZZLE4(SWIZZLE_X, SWIZZLE_X, SWIZZLE_X, SWIZZLE_ONE);
+      } else {
+         /* Color sampler: assume no swizzling. */
+         key.tex.swizzles[i] = SWIZZLE_XYZW;
+      }
+   }
+
+   success = do_vs_prog(brw, prog, bvp, &key);
+
+   brw->vs.prog_offset = old_prog_offset;
+   brw->vs.prog_data = old_prog_data;
+
+   return success;
+}
+
+void
+brw_vs_prog_data_free(const void *in_prog_data)
+{
+   const struct brw_vs_prog_data *prog_data = in_prog_data;
+
+   ralloc_free((void *)prog_data->param);
+   ralloc_free((void *)prog_data->pull_param);
+}