src/gallium/drivers/llvmpipe/lp_bld_interp.c

   1 /**************************************************************************
   2  *
   3  * Copyright 2009 VMware, Inc.
   4  * Copyright 2007-2008 Tungsten Graphics, Inc., Cedar Park, Texas.
   5  * All Rights Reserved.
   6  *
   7  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   8  * copy of this software and associated documentation files (the
   9  * "Software"), to deal in the Software without restriction, including
  10  * without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
  11  * distribute, sub license, and/or sell copies of the Software, and to
  12  * permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
  13  * the following conditions:
  14  *
  15  * The above copyright notice and this permission notice (including the
  16  * next paragraph) shall be included in all copies or substantial portions
  17  * of the Software.
  18  *
  19  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS
  20  * OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  21  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NON-INFRINGEMENT.
  22  * IN NO EVENT SHALL TUNGSTEN GRAPHICS AND/OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR
  23  * ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT,
  24  * TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE
  25  * SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  26  *
  27  **************************************************************************/
  28
  29 /**
  30  * @file
  31  * Position and shader input interpolation.
  32  *
  33  * @author Jose Fonseca <jfonseca@vmware.com>
  34  */
  35
  36 #include "pipe/p_shader_tokens.h"
  37 #include "util/u_debug.h"
  38 #include "util/u_memory.h"
  39 #include "util/u_math.h"
  40 #include "tgsi/tgsi_scan.h"
  41 #include "gallivm/lp_bld_debug.h"
  42 #include "gallivm/lp_bld_const.h"
  43 #include "gallivm/lp_bld_arit.h"
  44 #include "gallivm/lp_bld_swizzle.h"
  45 #include "gallivm/lp_bld_flow.h"
  46 #include "lp_bld_interp.h"
  47
  48
  49 /*
  50  * The shader JIT function operates on blocks of quads.
  51  * Each block has 2x2 quads and each quad has 2x2 pixels.
  52  *
  53  * We iterate over the quads in order 0, 1, 2, 3:
  54  *
  55  * #################
  56  * #   |   #   |   #
  57  * #---0---#---1---#
  58  * #   |   #   |   #
  59  * #################
  60  * #   |   #   |   #
  61  * #---2---#---3---#
  62  * #   |   #   |   #
  63  * #################
  64  *
  65  * If we iterate over multiple quads at once, quads 01 and 23 are processed
  66  * together.
  67  *
  68  * Within each quad, we have four pixels which are represented in SOA
  69  * order:
  70  *
  71  * #########
  72  * # 0 | 1 #
  73  * #---+---#
  74  * # 2 | 3 #
  75  * #########
  76  *
  77  * So the green channel (for example) of the four pixels is stored in
  78  * a single vector register: {g0, g1, g2, g3}.
  79  * The order stays the same even with multiple quads:
  80  * 0 1 4 5
  81  * 2 3 6 7
  82  * is stored as g0..g7
  83  */
  84
  85
  86 /**
  87  * Do one perspective divide per quad.
  88  *
  89  * For perspective interpolation, the final attribute value is given
  90  *
  91  *  a' = a/w = a * oow
  92  *
  93  * where
  94  *
  95  *  a = a0 + dadx*x + dady*y
  96  *  w = w0 + dwdx*x + dwdy*y
  97  *  oow = 1/w = 1/(w0 + dwdx*x + dwdy*y)
  98  *
  99  * Instead of computing the division per pixel, with this macro we compute the
 100  * division on the upper left pixel of each quad, and use a linear
 101  * approximation in the remaining pixels, given by:
 102  *
 103  *  da'dx = (dadx - dwdx*a)*oow
 104  *  da'dy = (dady - dwdy*a)*oow
 105  *
 106  * Ironically, this actually makes things slower -- probably because the
 107  * divide hardware unit is rarely used, whereas the multiply unit is typically
 108  * already saturated.
 109  */
 110 #define PERSPECTIVE_DIVIDE_PER_QUAD 0
 111
 112
 113 static const unsigned char quad_offset_x[16] = {0, 1, 0, 1, 2, 3, 2, 3, 0, 1, 0, 1, 2, 3, 2, 3};
 114 static const unsigned char quad_offset_y[16] = {0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 2, 2, 3, 3};
 115
 116
 117 static void
 118 attrib_name(LLVMValueRef val, unsigned attrib, unsigned chan, const char *suffix)
 119 {
 120    if(attrib == 0)
 121       lp_build_name(val, "pos.%c%s", "xyzw"[chan], suffix);
 122    else
 123       lp_build_name(val, "input%u.%c%s", attrib - 1, "xyzw"[chan], suffix);
 124 }
 125
 126 static void
 127 calc_offsets(struct lp_build_context *coeff_bld,
 128              unsigned quad_start_index,
 129              LLVMValueRef *pixoffx,
 130              LLVMValueRef *pixoffy)
 131 {
 132    unsigned i;
 133    unsigned num_pix = coeff_bld->type.length;
 134    struct gallivm_state *gallivm = coeff_bld->gallivm;
 135    LLVMBuilderRef builder = coeff_bld->gallivm->builder;
 136    LLVMValueRef nr, pixxf, pixyf;
 137
 138    *pixoffx = coeff_bld->undef;
 139    *pixoffy = coeff_bld->undef;
 140
 141    for (i = 0; i < num_pix; i++) {
 142       nr = lp_build_const_int32(gallivm, i);
 143       pixxf = lp_build_const_float(gallivm, quad_offset_x[i % num_pix] +
 144                                    (quad_start_index & 1) * 2);
 145       pixyf = lp_build_const_float(gallivm, quad_offset_y[i % num_pix] +
 146                                    (quad_start_index & 2));
 147       *pixoffx = LLVMBuildInsertElement(builder, *pixoffx, pixxf, nr, "");
 148       *pixoffy = LLVMBuildInsertElement(builder, *pixoffy, pixyf, nr, "");
 149    }
 150 }
 151
 152
 153 /* Much easier, and significantly less instructions in the per-stamp
 154  * part (less than half) but overall more instructions so a loss if
 155  * most quads are active. Might be a win though with larger vectors.
 156  * No ability to do per-quad divide (doable but not implemented)
 157  * Could be made to work with passed in pixel offsets (i.e. active quad merging).
 158  */
 159 static void
 160 coeffs_init_simple(struct lp_build_interp_soa_context *bld,
 161                    LLVMValueRef a0_ptr,
 162                    LLVMValueRef dadx_ptr,
 163                    LLVMValueRef dady_ptr)
 164 {
 165    struct lp_build_context *coeff_bld = &bld->coeff_bld;
 166    struct lp_build_context *setup_bld = &bld->setup_bld;
 167    struct gallivm_state *gallivm = coeff_bld->gallivm;
 168    LLVMBuilderRef builder = gallivm->builder;
 169    unsigned attrib;
 170
 171    for (attrib = 0; attrib < bld->num_attribs; ++attrib) {
 172       /*
 173        * always fetch all 4 values for performance/simplicity
 174        * Note: we do that here because it seems to generate better
 175        * code. It generates a lot of moves initially but less
 176        * moves later. As far as I can tell this looks like a
 177        * llvm issue, instead of simply reloading the values from
 178        * the passed in pointers it if it runs out of registers
 179        * it spills/reloads them. Maybe some optimization passes
 180        * would help.
 181        * Might want to investigate this again later.
 182        */
 183       const unsigned interp = bld->interp[attrib];
 184       LLVMValueRef index = lp_build_const_int32(gallivm,
 185                                 attrib * TGSI_NUM_CHANNELS);
 186       LLVMValueRef ptr;
 187       LLVMValueRef dadxaos = setup_bld->zero;
 188       LLVMValueRef dadyaos = setup_bld->zero;
 189       LLVMValueRef a0aos = setup_bld->zero;
 190
 191       switch (interp) {
 192       case LP_INTERP_PERSPECTIVE:
 193          /* fall-through */
 194
 195       case LP_INTERP_LINEAR:
 196          ptr = LLVMBuildGEP(builder, dadx_ptr, &index, 1, "");
 197          ptr = LLVMBuildBitCast(builder, ptr,
 198                LLVMPointerType(setup_bld->vec_type, 0), "");
 199          dadxaos = LLVMBuildLoad(builder, ptr, "");
 200
 201          ptr = LLVMBuildGEP(builder, dady_ptr, &index, 1, "");
 202          ptr = LLVMBuildBitCast(builder, ptr,
 203                LLVMPointerType(setup_bld->vec_type, 0), "");
 204          dadyaos = LLVMBuildLoad(builder, ptr, "");
 205
 206          attrib_name(dadxaos, attrib, 0, ".dadxaos");
 207          attrib_name(dadyaos, attrib, 0, ".dadyaos");
 208          /* fall-through */
 209
 210       case LP_INTERP_CONSTANT:
 211       case LP_INTERP_FACING:
 212          ptr = LLVMBuildGEP(builder, a0_ptr, &index, 1, "");
 213          ptr = LLVMBuildBitCast(builder, ptr,
 214                LLVMPointerType(setup_bld->vec_type, 0), "");
 215          a0aos = LLVMBuildLoad(builder, ptr, "");
 216          attrib_name(a0aos, attrib, 0, ".a0aos");
 217          break;
 218
 219       case LP_INTERP_POSITION:
 220          /* Nothing to do as the position coeffs are already setup in slot 0 */
 221          continue;
 222
 223       default:
 224          assert(0);
 225          break;
 226       }
 227       bld->a0aos[attrib] = a0aos;
 228       bld->dadxaos[attrib] = dadxaos;
 229       bld->dadyaos[attrib] = dadyaos;
 230    }
 231 }
 232
 233 /**
 234  * Interpolate the shader input attribute values.
 235  * This is called for each (group of) quad(s).
 236  */
 237 static void
 238 attribs_update_simple(struct lp_build_interp_soa_context *bld,
 239                       struct gallivm_state *gallivm,
 240                       LLVMValueRef loop_iter,
 241                       int start,
 242                       int end)
 243 {
 244    LLVMBuilderRef builder = gallivm->builder;
 245    struct lp_build_context *coeff_bld = &bld->coeff_bld;
 246    struct lp_build_context *setup_bld = &bld->setup_bld;
 247    LLVMValueRef oow = NULL;
 248    unsigned attrib;
 249    LLVMValueRef pixoffx;
 250    LLVMValueRef pixoffy;
 251    LLVMValueRef ptr;
 252
 253    /* could do this with code-generated passed in pixel offsets too */
 254
 255    assert(loop_iter);
 256    ptr = LLVMBuildGEP(builder, bld->xoffset_store, &loop_iter, 1, "");
 257    pixoffx = LLVMBuildLoad(builder, ptr, "");
 258    ptr = LLVMBuildGEP(builder, bld->yoffset_store, &loop_iter, 1, "");
 259    pixoffy = LLVMBuildLoad(builder, ptr, "");
 260
 261    pixoffx = LLVMBuildFAdd(builder, pixoffx,
 262                            lp_build_broadcast_scalar(coeff_bld, bld->x), "");
 263    pixoffy = LLVMBuildFAdd(builder, pixoffy,
 264                            lp_build_broadcast_scalar(coeff_bld, bld->y), "");
 265
 266    for (attrib = start; attrib < end; attrib++) {
 267       const unsigned mask = bld->mask[attrib];
 268       const unsigned interp = bld->interp[attrib];
 269       unsigned chan;
 270
 271       for (chan = 0; chan < TGSI_NUM_CHANNELS; chan++) {
 272          if (mask & (1 << chan)) {
 273             LLVMValueRef index;
 274             LLVMValueRef dadx = coeff_bld->zero;
 275             LLVMValueRef dady = coeff_bld->zero;
 276             LLVMValueRef a = coeff_bld->zero;
 277
 278             index = lp_build_const_int32(gallivm, chan);
 279             switch (interp) {
 280             case LP_INTERP_PERSPECTIVE:
 281                /* fall-through */
 282
 283             case LP_INTERP_LINEAR:
 284                if (attrib == 0 && chan == 0) {
 285                   dadx = coeff_bld->one;
 286                }
 287                else if (attrib == 0 && chan == 1) {
 288                   dady = coeff_bld->one;
 289                }
 290                else {
 291                   dadx = lp_build_extract_broadcast(gallivm, setup_bld->type,
 292                                                     coeff_bld->type, bld->dadxaos[attrib],
 293                                                     index);
 294                   dady = lp_build_extract_broadcast(gallivm, setup_bld->type,
 295                                                     coeff_bld->type, bld->dadyaos[attrib],
 296                                                     index);
 297                   a = lp_build_extract_broadcast(gallivm, setup_bld->type,
 298                                                  coeff_bld->type, bld->a0aos[attrib],
 299                                                  index);
 300                }
 301                /*
 302                 * a = a0 + (x * dadx + y * dady)
 303                 */
 304                dadx = LLVMBuildFMul(builder, dadx, pixoffx, "");
 305                dady = LLVMBuildFMul(builder, dady, pixoffy, "");
 306                a = LLVMBuildFAdd(builder, a, dadx, "");
 307                a = LLVMBuildFAdd(builder, a, dady, "");
 308
 309                if (interp == LP_INTERP_PERSPECTIVE) {
 310                   if (oow == NULL) {
 311                      LLVMValueRef w = bld->attribs[0][3];
 312                      assert(attrib != 0);
 313                      assert(bld->mask[0] & TGSI_WRITEMASK_W);
 314                      oow = lp_build_rcp(coeff_bld, w);
 315                   }
 316                   a = lp_build_mul(coeff_bld, a, oow);
 317                }
 318                break;
 319
 320             case LP_INTERP_CONSTANT:
 321             case LP_INTERP_FACING:
 322                a = lp_build_extract_broadcast(gallivm, setup_bld->type,
 323                                               coeff_bld->type, bld->a0aos[attrib],
 324                                               index);
 325                break;
 326
 327             case LP_INTERP_POSITION:
 328                assert(attrib > 0);
 329                a = bld->attribs[0][chan];
 330                break;
 331
 332             default:
 333                assert(0);
 334                break;
 335             }
 336
 337             if ((attrib == 0) && (chan == 2)){
 338                /* FIXME: Depth values can exceed 1.0, due to the fact that
 339                 * setup interpolation coefficients refer to (0,0) which causes
 340                 * precision loss. So we must clamp to 1.0 here to avoid artifacts
 341                 */
 342                a = lp_build_min(coeff_bld, a, coeff_bld->one);
 343             }
 344             bld->attribs[attrib][chan] = a;
 345          }
 346       }
 347    }
 348 }
 349
 350 /**
 351  * Initialize the bld->a, dadq fields.  This involves fetching
 352  * those values from the arrays which are passed into the JIT function.
 353  */
 354 static void
 355 coeffs_init(struct lp_build_interp_soa_context *bld,
 356             LLVMValueRef a0_ptr,
 357             LLVMValueRef dadx_ptr,
 358             LLVMValueRef dady_ptr)
 359 {
 360    struct lp_build_context *coeff_bld = &bld->coeff_bld;
 361    struct lp_build_context *setup_bld = &bld->setup_bld;
 362    struct gallivm_state *gallivm = coeff_bld->gallivm;
 363    LLVMBuilderRef builder = gallivm->builder;
 364    LLVMValueRef pixoffx, pixoffy;
 365    unsigned attrib;
 366    unsigned chan;
 367    unsigned i;
 368
 369    pixoffx = coeff_bld->undef;
 370    pixoffy = coeff_bld->undef;
 371    for (i = 0; i < coeff_bld->type.length; i++) {
 372       LLVMValueRef nr = lp_build_const_int32(gallivm, i);
 373       LLVMValueRef pixxf = lp_build_const_float(gallivm, quad_offset_x[i]);
 374       LLVMValueRef pixyf = lp_build_const_float(gallivm, quad_offset_y[i]);
 375       pixoffx = LLVMBuildInsertElement(builder, pixoffx, pixxf, nr, "");
 376       pixoffy = LLVMBuildInsertElement(builder, pixoffy, pixyf, nr, "");
 377    }
 378
 379
 380    for (attrib = 0; attrib < bld->num_attribs; ++attrib) {
 381       const unsigned mask = bld->mask[attrib];
 382       const unsigned interp = bld->interp[attrib];
 383       LLVMValueRef index = lp_build_const_int32(gallivm,
 384                                 attrib * TGSI_NUM_CHANNELS);
 385       LLVMValueRef ptr;
 386       LLVMValueRef dadxaos = setup_bld->zero;
 387       LLVMValueRef dadyaos = setup_bld->zero;
 388       LLVMValueRef a0aos = setup_bld->zero;
 389
 390       /* always fetch all 4 values for performance/simplicity */
 391       switch (interp) {
 392       case LP_INTERP_PERSPECTIVE:
 393          /* fall-through */
 394
 395       case LP_INTERP_LINEAR:
 396          ptr = LLVMBuildGEP(builder, dadx_ptr, &index, 1, "");
 397          ptr = LLVMBuildBitCast(builder, ptr,
 398                LLVMPointerType(setup_bld->vec_type, 0), "");
 399          dadxaos = LLVMBuildLoad(builder, ptr, "");
 400
 401          ptr = LLVMBuildGEP(builder, dady_ptr, &index, 1, "");
 402          ptr = LLVMBuildBitCast(builder, ptr,
 403                LLVMPointerType(setup_bld->vec_type, 0), "");
 404          dadyaos = LLVMBuildLoad(builder, ptr, "");
 405
 406          attrib_name(dadxaos, attrib, 0, ".dadxaos");
 407          attrib_name(dadyaos, attrib, 0, ".dadyaos");
 408          /* fall-through */
 409
 410       case LP_INTERP_CONSTANT:
 411       case LP_INTERP_FACING:
 412          ptr = LLVMBuildGEP(builder, a0_ptr, &index, 1, "");
 413          ptr = LLVMBuildBitCast(builder, ptr,
 414                LLVMPointerType(setup_bld->vec_type, 0), "");
 415          a0aos = LLVMBuildLoad(builder, ptr, "");
 416          attrib_name(a0aos, attrib, 0, ".a0aos");
 417          break;
 418
 419       case LP_INTERP_POSITION:
 420          /* Nothing to do as the position coeffs are already setup in slot 0 */
 421          continue;
 422
 423       default:
 424          assert(0);
 425          break;
 426       }
 427
 428       /*
 429        * a = a0 + (x * dadx + y * dady)
 430        * a0aos is the attrib value at top left corner of stamp
 431        */
 432       if (interp != LP_INTERP_CONSTANT &&
 433           interp != LP_INTERP_FACING) {
 434          LLVMValueRef axaos, ayaos;
 435          axaos = LLVMBuildFMul(builder, lp_build_broadcast_scalar(setup_bld, bld->x),
 436                                dadxaos, "");
 437          ayaos = LLVMBuildFMul(builder, lp_build_broadcast_scalar(setup_bld, bld->y),
 438                                dadyaos, "");
 439          a0aos = LLVMBuildFAdd(builder, a0aos, ayaos, "");
 440          a0aos = LLVMBuildFAdd(builder, a0aos, axaos, "");
 441       }
 442
 443       /*
 444        * dadq = {0, dadx, dady, dadx + dady}
 445        * for two quads (side by side) this is:
 446        * {0, dadx, dady, dadx+dady, 2*dadx, 2*dadx+dady, 3*dadx+dady}
 447        */
 448       for (chan = 0; chan < TGSI_NUM_CHANNELS; ++chan) {
 449          /* this generates a CRAPLOAD of shuffles... */
 450          if (mask & (1 << chan)) {
 451             LLVMValueRef dadx, dady;
 452             LLVMValueRef dadq, dadq2;
 453             LLVMValueRef a;
 454             LLVMValueRef chan_index = lp_build_const_int32(gallivm, chan);
 455
 456             if (attrib == 0 && chan == 0) {
 457                a = lp_build_broadcast_scalar(coeff_bld, bld->x);
 458                dadx = coeff_bld->one;
 459                dady = coeff_bld->zero;
 460             }
 461             else if (attrib == 0 && chan == 1) {
 462                a = lp_build_broadcast_scalar(coeff_bld, bld->y);
 463                dady = coeff_bld->one;
 464                dadx = coeff_bld->zero;
 465             }
 466             else {
 467                dadx = lp_build_extract_broadcast(gallivm, setup_bld->type,
 468                                               coeff_bld->type, dadxaos, chan_index);
 469                dady = lp_build_extract_broadcast(gallivm, setup_bld->type,
 470                                               coeff_bld->type, dadyaos, chan_index);
 471
 472                /*
 473                 * a = {a, a, a, a}
 474                 */
 475                a = lp_build_extract_broadcast(gallivm, setup_bld->type,
 476                                               coeff_bld->type, a0aos, chan_index);
 477             }
 478
 479             dadx = LLVMBuildFMul(builder, dadx, pixoffx, "");
 480             dady = LLVMBuildFMul(builder, dady, pixoffy, "");
 481             dadq = LLVMBuildFAdd(builder, dadx, dady, "");
 482
 483             /*
 484              * Compute the attrib values on the upper-left corner of each
 485              * group of quads.
 486              * Note that if we process 2 quads at once this doesn't
 487              * really exactly to what we want.
 488              * We need to access elem 0 and 2 respectively later if we process
 489              * 2 quads at once.
 490              */
 491
 492             if (interp != LP_INTERP_CONSTANT &&
 493                 interp != LP_INTERP_FACING) {
 494                dadq2 = LLVMBuildFAdd(builder, dadq, dadq, "");
 495                a = LLVMBuildFAdd(builder, a, dadq2, "");
 496             }
 497
 498 #if PERSPECTIVE_DIVIDE_PER_QUAD
 499             /*
 500              * a *= 1 / w
 501              */
 502
 503             /*
 504              * XXX since we're only going to access elements 0,2 out of 8
 505              * if we have 8-wide vectors we should do the division only 4-wide.
 506              * a is really a 2-elements in a 4-wide vector disguised as 8-wide
 507              * in this case.
 508              */
 509             if (interp == LP_INTERP_PERSPECTIVE) {
 510                LLVMValueRef w = bld->a[0][3];
 511                assert(attrib != 0);
 512                assert(bld->mask[0] & TGSI_WRITEMASK_W);
 513                if (!bld->oow) {
 514                   bld->oow = lp_build_rcp(coeff_bld, w);
 515                   lp_build_name(bld->oow, "oow");
 516                }
 517                a = lp_build_mul(coeff_bld, a, bld->oow);
 518             }
 519 #endif
 520
 521             attrib_name(a, attrib, chan, ".a");
 522             attrib_name(dadq, attrib, chan, ".dadq");
 523
 524             bld->a[attrib][chan] = lp_build_alloca(gallivm,
 525                                                    LLVMTypeOf(a), "");
 526             LLVMBuildStore(builder, a, bld->a[attrib][chan]);
 527             bld->dadq[attrib][chan] = dadq;
 528          }
 529       }
 530    }
 531 }
 532
 533
 534 /**
 535  * Increment the shader input attribute values.
 536  * This is called when we move from one quad to the next.
 537  */
 538 static void
 539 attribs_update(struct lp_build_interp_soa_context *bld,
 540                struct gallivm_state *gallivm,
 541                LLVMValueRef loop_iter,
 542                int start,
 543                int end)
 544 {
 545    LLVMBuilderRef builder = gallivm->builder;
 546    struct lp_build_context *coeff_bld = &bld->coeff_bld;
 547    LLVMValueRef oow = NULL;
 548    unsigned attrib;
 549    unsigned chan;
 550
 551    for(attrib = start; attrib < end; ++attrib) {
 552       const unsigned mask = bld->mask[attrib];
 553       const unsigned interp = bld->interp[attrib];
 554       for(chan = 0; chan < TGSI_NUM_CHANNELS; ++chan) {
 555          if(mask & (1 << chan)) {
 556             LLVMValueRef a;
 557             if (interp == LP_INTERP_CONSTANT ||
 558                 interp == LP_INTERP_FACING) {
 559                a = LLVMBuildLoad(builder, bld->a[attrib][chan], "");
 560             }
 561             else if (interp == LP_INTERP_POSITION) {
 562                assert(attrib > 0);
 563                a = bld->attribs[0][chan];
 564             }
 565             else {
 566                LLVMValueRef dadq;
 567
 568                a = bld->a[attrib][chan];
 569
 570                /*
 571                 * Broadcast the attribute value for this quad into all elements
 572                 */
 573
 574                {
 575                   /* stored as vector load as float */
 576                   LLVMTypeRef ptr_type = LLVMPointerType(LLVMFloatTypeInContext(
 577                                                             gallivm->context), 0);
 578                   LLVMValueRef ptr;
 579                   a = LLVMBuildBitCast(builder, a, ptr_type, "");
 580                   ptr = LLVMBuildGEP(builder, a, &loop_iter, 1, "");
 581                   a = LLVMBuildLoad(builder, ptr, "");
 582                   a = lp_build_broadcast_scalar(&bld->coeff_bld, a);
 583                }
 584
 585                /*
 586                 * Get the derivatives.
 587                 */
 588
 589                dadq = bld->dadq[attrib][chan];
 590
 591 #if PERSPECTIVE_DIVIDE_PER_QUAD
 592                if (interp == LP_INTERP_PERSPECTIVE) {
 593                   LLVMValueRef dwdq = bld->dadq[0][3];
 594
 595                   if (oow == NULL) {
 596                      assert(bld->oow);
 597                      oow = LLVMBuildShuffleVector(coeff_bld->builder,
 598                                                   bld->oow, coeff_bld->undef,
 599                                                   shuffle, "");
 600                   }
 601
 602                   dadq = lp_build_sub(coeff_bld,
 603                                       dadq,
 604                                       lp_build_mul(coeff_bld, a, dwdq));
 605                   dadq = lp_build_mul(coeff_bld, dadq, oow);
 606                }
 607 #endif
 608
 609                /*
 610                 * Add the derivatives
 611                 */
 612
 613                a = lp_build_add(coeff_bld, a, dadq);
 614
 615 #if !PERSPECTIVE_DIVIDE_PER_QUAD
 616                if (interp == LP_INTERP_PERSPECTIVE) {
 617                   if (oow == NULL) {
 618                      LLVMValueRef w = bld->attribs[0][3];
 619                      assert(attrib != 0);
 620                      assert(bld->mask[0] & TGSI_WRITEMASK_W);
 621                      oow = lp_build_rcp(coeff_bld, w);
 622                   }
 623                   a = lp_build_mul(coeff_bld, a, oow);
 624                }
 625 #endif
 626
 627                if (attrib == 0 && chan == 2) {
 628                   /* FIXME: Depth values can exceed 1.0, due to the fact that
 629                    * setup interpolation coefficients refer to (0,0) which causes
 630                    * precision loss. So we must clamp to 1.0 here to avoid artifacts
 631                    */
 632                   a = lp_build_min(coeff_bld, a, coeff_bld->one);
 633                }
 634
 635                attrib_name(a, attrib, chan, "");
 636             }
 637             bld->attribs[attrib][chan] = a;
 638          }
 639       }
 640    }
 641 }
 642
 643
 644 /**
 645  * Generate the position vectors.
 646  *
 647  * Parameter x0, y0 are the integer values with upper left coordinates.
 648  */
 649 static void
 650 pos_init(struct lp_build_interp_soa_context *bld,
 651          LLVMValueRef x0,
 652          LLVMValueRef y0)
 653 {
 654    LLVMBuilderRef builder = bld->coeff_bld.gallivm->builder;
 655    struct lp_build_context *coeff_bld = &bld->coeff_bld;
 656
 657    bld->x = LLVMBuildSIToFP(builder, x0, coeff_bld->elem_type, "");
 658    bld->y = LLVMBuildSIToFP(builder, y0, coeff_bld->elem_type, "");
 659 }
 660
 661
 662 /**
 663  * Initialize fragment shader input attribute info.
 664  */
 665 void
 666 lp_build_interp_soa_init(struct lp_build_interp_soa_context *bld,
 667                          struct gallivm_state *gallivm,
 668                          unsigned num_inputs,
 669                          const struct lp_shader_input *inputs,
 670                          LLVMBuilderRef builder,
 671                          struct lp_type type,
 672                          LLVMValueRef a0_ptr,
 673                          LLVMValueRef dadx_ptr,
 674                          LLVMValueRef dady_ptr,
 675                          LLVMValueRef x0,
 676                          LLVMValueRef y0)
 677 {
 678    struct lp_type coeff_type;
 679    struct lp_type setup_type;
 680    unsigned attrib;
 681    unsigned chan;
 682
 683    memset(bld, 0, sizeof *bld);
 684
 685    memset(&coeff_type, 0, sizeof coeff_type);
 686    coeff_type.floating = TRUE;
 687    coeff_type.sign = TRUE;
 688    coeff_type.width = 32;
 689    coeff_type.length = type.length;
 690
 691    memset(&setup_type, 0, sizeof setup_type);
 692    setup_type.floating = TRUE;
 693    setup_type.sign = TRUE;
 694    setup_type.width = 32;
 695    setup_type.length = TGSI_NUM_CHANNELS;
 696
 697
 698    /* XXX: we don't support interpolating into any other types */
 699    assert(memcmp(&coeff_type, &type, sizeof coeff_type) == 0);
 700
 701    lp_build_context_init(&bld->coeff_bld, gallivm, coeff_type);
 702    lp_build_context_init(&bld->setup_bld, gallivm, setup_type);
 703
 704    /* For convenience */
 705    bld->pos = bld->attribs[0];
 706    bld->inputs = (const LLVMValueRef (*)[TGSI_NUM_CHANNELS]) bld->attribs[1];
 707
 708    /* Position */
 709    bld->mask[0] = TGSI_WRITEMASK_XYZW;
 710    bld->interp[0] = LP_INTERP_LINEAR;
 711
 712    /* Inputs */
 713    for (attrib = 0; attrib < num_inputs; ++attrib) {
 714       bld->mask[1 + attrib] = inputs[attrib].usage_mask;
 715       bld->interp[1 + attrib] = inputs[attrib].interp;
 716    }
 717    bld->num_attribs = 1 + num_inputs;
 718
 719    /* Ensure all masked out input channels have a valid value */
 720    for (attrib = 0; attrib < bld->num_attribs; ++attrib) {
 721       for (chan = 0; chan < TGSI_NUM_CHANNELS; ++chan) {
 722          bld->attribs[attrib][chan] = bld->coeff_bld.undef;
 723       }
 724    }
 725
 726    pos_init(bld, x0, y0);
 727
 728    if (coeff_type.length > 4) {
 729       bld->simple_interp = TRUE;
 730       {
 731          /* XXX this should use a global static table */
 732          unsigned i;
 733          unsigned num_loops = 16 / type.length;
 734          LLVMValueRef pixoffx, pixoffy, index;
 735          LLVMValueRef ptr;
 736
 737          bld->xoffset_store = lp_build_array_alloca(gallivm,
 738                                                     lp_build_vec_type(gallivm, type),
 739                                                     lp_build_const_int32(gallivm, num_loops),
 740                                                     "");
 741          bld->yoffset_store = lp_build_array_alloca(gallivm,
 742                                                     lp_build_vec_type(gallivm, type),
 743                                                     lp_build_const_int32(gallivm, num_loops),
 744                                                     "");
 745          for (i = 0; i < num_loops; i++) {
 746             index = lp_build_const_int32(gallivm, i);
 747             calc_offsets(&bld->coeff_bld, i*type.length/4, &pixoffx, &pixoffy);
 748             ptr = LLVMBuildGEP(builder, bld->xoffset_store, &index, 1, "");
 749             LLVMBuildStore(builder, pixoffx, ptr);
 750             ptr = LLVMBuildGEP(builder, bld->yoffset_store, &index, 1, "");
 751             LLVMBuildStore(builder, pixoffy, ptr);
 752          }
 753       }
 754       coeffs_init_simple(bld, a0_ptr, dadx_ptr, dady_ptr);
 755    }
 756    else {
 757       bld->simple_interp = FALSE;
 758       coeffs_init(bld, a0_ptr, dadx_ptr, dady_ptr);
 759    }
 760
 761 }
 762
 763
 764 /*
 765  * Advance the position and inputs to the given quad within the block.
 766  */
 767
 768 void
 769 lp_build_interp_soa_update_inputs_dyn(struct lp_build_interp_soa_context *bld,
 770                                       struct gallivm_state *gallivm,
 771                                       LLVMValueRef quad_start_index)
 772 {
 773    if (bld->simple_interp) {
 774       attribs_update_simple(bld, gallivm, quad_start_index, 1, bld->num_attribs);
 775    }
 776    else {
 777       attribs_update(bld, gallivm, quad_start_index, 1, bld->num_attribs);
 778    }
 779 }
 780
 781 void
 782 lp_build_interp_soa_update_pos_dyn(struct lp_build_interp_soa_context *bld,
 783                                    struct gallivm_state *gallivm,
 784                                    LLVMValueRef quad_start_index)
 785 {
 786    if (bld->simple_interp) {
 787       attribs_update_simple(bld, gallivm, quad_start_index, 0, 1);
 788    }
 789    else {
 790       attribs_update(bld, gallivm, quad_start_index, 0, 1);
 791    }
 792 }
 793