glsl2: Add optimization pass for algebraic simplifications.
[profile/ivi/mesa.git] / src / glsl / main.cpp
1 /*
2  * Copyright © 2008, 2009 Intel Corporation
3  *
4  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
5  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
6  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
7  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
8  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
9  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
10  *
11  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
12  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
13  * Software.
14  *
15  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
16  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
17  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
18  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
19  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
20  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER
21  * DEALINGS IN THE SOFTWARE.
22  */
23 #include <cstdlib>
24 #include <cstdio>
25 #include <getopt.h>
26
27 #include <sys/types.h>
28 #include <sys/stat.h>
29 #include <fcntl.h>
30 #include <unistd.h>
31
32 #include "ast.h"
33 #include "glsl_parser_extras.h"
34 #include "glsl_parser.h"
35 #include "ir_optimization.h"
36 #include "ir_print_visitor.h"
37 #include "program.h"
38
39 extern "C" struct gl_shader *
40 _mesa_new_shader(GLcontext *ctx, GLuint name, GLenum type);
41
42 /* Copied from shader_api.c for the stand-alone compiler.
43  */
44 struct gl_shader *
45 _mesa_new_shader(GLcontext *ctx, GLuint name, GLenum type)
46 {
47    struct gl_shader *shader;
48    assert(type == GL_FRAGMENT_SHADER || type == GL_VERTEX_SHADER);
49    shader = talloc_zero(NULL, struct gl_shader);
50    if (shader) {
51       shader->Type = type;
52       shader->Name = name;
53       shader->RefCount = 1;
54    }
55    return shader;
56 }
57
58 /* Returned string will have 'ctx' as its talloc owner. */
59 static char *
60 load_text_file(void *ctx, const char *file_name)
61 {
62         char *text = NULL;
63         struct stat st;
64         ssize_t total_read = 0;
65         int fd = open(file_name, O_RDONLY);
66
67         if (fd < 0) {
68                 return NULL;
69         }
70
71         if (fstat(fd, & st) == 0) {
72            text = (char *) talloc_size(ctx, st.st_size + 1);
73                 if (text != NULL) {
74                         do {
75                                 ssize_t bytes = read(fd, text + total_read,
76                                                      st.st_size - total_read);
77                                 if (bytes < 0) {
78                                         free(text);
79                                         text = NULL;
80                                         break;
81                                 }
82
83                                 if (bytes == 0) {
84                                         break;
85                                 }
86
87                                 total_read += bytes;
88                         } while (total_read < st.st_size);
89
90                         text[total_read] = '\0';
91                 }
92         }
93
94         close(fd);
95
96         return text;
97 }
98
99
100 void
101 usage_fail(const char *name)
102 {
103       printf("%s <filename.frag|filename.vert>\n", name);
104       exit(EXIT_FAILURE);
105 }
106
107
108 int dump_ast = 0;
109 int dump_hir = 0;
110 int dump_lir = 0;
111 int do_link = 0;
112
113 const struct option compiler_opts[] = {
114    { "dump-ast", 0, &dump_ast, 1 },
115    { "dump-hir", 0, &dump_hir, 1 },
116    { "dump-lir", 0, &dump_lir, 1 },
117    { "link",     0, &do_link,  1 },
118    { NULL, 0, NULL, 0 }
119 };
120
121 void
122 compile_shader(struct gl_shader *shader)
123 {
124    struct _mesa_glsl_parse_state *state =
125       new(shader) _mesa_glsl_parse_state(NULL, shader->Type, shader);
126
127    const char *source = shader->Source;
128    state->error = preprocess(state, &source, &state->info_log,
129                              state->extensions);
130
131    if (!state->error) {
132       _mesa_glsl_lexer_ctor(state, source);
133       _mesa_glsl_parse(state);
134       _mesa_glsl_lexer_dtor(state);
135    }
136
137    if (dump_ast) {
138       foreach_list_const(n, &state->translation_unit) {
139          ast_node *ast = exec_node_data(ast_node, n, link);
140          ast->print();
141       }
142       printf("\n\n");
143    }
144
145    shader->ir = new(shader) exec_list;
146    if (!state->error && !state->translation_unit.is_empty())
147       _mesa_ast_to_hir(shader->ir, state);
148
149    /* Print out the unoptimized IR. */
150    if (!state->error && dump_hir) {
151       validate_ir_tree(shader->ir);
152       _mesa_print_ir(shader->ir, state);
153    }
154
155    /* Optimization passes */
156    if (!state->error && !shader->ir->is_empty()) {
157       bool progress;
158       do {
159          progress = false;
160
161          progress = do_function_inlining(shader->ir) || progress;
162          progress = do_if_simplification(shader->ir) || progress;
163          progress = do_copy_propagation(shader->ir) || progress;
164          progress = do_dead_code_local(shader->ir) || progress;
165          progress = do_dead_code_unlinked(state, shader->ir) || progress;
166          progress = do_constant_variable_unlinked(shader->ir) || progress;
167          progress = do_constant_folding(shader->ir) || progress;
168          progress = do_algebraic(shader->ir) || progress;
169          progress = do_vec_index_to_swizzle(shader->ir) || progress;
170          progress = do_vec_index_to_cond_assign(shader->ir) || progress;
171          progress = do_swizzle_swizzle(shader->ir) || progress;
172       } while (progress);
173
174       validate_ir_tree(shader->ir);
175    }
176
177
178    /* Print out the resulting IR */
179    if (!state->error && dump_lir) {
180       _mesa_print_ir(shader->ir, state);
181    }
182
183    shader->symbols = state->symbols;
184    shader->CompileStatus = !state->error;
185    shader->Version = state->language_version;
186    memcpy(shader->builtins_to_link, state->builtins_to_link,
187           sizeof(shader->builtins_to_link[0]) * state->num_builtins_to_link);
188    shader->num_builtins_to_link = state->num_builtins_to_link;
189
190    if (shader->InfoLog)
191       talloc_free(shader->InfoLog);
192
193    shader->InfoLog = state->info_log;
194
195    /* Retain any live IR, but trash the rest. */
196    reparent_ir(shader->ir, shader);
197
198    talloc_free(state);
199
200    return;
201 }
202
203 int
204 main(int argc, char **argv)
205 {
206    int status = EXIT_SUCCESS;
207
208    int c;
209    int idx = 0;
210    while ((c = getopt_long(argc, argv, "", compiler_opts, &idx)) != -1)
211       /* empty */ ;
212
213
214    if (argc <= optind)
215       usage_fail(argv[0]);
216
217    struct gl_shader_program *whole_program;
218
219    whole_program = talloc_zero (NULL, struct gl_shader_program);
220    assert(whole_program != NULL);
221
222    for (/* empty */; argc > optind; optind++) {
223       whole_program->Shaders = (struct gl_shader **)
224          talloc_realloc(whole_program, whole_program->Shaders,
225                         struct gl_shader *, whole_program->NumShaders + 1);
226       assert(whole_program->Shaders != NULL);
227
228       struct gl_shader *shader = talloc_zero(whole_program, gl_shader);
229
230       whole_program->Shaders[whole_program->NumShaders] = shader;
231       whole_program->NumShaders++;
232
233       const unsigned len = strlen(argv[optind]);
234       if (len < 6)
235          usage_fail(argv[0]);
236
237       const char *const ext = & argv[optind][len - 5];
238       if (strncmp(".vert", ext, 5) == 0)
239          shader->Type = GL_VERTEX_SHADER;
240       else if (strncmp(".geom", ext, 5) == 0)
241          shader->Type = GL_GEOMETRY_SHADER;
242       else if (strncmp(".frag", ext, 5) == 0)
243          shader->Type = GL_FRAGMENT_SHADER;
244       else
245          usage_fail(argv[0]);
246
247       shader->Source = load_text_file(whole_program, argv[optind]);
248       if (shader->Source == NULL) {
249          printf("File \"%s\" does not exist.\n", argv[optind]);
250          exit(EXIT_FAILURE);
251       }
252
253       compile_shader(shader);
254
255       if (!shader->CompileStatus) {
256          printf("Info log for %s:\n%s\n", argv[optind], shader->InfoLog);
257          status = EXIT_FAILURE;
258          break;
259       }
260    }
261
262    if ((status == EXIT_SUCCESS) && do_link)  {
263       link_shaders(whole_program);
264       status = (whole_program->LinkStatus) ? EXIT_SUCCESS : EXIT_FAILURE;
265
266       if (strlen(whole_program->InfoLog) > 0)
267          printf("Info log for linking:\n%s\n", whole_program->InfoLog);
268    }
269
270    for (unsigned i = 0; i < whole_program->_NumLinkedShaders; i++)
271       talloc_free(whole_program->_LinkedShaders[i]);
272
273    talloc_free(whole_program);
274    _mesa_glsl_release_types();
275    _mesa_glsl_release_functions();
276
277    return status;
278 }