i965: Use sample barycentric coordinates with per sample shading
[mesa.git] / src / mesa / drivers / dri / i965 / brw_wm.c
index 289156705a0c794f89e7456903e6e5f7642a9fd5..a6b558fd6a245ee51c711bd1a6e88f942500fdd6 100644 (file)
@@ -1,8 +1,8 @@
 /*
  Copyright (C) Intel Corp.  2006.  All Rights Reserved.
- Intel funded Tungsten Graphics (http://www.tungstengraphics.com) to
+ Intel funded Tungsten Graphics to
  develop this 3D driver.
+
  Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
  a copy of this software and associated documentation files (the
  "Software"), to deal in the Software without restriction, including
  distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
  permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
  the following conditions:
+
  The above copyright notice and this permission notice (including the
  next paragraph) shall be included in all copies or substantial
  portions of the Software.
+
  THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.
  LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION
  OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION
  WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
+
  **********************************************************************/
  /*
   * Authors:
-  *   Keith Whitwell <keith@tungstengraphics.com>
+  *   Keith Whitwell <keithw@vmware.com>
   */
-             
+
 #include "brw_context.h"
 #include "brw_wm.h"
 #include "brw_state.h"
+#include "main/enums.h"
 #include "main/formats.h"
 #include "main/fbobject.h"
 #include "main/samplerobj.h"
 #include "program/prog_parameter.h"
+#include "program/program.h"
+#include "intel_mipmap_tree.h"
 
 #include "glsl/ralloc.h"
 
@@ -46,6 +49,7 @@
 static unsigned
 brw_compute_barycentric_interp_modes(struct brw_context *brw,
                                      bool shade_model_flat,
+                                     bool persample_shading,
                                      const struct gl_fragment_program *fprog)
 {
    unsigned barycentric_interp_modes = 0;
@@ -55,18 +59,20 @@ brw_compute_barycentric_interp_modes(struct brw_context *brw,
     * modes are in use, and set the appropriate bits in
     * barycentric_interp_modes.
     */
-   for (attr = 0; attr < FRAG_ATTRIB_MAX; ++attr) {
+   for (attr = 0; attr < VARYING_SLOT_MAX; ++attr) {
       enum glsl_interp_qualifier interp_qualifier =
          fprog->InterpQualifier[attr];
       bool is_centroid = fprog->IsCentroid & BITFIELD64_BIT(attr);
-      bool is_gl_Color = attr == FRAG_ATTRIB_COL0 || attr == FRAG_ATTRIB_COL1;
+      bool is_sample = (fprog->IsSample & BITFIELD64_BIT(attr)) ||
+         persample_shading;
+      bool is_gl_Color = attr == VARYING_SLOT_COL0 || attr == VARYING_SLOT_COL1;
 
       /* Ignore unused inputs. */
       if (!(fprog->Base.InputsRead & BITFIELD64_BIT(attr)))
          continue;
 
       /* Ignore WPOS and FACE, because they don't require interpolation. */
-      if (attr == FRAG_ATTRIB_WPOS || attr == FRAG_ATTRIB_FACE)
+      if (attr == VARYING_SLOT_POS || attr == VARYING_SLOT_FACE)
          continue;
 
       /* Determine the set (or sets) of barycentric coordinates needed to
@@ -79,8 +85,12 @@ brw_compute_barycentric_interp_modes(struct brw_context *brw,
          if (is_centroid) {
             barycentric_interp_modes |=
                1 << BRW_WM_NONPERSPECTIVE_CENTROID_BARYCENTRIC;
+         } else if (is_sample) {
+            barycentric_interp_modes |=
+               1 << BRW_WM_NONPERSPECTIVE_SAMPLE_BARYCENTRIC;
          }
-         if (!is_centroid || brw->needs_unlit_centroid_workaround) {
+         if ((!is_centroid && !is_sample) ||
+             brw->needs_unlit_centroid_workaround) {
             barycentric_interp_modes |=
                1 << BRW_WM_NONPERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC;
          }
@@ -90,8 +100,12 @@ brw_compute_barycentric_interp_modes(struct brw_context *brw,
          if (is_centroid) {
             barycentric_interp_modes |=
                1 << BRW_WM_PERSPECTIVE_CENTROID_BARYCENTRIC;
+         } else if (is_sample) {
+            barycentric_interp_modes |=
+               1 << BRW_WM_PERSPECTIVE_SAMPLE_BARYCENTRIC;
          }
-         if (!is_centroid || brw->needs_unlit_centroid_workaround) {
+         if ((!is_centroid && !is_sample) ||
+             brw->needs_unlit_centroid_workaround) {
             barycentric_interp_modes |=
                1 << BRW_WM_PERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC;
          }
@@ -102,13 +116,12 @@ brw_compute_barycentric_interp_modes(struct brw_context *brw,
 }
 
 bool
-brw_wm_prog_data_compare(const void *in_a, const void *in_b,
-                         int aux_size, const void *in_key)
+brw_wm_prog_data_compare(const void *in_a, const void *in_b)
 {
    const struct brw_wm_prog_data *a = in_a;
    const struct brw_wm_prog_data *b = in_b;
 
-   /* Compare all the struct up to the pointers. */
+   /* Compare all the struct (including the base) up to the pointers. */
    if (memcmp(a, b, offsetof(struct brw_wm_prog_data, param)))
       return false;
 
@@ -140,7 +153,6 @@ bool do_wm_prog(struct brw_context *brw,
                struct brw_fragment_program *fp,
                struct brw_wm_prog_key *key)
 {
-   struct intel_context *intel = &brw->intel;
    struct brw_wm_compile *c;
    const GLuint *program;
    struct gl_shader *fs = NULL;
@@ -170,6 +182,7 @@ bool do_wm_prog(struct brw_context *brw,
 
    c->prog_data.barycentric_interp_modes =
       brw_compute_barycentric_interp_modes(brw, c->key.flat_shade,
+                                           c->key.persample_shading,
                                            &fp->program);
 
    program = brw_wm_fs_emit(brw, c, &fp->program, prog, &program_size);
@@ -184,7 +197,7 @@ bool do_wm_prog(struct brw_context *brw,
 
       c->prog_data.total_scratch = brw_get_scratch_size(c->last_scratch);
 
-      brw_get_scratch_bo(intel, &brw->wm.scratch_bo,
+      brw_get_scratch_bo(brw, &brw->wm.base.scratch_bo,
                         c->prog_data.total_scratch * brw->max_wm_threads);
    }
 
@@ -195,7 +208,7 @@ bool do_wm_prog(struct brw_context *brw,
                    &c->key, sizeof(c->key),
                    program, program_size,
                    &c->prog_data, sizeof(c->prog_data),
-                   &brw->wm.prog_offset, &brw->wm.prog_data);
+                   &brw->wm.base.prog_offset, &brw->wm.prog_data);
 
    ralloc_free(c);
 
@@ -203,7 +216,7 @@ bool do_wm_prog(struct brw_context *brw,
 }
 
 static bool
-key_debug(const char *name, int a, int b)
+key_debug(struct brw_context *brw, const char *name, int a, int b)
 {
    if (a != b) {
       perf_debug("  %s %d->%d\n", name, a, b);
@@ -214,25 +227,28 @@ key_debug(const char *name, int a, int b)
 }
 
 bool
-brw_debug_recompile_sampler_key(const struct brw_sampler_prog_key_data *old_key,
+brw_debug_recompile_sampler_key(struct brw_context *brw,
+                                const struct brw_sampler_prog_key_data *old_key,
                                 const struct brw_sampler_prog_key_data *key)
 {
    bool found = false;
 
    for (unsigned int i = 0; i < MAX_SAMPLERS; i++) {
-      found |= key_debug("EXT_texture_swizzle or DEPTH_TEXTURE_MODE",
+      found |= key_debug(brw, "EXT_texture_swizzle or DEPTH_TEXTURE_MODE",
                          old_key->swizzles[i], key->swizzles[i]);
    }
-   found |= key_debug("GL_CLAMP enabled on any texture unit's 1st coordinate",
+   found |= key_debug(brw, "GL_CLAMP enabled on any texture unit's 1st coordinate",
                       old_key->gl_clamp_mask[0], key->gl_clamp_mask[0]);
-   found |= key_debug("GL_CLAMP enabled on any texture unit's 2nd coordinate",
+   found |= key_debug(brw, "GL_CLAMP enabled on any texture unit's 2nd coordinate",
                       old_key->gl_clamp_mask[1], key->gl_clamp_mask[1]);
-   found |= key_debug("GL_CLAMP enabled on any texture unit's 3rd coordinate",
+   found |= key_debug(brw, "GL_CLAMP enabled on any texture unit's 3rd coordinate",
                       old_key->gl_clamp_mask[2], key->gl_clamp_mask[2]);
-   found |= key_debug("GL_MESA_ycbcr texturing\n",
+   found |= key_debug(brw, "GL_MESA_ycbcr texturing\n",
                       old_key->yuvtex_mask, key->yuvtex_mask);
-   found |= key_debug("GL_MESA_ycbcr UV swapping\n",
+   found |= key_debug(brw, "GL_MESA_ycbcr UV swapping\n",
                       old_key->yuvtex_swap_mask, key->yuvtex_swap_mask);
+   found |= key_debug(brw, "gather channel quirk on any texture unit",
+                      old_key->gather_channel_quirk_mask, key->gather_channel_quirk_mask);
 
    return found;
 }
@@ -262,25 +278,37 @@ brw_wm_debug_recompile(struct brw_context *brw,
    }
 
    if (!c) {
-      perf_debug("  Didn't find previous compile in the shader cache for "
-                 "debug\n");
+      perf_debug("  Didn't find previous compile in the shader cache for debug\n");
       return;
    }
 
-   found |= key_debug("alphatest, computed depth, depth test, or depth write",
+   found |= key_debug(brw, "alphatest, computed depth, depth test, or "
+                      "depth write",
                       old_key->iz_lookup, key->iz_lookup);
-   found |= key_debug("depth statistics", old_key->stats_wm, key->stats_wm);
-   found |= key_debug("flat shading", old_key->flat_shade, key->flat_shade);
-   found |= key_debug("number of color buffers", old_key->nr_color_regions, key->nr_color_regions);
-   found |= key_debug("sample alpha to coverage", old_key->sample_alpha_to_coverage, key->sample_alpha_to_coverage);
-   found |= key_debug("rendering to FBO", old_key->render_to_fbo, key->render_to_fbo);
-   found |= key_debug("fragment color clamping", old_key->clamp_fragment_color, key->clamp_fragment_color);
-   found |= key_debug("line smoothing", old_key->line_aa, key->line_aa);
-   found |= key_debug("proj_attrib_mask", old_key->proj_attrib_mask, key->proj_attrib_mask);
-   found |= key_debug("renderbuffer height", old_key->drawable_height, key->drawable_height);
-   found |= key_debug("vertex shader outputs", old_key->vp_outputs_written, key->vp_outputs_written);
-
-   found |= brw_debug_recompile_sampler_key(&old_key->tex, &key->tex);
+   found |= key_debug(brw, "depth statistics",
+                      old_key->stats_wm, key->stats_wm);
+   found |= key_debug(brw, "flat shading",
+                      old_key->flat_shade, key->flat_shade);
+   found |= key_debug(brw, "number of color buffers",
+                      old_key->nr_color_regions, key->nr_color_regions);
+   found |= key_debug(brw, "MRT alpha test or alpha-to-coverage",
+                      old_key->replicate_alpha, key->replicate_alpha);
+   found |= key_debug(brw, "rendering to FBO",
+                      old_key->render_to_fbo, key->render_to_fbo);
+   found |= key_debug(brw, "fragment color clamping",
+                      old_key->clamp_fragment_color, key->clamp_fragment_color);
+   found |= key_debug(brw, "line smoothing",
+                      old_key->line_aa, key->line_aa);
+   found |= key_debug(brw, "renderbuffer height",
+                      old_key->drawable_height, key->drawable_height);
+   found |= key_debug(brw, "input slots valid",
+                      old_key->input_slots_valid, key->input_slots_valid);
+   found |= key_debug(brw, "mrt alpha test function",
+                      old_key->alpha_test_func, key->alpha_test_func);
+   found |= key_debug(brw, "mrt alpha test reference value",
+                      old_key->alpha_test_ref, key->alpha_test_ref);
+
+   found |= brw_debug_recompile_sampler_key(brw, &old_key->tex, &key->tex);
 
    if (!found) {
       perf_debug("  Something else\n");
@@ -290,11 +318,12 @@ brw_wm_debug_recompile(struct brw_context *brw,
 void
 brw_populate_sampler_prog_key_data(struct gl_context *ctx,
                                   const struct gl_program *prog,
+                                   unsigned sampler_count,
                                   struct brw_sampler_prog_key_data *key)
 {
-   struct intel_context *intel = intel_context(ctx);
+   struct brw_context *brw = brw_context(ctx);
 
-   for (int s = 0; s < MAX_SAMPLERS; s++) {
+   for (int s = 0; s < sampler_count; s++) {
       key->swizzles[s] = SWIZZLE_NOOP;
 
       if (!(prog->SamplersUsed & (1 << s)))
@@ -315,8 +344,8 @@ brw_populate_sampler_prog_key_data(struct gl_context *ctx,
          /* Haswell handles texture swizzling as surface format overrides
           * (except for GL_ALPHA); all other platforms need MOVs in the shader.
           */
-         if (!intel->is_haswell || alpha_depth)
-            key->swizzles[s] = brw_get_texture_swizzle(t);
+         if (alpha_depth || (brw->gen < 8 && !brw->is_haswell))
+            key->swizzles[s] = brw_get_texture_swizzle(ctx, t);
 
         if (img->InternalFormat == GL_YCBCR_MESA) {
            key->yuvtex_mask |= 1 << s;
@@ -333,6 +362,25 @@ brw_populate_sampler_prog_key_data(struct gl_context *ctx,
            if (sampler->WrapR == GL_CLAMP)
               key->gl_clamp_mask[2] |= 1 << s;
         }
+
+         /* gather4's channel select for green from RG32F is broken;
+          * requires a shader w/a on IVB; fixable with just SCS on HSW. */
+         if (brw->gen == 7 && !brw->is_haswell && prog->UsesGather) {
+            if (img->InternalFormat == GL_RG32F)
+               key->gather_channel_quirk_mask |= 1 << s;
+         }
+
+         /* If this is a multisample sampler, and uses the CMS MSAA layout,
+          * then we need to emit slightly different code to first sample the
+          * MCS surface.
+          */
+         struct intel_texture_object *intel_tex =
+            intel_texture_object((struct gl_texture_object *)t);
+
+         if (brw->gen >= 7 &&
+             intel_tex->mt->msaa_layout == INTEL_MSAA_LAYOUT_CMS) {
+            key->compressed_multisample_layout_mask |= 1 << s;
+         }
       }
    }
 }
@@ -340,21 +388,21 @@ brw_populate_sampler_prog_key_data(struct gl_context *ctx,
 static void brw_wm_populate_key( struct brw_context *brw,
                                 struct brw_wm_prog_key *key )
 {
-   struct gl_context *ctx = &brw->intel.ctx;
-   struct intel_context *intel = &brw->intel;
+   struct gl_context *ctx = &brw->ctx;
    /* BRW_NEW_FRAGMENT_PROGRAM */
-   const struct brw_fragment_program *fp = 
+   const struct brw_fragment_program *fp =
       (struct brw_fragment_program *)brw->fragment_program;
    const struct gl_program *prog = (struct gl_program *) brw->fragment_program;
    GLuint lookup = 0;
    GLuint line_aa;
    bool program_uses_dfdy = fp->program.UsesDFdy;
+   bool multisample_fbo = ctx->DrawBuffer->Visual.samples > 1;
 
    memset(key, 0, sizeof(*key));
 
    /* Build the index for table lookup
     */
-   if (intel->gen < 6) {
+   if (brw->gen < 6) {
       /* _NEW_COLOR */
       if (fp->program.UsesKill || ctx->Color.AlphaEnabled)
         lookup |= IZ_PS_KILL_ALPHATEST_BIT;
@@ -369,7 +417,7 @@ static void brw_wm_populate_key( struct brw_context *brw,
       if (ctx->Depth.Test && ctx->Depth.Mask) /* ?? */
         lookup |= IZ_DEPTH_WRITE_ENABLE_BIT;
 
-      /* _NEW_STENCIL */
+      /* _NEW_STENCIL | _NEW_BUFFERS */
       if (ctx->Stencil._Enabled) {
         lookup |= IZ_STENCIL_TEST_ENABLE_BIT;
 
@@ -384,10 +432,10 @@ static void brw_wm_populate_key( struct brw_context *brw,
 
    /* _NEW_LINE, _NEW_POLYGON, BRW_NEW_REDUCED_PRIMITIVE */
    if (ctx->Line.SmoothFlag) {
-      if (brw->intel.reduced_primitive == GL_LINES) {
+      if (brw->reduced_primitive == GL_LINES) {
         line_aa = AA_ALWAYS;
       }
-      else if (brw->intel.reduced_primitive == GL_TRIANGLES) {
+      else if (brw->reduced_primitive == GL_TRIANGLES) {
         if (ctx->Polygon.FrontMode == GL_LINE) {
            line_aa = AA_SOMETIMES;
 
@@ -408,17 +456,17 @@ static void brw_wm_populate_key( struct brw_context *brw,
 
    key->line_aa = line_aa;
 
-   if (intel->gen < 6)
-      key->stats_wm = brw->intel.stats_wm;
+   /* _NEW_HINT */
+   if (brw->disable_derivative_optimization) {
+      key->high_quality_derivatives =
+         ctx->Hint.FragmentShaderDerivative != GL_FASTEST;
+   } else {
+      key->high_quality_derivatives =
+         ctx->Hint.FragmentShaderDerivative == GL_NICEST;
+   }
 
-   /* BRW_NEW_WM_INPUT_DIMENSIONS */
-   /* Only set this for fixed function.  The optimization it enables isn't
-    * useful for programs using shaders.
-    */
-   if (ctx->Shader.CurrentFragmentProgram)
-      key->proj_attrib_mask = 0xffffffff;
-   else
-      key->proj_attrib_mask = brw->wm.input_size_masks[4-1];
+   if (brw->gen < 6)
+      key->stats_wm = brw->stats_wm;
 
    /* _NEW_LIGHT */
    key->flat_shade = (ctx->Light.ShadeModel == GL_FLAT);
@@ -427,7 +475,8 @@ static void brw_wm_populate_key( struct brw_context *brw,
    key->clamp_fragment_color = ctx->Color._ClampFragmentColor;
 
    /* _NEW_TEXTURE */
-   brw_populate_sampler_prog_key_data(ctx, prog, &key->tex);
+   brw_populate_sampler_prog_key_data(ctx, prog, brw->wm.base.sampler_count,
+                                      &key->tex);
 
    /* _NEW_BUFFERS */
    /*
@@ -450,22 +499,51 @@ static void brw_wm_populate_key( struct brw_context *brw,
     * For DRI2 the origin_x/y will always be (0,0) but we still need the
     * drawable height in order to invert the Y axis.
     */
-   if (fp->program.Base.InputsRead & FRAG_BIT_WPOS) {
+   if (fp->program.Base.InputsRead & VARYING_BIT_POS) {
       key->drawable_height = ctx->DrawBuffer->Height;
    }
 
-   if ((fp->program.Base.InputsRead & FRAG_BIT_WPOS) || program_uses_dfdy) {
+   if ((fp->program.Base.InputsRead & VARYING_BIT_POS) || program_uses_dfdy) {
       key->render_to_fbo = _mesa_is_user_fbo(ctx->DrawBuffer);
    }
 
    /* _NEW_BUFFERS */
    key->nr_color_regions = ctx->DrawBuffer->_NumColorDrawBuffers;
-  /* _NEW_MULTISAMPLE */
-   key->sample_alpha_to_coverage = ctx->Multisample.SampleAlphaToCoverage;
 
-   /* CACHE_NEW_VS_PROG */
-   if (intel->gen < 6)
-      key->vp_outputs_written = brw->vs.prog_data->outputs_written;
+   /* _NEW_MULTISAMPLE, _NEW_COLOR, _NEW_BUFFERS */
+   key->replicate_alpha = ctx->DrawBuffer->_NumColorDrawBuffers > 1 &&
+      (ctx->Multisample.SampleAlphaToCoverage || ctx->Color.AlphaEnabled);
+
+   /* _NEW_BUFFERS _NEW_MULTISAMPLE */
+   /* Ignore sample qualifier while computing this flag. */
+   key->persample_shading =
+      _mesa_get_min_invocations_per_fragment(ctx, &fp->program, true) > 1;
+
+   key->compute_pos_offset =
+      _mesa_get_min_invocations_per_fragment(ctx, &fp->program, false) > 1 &&
+      fp->program.Base.SystemValuesRead & SYSTEM_BIT_SAMPLE_POS;
+
+   key->compute_sample_id =
+      multisample_fbo &&
+      ctx->Multisample.Enabled &&
+      (fp->program.Base.SystemValuesRead & SYSTEM_BIT_SAMPLE_ID);
+
+   /* BRW_NEW_VUE_MAP_GEOM_OUT */
+   if (brw->gen < 6 || _mesa_bitcount_64(fp->program.Base.InputsRead &
+                                         BRW_FS_VARYING_INPUT_MASK) > 16)
+      key->input_slots_valid = brw->vue_map_geom_out.slots_valid;
+
+
+   /* _NEW_COLOR | _NEW_BUFFERS */
+   /* Pre-gen6, the hardware alpha test always used each render
+    * target's alpha to do alpha test, as opposed to render target 0's alpha
+    * like GL requires.  Fix that by building the alpha test into the
+    * shader, and we'll skip enabling the fixed function alpha test.
+    */
+   if (brw->gen < 6 && ctx->DrawBuffer->_NumColorDrawBuffers > 1 && ctx->Color.AlphaEnabled) {
+      key->alpha_test_func = ctx->Color.AlphaFunc;
+      key->alpha_test_ref = ctx->Color.AlphaRef;
+   }
 
    /* The unique fragment program ID */
    key->program_string_id = fp->id;
@@ -475,8 +553,7 @@ static void brw_wm_populate_key( struct brw_context *brw,
 static void
 brw_upload_wm_prog(struct brw_context *brw)
 {
-   struct intel_context *intel = &brw->intel;
-   struct gl_context *ctx = &intel->ctx;
+   struct gl_context *ctx = &brw->ctx;
    struct brw_wm_prog_key key;
    struct brw_fragment_program *fp = (struct brw_fragment_program *)
       brw->fragment_program;
@@ -485,12 +562,13 @@ brw_upload_wm_prog(struct brw_context *brw)
 
    if (!brw_search_cache(&brw->cache, BRW_WM_PROG,
                         &key, sizeof(key),
-                        &brw->wm.prog_offset, &brw->wm.prog_data)) {
+                        &brw->wm.base.prog_offset, &brw->wm.prog_data)) {
       bool success = do_wm_prog(brw, ctx->Shader._CurrentFragmentProgram, fp,
                                &key);
       (void) success;
       assert(success);
    }
+   brw->wm.base.prog_data = &brw->wm.prog_data->base;
 }
 
 
@@ -501,15 +579,16 @@ const struct brw_tracked_state brw_wm_prog = {
                _NEW_STENCIL |
                _NEW_POLYGON |
                _NEW_LINE |
+               _NEW_HINT |
                _NEW_LIGHT |
                _NEW_FRAG_CLAMP |
                _NEW_BUFFERS |
                _NEW_TEXTURE |
                _NEW_MULTISAMPLE),
       .brw   = (BRW_NEW_FRAGMENT_PROGRAM |
-               BRW_NEW_WM_INPUT_DIMENSIONS |
-               BRW_NEW_REDUCED_PRIMITIVE),
-      .cache = CACHE_NEW_VS_PROG,
+               BRW_NEW_REDUCED_PRIMITIVE |
+                BRW_NEW_VUE_MAP_GEOM_OUT |
+                BRW_NEW_STATS_WM)
    },
    .emit = brw_upload_wm_prog
 };