i965/fs: Migrate FS gl_SamplePosition/ID computation code to the IR builder.
[mesa.git] / src / mesa / drivers / dri / i965 / gen6_sf_state.c
index 55a70bea62f57a89ce73dfd317eb2bbb8f3aed0a..e445ce256000cc016d76de546e55c50f9b78dbb8 100644 (file)
 #include "brw_defines.h"
 #include "brw_util.h"
 #include "main/macros.h"
+#include "main/fbobject.h"
 #include "intel_batchbuffer.h"
 
+/**
+ * Determine the appropriate attribute override value to store into the
+ * 3DSTATE_SF structure for a given fragment shader attribute.  The attribute
+ * override value contains two pieces of information: the location of the
+ * attribute in the VUE (relative to urb_entry_read_offset, see below), and a
+ * flag indicating whether to "swizzle" the attribute based on the direction
+ * the triangle is facing.
+ *
+ * If an attribute is "swizzled", then the given VUE location is used for
+ * front-facing triangles, and the VUE location that immediately follows is
+ * used for back-facing triangles.  We use this to implement the mapping from
+ * gl_FrontColor/gl_BackColor to gl_Color.
+ *
+ * urb_entry_read_offset is the offset into the VUE at which the SF unit is
+ * being instructed to begin reading attribute data.  It can be set to a
+ * nonzero value to prevent the SF unit from wasting time reading elements of
+ * the VUE that are not needed by the fragment shader.  It is measured in
+ * 256-bit increments.
+ */
 static uint32_t
-get_attr_override(struct brw_context *brw, int fs_attr)
+get_attr_override(const struct brw_vue_map *vue_map, int urb_entry_read_offset,
+                  int fs_attr, bool two_side_color, uint32_t *max_source_attr)
 {
-   int attr_index = 0, i, vs_attr;
-
-   if (fs_attr <= FRAG_ATTRIB_TEX7)
-      vs_attr = fs_attr;
-   else if (fs_attr == FRAG_ATTRIB_FACE)
-      vs_attr = 0; /* XXX */
-   else if (fs_attr == FRAG_ATTRIB_PNTC)
-      vs_attr = 0; /* XXX */
-   else {
-      assert(fs_attr >= FRAG_ATTRIB_VAR0);
-      vs_attr = fs_attr - FRAG_ATTRIB_VAR0 + VERT_RESULT_VAR0;
+   /* Find the VUE slot for this attribute. */
+   int slot = vue_map->varying_to_slot[fs_attr];
+
+   /* If there was only a back color written but not front, use back
+    * as the color instead of undefined
+    */
+   if (slot == -1 && fs_attr == VARYING_SLOT_COL0)
+      slot = vue_map->varying_to_slot[VARYING_SLOT_BFC0];
+   if (slot == -1 && fs_attr == VARYING_SLOT_COL1)
+      slot = vue_map->varying_to_slot[VARYING_SLOT_BFC1];
+
+   if (slot == -1) {
+      /* This attribute does not exist in the VUE--that means that the vertex
+       * shader did not write to it.  This means that either:
+       *
+       * (a) This attribute is a texture coordinate, and it is going to be
+       * replaced with point coordinates (as a consequence of a call to
+       * glTexEnvi(GL_POINT_SPRITE, GL_COORD_REPLACE, GL_TRUE)), so the
+       * hardware will ignore whatever attribute override we supply.
+       *
+       * (b) This attribute is read by the fragment shader but not written by
+       * the vertex shader, so its value is undefined.  Therefore the
+       * attribute override we supply doesn't matter.
+       *
+       * (c) This attribute is gl_PrimitiveID, and it wasn't written by the
+       * previous shader stage.
+       *
+       * Note that we don't have to worry about the cases where the attribute
+       * is gl_PointCoord or is undergoing point sprite coordinate
+       * replacement, because in those cases, this function isn't called.
+       *
+       * In case (c), we need to program the attribute overrides so that the
+       * primitive ID will be stored in this slot.  In every other case, the
+       * attribute override we supply doesn't matter.  So just go ahead and
+       * program primitive ID in every case.
+       */
+      return (ATTRIBUTE_0_OVERRIDE_W |
+              ATTRIBUTE_0_OVERRIDE_Z |
+              ATTRIBUTE_0_OVERRIDE_Y |
+              ATTRIBUTE_0_OVERRIDE_X |
+              (ATTRIBUTE_CONST_PRIM_ID << ATTRIBUTE_0_CONST_SOURCE_SHIFT));
    }
 
-   /* Find the source index (0 = first attribute after the 4D position)
-    * for this output attribute.  attr is currently a VERT_RESULT_* but should
-    * be FRAG_ATTRIB_*.
+   /* Compute the location of the attribute relative to urb_entry_read_offset.
+    * Each increment of urb_entry_read_offset represents a 256-bit value, so
+    * it counts for two 128-bit VUE slots.
+    */
+   int source_attr = slot - 2 * urb_entry_read_offset;
+   assert(source_attr >= 0 && source_attr < 32);
+
+   /* If we are doing two-sided color, and the VUE slot following this one
+    * represents a back-facing color, then we need to instruct the SF unit to
+    * do back-facing swizzling.
     */
-   for (i = 1; i < vs_attr; i++) {
-      if (brw->vs.prog_data->outputs_written & BITFIELD64_BIT(i))
-        attr_index++;
+   bool swizzling = two_side_color &&
+      ((vue_map->slot_to_varying[slot] == VARYING_SLOT_COL0 &&
+        vue_map->slot_to_varying[slot+1] == VARYING_SLOT_BFC0) ||
+       (vue_map->slot_to_varying[slot] == VARYING_SLOT_COL1 &&
+        vue_map->slot_to_varying[slot+1] == VARYING_SLOT_BFC1));
+
+   /* Update max_source_attr.  If swizzling, the SF will read this slot + 1. */
+   if (*max_source_attr < source_attr + swizzling)
+      *max_source_attr = source_attr + swizzling;
+
+   if (swizzling) {
+      return source_attr |
+         (ATTRIBUTE_SWIZZLE_INPUTATTR_FACING << ATTRIBUTE_SWIZZLE_SHIFT);
+   }
+
+   return source_attr;
+}
+
+
+static bool
+is_drawing_points(const struct brw_context *brw)
+{
+   /* Determine if the primitives *reaching the SF* are points */
+   /* _NEW_POLYGON */
+   if (brw->ctx.Polygon.FrontMode == GL_POINT ||
+       brw->ctx.Polygon.BackMode == GL_POINT) {
+      return true;
+   }
+
+   if (brw->geometry_program) {
+      /* BRW_NEW_GEOMETRY_PROGRAM */
+      return brw->geometry_program->OutputType == GL_POINTS;
+   } else {
+      /* BRW_NEW_PRIMITIVE */
+      return brw->primitive == _3DPRIM_POINTLIST;
+   }
+}
+
+
+/**
+ * Create the mapping from the FS inputs we produce to the previous pipeline
+ * stage (GS or VS) outputs they source from.
+ */
+void
+calculate_attr_overrides(const struct brw_context *brw,
+                         uint16_t *attr_overrides,
+                         uint32_t *point_sprite_enables,
+                         uint32_t *flat_enables,
+                         uint32_t *urb_entry_read_length)
+{
+   const int urb_entry_read_offset = BRW_SF_URB_ENTRY_READ_OFFSET;
+   uint32_t max_source_attr = 0;
+
+   *point_sprite_enables = 0;
+   *flat_enables = 0;
+
+   /* _NEW_LIGHT */
+   bool shade_model_flat = brw->ctx.Light.ShadeModel == GL_FLAT;
+
+   /* From the Ivybridge PRM, Vol 2 Part 1, 3DSTATE_SBE,
+    * description of dw10 Point Sprite Texture Coordinate Enable:
+    *
+    * "This field must be programmed to zero when non-point primitives
+    * are rendered."
+    *
+    * The SandyBridge PRM doesn't explicitly say that point sprite enables
+    * must be programmed to zero when rendering non-point primitives, but
+    * the IvyBridge PRM does, and if we don't, we get garbage.
+    *
+    * This is not required on Haswell, as the hardware ignores this state
+    * when drawing non-points -- although we do still need to be careful to
+    * correctly set the attr overrides.
+    */
+   /* BRW_NEW_PRIMITIVE | BRW_NEW_GEOMETRY_PROGRAM */
+   bool drawing_points = is_drawing_points(brw);
+
+   /* Initialize all the attr_overrides to 0.  In the loop below we'll modify
+    * just the ones that correspond to inputs used by the fs.
+    */
+   memset(attr_overrides, 0, 16*sizeof(*attr_overrides));
+
+   for (int attr = 0; attr < VARYING_SLOT_MAX; attr++) {
+      /* BRW_NEW_FRAGMENT_PROGRAM */
+      enum glsl_interp_qualifier interp_qualifier =
+         brw->fragment_program->InterpQualifier[attr];
+      bool is_gl_Color = attr == VARYING_SLOT_COL0 || attr == VARYING_SLOT_COL1;
+      /* BRW_NEW_FS_PROG_DATA */
+      int input_index = brw->wm.prog_data->urb_setup[attr];
+
+      if (input_index < 0)
+        continue;
+
+      /* _NEW_POINT */
+      bool point_sprite = false;
+      if (drawing_points) {
+         if (brw->ctx.Point.PointSprite &&
+             (attr >= VARYING_SLOT_TEX0 && attr <= VARYING_SLOT_TEX7) &&
+             brw->ctx.Point.CoordReplace[attr - VARYING_SLOT_TEX0]) {
+            point_sprite = true;
+         }
+
+         if (attr == VARYING_SLOT_PNTC)
+            point_sprite = true;
+
+         if (point_sprite)
+            *point_sprite_enables |= (1 << input_index);
+      }
+
+      /* flat shading */
+      if (interp_qualifier == INTERP_QUALIFIER_FLAT ||
+          (shade_model_flat && is_gl_Color &&
+           interp_qualifier == INTERP_QUALIFIER_NONE))
+         *flat_enables |= (1 << input_index);
+
+      /* BRW_NEW_VUE_MAP_GEOM_OUT | _NEW_LIGHT | _NEW_PROGRAM */
+      uint16_t attr_override = point_sprite ? 0 :
+         get_attr_override(&brw->vue_map_geom_out,
+                          urb_entry_read_offset, attr,
+                           brw->ctx.VertexProgram._TwoSideEnabled,
+                           &max_source_attr);
+
+      /* The hardware can only do the overrides on 16 overrides at a
+       * time, and the other up to 16 have to be lined up so that the
+       * input index = the output index.  We'll need to do some
+       * tweaking to make sure that's the case.
+       */
+      if (input_index < 16)
+         attr_overrides[input_index] = attr_override;
+      else
+         assert(attr_override == input_index);
    }
 
-   return attr_index;
+   /* From the Sandy Bridge PRM, Volume 2, Part 1, documentation for
+    * 3DSTATE_SF DWord 1 bits 15:11, "Vertex URB Entry Read Length":
+    *
+    * "This field should be set to the minimum length required to read the
+    *  maximum source attribute.  The maximum source attribute is indicated
+    *  by the maximum value of the enabled Attribute # Source Attribute if
+    *  Attribute Swizzle Enable is set, Number of Output Attributes-1 if
+    *  enable is not set.
+    *  read_length = ceiling((max_source_attr + 1) / 2)
+    *
+    *  [errata] Corruption/Hang possible if length programmed larger than
+    *  recommended"
+    *
+    * Similar text exists for Ivy Bridge.
+    */
+   *urb_entry_read_length = ALIGN(max_source_attr + 1, 2) / 2;
 }
 
+
 static void
 upload_sf_state(struct brw_context *brw)
 {
-   struct intel_context *intel = &brw->intel;
-   struct gl_context *ctx = &intel->ctx;
-   /* CACHE_NEW_VS_PROG */
-   uint32_t num_inputs = brw_count_bits(brw->vs.prog_data->outputs_written);
-   uint32_t num_outputs = brw_count_bits(brw->fragment_program->Base.InputsRead);
-   uint32_t dw1, dw2, dw3, dw4, dw16;
+   struct gl_context *ctx = &brw->ctx;
+   /* BRW_NEW_FS_PROG_DATA */
+   uint32_t num_outputs = brw->wm.prog_data->num_varying_inputs;
+   uint32_t dw1, dw2, dw3, dw4;
+   uint32_t point_sprite_enables;
+   uint32_t flat_enables;
    int i;
    /* _NEW_BUFFER */
-   GLboolean render_to_fbo = brw->intel.ctx.DrawBuffer->Name != 0;
-   int attr = 0;
-
-   dw1 =
-      GEN6_SF_SWIZZLE_ENABLE |
-      num_outputs << GEN6_SF_NUM_OUTPUTS_SHIFT |
-      (num_inputs + 1) / 2 << GEN6_SF_URB_ENTRY_READ_LENGTH_SHIFT |
-      1 << GEN6_SF_URB_ENTRY_READ_OFFSET_SHIFT;
-   dw2 = GEN6_SF_VIEWPORT_TRANSFORM_ENABLE |
-      GEN6_SF_STATISTICS_ENABLE;
+   bool render_to_fbo = _mesa_is_user_fbo(ctx->DrawBuffer);
+   bool multisampled_fbo = ctx->DrawBuffer->Visual.samples > 1;
+
+   const int urb_entry_read_offset = BRW_SF_URB_ENTRY_READ_OFFSET;
+   float point_size;
+   uint16_t attr_overrides[16];
+   uint32_t point_sprite_origin;
+
+   dw1 = GEN6_SF_SWIZZLE_ENABLE | num_outputs << GEN6_SF_NUM_OUTPUTS_SHIFT;
+   dw2 = GEN6_SF_STATISTICS_ENABLE;
+
+   if (brw->sf.viewport_transform_enable)
+       dw2 |= GEN6_SF_VIEWPORT_TRANSFORM_ENABLE;
+
    dw3 = 0;
    dw4 = 0;
-   dw16 = 0;
 
    /* _NEW_POLYGON */
-   if ((ctx->Polygon.FrontFace == GL_CCW) ^ render_to_fbo)
+   if (ctx->Polygon._FrontBit == render_to_fbo)
       dw2 |= GEN6_SF_WINDING_CCW;
 
    if (ctx->Polygon.OffsetFill)
        dw2 |= GEN6_SF_GLOBAL_DEPTH_OFFSET_SOLID;
 
+   if (ctx->Polygon.OffsetLine)
+       dw2 |= GEN6_SF_GLOBAL_DEPTH_OFFSET_WIREFRAME;
+
+   if (ctx->Polygon.OffsetPoint)
+       dw2 |= GEN6_SF_GLOBAL_DEPTH_OFFSET_POINT;
+
+   switch (ctx->Polygon.FrontMode) {
+   case GL_FILL:
+       dw2 |= GEN6_SF_FRONT_SOLID;
+       break;
+
+   case GL_LINE:
+       dw2 |= GEN6_SF_FRONT_WIREFRAME;
+       break;
+
+   case GL_POINT:
+       dw2 |= GEN6_SF_FRONT_POINT;
+       break;
+
+   default:
+       unreachable("not reached");
+   }
+
+   switch (ctx->Polygon.BackMode) {
+   case GL_FILL:
+       dw2 |= GEN6_SF_BACK_SOLID;
+       break;
+
+   case GL_LINE:
+       dw2 |= GEN6_SF_BACK_WIREFRAME;
+       break;
+
+   case GL_POINT:
+       dw2 |= GEN6_SF_BACK_POINT;
+       break;
+
+   default:
+       unreachable("not reached");
+   }
+
    /* _NEW_SCISSOR */
-   if (ctx->Scissor.Enabled)
+   if (ctx->Scissor.EnableFlags)
       dw3 |= GEN6_SF_SCISSOR_ENABLE;
 
    /* _NEW_POLYGON */
@@ -109,31 +353,71 @@ upload_sf_state(struct brw_context *brw)
         dw3 |= GEN6_SF_CULL_BOTH;
         break;
       default:
-        assert(0);
-        break;
+        unreachable("not reached");
       }
    } else {
       dw3 |= GEN6_SF_CULL_NONE;
    }
 
    /* _NEW_LINE */
-   dw3 |= U_FIXED(CLAMP(ctx->Line.Width, 0.0, 7.99), 7) <<
-      GEN6_SF_LINE_WIDTH_SHIFT;
+   {
+      /* OpenGL dictates that line width should be rounded to the nearest
+       * integer
+       */
+      float line_width =
+         roundf(CLAMP(ctx->Line.Width, 0.0, ctx->Const.MaxLineWidth));
+      uint32_t line_width_u3_7 = U_FIXED(line_width, 7);
+
+      /* Line width of 0 is not allowed when MSAA enabled */
+      if (ctx->Multisample._Enabled) {
+         if (line_width_u3_7 == 0)
+             line_width_u3_7 = 1;
+      } else if (ctx->Line.SmoothFlag && ctx->Line.Width < 1.5) {
+         /* For 1 pixel line thickness or less, the general
+          * anti-aliasing algorithm gives up, and a garbage line is
+          * generated.  Setting a Line Width of 0.0 specifies the
+          * rasterization of the "thinnest" (one-pixel-wide),
+          * non-antialiased lines.
+          *
+          * Lines rendered with zero Line Width are rasterized using
+          * Grid Intersection Quantization rules as specified by
+          * bspec section 6.3.12.1 Zero-Width (Cosmetic) Line
+          * Rasterization.
+          */
+         line_width_u3_7 = 0;
+      }
+      dw3 |= line_width_u3_7 << GEN6_SF_LINE_WIDTH_SHIFT;
+   }
    if (ctx->Line.SmoothFlag) {
       dw3 |= GEN6_SF_LINE_AA_ENABLE;
       dw3 |= GEN6_SF_LINE_AA_MODE_TRUE;
       dw3 |= GEN6_SF_LINE_END_CAP_WIDTH_1_0;
    }
+   /* _NEW_MULTISAMPLE */
+   if (multisampled_fbo && ctx->Multisample.Enabled)
+      dw3 |= GEN6_SF_MSRAST_ON_PATTERN;
 
-   /* _NEW_POINT */
+   /* _NEW_PROGRAM | _NEW_POINT */
    if (!(ctx->VertexProgram.PointSizeEnabled ||
         ctx->Point._Attenuated))
       dw4 |= GEN6_SF_USE_STATE_POINT_WIDTH;
 
-   dw4 |= U_FIXED(CLAMP(ctx->Point.Size, 0.125, 225.875), 3) <<
-      GEN6_SF_POINT_WIDTH_SHIFT;
-   if (ctx->Point.SpriteOrigin == GL_LOWER_LEFT)
-      dw1 |= GEN6_SF_POINT_SPRITE_LOWERLEFT;
+   /* Clamp to ARB_point_parameters user limits */
+   point_size = CLAMP(ctx->Point.Size, ctx->Point.MinSize, ctx->Point.MaxSize);
+
+   /* Clamp to the hardware limits and convert to fixed point */
+   dw4 |= U_FIXED(CLAMP(point_size, 0.125, 255.875), 3);
+
+   /*
+    * Window coordinates in an FBO are inverted, which means point
+    * sprite origin must be inverted, too.
+    */
+   if ((ctx->Point.SpriteOrigin == GL_LOWER_LEFT) != render_to_fbo) {
+      point_sprite_origin = GEN6_SF_POINT_SPRITE_LOWERLEFT;
+   } else {
+      point_sprite_origin = GEN6_SF_POINT_SPRITE_UPPERLEFT;
+   }
+   dw1 |= point_sprite_origin;
 
    /* _NEW_LIGHT */
    if (ctx->Light.ProvokingVertex != GL_FIRST_VERTEX_CONVENTION) {
@@ -146,44 +430,29 @@ upload_sf_state(struct brw_context *brw)
         (1 << GEN6_SF_TRIFAN_PROVOKE_SHIFT);
    }
 
-   if (ctx->Point.PointSprite) {
-       for (i = 0; i < 8; i++) { 
-          if (ctx->Point.CoordReplace[i])
-              dw16 |= (1 << i);
-       }
-   }
+   /* BRW_NEW_VUE_MAP_GEOM_OUT | BRW_NEW_FRAGMENT_PROGRAM |
+    * _NEW_POINT | _NEW_LIGHT | _NEW_PROGRAM | BRW_NEW_FS_PROG_DATA
+    */
+   uint32_t urb_entry_read_length;
+   calculate_attr_overrides(brw, attr_overrides, &point_sprite_enables,
+                            &flat_enables, &urb_entry_read_length);
+   dw1 |= (urb_entry_read_length << GEN6_SF_URB_ENTRY_READ_LENGTH_SHIFT |
+           urb_entry_read_offset << GEN6_SF_URB_ENTRY_READ_OFFSET_SHIFT);
 
    BEGIN_BATCH(20);
-   OUT_BATCH(CMD_3D_SF_STATE << 16 | (20 - 2));
+   OUT_BATCH(_3DSTATE_SF << 16 | (20 - 2));
    OUT_BATCH(dw1);
    OUT_BATCH(dw2);
    OUT_BATCH(dw3);
    OUT_BATCH(dw4);
    OUT_BATCH_F(ctx->Polygon.OffsetUnits * 2); /* constant.  copied from gen4 */
    OUT_BATCH_F(ctx->Polygon.OffsetFactor); /* scale */
-   OUT_BATCH_F(0.0); /* XXX: global depth offset clamp */
+   OUT_BATCH_F(ctx->Polygon.OffsetClamp); /* global depth offset clamp */
    for (i = 0; i < 8; i++) {
-      uint32_t attr_overrides = 0;
-
-      for (; attr < 64; attr++) {
-        if (brw->fragment_program->Base.InputsRead & BITFIELD64_BIT(attr)) {
-           attr_overrides |= get_attr_override(brw, attr);
-           attr++;
-           break;
-        }
-      }
-
-      for (; attr < 64; attr++) {
-        if (brw->fragment_program->Base.InputsRead & BITFIELD64_BIT(attr)) {
-           attr_overrides |= get_attr_override(brw, attr) << 16;
-           attr++;
-           break;
-        }
-      }
-      OUT_BATCH(attr_overrides);
+      OUT_BATCH(attr_overrides[i * 2] | attr_overrides[i * 2 + 1] << 16);
    }
-   OUT_BATCH(dw16); /* point sprite texcoord bitmask */
-   OUT_BATCH(0); /* constant interp bitmask */
+   OUT_BATCH(point_sprite_enables); /* dw16 */
+   OUT_BATCH(flat_enables);
    OUT_BATCH(0); /* wrapshortest enables 0-7 */
    OUT_BATCH(0); /* wrapshortest enables 8-15 */
    ADVANCE_BATCH();
@@ -191,13 +460,20 @@ upload_sf_state(struct brw_context *brw)
 
 const struct brw_tracked_state gen6_sf_state = {
    .dirty = {
-      .mesa  = (_NEW_LIGHT |
-               _NEW_POLYGON |
-               _NEW_LINE |
-               _NEW_SCISSOR |
-               _NEW_BUFFERS),
-      .brw   = BRW_NEW_CONTEXT,
-      .cache = CACHE_NEW_VS_PROG
+      .mesa  = _NEW_BUFFERS |
+               _NEW_LIGHT |
+               _NEW_LINE |
+               _NEW_MULTISAMPLE |
+               _NEW_POINT |
+               _NEW_POLYGON |
+               _NEW_PROGRAM |
+               _NEW_SCISSOR,
+      .brw   = BRW_NEW_CONTEXT |
+               BRW_NEW_FRAGMENT_PROGRAM |
+               BRW_NEW_FS_PROG_DATA |
+               BRW_NEW_GEOMETRY_PROGRAM |
+               BRW_NEW_PRIMITIVE |
+               BRW_NEW_VUE_MAP_GEOM_OUT,
    },
    .emit = upload_sf_state,
 };