Tizen 2.0 Release
[profile/ivi/osmesa.git] / src / mesa / drivers / dri / r300 / compiler / r500_fragprog.c
1 /*
2  * Copyright 2008 Corbin Simpson <MostAwesomeDude@gmail.com>
3  *
4  * All Rights Reserved.
5  *
6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
7  * a copy of this software and associated documentation files (the
8  * "Software"), to deal in the Software without restriction, including
9  * without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
10  * distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
11  * permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
12  * the following conditions:
13  *
14  * The above copyright notice and this permission notice (including the
15  * next paragraph) shall be included in all copies or substantial
16  * portions of the Software.
17  *
18  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
19  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
20  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.
21  * IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER(S) AND/OR ITS SUPPLIERS BE
22  * LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION
23  * OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION
24  * WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
25  *
26  */
27
28 #include "r500_fragprog.h"
29
30 #include <stdio.h>
31
32 #include "radeon_compiler_util.h"
33 #include "radeon_list.h"
34 #include "radeon_variable.h"
35 #include "../r300_reg.h"
36
37 /**
38  * Rewrite IF instructions to use the ALU result special register.
39  */
40 int r500_transform_IF(
41         struct radeon_compiler * c,
42         struct rc_instruction * inst_if,
43         void *data)
44 {
45         struct rc_variable * writer;
46         struct rc_list * writer_list, * list_ptr;
47         struct rc_list * var_list = rc_get_variables(c);
48         unsigned int generic_if = 0;
49         unsigned int alu_chan;
50
51         if (inst_if->U.I.Opcode != RC_OPCODE_IF) {
52                 return 0;
53         }
54
55         writer_list = rc_variable_list_get_writers(
56                         var_list, inst_if->Type, &inst_if->U.I.SrcReg[0]);
57         if (!writer_list) {
58                 generic_if = 1;
59         } else {
60
61                 /* Make sure it is safe for the writers to write to
62                  * ALU Result */
63                 for (list_ptr = writer_list; list_ptr;
64                                                 list_ptr = list_ptr->Next) {
65                         struct rc_instruction * inst;
66                         writer = list_ptr->Item;
67                         /* We are going to modify the destination register
68                          * of writer, so if it has a reader other than
69                          * inst_if (aka ReaderCount > 1) we must fall back to
70                          * our generic IF.
71                          * If the writer has a lower IP than inst_if, this
72                          * means that inst_if is above the writer in a loop.
73                          * I'm not sure why this would ever happen, but
74                          * if it does we want to make sure we fall back
75                          * to our generic IF. */
76                         if (writer->ReaderCount > 1 || writer->Inst->IP < inst_if->IP) {
77                                 generic_if = 1;
78                                 break;
79                         }
80
81                         /* The ALU Result is not preserved across IF
82                          * instructions, so if there is another IF
83                          * instruction between writer and inst_if, then
84                          * we need to fall back to generic IF. */
85                         for (inst = writer->Inst; inst != inst_if; inst = inst->Next) {
86                                 const struct rc_opcode_info * info =
87                                         rc_get_opcode_info(inst->U.I.Opcode);
88                                 if (info->IsFlowControl) {
89                                         generic_if = 1;
90                                         break;
91                                 }
92                         }
93                         if (generic_if) {
94                                 break;
95                         }
96                 }
97         }
98
99         if (GET_SWZ(inst_if->U.I.SrcReg[0].Swizzle, 0) == RC_SWIZZLE_X) {
100                 alu_chan = RC_ALURESULT_X;
101         } else {
102                 alu_chan = RC_ALURESULT_W;
103         }
104         if (generic_if) {
105                 struct rc_instruction * inst_mov =
106                                 rc_insert_new_instruction(c, inst_if->Prev);
107
108                 inst_mov->U.I.Opcode = RC_OPCODE_MOV;
109                 inst_mov->U.I.DstReg.WriteMask = 0;
110                 inst_mov->U.I.DstReg.File = RC_FILE_NONE;
111                 inst_mov->U.I.ALUResultCompare = RC_COMPARE_FUNC_NOTEQUAL;
112                 inst_mov->U.I.WriteALUResult = alu_chan;
113                 inst_mov->U.I.SrcReg[0] = inst_if->U.I.SrcReg[0];
114                 if (alu_chan == RC_ALURESULT_X) {
115                         inst_mov->U.I.SrcReg[0].Swizzle = combine_swizzles4(
116                                         inst_mov->U.I.SrcReg[0].Swizzle,
117                                         RC_SWIZZLE_X, RC_SWIZZLE_UNUSED,
118                                         RC_SWIZZLE_UNUSED, RC_SWIZZLE_UNUSED);
119                 } else {
120                         inst_mov->U.I.SrcReg[0].Swizzle = combine_swizzles4(
121                                         inst_mov->U.I.SrcReg[0].Swizzle,
122                                         RC_SWIZZLE_UNUSED, RC_SWIZZLE_UNUSED,
123                                         RC_SWIZZLE_UNUSED, RC_SWIZZLE_Z);
124                 }
125         } else {
126                 rc_compare_func compare_func = RC_COMPARE_FUNC_NEVER;
127                 unsigned int reverse_srcs = 0;
128                 unsigned int preserve_opcode = 0;
129                 for (list_ptr = writer_list; list_ptr;
130                                                 list_ptr = list_ptr->Next) {
131                         writer = list_ptr->Item;
132                         switch(writer->Inst->U.I.Opcode) {
133                         case RC_OPCODE_SEQ:
134                                 compare_func = RC_COMPARE_FUNC_EQUAL;
135                                 break;
136                         case RC_OPCODE_SNE:
137                                 compare_func = RC_COMPARE_FUNC_NOTEQUAL;
138                                 break;
139                         case RC_OPCODE_SLE:
140                                 reverse_srcs = 1;
141                                 /* Fall through */
142                         case RC_OPCODE_SGE:
143                                 compare_func = RC_COMPARE_FUNC_GEQUAL;
144                                 break;
145                         case RC_OPCODE_SGT:
146                                 reverse_srcs = 1;
147                                 /* Fall through */
148                         case RC_OPCODE_SLT:
149                                 compare_func = RC_COMPARE_FUNC_LESS;
150                                 break;
151                         default:
152                                 compare_func = RC_COMPARE_FUNC_NOTEQUAL;
153                                 preserve_opcode = 1;
154                                 break;
155                         }
156                         if (!preserve_opcode) {
157                                 writer->Inst->U.I.Opcode = RC_OPCODE_SUB;
158                         }
159                         writer->Inst->U.I.DstReg.WriteMask = 0;
160                         writer->Inst->U.I.DstReg.File = RC_FILE_NONE;
161                         writer->Inst->U.I.WriteALUResult = alu_chan;
162                         writer->Inst->U.I.ALUResultCompare = compare_func;
163                         if (reverse_srcs) {
164                                 struct rc_src_register temp_src;
165                                 temp_src = writer->Inst->U.I.SrcReg[0];
166                                 writer->Inst->U.I.SrcReg[0] =
167                                         writer->Inst->U.I.SrcReg[1];
168                                 writer->Inst->U.I.SrcReg[1] = temp_src;
169                         }
170                 }
171         }
172
173         inst_if->U.I.SrcReg[0].File = RC_FILE_SPECIAL;
174         inst_if->U.I.SrcReg[0].Index = RC_SPECIAL_ALU_RESULT;
175         inst_if->U.I.SrcReg[0].Swizzle = RC_MAKE_SWIZZLE(
176                                 RC_SWIZZLE_X, RC_SWIZZLE_UNUSED,
177                                 RC_SWIZZLE_UNUSED, RC_SWIZZLE_UNUSED);
178         inst_if->U.I.SrcReg[0].Negate = 0;
179
180         return 1;
181 }
182
183 static int r500_swizzle_is_native(rc_opcode opcode, struct rc_src_register reg)
184 {
185         unsigned int relevant;
186         int i;
187
188         if (opcode == RC_OPCODE_TEX ||
189             opcode == RC_OPCODE_TXB ||
190             opcode == RC_OPCODE_TXP ||
191             opcode == RC_OPCODE_TXD ||
192             opcode == RC_OPCODE_TXL ||
193             opcode == RC_OPCODE_KIL) {
194                 if (reg.Abs)
195                         return 0;
196
197                 if (opcode == RC_OPCODE_KIL && (reg.Swizzle != RC_SWIZZLE_XYZW || reg.Negate != RC_MASK_NONE))
198                         return 0;
199
200                 for(i = 0; i < 4; ++i) {
201                         unsigned int swz = GET_SWZ(reg.Swizzle, i);
202                         if (swz == RC_SWIZZLE_UNUSED) {
203                                 reg.Negate &= ~(1 << i);
204                                 continue;
205                         }
206                         if (swz >= 4)
207                                 return 0;
208                 }
209
210                 if (reg.Negate)
211                         return 0;
212
213                 return 1;
214         } else if (opcode == RC_OPCODE_DDX || opcode == RC_OPCODE_DDY) {
215                 /* DDX/MDH and DDY/MDV explicitly ignore incoming swizzles;
216                  * if it doesn't fit perfectly into a .xyzw case... */
217                 if (reg.Swizzle == RC_SWIZZLE_XYZW && !reg.Abs && !reg.Negate)
218                         return 1;
219
220                 return 0;
221         } else {
222                 /* ALU instructions support almost everything */
223                 relevant = 0;
224                 for(i = 0; i < 3; ++i) {
225                         unsigned int swz = GET_SWZ(reg.Swizzle, i);
226                         if (swz != RC_SWIZZLE_UNUSED && swz != RC_SWIZZLE_ZERO)
227                                 relevant |= 1 << i;
228                 }
229                 if ((reg.Negate & relevant) && ((reg.Negate & relevant) != relevant))
230                         return 0;
231
232                 return 1;
233         }
234 }
235
236 /**
237  * Split source register access.
238  *
239  * The only thing we *cannot* do in an ALU instruction is per-component
240  * negation.
241  */
242 static void r500_swizzle_split(struct rc_src_register src, unsigned int usemask,
243                 struct rc_swizzle_split * split)
244 {
245         unsigned int negatebase[2] = { 0, 0 };
246         int i;
247
248         for(i = 0; i < 4; ++i) {
249                 unsigned int swz = GET_SWZ(src.Swizzle, i);
250                 if (swz == RC_SWIZZLE_UNUSED || !GET_BIT(usemask, i))
251                         continue;
252                 negatebase[GET_BIT(src.Negate, i)] |= 1 << i;
253         }
254
255         split->NumPhases = 0;
256
257         for(i = 0; i <= 1; ++i) {
258                 if (!negatebase[i])
259                         continue;
260
261                 split->Phase[split->NumPhases++] = negatebase[i];
262         }
263 }
264
265 struct rc_swizzle_caps r500_swizzle_caps = {
266         .IsNative = r500_swizzle_is_native,
267         .Split = r500_swizzle_split
268 };
269
270 static char *toswiz(int swiz_val) {
271   switch(swiz_val) {
272   case 0: return "R";
273   case 1: return "G";
274   case 2: return "B";
275   case 3: return "A";
276   case 4: return "0";
277   case 5: return "H";
278   case 6: return "1";
279   case 7: return "U";
280   }
281   return NULL;
282 }
283
284 static char *toop(int op_val)
285 {
286   char *str = NULL;
287   switch (op_val) {
288   case 0: str = "MAD"; break;
289   case 1: str = "DP3"; break;
290   case 2: str = "DP4"; break;
291   case 3: str = "D2A"; break;
292   case 4: str = "MIN"; break;
293   case 5: str = "MAX"; break;
294   case 6: str = "Reserved"; break;
295   case 7: str = "CND"; break;
296   case 8: str = "CMP"; break;
297   case 9: str = "FRC"; break;
298   case 10: str = "SOP"; break;
299   case 11: str = "MDH"; break;
300   case 12: str = "MDV"; break;
301   }
302   return str;
303 }
304
305 static char *to_alpha_op(int op_val)
306 {
307   char *str = NULL;
308   switch (op_val) {
309   case 0: str = "MAD"; break;
310   case 1: str = "DP"; break;
311   case 2: str = "MIN"; break;
312   case 3: str = "MAX"; break;
313   case 4: str = "Reserved"; break;
314   case 5: str = "CND"; break;
315   case 6: str = "CMP"; break;
316   case 7: str = "FRC"; break;
317   case 8: str = "EX2"; break;
318   case 9: str = "LN2"; break;
319   case 10: str = "RCP"; break;
320   case 11: str = "RSQ"; break;
321   case 12: str = "SIN"; break;
322   case 13: str = "COS"; break;
323   case 14: str = "MDH"; break;
324   case 15: str = "MDV"; break;
325   }
326   return str;
327 }
328
329 static char *to_mask(int val)
330 {
331   char *str = NULL;
332   switch(val) {
333   case 0: str = "NONE"; break;
334   case 1: str = "R"; break;
335   case 2: str = "G"; break;
336   case 3: str = "RG"; break;
337   case 4: str = "B"; break;
338   case 5: str = "RB"; break;
339   case 6: str = "GB"; break;
340   case 7: str = "RGB"; break;
341   case 8: str = "A"; break;
342   case 9: str = "AR"; break;
343   case 10: str = "AG"; break;
344   case 11: str = "ARG"; break;
345   case 12: str = "AB"; break;
346   case 13: str = "ARB"; break;
347   case 14: str = "AGB"; break;
348   case 15: str = "ARGB"; break;
349   }
350   return str;
351 }
352
353 static char *to_texop(int val)
354 {
355   switch(val) {
356   case 0: return "NOP";
357   case 1: return "LD";
358   case 2: return "TEXKILL";
359   case 3: return "PROJ";
360   case 4: return "LODBIAS";
361   case 5: return "LOD";
362   case 6: return "DXDY";
363   }
364   return NULL;
365 }
366
367 void r500FragmentProgramDump(struct radeon_compiler *c, void *user)
368 {
369   struct r300_fragment_program_compiler *compiler = (struct r300_fragment_program_compiler*)c;
370   struct r500_fragment_program_code *code = &compiler->code->code.r500;
371   int n, i;
372   uint32_t inst;
373   uint32_t inst0;
374   char *str = NULL;
375   fprintf(stderr, "R500 Fragment Program:\n--------\n");
376
377   for (n = 0; n < code->inst_end+1; n++) {
378     inst0 = inst = code->inst[n].inst0;
379     fprintf(stderr,"%d\t0:CMN_INST   0x%08x:", n, inst);
380     switch(inst & 0x3) {
381     case R500_INST_TYPE_ALU: str = "ALU"; break;
382     case R500_INST_TYPE_OUT: str = "OUT"; break;
383     case R500_INST_TYPE_FC: str = "FC"; break;
384     case R500_INST_TYPE_TEX: str = "TEX"; break;
385     };
386     fprintf(stderr,"%s %s %s %s %s ", str,
387             inst & R500_INST_TEX_SEM_WAIT ? "TEX_WAIT" : "",
388             inst & R500_INST_LAST ? "LAST" : "",
389             inst & R500_INST_NOP ? "NOP" : "",
390             inst & R500_INST_ALU_WAIT ? "ALU WAIT" : "");
391     fprintf(stderr,"wmask: %s omask: %s\n", to_mask((inst >> 11) & 0xf),
392             to_mask((inst >> 15) & 0xf));
393
394     switch(inst0 & 0x3) {
395     case R500_INST_TYPE_ALU:
396     case R500_INST_TYPE_OUT:
397       fprintf(stderr,"\t1:RGB_ADDR   0x%08x:", code->inst[n].inst1);
398       inst = code->inst[n].inst1;
399
400       fprintf(stderr,"Addr0: %d%c, Addr1: %d%c, Addr2: %d%c, srcp:%d\n",
401               inst & 0xff, (inst & (1<<8)) ? 'c' : 't',
402               (inst >> 10) & 0xff, (inst & (1<<18)) ? 'c' : 't',
403               (inst >> 20) & 0xff, (inst & (1<<28)) ? 'c' : 't',
404               (inst >> 30));
405
406       fprintf(stderr,"\t2:ALPHA_ADDR 0x%08x:", code->inst[n].inst2);
407       inst = code->inst[n].inst2;
408       fprintf(stderr,"Addr0: %d%c, Addr1: %d%c, Addr2: %d%c, srcp:%d\n",
409               inst & 0xff, (inst & (1<<8)) ? 'c' : 't',
410               (inst >> 10) & 0xff, (inst & (1<<18)) ? 'c' : 't',
411               (inst >> 20) & 0xff, (inst & (1<<28)) ? 'c' : 't',
412               (inst >> 30));
413       fprintf(stderr,"\t3 RGB_INST:  0x%08x:", code->inst[n].inst3);
414       inst = code->inst[n].inst3;
415       fprintf(stderr,"rgb_A_src:%d %s/%s/%s %d rgb_B_src:%d %s/%s/%s %d targ: %d\n",
416               (inst) & 0x3, toswiz((inst >> 2) & 0x7), toswiz((inst >> 5) & 0x7), toswiz((inst >> 8) & 0x7),
417               (inst >> 11) & 0x3,
418               (inst >> 13) & 0x3, toswiz((inst >> 15) & 0x7), toswiz((inst >> 18) & 0x7), toswiz((inst >> 21) & 0x7),
419               (inst >> 24) & 0x3, (inst >> 29) & 0x3);
420
421
422       fprintf(stderr,"\t4 ALPHA_INST:0x%08x:", code->inst[n].inst4);
423       inst = code->inst[n].inst4;
424       fprintf(stderr,"%s dest:%d%s alp_A_src:%d %s %d alp_B_src:%d %s %d targ %d w:%d\n", to_alpha_op(inst & 0xf),
425               (inst >> 4) & 0x7f, inst & (1<<11) ? "(rel)":"",
426               (inst >> 12) & 0x3, toswiz((inst >> 14) & 0x7), (inst >> 17) & 0x3,
427               (inst >> 19) & 0x3, toswiz((inst >> 21) & 0x7), (inst >> 24) & 0x3,
428               (inst >> 29) & 0x3,
429               (inst >> 31) & 0x1);
430
431       fprintf(stderr,"\t5 RGBA_INST: 0x%08x:", code->inst[n].inst5);
432       inst = code->inst[n].inst5;
433       fprintf(stderr,"%s dest:%d%s rgb_C_src:%d %s/%s/%s %d alp_C_src:%d %s %d\n", toop(inst & 0xf),
434               (inst >> 4) & 0x7f, inst & (1<<11) ? "(rel)":"",
435               (inst >> 12) & 0x3, toswiz((inst >> 14) & 0x7), toswiz((inst >> 17) & 0x7), toswiz((inst >> 20) & 0x7),
436               (inst >> 23) & 0x3,
437               (inst >> 25) & 0x3, toswiz((inst >> 27) & 0x7), (inst >> 30) & 0x3);
438       break;
439     case R500_INST_TYPE_FC:
440       fprintf(stderr, "\t2:FC_INST    0x%08x:", code->inst[n].inst2);
441       inst = code->inst[n].inst2;
442       /* JUMP_FUNC JUMP_ANY*/
443       fprintf(stderr, "0x%02x %1x ", inst >> 8 & 0xff,
444           (inst & R500_FC_JUMP_ANY) >> 5);
445       
446       /* OP */
447       switch(inst & 0x7){
448       case R500_FC_OP_JUMP:
449         fprintf(stderr, "JUMP");
450         break;
451       case R500_FC_OP_LOOP:
452         fprintf(stderr, "LOOP");
453         break;
454       case R500_FC_OP_ENDLOOP:
455         fprintf(stderr, "ENDLOOP");
456         break;
457       case R500_FC_OP_REP:
458         fprintf(stderr, "REP");
459         break;
460       case R500_FC_OP_ENDREP:
461         fprintf(stderr, "ENDREP");
462         break;
463       case R500_FC_OP_BREAKLOOP:
464         fprintf(stderr, "BREAKLOOP");
465         break;
466       case R500_FC_OP_BREAKREP:
467         fprintf(stderr, "BREAKREP");
468         break;
469       case R500_FC_OP_CONTINUE:
470         fprintf(stderr, "CONTINUE");
471         break;
472       }
473       fprintf(stderr," "); 
474       /* A_OP */
475       switch(inst & (0x3 << 6)){
476       case R500_FC_A_OP_NONE:
477         fprintf(stderr, "NONE");
478         break;
479       case R500_FC_A_OP_POP:
480         fprintf(stderr, "POP");
481         break;
482       case R500_FC_A_OP_PUSH:
483         fprintf(stderr, "PUSH");
484         break;
485       }
486       /* B_OP0 B_OP1 */
487       for(i=0; i<2; i++){
488         fprintf(stderr, " ");
489         switch(inst & (0x3 << (24 + (i * 2)))){
490         /* R500_FC_B_OP0_NONE 
491          * R500_FC_B_OP1_NONE */
492         case 0:
493           fprintf(stderr, "NONE");
494           break;
495         case R500_FC_B_OP0_DECR:
496         case R500_FC_B_OP1_DECR:
497           fprintf(stderr, "DECR");
498           break;
499         case R500_FC_B_OP0_INCR:
500         case R500_FC_B_OP1_INCR:
501           fprintf(stderr, "INCR");
502           break;
503         }
504       }
505       /*POP_CNT B_ELSE */
506       fprintf(stderr, " %d %1x", (inst >> 16) & 0x1f, (inst & R500_FC_B_ELSE) >> 4);
507       inst = code->inst[n].inst3;
508       /* JUMP_ADDR */
509       fprintf(stderr, " %d", inst >> 16);
510       
511       if(code->inst[n].inst2 & R500_FC_IGNORE_UNCOVERED){
512         fprintf(stderr, " IGN_UNC");
513       }
514       inst = code->inst[n].inst3;
515       fprintf(stderr, "\n\t3:FC_ADDR    0x%08x:", inst);
516       fprintf(stderr, "BOOL: 0x%02x, INT: 0x%02x, JUMP_ADDR: %d, JMP_GLBL: %1x\n",
517       inst & 0x1f, (inst >> 8) & 0x1f, (inst >> 16) & 0x1ff, inst >> 31); 
518       break;
519     case R500_INST_TYPE_TEX:
520       inst = code->inst[n].inst1;
521       fprintf(stderr,"\t1:TEX_INST:  0x%08x: id: %d op:%s, %s, %s %s\n", inst, (inst >> 16) & 0xf,
522               to_texop((inst >> 22) & 0x7), (inst & (1<<25)) ? "ACQ" : "",
523               (inst & (1<<26)) ? "IGNUNC" : "", (inst & (1<<27)) ? "UNSCALED" : "SCALED");
524       inst = code->inst[n].inst2;
525       fprintf(stderr,"\t2:TEX_ADDR:  0x%08x: src: %d%s %s/%s/%s/%s dst: %d%s %s/%s/%s/%s\n", inst,
526               inst & 127, inst & (1<<7) ? "(rel)" : "",
527               toswiz((inst >> 8) & 0x3), toswiz((inst >> 10) & 0x3),
528               toswiz((inst >> 12) & 0x3), toswiz((inst >> 14) & 0x3),
529               (inst >> 16) & 127, inst & (1<<23) ? "(rel)" : "",
530               toswiz((inst >> 24) & 0x3), toswiz((inst >> 26) & 0x3),
531               toswiz((inst >> 28) & 0x3), toswiz((inst >> 30) & 0x3));
532
533       fprintf(stderr,"\t3:TEX_DXDY:  0x%08x\n", code->inst[n].inst3);
534       break;
535     }
536     fprintf(stderr,"\n");
537   }
538
539 }