pan/mdg: Implement raw colourbuf loads on T720
[mesa.git] / src / panfrost / midgard / compiler.h
index faeecf0150c7cdfa375417b2d2750563e0e2fc89..3cb65b0a015c0f6c4dc04d0965c7c0e1908fc1fe 100644 (file)
@@ -27,7 +27,7 @@
 #include "midgard.h"
 #include "helpers.h"
 #include "midgard_compile.h"
-#include "lcra.h"
+#include "midgard_ops.h"
 
 #include "util/hash_table.h"
 #include "util/u_dynarray.h"
@@ -37,6 +37,8 @@
 #include "main/mtypes.h"
 #include "compiler/nir_types.h"
 #include "compiler/nir/nir.h"
+#include "panfrost/util/pan_ir.h"
+#include "panfrost/util/lcra.h"
 
 /* Forward declare */
 struct midgard_block;
@@ -78,7 +80,7 @@ typedef struct midgard_branch {
  * emitted before the register allocation pass.
  */
 
-#define MIR_SRC_COUNT 3
+#define MIR_SRC_COUNT 4
 #define MIR_VEC_COMPONENTS 16
 
 typedef struct midgard_instruction {
@@ -89,30 +91,58 @@ typedef struct midgard_instruction {
 
         /* Instruction arguments represented as block-local SSA
          * indices, rather than registers. ~0 means unused. */
-        unsigned src[3];
+        unsigned src[MIR_SRC_COUNT];
         unsigned dest;
 
         /* vec16 swizzle, unpacked, per source */
         unsigned swizzle[MIR_SRC_COUNT][MIR_VEC_COMPONENTS];
 
+        /* Types! */
+        nir_alu_type src_types[MIR_SRC_COUNT];
+        nir_alu_type dest_type;
+
+        /* Packing ops have non-32-bit dest types even though they functionally
+         * work at the 32-bit level, use this as a signal to disable copyprop.
+         * We maybe need synthetic pack ops instead. */
+        bool is_pack;
+
+        /* Modifiers, depending on type */
+        union {
+                struct {
+                        bool src_abs[MIR_SRC_COUNT];
+                        bool src_neg[MIR_SRC_COUNT];
+                };
+
+                struct {
+                        bool src_shift[MIR_SRC_COUNT];
+                };
+        };
+
+        /* Out of the union for csel (could maybe be fixed..) */
+        bool src_invert[MIR_SRC_COUNT];
+
         /* Special fields for an ALU instruction */
         midgard_reg_info registers;
 
+        /* For textures: should helpers execute this instruction (instead of
+         * just helping with derivatives)? Should helpers terminate after? */
+        bool helper_terminate;
+        bool helper_execute;
+
         /* I.e. (1 << alu_bit) */
         int unit;
 
         bool has_constants;
-        uint32_t constants[4];
+        midgard_constants constants;
         uint16_t inline_constant;
         bool has_blend_constant;
         bool has_inline_constant;
 
         bool compact_branch;
         bool writeout;
-        bool prepacked_branch;
-
-        /* Kind of a hack, but hint against aggressive DCE */
-        bool dont_eliminate;
+        bool writeout_depth;
+        bool writeout_stencil;
+        bool last_writeout;
 
         /* Masks in a saneish format. One bit per channel, not packed fancy.
          * Use this instead of the op specific ones, and switch over at emit
@@ -120,12 +150,6 @@ typedef struct midgard_instruction {
 
         uint16_t mask;
 
-        /* For ALU ops only: set to true to invert (bitwise NOT) the
-         * destination of an integer-out op. Not imeplemented in hardware but
-         * allows more optimizations */
-
-        bool invert;
-
         /* Hint for the register allocator not to spill the destination written
          * from this instruction (because it is a spill/unspill node itself).
          * Bitmask of spilled classes */
@@ -145,9 +169,6 @@ typedef struct midgard_instruction {
         unsigned nr_dependencies;
         BITSET_WORD *dependents;
 
-        /* For load/store ops.. force 64-bit destination */
-        bool load_64;
-
         union {
                 midgard_load_store_word load_store;
                 midgard_vector_alu alu;
@@ -162,16 +183,9 @@ typedef struct midgard_instruction {
 } midgard_instruction;
 
 typedef struct midgard_block {
-        /* Link to next block. Must be first for mir_get_block */
-        struct list_head link;
-
-        /* List of midgard_instructions emitted for the current block */
-        struct list_head instructions;
+        pan_block base;
 
-        /* Index of the block in source order */
-        unsigned source_id;
-
-        bool is_scheduled;
+        bool scheduled;
 
         /* List of midgard_bundles emitted (after the scheduler has run) */
         struct util_dynarray bundles;
@@ -179,25 +193,11 @@ typedef struct midgard_block {
         /* Number of quadwords _actually_ emitted, as determined after scheduling */
         unsigned quadword_count;
 
-        /* Succeeding blocks. The compiler should not necessarily rely on
-         * source-order traversal */
-        struct midgard_block *successors[2];
-        unsigned nr_successors;
-
-        struct set *predecessors;
-
-        /* The successors pointer form a graph, and in the case of
-         * complex control flow, this graph has a cycles. To aid
-         * traversal during liveness analysis, we have a visited?
-         * boolean for passes to use as they see fit, provided they
-         * clean up later */
-        bool visited;
-
-        /* In liveness analysis, these are live masks (per-component) for
-         * indices for the block. Scalar compilers have the luxury of using
-         * simple bit fields, but for us, liveness is a vector idea. */
-        uint16_t *live_in;
-        uint16_t *live_out;
+        /* Indicates this is a fixed-function fragment epilogue block */
+        bool epilogue;
+
+        /* Are helper invocations required by this block? */
+        bool helpers_in;
 } midgard_block;
 
 typedef struct midgard_bundle {
@@ -213,10 +213,20 @@ typedef struct midgard_bundle {
         int padding;
         int control;
         bool has_embedded_constants;
-        float constants[4];
+        midgard_constants constants;
         bool has_blend_constant;
+        bool last_writeout;
 } midgard_bundle;
 
+enum midgard_rt_id {
+        MIDGARD_COLOR_RT0,
+        MIDGARD_COLOR_RT1,
+        MIDGARD_COLOR_RT2,
+        MIDGARD_COLOR_RT3,
+        MIDGARD_ZS_RT,
+        MIDGARD_NUM_RTS,
+};
+
 typedef struct compiler_context {
         nir_shader *nir;
         gl_shader_stage stage;
@@ -224,6 +234,9 @@ typedef struct compiler_context {
         /* Is internally a blend shader? Depends on stage == FRAGMENT */
         bool is_blend;
 
+        /* Render target number for a keyed blend shader. Depends on is_blend */
+        unsigned blend_rt;
+
         /* Tracking for blend constant patching */
         int blend_constant_offset;
 
@@ -268,14 +281,13 @@ typedef struct compiler_context {
         int temp_count;
         int max_hash;
 
+        /* Set of NIR indices that were already emitted as outmods */
+        BITSET_WORD *already_emitted;
+
         /* Just the count of the max register used. Higher count => higher
          * register pressure */
         int work_registers;
 
-        /* Used for cont/last hinting. Increase when a tex op is added.
-         * Decrease when a tex op is removed. */
-        int texture_op_count;
-
         /* The number of uniforms allowable for the fast path */
         int uniform_cutoff;
 
@@ -287,16 +299,16 @@ typedef struct compiler_context {
 
         unsigned quadword_count;
 
-        /* The mapping of sysvals to uniforms, the count, and the off-by-one inverse */
-        unsigned sysvals[MAX_SYSVAL_COUNT];
-        unsigned sysval_count;
-        struct hash_table_u64 *sysval_to_id;
-
         /* Bitmask of valid metadata */
         unsigned metadata;
 
         /* Model-specific quirk set */
         uint32_t quirks;
+
+        /* Writeout instructions for each render target */
+        midgard_instruction *writeout_branch[MIDGARD_NUM_RTS];
+
+        struct panfrost_sysvals sysvals;
 } compiler_context;
 
 /* Per-block live_in/live_out */
@@ -318,7 +330,7 @@ static inline midgard_instruction *
 emit_mir_instruction(struct compiler_context *ctx, struct midgard_instruction ins)
 {
         midgard_instruction *u = mir_upload_ins(ctx, ins);
-        list_addtail(&u->link, &ctx->current_block->instructions);
+        list_addtail(&u->link, &ctx->current_block->base.instructions);
         return u;
 }
 
@@ -351,33 +363,27 @@ mir_next_op(struct midgard_instruction *ins)
 }
 
 #define mir_foreach_block(ctx, v) \
-        list_for_each_entry(struct midgard_block, v, &ctx->blocks, link)
+        list_for_each_entry(pan_block, v, &ctx->blocks, link)
 
 #define mir_foreach_block_from(ctx, from, v) \
-        list_for_each_entry_from(struct midgard_block, v, from, &ctx->blocks, link)
-
-#define mir_foreach_instr(ctx, v) \
-        list_for_each_entry(struct midgard_instruction, v, &ctx->current_block->instructions, link)
-
-#define mir_foreach_instr_safe(ctx, v) \
-        list_for_each_entry_safe(struct midgard_instruction, v, &ctx->current_block->instructions, link)
+        list_for_each_entry_from(pan_block, v, &from->base, &ctx->blocks, link)
 
 #define mir_foreach_instr_in_block(block, v) \
-        list_for_each_entry(struct midgard_instruction, v, &block->instructions, link)
+        list_for_each_entry(struct midgard_instruction, v, &block->base.instructions, link)
 #define mir_foreach_instr_in_block_rev(block, v) \
-        list_for_each_entry_rev(struct midgard_instruction, v, &block->instructions, link)
+        list_for_each_entry_rev(struct midgard_instruction, v, &block->base.instructions, link)
 
 #define mir_foreach_instr_in_block_safe(block, v) \
-        list_for_each_entry_safe(struct midgard_instruction, v, &block->instructions, link)
+        list_for_each_entry_safe(struct midgard_instruction, v, &block->base.instructions, link)
 
 #define mir_foreach_instr_in_block_safe_rev(block, v) \
-        list_for_each_entry_safe_rev(struct midgard_instruction, v, &block->instructions, link)
+        list_for_each_entry_safe_rev(struct midgard_instruction, v, &block->base.instructions, link)
 
 #define mir_foreach_instr_in_block_from(block, v, from) \
-        list_for_each_entry_from(struct midgard_instruction, v, from, &block->instructions, link)
+        list_for_each_entry_from(struct midgard_instruction, v, from, &block->base.instructions, link)
 
 #define mir_foreach_instr_in_block_from_rev(block, v, from) \
-        list_for_each_entry_from_rev(struct midgard_instruction, v, from, &block->instructions, link)
+        list_for_each_entry_from_rev(struct midgard_instruction, v, from, &block->base.instructions, link)
 
 #define mir_foreach_bundle_in_block(block, v) \
         util_dynarray_foreach(&block->bundles, midgard_bundle, v)
@@ -395,29 +401,21 @@ mir_next_op(struct midgard_instruction *ins)
 
 #define mir_foreach_instr_global(ctx, v) \
         mir_foreach_block(ctx, v_block) \
-                mir_foreach_instr_in_block(v_block, v)
+                mir_foreach_instr_in_block(((midgard_block *) v_block), v)
 
 #define mir_foreach_instr_global_safe(ctx, v) \
         mir_foreach_block(ctx, v_block) \
-                mir_foreach_instr_in_block_safe(v_block, v)
-
-#define mir_foreach_successor(blk, v) \
-        struct midgard_block *v; \
-        struct midgard_block **_v; \
-        for (_v = &blk->successors[0], \
-                v = *_v; \
-                v != NULL && _v < &blk->successors[2]; \
-                _v++, v = *_v) \
+                mir_foreach_instr_in_block_safe(((midgard_block *) v_block), v)
 
 /* Based on set_foreach, expanded with automatic type casts */
 
 #define mir_foreach_predecessor(blk, v) \
         struct set_entry *_entry_##v; \
         struct midgard_block *v; \
-        for (_entry_##v = _mesa_set_next_entry(blk->predecessors, NULL), \
+        for (_entry_##v = _mesa_set_next_entry(blk->base.predecessors, NULL), \
                 v = (struct midgard_block *) (_entry_##v ? _entry_##v->key : NULL);  \
                 _entry_##v != NULL; \
-                _entry_##v = _mesa_set_next_entry(blk->predecessors, _entry_##v), \
+                _entry_##v = _mesa_set_next_entry(blk->base.predecessors, _entry_##v), \
                 v = (struct midgard_block *) (_entry_##v ? _entry_##v->key : NULL))
 
 #define mir_foreach_src(ins, v) \
@@ -426,7 +424,7 @@ mir_next_op(struct midgard_instruction *ins)
 static inline midgard_instruction *
 mir_last_in_block(struct midgard_block *block)
 {
-        return list_last_entry(&block->instructions, struct midgard_instruction, link);
+        return list_last_entry(&block->base.instructions, struct midgard_instruction, link);
 }
 
 static inline midgard_block *
@@ -440,30 +438,12 @@ mir_get_block(compiler_context *ctx, int idx)
         return (struct midgard_block *) lst;
 }
 
-static inline midgard_block *
-mir_exit_block(struct compiler_context *ctx)
-{
-        midgard_block *last = list_last_entry(&ctx->blocks,
-                        struct midgard_block, link);
-
-        /* The last block must be empty logically but contains branch writeout
-         * for fragment shaders */
-
-        assert(last->nr_successors == 0);
-
-        return last;
-}
-
 static inline bool
 mir_is_alu_bundle(midgard_bundle *bundle)
 {
         return IS_ALU(bundle->tag);
 }
 
-/* Registers/SSA are distinguish in the backend by the bottom-most bit */
-
-#define IS_REG (1)
-
 static inline unsigned
 make_compiler_temp(compiler_context *ctx)
 {
@@ -473,34 +453,34 @@ make_compiler_temp(compiler_context *ctx)
 static inline unsigned
 make_compiler_temp_reg(compiler_context *ctx)
 {
-        return ((ctx->func->impl->reg_alloc + ctx->temp_alloc++) << 1) | IS_REG;
+        return ((ctx->func->impl->reg_alloc + ctx->temp_alloc++) << 1) | PAN_IS_REG;
+}
+
+static inline unsigned
+nir_ssa_index(nir_ssa_def *ssa)
+{
+        return (ssa->index << 1) | 0;
 }
 
 static inline unsigned
 nir_src_index(compiler_context *ctx, nir_src *src)
 {
         if (src->is_ssa)
-                return (src->ssa->index << 1) | 0;
+                return nir_ssa_index(src->ssa);
         else {
                 assert(!src->reg.indirect);
-                return (src->reg.reg->index << 1) | IS_REG;
+                return (src->reg.reg->index << 1) | PAN_IS_REG;
         }
 }
 
 static inline unsigned
-nir_alu_src_index(compiler_context *ctx, nir_alu_src *src)
-{
-        return nir_src_index(ctx, &src->src);
-}
-
-static inline unsigned
-nir_dest_index(compiler_context *ctx, nir_dest *dst)
+nir_dest_index(nir_dest *dst)
 {
         if (dst->is_ssa)
                 return (dst->ssa.index << 1) | 0;
         else {
                 assert(!dst->reg.indirect);
-                return (dst->reg.reg->index << 1) | IS_REG;
+                return (dst->reg.reg->index << 1) | PAN_IS_REG;
         }
 }
 
@@ -515,19 +495,15 @@ void mir_rewrite_index_dst_single(midgard_instruction *ins, unsigned old, unsign
 void mir_rewrite_index_src_single(midgard_instruction *ins, unsigned old, unsigned new);
 void mir_rewrite_index_src_swizzle(compiler_context *ctx, unsigned old, unsigned new, unsigned *swizzle);
 bool mir_single_use(compiler_context *ctx, unsigned value);
-bool mir_special_index(compiler_context *ctx, unsigned idx);
 unsigned mir_use_count(compiler_context *ctx, unsigned value);
-bool mir_is_written_before(compiler_context *ctx, midgard_instruction *ins, unsigned node);
 uint16_t mir_bytemask_of_read_components(midgard_instruction *ins, unsigned node);
-midgard_reg_mode mir_typesize(midgard_instruction *ins);
-midgard_reg_mode mir_srcsize(midgard_instruction *ins, unsigned i);
-unsigned mir_bytes_for_mode(midgard_reg_mode mode);
-midgard_reg_mode mir_mode_for_destsize(unsigned size);
-uint16_t mir_from_bytemask(uint16_t bytemask, midgard_reg_mode mode);
-uint16_t mir_to_bytemask(midgard_reg_mode mode, unsigned mask);
+uint16_t mir_bytemask_of_read_components_index(midgard_instruction *ins, unsigned i);
+uint16_t mir_from_bytemask(uint16_t bytemask, unsigned bits);
 uint16_t mir_bytemask(midgard_instruction *ins);
-uint16_t mir_round_bytemask_down(uint16_t mask, midgard_reg_mode mode);
+uint16_t mir_round_bytemask_up(uint16_t mask, unsigned bits);
 void mir_set_bytemask(midgard_instruction *ins, uint16_t bytemask);
+signed mir_upper_override(midgard_instruction *ins, unsigned inst_size);
+unsigned mir_components_for_type(nir_alu_type T);
 
 /* MIR printing */
 
@@ -535,8 +511,7 @@ void mir_print_instruction(midgard_instruction *ins);
 void mir_print_bundle(midgard_bundle *ctx);
 void mir_print_block(midgard_block *block);
 void mir_print_shader(compiler_context *ctx);
-bool mir_nontrivial_source2_mod(midgard_instruction *ins);
-bool mir_nontrivial_source2_mod_simple(midgard_instruction *ins);
+bool mir_nontrivial_mod(midgard_instruction *ins, unsigned i, bool check_swizzle);
 bool mir_nontrivial_outmod(midgard_instruction *ins);
 
 void mir_insert_instruction_before_scheduled(compiler_context *ctx, midgard_block *block, midgard_instruction *tag, midgard_instruction ins);
@@ -544,6 +519,8 @@ void mir_insert_instruction_after_scheduled(compiler_context *ctx, midgard_block
 void mir_flip(midgard_instruction *ins);
 void mir_compute_temp_count(compiler_context *ctx);
 
+void mir_set_offset(compiler_context *ctx, midgard_instruction *ins, nir_src *offset, bool is_shared);
+
 /* 'Intrinsic' move for aliasing */
 
 static inline midgard_instruction
@@ -552,13 +529,14 @@ v_mov(unsigned src, unsigned dest)
         midgard_instruction ins = {
                 .type = TAG_ALU_4,
                 .mask = 0xF,
-                .src = { SSA_UNUSED, src, SSA_UNUSED },
+                .src = { ~0, src, ~0, ~0 },
+                .src_types = { 0, nir_type_uint32 },
                 .swizzle = SWIZZLE_IDENTITY,
                 .dest = dest,
+                .dest_type = nir_type_uint32,
                 .alu = {
                         .op = midgard_alu_op_imov,
                         .reg_mode = midgard_reg_mode_32,
-                        .dest_override = midgard_dest_override_none,
                         .outmod = midgard_outmod_int_wrap
                 },
         };
@@ -589,8 +567,9 @@ v_load_store_scratch(
         midgard_instruction ins = {
                 .type = TAG_LOAD_STORE_4,
                 .mask = mask,
+                .dest_type = nir_type_uint32,
                 .dest = ~0,
-                .src = { ~0, ~0, ~0 },
+                .src = { ~0, ~0, ~0, ~0 },
                 .swizzle = SWIZZLE_IDENTITY_4,
                 .load_store = {
                         .op = is_store ? midgard_op_st_int4 : midgard_op_ld_int4,
@@ -604,10 +583,11 @@ v_load_store_scratch(
                 .no_spill = (1 << REG_CLASS_WORK)
         };
 
-        ins.constants[0] = byte;
+        ins.constants.u32[0] = byte;
 
         if (is_store) {
                 ins.src[0] = srcdest;
+                ins.src_types[0] = nir_type_uint32;
 
                 /* Ensure we are tightly swizzled so liveness analysis is
                  * correct */
@@ -628,7 +608,7 @@ mir_has_arg(midgard_instruction *ins, unsigned arg)
         if (!ins)
                 return false;
 
-        for (unsigned i = 0; i < ARRAY_SIZE(ins->src); ++i) {
+        mir_foreach_src(ins, i) {
                 if (ins->src[i] == arg)
                         return true;
         }
@@ -638,7 +618,7 @@ mir_has_arg(midgard_instruction *ins, unsigned arg)
 
 /* Scheduling */
 
-void schedule_program(compiler_context *ctx);
+void midgard_schedule_program(compiler_context *ctx);
 
 void mir_ra(compiler_context *ctx);
 void mir_squeeze_index(compiler_context *ctx);
@@ -649,21 +629,7 @@ void mir_invalidate_liveness(compiler_context *ctx);
 bool mir_is_live_after(compiler_context *ctx, midgard_block *block, midgard_instruction *start, int src);
 
 void mir_create_pipeline_registers(compiler_context *ctx);
-
-void
-midgard_promote_uniforms(compiler_context *ctx, unsigned promoted_count);
-
-midgard_instruction *
-emit_ubo_read(
-        compiler_context *ctx,
-        nir_instr *instr,
-        unsigned dest,
-        unsigned offset,
-        nir_src *indirect_offset,
-        unsigned index);
-
-void
-emit_sysval_read(compiler_context *ctx, nir_instr *instr, signed dest_override, unsigned nr_components);
+void midgard_promote_uniforms(compiler_context *ctx);
 
 void
 midgard_emit_derivatives(compiler_context *ctx, nir_alu_instr *instr);
@@ -673,6 +639,9 @@ midgard_lower_derivatives(compiler_context *ctx, midgard_block *block);
 
 bool mir_op_computes_derivatives(gl_shader_stage stage, unsigned op);
 
+void mir_analyze_helper_terminate(compiler_context *ctx);
+void mir_analyze_helper_requirements(compiler_context *ctx);
+
 /* Final emission */
 
 void emit_binary_bundle(
@@ -691,14 +660,7 @@ void midgard_nir_lod_errata(nir_shader *shader);
 bool midgard_opt_copy_prop(compiler_context *ctx, midgard_block *block);
 bool midgard_opt_combine_projection(compiler_context *ctx, midgard_block *block);
 bool midgard_opt_varying_projection(compiler_context *ctx, midgard_block *block);
-bool midgard_opt_dead_code_eliminate(compiler_context *ctx, midgard_block *block);
+bool midgard_opt_dead_code_eliminate(compiler_context *ctx);
 bool midgard_opt_dead_move_eliminate(compiler_context *ctx, midgard_block *block);
 
-void midgard_lower_invert(compiler_context *ctx, midgard_block *block);
-bool midgard_opt_not_propagate(compiler_context *ctx, midgard_block *block);
-bool midgard_opt_fuse_src_invert(compiler_context *ctx, midgard_block *block);
-bool midgard_opt_fuse_dest_invert(compiler_context *ctx, midgard_block *block);
-bool midgard_opt_csel_invert(compiler_context *ctx, midgard_block *block);
-bool midgard_opt_promote_fmov(compiler_context *ctx, midgard_block *block);
-
 #endif