freedreno/ir3: add post-scheduler cp pass
authorRob Clark <robdclark@chromium.org>
Wed, 1 Apr 2020 22:37:34 +0000 (15:37 -0700)
committerMarge Bot <eric+marge@anholt.net>
Tue, 16 Jun 2020 20:56:15 +0000 (20:56 +0000)
A pass to eliminate extra mov's from an array.  We need to do this after
scheduling so we know that there are not any potentially conflicting
array writes between the original `mov` and it's use(s).

Closes: https://gitlab.freedesktop.org/mesa/mesa/-/issues/2124
Signed-off-by: Rob Clark <robdclark@chromium.org>
Part-of: <https://gitlab.freedesktop.org/mesa/mesa/-/merge_requests/5280>

src/freedreno/Makefile.sources
src/freedreno/ir3/ir3.h
src/freedreno/ir3/ir3_compiler_nir.c
src/freedreno/ir3/ir3_cp_postsched.c [new file with mode: 0644]
src/freedreno/ir3/meson.build

index 997d4311aa3cc5cc0a0e127edd51a0888ac125e4..c24f7064339a60c64705a3e8cde4699c30a9a948 100644 (file)
@@ -28,6 +28,7 @@ ir3_SOURCES := \
        ir3/ir3_context.c \
        ir3/ir3_context.h \
        ir3/ir3_cp.c \
+       ir3/ir3_cp_postsched.c \
        ir3/ir3_cf.c \
        ir3/ir3_dce.c \
        ir3/ir3_delay.c \
index 1d37afe0ad6f2a523cd834e1992f1f7c4d2e61cc..39056b47a250296c738a76a10b9364e0de9ca513 100644 (file)
@@ -1304,6 +1304,7 @@ bool ir3_cf(struct ir3 *ir);
 
 /* copy-propagate: */
 bool ir3_cp(struct ir3 *ir, struct ir3_shader_variant *so);
+bool ir3_cp_postsched(struct ir3 *ir);
 
 /* group neighbors and insert mov's to resolve conflicts: */
 bool ir3_group(struct ir3 *ir);
index 27018683affc787076fe1f065d77a2b644840390..f52e9570b654c4ee36d9e1a69726d25062613596 100644 (file)
@@ -3639,6 +3639,11 @@ ir3_compile_shader_nir(struct ir3_compiler *compiler,
 
        ir3_debug_print(ir, "AFTER: ir3_sched");
 
+       if (IR3_PASS(ir, ir3_cp_postsched)) {
+               /* cleanup the result of removing unneeded mov's: */
+               while (IR3_PASS(ir, ir3_dce, so)) {}
+       }
+
        /* Pre-assign VS inputs on a6xx+ binning pass shader, to align
         * with draw pass VS, so binning and draw pass can both use the
         * same VBO state.
diff --git a/src/freedreno/ir3/ir3_cp_postsched.c b/src/freedreno/ir3/ir3_cp_postsched.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..f761dc1
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,215 @@
+/*
+ * Copyright © 2020 Google, Inc.
+ *
+ * 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 without limitation
+ * the rights to use, copy, modify, merge, publish, 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.  IN NO EVENT SHALL
+ * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE 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.
+ */
+
+#include "util/ralloc.h"
+#include "util/u_dynarray.h"
+
+#include "ir3.h"
+
+/**
+ * A bit more extra cleanup after sched pass.  In particular, prior to
+ * instruction scheduling, we can't easily eliminate unneeded mov's
+ * from "arrays", because we don't yet know if there is an intervening
+ * array-write scheduled before the use of the array-read.
+ *
+ * NOTE array is equivalent to nir "registers".. ie. it can be length of
+ * one.  It is basically anything that is not SSA.
+ */
+
+
+/**
+ * Check if any instruction before `use` and after `src` writes to the
+ * specified array.  If `offset` is negative, it is a relative (a0.x)
+ * access and we care about all writes to the array (as we don't know
+ * which array element is read).  Otherwise in the case of non-relative
+ * access, we only have to care about the write to the specified (>= 0)
+ * offset.
+ */
+static bool
+has_conflicting_write(struct ir3_instruction *src,
+               struct ir3_instruction *use,
+               unsigned id, int offset)
+{
+       assert(src->block == use->block);
+
+       /* NOTE that since src and use are in the same block, src by
+        * definition appears in the block's instr_list before use:
+        */
+       foreach_instr_rev (instr, &use->node) {
+               if (instr == src)
+                       break;
+
+               /* if we are looking at a RELATIV read, we can't move
+                * it past an a0.x write:
+                */
+               if ((offset < 0) && (dest_regs(instr) > 0) &&
+                               (instr->regs[0]->num == regid(REG_A0, 0)))
+                       return true;
+
+               if (!writes_gpr(instr))
+                       continue;
+
+               struct ir3_register *dst = instr->regs[0];
+               if (!(dst->flags & IR3_REG_ARRAY))
+                       continue;
+
+               if (dst->array.id != id)
+                       continue;
+
+               /*
+                * At this point, we have narrowed down an instruction
+                * that writes to the same array.. check if it the write
+                * is to an array element that we care about:
+                */
+
+               /* is write to an unknown array element? */
+               if (dst->flags & IR3_REG_RELATIV)
+                       return true;
+
+               /* is read from an unknown array element? */
+               if (offset < 0)
+                       return true;
+
+               /* is write to same array element? */
+               if (dst->array.offset == offset)
+                       return true;
+       }
+
+       return false;
+}
+
+/* Can we fold the mov src into use without invalid flags? */
+static bool
+valid_flags(struct ir3_instruction *use, struct ir3_instruction *mov)
+{
+       struct ir3_register *src = mov->regs[1];
+
+       foreach_src_n (reg, n, use) {
+               if (ssa(reg) != mov)
+                       continue;
+
+               if (!ir3_valid_flags(use, n, reg->flags | src->flags))
+                       return false;
+       }
+
+       return true;
+}
+
+static bool
+instr_cp_postsched(struct ir3_instruction *mov)
+{
+       struct ir3_register *src = mov->regs[1];
+
+       /* only consider mov's from "arrays", other cases we have
+        * already considered already:
+        */
+       if (!(src->flags & IR3_REG_ARRAY))
+               return false;
+
+       int offset = (src->flags & IR3_REG_RELATIV) ? -1 : src->array.offset;
+
+       /* Once we move the array read directly into the consuming
+        * instruction(s), we will also need to update instructions
+        * that had a false-dep on the original mov to have deps
+        * on the consuming instructions:
+        */
+       struct util_dynarray newdeps;
+       util_dynarray_init(&newdeps, mov->uses);
+
+       foreach_ssa_use (use, mov) {
+               if (use->block != mov->block)
+                       continue;
+
+               if (is_meta(use))
+                       continue;
+
+               if (has_conflicting_write(mov, use, src->array.id, offset))
+                       continue;
+
+               if (conflicts(mov->address, use->address))
+                       continue;
+
+               if (!valid_flags(use, mov))
+                       continue;
+
+               /* Ok, we've established that it is safe to remove this copy: */
+
+               bool removed = false;
+               foreach_src_n (reg, n, use) {
+                       if (ssa(reg) != mov)
+                               continue;
+
+                       use->regs[n + 1] = ir3_reg_clone(mov->block->shader, src);
+
+                       /* preserve (abs)/etc modifiers: */
+                       use->regs[n + 1]-> flags |= reg->flags;
+
+                       removed = true;
+               }
+
+               /* the use could have been only a false-dep, only add to
+                * the newdeps array if we've actually updated a real
+                * src reg for the use:
+                */
+               if (removed) {
+                       util_dynarray_append(&newdeps, struct ir3_instruction *, use);
+
+                       /* Remove the use from the src instruction: */
+                       _mesa_set_remove_key(mov->uses, use);
+               }
+       }
+
+       /* Once we have the complete set of instruction(s) that are are now
+        * directly reading from the array, update any false-dep uses to
+        * now depend on these instructions.  The only remaining uses at
+        * this point should be false-deps:
+        */
+       foreach_ssa_use (use, mov) {
+               util_dynarray_foreach(&newdeps, struct ir3_instruction *, instrp) {
+                       struct ir3_instruction *newdep = *instrp;
+                       ir3_instr_add_dep(use, newdep);
+               }
+       }
+
+       return util_dynarray_num_elements(&newdeps, struct ir3_instruction **) > 0;
+}
+
+bool
+ir3_cp_postsched(struct ir3 *ir)
+{
+       void *mem_ctx = ralloc_context(NULL);
+       bool progress = false;
+
+       ir3_find_ssa_uses(ir, mem_ctx, false);
+
+       foreach_block (block, &ir->block_list) {
+               foreach_instr_safe (instr, &block->instr_list) {
+                       if (is_same_type_mov(instr))
+                               progress |= instr_cp_postsched(instr);
+               }
+       }
+
+       ralloc_free(mem_ctx);
+
+       return progress;
+}
index 846eccfc443fe5fe2d695869d48e37846c46b9c9..1bc4ce2f2c6542d2326d3b10068b0f593ab1b621 100644 (file)
@@ -73,6 +73,7 @@ libfreedreno_ir3_files = files(
   'ir3_context.h',
   'ir3_cf.c',
   'ir3_cp.c',
+  'ir3_cp_postsched.c',
   'ir3_dce.c',
   'ir3_delay.c',
   'ir3_group.c',