pan/midgard: Decontextualize midgard_nir_assign_sysval_body
[mesa.git] / src / panfrost / midgard / compiler.h
index b63a542e5adb83d5ba5066dc2b06b186844e58c1..cbe045b09a9753bcbc84cb54756a280f2edd0b44 100644 (file)
@@ -27,6 +27,8 @@
 #include "midgard.h"
 #include "helpers.h"
 #include "midgard_compile.h"
+#include "midgard_ops.h"
+#include "lcra.h"
 
 #include "util/hash_table.h"
 #include "util/u_dynarray.h"
@@ -36,6 +38,7 @@
 #include "main/mtypes.h"
 #include "compiler/nir_types.h"
 #include "compiler/nir/nir.h"
+#include "panfrost/util/pan_ir.h"
 
 /* Forward declare */
 struct midgard_block;
@@ -77,6 +80,9 @@ typedef struct midgard_branch {
  * emitted before the register allocation pass.
  */
 
+#define MIR_SRC_COUNT 4
+#define MIR_VEC_COMPONENTS 16
+
 typedef struct midgard_instruction {
         /* Must be first for casting */
         struct list_head link;
@@ -85,11 +91,11 @@ 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;
 
-        /* Swizzle for the conditional for a csel */
-        unsigned csel_swizzle;
+        /* vec16 swizzle, unpacked, per source */
+        unsigned swizzle[MIR_SRC_COUNT][MIR_VEC_COMPONENTS];
 
         /* Special fields for an ALU instruction */
         midgard_reg_info registers;
@@ -97,21 +103,17 @@ typedef struct midgard_instruction {
         /* I.e. (1 << alu_bit) */
         int unit;
 
-        /* When emitting bundle, should this instruction have a break forced
-         * before it? Used for r31 writes which are valid only within a single
-         * bundle and *need* to happen as early as possible... this is a hack,
-         * TODO remove when we have a scheduler */
-        bool precede_break;
-
         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;
+        bool writeout_depth;
+        bool writeout_stencil;
+        bool last_writeout;
 
         /* Kind of a hack, but hint against aggressive DCE */
         bool dont_eliminate;
@@ -123,19 +125,33 @@ 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
+         * destination of an integer-out op. Not implemented 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) */
+         * from this instruction (because it is a spill/unspill node itself).
+         * Bitmask of spilled classes */
 
-        bool no_spill;
+        unsigned no_spill;
 
         /* Generic hint for intra-pass use */
         bool hint;
 
+        /* During scheduling, the backwards dependency graph
+         * (DAG). nr_dependencies is the number of unscheduled
+         * instructions that must still be scheduled after
+         * (before) this instruction. dependents are which
+         * instructions need to be scheduled before (after) this
+         * 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;
@@ -183,39 +199,58 @@ typedef struct midgard_block {
 
         /* 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. We use
-         * 8-bit to allow finegrained tracking up to vec8. If you're
-         * implementing vec16 on Panfrost... I'm sorry. */
-        uint8_t *live_in;
-        uint8_t *live_out;
+         * 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;
 } midgard_block;
 
 typedef struct midgard_bundle {
         /* Tag for the overall bundle */
         int tag;
 
-        /* Instructions contained by the bundle */
+        /* Instructions contained by the bundle. instruction_count <= 6 (vmul,
+         * sadd, vadd, smul, vlut, branch) */
         int instruction_count;
-        midgard_instruction *instructions[5];
+        midgard_instruction *instructions[6];
 
         /* Bundle-wide ALU configuration */
         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,
+};
+
+struct panfrost_sysvals {
+        /* 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;
+};
+
 typedef struct compiler_context {
         nir_shader *nir;
         gl_shader_stage stage;
 
-        /* The screen we correspond to */
-        struct midgard_screen *screen;
-
         /* 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;
 
@@ -268,9 +303,6 @@ typedef struct compiler_context {
          * Decrease when a tex op is removed. */
         int texture_op_count;
 
-        /* Mapping of texture register -> SSA index for unaliasing */
-        int texture_index[2];
-
         /* The number of uniforms allowable for the fast path */
         int uniform_cutoff;
 
@@ -282,12 +314,21 @@ 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 */
+#define MIDGARD_METADATA_LIVENESS (1 << 0)
+
 /* Helpers for manipulating the above structures (forming the driver IR) */
 
 /* Append instruction to end of current block */
@@ -342,12 +383,6 @@ mir_next_op(struct midgard_instruction *ins)
 #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)
-
 #define mir_foreach_instr_in_block(block, v) \
         list_for_each_entry(struct midgard_instruction, v, &block->instructions, link)
 #define mir_foreach_instr_in_block_rev(block, v) \
@@ -377,7 +412,7 @@ mir_next_op(struct midgard_instruction *ins)
         mir_foreach_bundle_in_block_rev(block, _bundle) \
                 for (i = (_bundle->instruction_count - 1), v = _bundle->instructions[i]; \
                                 i >= 0; \
-                                --i, v = _bundle->instructions[i]) \
+                                --i, v = (i >= 0) ? _bundle->instructions[i] : NULL) \
 
 #define mir_foreach_instr_global(ctx, v) \
         mir_foreach_block(ctx, v_block) \
@@ -462,11 +497,17 @@ make_compiler_temp_reg(compiler_context *ctx)
         return ((ctx->func->impl->reg_alloc + ctx->temp_alloc++) << 1) | 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;
@@ -480,7 +521,7 @@ nir_alu_src_index(compiler_context *ctx, nir_alu_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;
@@ -494,22 +535,27 @@ nir_dest_index(compiler_context *ctx, nir_dest *dst)
 
 /* MIR manipulation */
 
-unsigned mir_get_swizzle(midgard_instruction *ins, unsigned idx);
-void mir_set_swizzle(midgard_instruction *ins, unsigned idx, unsigned new);
 void mir_rewrite_index(compiler_context *ctx, unsigned old, unsigned new);
 void mir_rewrite_index_src(compiler_context *ctx, unsigned old, unsigned new);
 void mir_rewrite_index_dst(compiler_context *ctx, unsigned old, unsigned new);
-void mir_rewrite_index_dst_tag(compiler_context *ctx, unsigned old, unsigned new, unsigned tag);
 void mir_rewrite_index_dst_single(midgard_instruction *ins, unsigned old, unsigned new);
 void mir_rewrite_index_src_single(midgard_instruction *ins, unsigned old, unsigned new);
-void mir_rewrite_index_src_tag(compiler_context *ctx, unsigned old, unsigned new, unsigned tag);
-void mir_rewrite_index_src_swizzle(compiler_context *ctx, unsigned old, unsigned new, unsigned swizzle);
+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);
-unsigned mir_mask_of_read_components(midgard_instruction *ins, unsigned node);
-unsigned mir_ubo_shift(midgard_load_store_op op);
+uint16_t mir_bytemask_of_read_components(midgard_instruction *ins, unsigned node);
+uint16_t mir_bytemask_of_read_components_index(midgard_instruction *ins, unsigned i);
+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_bytemask(midgard_instruction *ins);
+uint16_t mir_round_bytemask_up(uint16_t mask, midgard_reg_mode mode);
+void mir_set_bytemask(midgard_instruction *ins, uint16_t bytemask);
+unsigned mir_upper_override(midgard_instruction *ins);
 
 /* MIR printing */
 
@@ -519,52 +565,93 @@ 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_vector_alu_src src, bool is_int, unsigned mask);
 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);
 void mir_insert_instruction_after_scheduled(compiler_context *ctx, midgard_block *block, midgard_instruction *tag, midgard_instruction ins);
+void mir_flip(midgard_instruction *ins);
+void mir_compute_temp_count(compiler_context *ctx);
 
-/* MIR goodies */
-
-static const midgard_vector_alu_src blank_alu_src = {
-        .swizzle = SWIZZLE(COMPONENT_X, COMPONENT_Y, COMPONENT_Z, COMPONENT_W),
-};
-
-static const midgard_vector_alu_src blank_alu_src_xxxx = {
-        .swizzle = SWIZZLE(COMPONENT_X, COMPONENT_X, COMPONENT_X, COMPONENT_X),
-};
-
-static const midgard_scalar_alu_src blank_scalar_alu_src = {
-        .full = true
-};
-
-/* Used for encoding the unused source of 1-op instructions */
-static const midgard_vector_alu_src zero_alu_src = { 0 };
+void mir_set_offset(compiler_context *ctx, midgard_instruction *ins, nir_src *offset, bool is_shared);
 
 /* 'Intrinsic' move for aliasing */
 
 static inline midgard_instruction
-v_mov(unsigned src, midgard_vector_alu_src mod, unsigned dest)
+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 },
+                .swizzle = SWIZZLE_IDENTITY,
                 .dest = dest,
                 .alu = {
                         .op = midgard_alu_op_imov,
                         .reg_mode = midgard_reg_mode_32,
                         .dest_override = midgard_dest_override_none,
-                        .outmod = midgard_outmod_int_wrap,
-                        .src1 = vector_alu_srco_unsigned(zero_alu_src),
-                        .src2 = vector_alu_srco_unsigned(mod)
+                        .outmod = midgard_outmod_int_wrap
                 },
         };
 
         return ins;
 }
 
+/* Broad types of register classes so we can handle special
+ * registers */
+
+#define REG_CLASS_WORK          0
+#define REG_CLASS_LDST          1
+#define REG_CLASS_TEXR          3
+#define REG_CLASS_TEXW          4
+
+/* Like a move, but to thread local storage! */
+
+static inline midgard_instruction
+v_load_store_scratch(
+                unsigned srcdest,
+                unsigned index,
+                bool is_store,
+                unsigned mask)
+{
+        /* We index by 32-bit vec4s */
+        unsigned byte = (index * 4 * 4);
+
+        midgard_instruction ins = {
+                .type = TAG_LOAD_STORE_4,
+                .mask = mask,
+                .dest = ~0,
+                .src = { ~0, ~0, ~0, ~0 },
+                .swizzle = SWIZZLE_IDENTITY_4,
+                .load_store = {
+                        .op = is_store ? midgard_op_st_int4 : midgard_op_ld_int4,
+
+                        /* For register spilling - to thread local storage */
+                        .arg_1 = 0xEA,
+                        .arg_2 = 0x1E,
+                },
+
+                /* If we spill an unspill, RA goes into an infinite loop */
+                .no_spill = (1 << REG_CLASS_WORK)
+        };
+
+        ins.constants.u32[0] = byte;
+
+        if (is_store) {
+                ins.src[0] = srcdest;
+
+                /* Ensure we are tightly swizzled so liveness analysis is
+                 * correct */
+
+                for (unsigned i = 0; i < 4; ++i) {
+                        if (!(mask & (1 << i)))
+                                ins.swizzle[0][i] = COMPONENT_X;
+                }
+        } else
+                ins.dest = srcdest;
+
+        return ins;
+}
+
 static inline bool
 mir_has_arg(midgard_instruction *ins, unsigned arg)
 {
@@ -581,45 +668,18 @@ mir_has_arg(midgard_instruction *ins, unsigned arg)
 
 /* Scheduling */
 
-void schedule_program(compiler_context *ctx);
-
-/* Register allocation */
-
-struct ra_graph;
-
-/* Broad types of register classes so we can handle special
- * registers */
-
-#define NR_REG_CLASSES 5
-
-#define REG_CLASS_WORK          0
-#define REG_CLASS_LDST          1
-#define REG_CLASS_LDST27        2
-#define REG_CLASS_TEXR          3
-#define REG_CLASS_TEXW          4
+void midgard_schedule_program(compiler_context *ctx);
 
+void mir_ra(compiler_context *ctx);
+void mir_squeeze_index(compiler_context *ctx);
 void mir_lower_special_reads(compiler_context *ctx);
-struct ra_graph* allocate_registers(compiler_context *ctx, bool *spilled);
-void install_registers(compiler_context *ctx, struct ra_graph *g);
+void mir_liveness_ins_update(uint16_t *live, midgard_instruction *ins, unsigned max);
+void mir_compute_liveness(compiler_context *ctx);
+void mir_invalidate_liveness(compiler_context *ctx);
 bool mir_is_live_after(compiler_context *ctx, midgard_block *block, midgard_instruction *start, int src);
-bool mir_has_multiple_writes(compiler_context *ctx, 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);
@@ -627,7 +687,7 @@ midgard_emit_derivatives(compiler_context *ctx, nir_alu_instr *instr);
 void
 midgard_lower_derivatives(compiler_context *ctx, midgard_block *block);
 
-bool mir_op_computes_derivatives(unsigned op);
+bool mir_op_computes_derivatives(gl_shader_stage stage, unsigned op);
 
 /* Final emission */
 
@@ -637,13 +697,10 @@ void emit_binary_bundle(
         struct util_dynarray *emission,
         int next_tag);
 
-/* NIR stuff. TODO: Move? Share? Something? */
-
 bool
 nir_undef_to_zero(nir_shader *shader);
 
-void
-nir_clamp_psiz(nir_shader *shader, float min_size, float max_size);
+void midgard_nir_lod_errata(nir_shader *shader);
 
 /* Optimizations */
 
@@ -652,12 +709,14 @@ 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_move_eliminate(compiler_context *ctx, midgard_block *block);
-void midgard_opt_post_move_eliminate(compiler_context *ctx, midgard_block *block, struct ra_graph *g);
 
 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);
+bool midgard_opt_drop_cmp_invert(compiler_context *ctx, midgard_block *block);
+bool midgard_opt_invert_branch(compiler_context *ctx, midgard_block *block);
 
 #endif