src/gallium/drivers/nouveau/codegen/nv50_ir_emit_gk110.cpp

   1 /*
   2  * Copyright 2012 Christoph Bumiller
   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 shall be included in
  12  * all copies or substantial portions of the Software.
  13  *
  14  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  15  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  16  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
  17  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
  18  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
  19  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
  20  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  21  */
  22
  23 #include "codegen/nv50_ir_target_nvc0.h"
  24
  25 // CodeEmitter for GK110 encoding of the Fermi/Kepler ISA.
  26
  27 namespace nv50_ir {
  28
  29 class CodeEmitterGK110 : public CodeEmitter
  30 {
  31 public:
  32    CodeEmitterGK110(const TargetNVC0 *);
  33
  34    virtual bool emitInstruction(Instruction *);
  35    virtual uint32_t getMinEncodingSize(const Instruction *) const;
  36    virtual void prepareEmission(Function *);
  37
  38    inline void setProgramType(Program::Type pType) { progType = pType; }
  39
  40 private:
  41    const TargetNVC0 *targNVC0;
  42
  43    Program::Type progType;
  44
  45    const bool writeIssueDelays;
  46
  47 private:
  48    void emitForm_21(const Instruction *, uint32_t opc2, uint32_t opc1);
  49    void emitForm_C(const Instruction *, uint32_t opc, uint8_t ctg);
  50    void emitForm_L(const Instruction *, uint32_t opc, uint8_t ctg, Modifier);
  51
  52    void emitPredicate(const Instruction *);
  53
  54    void setCAddress14(const ValueRef&);
  55    void setShortImmediate(const Instruction *, const int s);
  56    void setImmediate32(const Instruction *, const int s, Modifier);
  57    void setSUConst16(const Instruction *, const int s);
  58
  59    void modNegAbsF32_3b(const Instruction *, const int s);
  60
  61    void emitCondCode(CondCode cc, int pos, uint8_t mask);
  62    void emitInterpMode(const Instruction *);
  63    void emitLoadStoreType(DataType ty, const int pos);
  64    void emitCachingMode(CacheMode c, const int pos);
  65    void emitSUGType(DataType, const int pos);
  66    void emitSUCachingMode(CacheMode c);
  67
  68    inline uint8_t getSRegEncoding(const ValueRef&);
  69
  70    void emitRoundMode(RoundMode, const int pos, const int rintPos);
  71    void emitRoundModeF(RoundMode, const int pos);
  72    void emitRoundModeI(RoundMode, const int pos);
  73
  74    void emitNegAbs12(const Instruction *);
  75
  76    void emitNOP(const Instruction *);
  77
  78    void emitLOAD(const Instruction *);
  79    void emitSTORE(const Instruction *);
  80    void emitMOV(const Instruction *);
  81    void emitATOM(const Instruction *);
  82    void emitCCTL(const Instruction *);
  83
  84    void emitINTERP(const Instruction *);
  85    void emitAFETCH(const Instruction *);
  86    void emitPFETCH(const Instruction *);
  87    void emitVFETCH(const Instruction *);
  88    void emitEXPORT(const Instruction *);
  89    void emitOUT(const Instruction *);
  90
  91    void emitUADD(const Instruction *);
  92    void emitFADD(const Instruction *);
  93    void emitDADD(const Instruction *);
  94    void emitIMUL(const Instruction *);
  95    void emitFMUL(const Instruction *);
  96    void emitDMUL(const Instruction *);
  97    void emitIMAD(const Instruction *);
  98    void emitISAD(const Instruction *);
  99    void emitFMAD(const Instruction *);
 100    void emitDMAD(const Instruction *);
 101    void emitMADSP(const Instruction *i);
 102
 103    void emitNOT(const Instruction *);
 104    void emitLogicOp(const Instruction *, uint8_t subOp);
 105    void emitPOPC(const Instruction *);
 106    void emitINSBF(const Instruction *);
 107    void emitEXTBF(const Instruction *);
 108    void emitBFIND(const Instruction *);
 109    void emitPERMT(const Instruction *);
 110    void emitShift(const Instruction *);
 111
 112    void emitSFnOp(const Instruction *, uint8_t subOp);
 113
 114    void emitCVT(const Instruction *);
 115    void emitMINMAX(const Instruction *);
 116    void emitPreOp(const Instruction *);
 117
 118    void emitSET(const CmpInstruction *);
 119    void emitSLCT(const CmpInstruction *);
 120    void emitSELP(const Instruction *);
 121
 122    void emitTEXBAR(const Instruction *);
 123    void emitTEX(const TexInstruction *);
 124    void emitTEXCSAA(const TexInstruction *);
 125    void emitTXQ(const TexInstruction *);
 126
 127    void emitQUADOP(const Instruction *, uint8_t qOp, uint8_t laneMask);
 128
 129    void emitPIXLD(const Instruction *);
 130
 131    void emitBAR(const Instruction *);
 132    void emitMEMBAR(const Instruction *);
 133
 134    void emitFlow(const Instruction *);
 135
 136    void emitVOTE(const Instruction *);
 137
 138    void emitSULDGB(const TexInstruction *);
 139    void emitSUSTGx(const TexInstruction *);
 140    void emitSUCLAMPMode(uint16_t);
 141    void emitSUCalc(Instruction *);
 142
 143    void emitVSHL(const Instruction *);
 144    void emitVectorSubOp(const Instruction *);
 145
 146    inline void defId(const ValueDef&, const int pos);
 147    inline void srcId(const ValueRef&, const int pos);
 148    inline void srcId(const ValueRef *, const int pos);
 149    inline void srcId(const Instruction *, int s, const int pos);
 150
 151    inline void srcAddr32(const ValueRef&, const int pos); // address / 4
 152
 153    inline bool isLIMM(const ValueRef&, DataType ty, bool mod = false);
 154 };
 155
 156 #define GK110_GPR_ZERO 255
 157
 158 #define NEG_(b, s) \
 159    if (i->src(s).mod.neg()) code[(0x##b) / 32] |= 1 << ((0x##b) % 32)
 160 #define ABS_(b, s) \
 161    if (i->src(s).mod.abs()) code[(0x##b) / 32] |= 1 << ((0x##b) % 32)
 162
 163 #define NOT_(b, s) if (i->src(s).mod & Modifier(NV50_IR_MOD_NOT))       \
 164    code[(0x##b) / 32] |= 1 << ((0x##b) % 32)
 165
 166 #define FTZ_(b) if (i->ftz) code[(0x##b) / 32] |= 1 << ((0x##b) % 32)
 167 #define DNZ_(b) if (i->dnz) code[(0x##b) / 32] |= 1 << ((0x##b) % 32)
 168
 169 #define SAT_(b) if (i->saturate) code[(0x##b) / 32] |= 1 << ((0x##b) % 32)
 170
 171 #define RND_(b, t) emitRoundMode##t(i->rnd, 0x##b)
 172
 173 #define SDATA(a) ((a).rep()->reg.data)
 174 #define DDATA(a) ((a).rep()->reg.data)
 175
 176 void CodeEmitterGK110::srcId(const ValueRef& src, const int pos)
 177 {
 178    code[pos / 32] |= (src.get() ? SDATA(src).id : GK110_GPR_ZERO) << (pos % 32);
 179 }
 180
 181 void CodeEmitterGK110::srcId(const ValueRef *src, const int pos)
 182 {
 183    code[pos / 32] |= (src ? SDATA(*src).id : GK110_GPR_ZERO) << (pos % 32);
 184 }
 185
 186 void CodeEmitterGK110::srcId(const Instruction *insn, int s, int pos)
 187 {
 188    int r = insn->srcExists(s) ? SDATA(insn->src(s)).id : GK110_GPR_ZERO;
 189    code[pos / 32] |= r << (pos % 32);
 190 }
 191
 192 void CodeEmitterGK110::srcAddr32(const ValueRef& src, const int pos)
 193 {
 194    code[pos / 32] |= (SDATA(src).offset >> 2) << (pos % 32);
 195 }
 196
 197 void CodeEmitterGK110::defId(const ValueDef& def, const int pos)
 198 {
 199    code[pos / 32] |= (def.get() ? DDATA(def).id : GK110_GPR_ZERO) << (pos % 32);
 200 }
 201
 202 bool CodeEmitterGK110::isLIMM(const ValueRef& ref, DataType ty, bool mod)
 203 {
 204    const ImmediateValue *imm = ref.get()->asImm();
 205
 206    return imm && (imm->reg.data.u32 & ((ty == TYPE_F32) ? 0xfff : 0xfff00000));
 207 }
 208
 209 void
 210 CodeEmitterGK110::emitRoundMode(RoundMode rnd, const int pos, const int rintPos)
 211 {
 212    bool rint = false;
 213    uint8_t n;
 214
 215    switch (rnd) {
 216    case ROUND_MI: rint = true; /* fall through */ case ROUND_M: n = 1; break;
 217    case ROUND_PI: rint = true; /* fall through */ case ROUND_P: n = 2; break;
 218    case ROUND_ZI: rint = true; /* fall through */ case ROUND_Z: n = 3; break;
 219    default:
 220       rint = rnd == ROUND_NI;
 221       n = 0;
 222       assert(rnd == ROUND_N || rnd == ROUND_NI);
 223       break;
 224    }
 225    code[pos / 32] |= n << (pos % 32);
 226    if (rint && rintPos >= 0)
 227       code[rintPos / 32] |= 1 << (rintPos % 32);
 228 }
 229
 230 void
 231 CodeEmitterGK110::emitRoundModeF(RoundMode rnd, const int pos)
 232 {
 233    uint8_t n;
 234
 235    switch (rnd) {
 236    case ROUND_M: n = 1; break;
 237    case ROUND_P: n = 2; break;
 238    case ROUND_Z: n = 3; break;
 239    default:
 240       n = 0;
 241       assert(rnd == ROUND_N);
 242       break;
 243    }
 244    code[pos / 32] |= n << (pos % 32);
 245 }
 246
 247 void
 248 CodeEmitterGK110::emitRoundModeI(RoundMode rnd, const int pos)
 249 {
 250    uint8_t n;
 251
 252    switch (rnd) {
 253    case ROUND_MI: n = 1; break;
 254    case ROUND_PI: n = 2; break;
 255    case ROUND_ZI: n = 3; break;
 256    default:
 257       n = 0;
 258       assert(rnd == ROUND_NI);
 259       break;
 260    }
 261    code[pos / 32] |= n << (pos % 32);
 262 }
 263
 264 void CodeEmitterGK110::emitCondCode(CondCode cc, int pos, uint8_t mask)
 265 {
 266    uint8_t n;
 267
 268    switch (cc) {
 269    case CC_FL:  n = 0x00; break;
 270    case CC_LT:  n = 0x01; break;
 271    case CC_EQ:  n = 0x02; break;
 272    case CC_LE:  n = 0x03; break;
 273    case CC_GT:  n = 0x04; break;
 274    case CC_NE:  n = 0x05; break;
 275    case CC_GE:  n = 0x06; break;
 276    case CC_LTU: n = 0x09; break;
 277    case CC_EQU: n = 0x0a; break;
 278    case CC_LEU: n = 0x0b; break;
 279    case CC_GTU: n = 0x0c; break;
 280    case CC_NEU: n = 0x0d; break;
 281    case CC_GEU: n = 0x0e; break;
 282    case CC_TR:  n = 0x0f; break;
 283    case CC_NO:  n = 0x10; break;
 284    case CC_NC:  n = 0x11; break;
 285    case CC_NS:  n = 0x12; break;
 286    case CC_NA:  n = 0x13; break;
 287    case CC_A:   n = 0x14; break;
 288    case CC_S:   n = 0x15; break;
 289    case CC_C:   n = 0x16; break;
 290    case CC_O:   n = 0x17; break;
 291    default:
 292       n = 0;
 293       assert(!"invalid condition code");
 294       break;
 295    }
 296    code[pos / 32] |= (n & mask) << (pos % 32);
 297 }
 298
 299 void
 300 CodeEmitterGK110::emitPredicate(const Instruction *i)
 301 {
 302    if (i->predSrc >= 0) {
 303       srcId(i->src(i->predSrc), 18);
 304       if (i->cc == CC_NOT_P)
 305          code[0] |= 8 << 18; // negate
 306       assert(i->getPredicate()->reg.file == FILE_PREDICATE);
 307    } else {
 308       code[0] |= 7 << 18;
 309    }
 310 }
 311
 312 void
 313 CodeEmitterGK110::setCAddress14(const ValueRef& src)
 314 {
 315    const Storage& res = src.get()->asSym()->reg;
 316    const int32_t addr = res.data.offset / 4;
 317
 318    code[0] |= (addr & 0x01ff) << 23;
 319    code[1] |= (addr & 0x3e00) >> 9;
 320    code[1] |= res.fileIndex << 5;
 321 }
 322
 323 void
 324 CodeEmitterGK110::setShortImmediate(const Instruction *i, const int s)
 325 {
 326    const uint32_t u32 = i->getSrc(s)->asImm()->reg.data.u32;
 327    const uint64_t u64 = i->getSrc(s)->asImm()->reg.data.u64;
 328
 329    if (i->sType == TYPE_F32) {
 330       assert(!(u32 & 0x00000fff));
 331       code[0] |= ((u32 & 0x001ff000) >> 12) << 23;
 332       code[1] |= ((u32 & 0x7fe00000) >> 21);
 333       code[1] |= ((u32 & 0x80000000) >> 4);
 334    } else
 335    if (i->sType == TYPE_F64) {
 336       assert(!(u64 & 0x00000fffffffffffULL));
 337       code[0] |= ((u64 & 0x001ff00000000000ULL) >> 44) << 23;
 338       code[1] |= ((u64 & 0x7fe0000000000000ULL) >> 53);
 339       code[1] |= ((u64 & 0x8000000000000000ULL) >> 36);
 340    } else {
 341       assert((u32 & 0xfff00000) == 0 || (u32 & 0xfff00000) == 0xfff00000);
 342       code[0] |= (u32 & 0x001ff) << 23;
 343       code[1] |= (u32 & 0x7fe00) >> 9;
 344       code[1] |= (u32 & 0x80000) << 8;
 345    }
 346 }
 347
 348 void
 349 CodeEmitterGK110::setImmediate32(const Instruction *i, const int s,
 350                                  Modifier mod)
 351 {
 352    uint32_t u32 = i->getSrc(s)->asImm()->reg.data.u32;
 353
 354    if (mod) {
 355       ImmediateValue imm(i->getSrc(s)->asImm(), i->sType);
 356       mod.applyTo(imm);
 357       u32 = imm.reg.data.u32;
 358    }
 359
 360    code[0] |= u32 << 23;
 361    code[1] |= u32 >> 9;
 362 }
 363
 364 void
 365 CodeEmitterGK110::emitForm_L(const Instruction *i, uint32_t opc, uint8_t ctg,
 366                              Modifier mod)
 367 {
 368    code[0] = ctg;
 369    code[1] = opc << 20;
 370
 371    emitPredicate(i);
 372
 373    defId(i->def(0), 2);
 374
 375    for (int s = 0; s < 3 && i->srcExists(s); ++s) {
 376       switch (i->src(s).getFile()) {
 377       case FILE_GPR:
 378          srcId(i->src(s), s ? 42 : 10);
 379          break;
 380       case FILE_IMMEDIATE:
 381          setImmediate32(i, s, mod);
 382          break;
 383       default:
 384          break;
 385       }
 386    }
 387 }
 388
 389
 390 void
 391 CodeEmitterGK110::emitForm_C(const Instruction *i, uint32_t opc, uint8_t ctg)
 392 {
 393    code[0] = ctg;
 394    code[1] = opc << 20;
 395
 396    emitPredicate(i);
 397
 398    defId(i->def(0), 2);
 399
 400    switch (i->src(0).getFile()) {
 401    case FILE_MEMORY_CONST:
 402       code[1] |= 0x4 << 28;
 403       setCAddress14(i->src(0));
 404       break;
 405    case FILE_GPR:
 406       code[1] |= 0xc << 28;
 407       srcId(i->src(0), 23);
 408       break;
 409    default:
 410       assert(0);
 411       break;
 412    }
 413 }
 414
 415 // 0x2 for GPR, c[] and 0x1 for short immediate
 416 void
 417 CodeEmitterGK110::emitForm_21(const Instruction *i, uint32_t opc2,
 418                               uint32_t opc1)
 419 {
 420    const bool imm = i->srcExists(1) && i->src(1).getFile() == FILE_IMMEDIATE;
 421
 422    int s1 = 23;
 423    if (i->srcExists(2) && i->src(2).getFile() == FILE_MEMORY_CONST)
 424       s1 = 42;
 425
 426    if (imm) {
 427       code[0] = 0x1;
 428       code[1] = opc1 << 20;
 429    } else {
 430       code[0] = 0x2;
 431       code[1] = (0xc << 28) | (opc2 << 20);
 432    }
 433
 434    emitPredicate(i);
 435
 436    defId(i->def(0), 2);
 437
 438    for (int s = 0; s < 3 && i->srcExists(s); ++s) {
 439       switch (i->src(s).getFile()) {
 440       case FILE_MEMORY_CONST:
 441          code[1] &= (s == 2) ? ~(0x4 << 28) : ~(0x8 << 28);
 442          setCAddress14(i->src(s));
 443          break;
 444       case FILE_IMMEDIATE:
 445          setShortImmediate(i, s);
 446          break;
 447       case FILE_GPR:
 448          srcId(i->src(s), s ? ((s == 2) ? 42 : s1) : 10);
 449          break;
 450       default:
 451          if (i->op == OP_SELP) {
 452             assert(s == 2 && i->src(s).getFile() == FILE_PREDICATE);
 453             srcId(i->src(s), 42);
 454          }
 455          // ignore here, can be predicate or flags, but must not be address
 456          break;
 457       }
 458    }
 459    // 0x0 = invalid
 460    // 0xc = rrr
 461    // 0x8 = rrc
 462    // 0x4 = rcr
 463    assert(imm || (code[1] & (0xc << 28)));
 464 }
 465
 466 inline void
 467 CodeEmitterGK110::modNegAbsF32_3b(const Instruction *i, const int s)
 468 {
 469    if (i->src(s).mod.abs()) code[1] &= ~(1 << 27);
 470    if (i->src(s).mod.neg()) code[1] ^=  (1 << 27);
 471 }
 472
 473 void
 474 CodeEmitterGK110::emitNOP(const Instruction *i)
 475 {
 476    code[0] = 0x00003c02;
 477    code[1] = 0x85800000;
 478
 479    if (i)
 480       emitPredicate(i);
 481    else
 482       code[0] = 0x001c3c02;
 483 }
 484
 485 void
 486 CodeEmitterGK110::emitFMAD(const Instruction *i)
 487 {
 488    assert(!isLIMM(i->src(1), TYPE_F32));
 489
 490    emitForm_21(i, 0x0c0, 0x940);
 491
 492    NEG_(34, 2);
 493    SAT_(35);
 494    RND_(36, F);
 495    FTZ_(38);
 496    DNZ_(39);
 497
 498    bool neg1 = (i->src(0).mod ^ i->src(1).mod).neg();
 499
 500    if (code[0] & 0x1) {
 501       if (neg1)
 502          code[1] ^= 1 << 27;
 503    } else
 504    if (neg1) {
 505       code[1] |= 1 << 19;
 506    }
 507 }
 508
 509 void
 510 CodeEmitterGK110::emitDMAD(const Instruction *i)
 511 {
 512    assert(!i->saturate);
 513    assert(!i->ftz);
 514
 515    emitForm_21(i, 0x1b8, 0xb38);
 516
 517    NEG_(34, 2);
 518    RND_(36, F);
 519
 520    bool neg1 = (i->src(0).mod ^ i->src(1).mod).neg();
 521
 522    if (code[0] & 0x1) {
 523       if (neg1)
 524          code[1] ^= 1 << 27;
 525    } else
 526    if (neg1) {
 527       code[1] |= 1 << 19;
 528    }
 529 }
 530
 531 void
 532 CodeEmitterGK110::emitMADSP(const Instruction *i)
 533 {
 534    emitForm_21(i, 0x140, 0xa40);
 535
 536    if (i->subOp == NV50_IR_SUBOP_MADSP_SD) {
 537       code[1] |= 0x00c00000;
 538    } else {
 539       code[1] |= (i->subOp & 0x00f) << 19; // imadp1
 540       code[1] |= (i->subOp & 0x0f0) << 20; // imadp2
 541       code[1] |= (i->subOp & 0x100) << 11; // imadp3
 542       code[1] |= (i->subOp & 0x200) << 15; // imadp3
 543       code[1] |= (i->subOp & 0xc00) << 12; // imadp3
 544    }
 545
 546    if (i->flagsDef >= 0)
 547       code[1] |= 1 << 18;
 548 }
 549
 550 void
 551 CodeEmitterGK110::emitFMUL(const Instruction *i)
 552 {
 553    bool neg = (i->src(0).mod ^ i->src(1).mod).neg();
 554
 555    assert(i->postFactor >= -3 && i->postFactor <= 3);
 556
 557    if (isLIMM(i->src(1), TYPE_F32)) {
 558       emitForm_L(i, 0x200, 0x2, Modifier(0));
 559
 560       FTZ_(38);
 561       DNZ_(39);
 562       SAT_(3a);
 563       if (neg)
 564          code[1] ^= 1 << 22;
 565
 566       assert(i->postFactor == 0);
 567    } else {
 568       emitForm_21(i, 0x234, 0xc34);
 569       code[1] |= ((i->postFactor > 0) ?
 570                   (7 - i->postFactor) : (0 - i->postFactor)) << 12;
 571
 572       RND_(2a, F);
 573       FTZ_(2f);
 574       DNZ_(30);
 575       SAT_(35);
 576
 577       if (code[0] & 0x1) {
 578          if (neg)
 579             code[1] ^= 1 << 27;
 580       } else
 581       if (neg) {
 582          code[1] |= 1 << 19;
 583       }
 584    }
 585 }
 586
 587 void
 588 CodeEmitterGK110::emitDMUL(const Instruction *i)
 589 {
 590    bool neg = (i->src(0).mod ^ i->src(1).mod).neg();
 591
 592    assert(!i->postFactor);
 593    assert(!i->saturate);
 594    assert(!i->ftz);
 595    assert(!i->dnz);
 596
 597    emitForm_21(i, 0x240, 0xc40);
 598
 599    RND_(2a, F);
 600
 601    if (code[0] & 0x1) {
 602       if (neg)
 603          code[1] ^= 1 << 27;
 604    } else
 605    if (neg) {
 606       code[1] |= 1 << 19;
 607    }
 608 }
 609
 610 void
 611 CodeEmitterGK110::emitIMUL(const Instruction *i)
 612 {
 613    assert(!i->src(0).mod.neg() && !i->src(1).mod.neg());
 614    assert(!i->src(0).mod.abs() && !i->src(1).mod.abs());
 615
 616    if (i->src(1).getFile() == FILE_IMMEDIATE) {
 617       emitForm_L(i, 0x280, 2, Modifier(0));
 618
 619       if (i->subOp == NV50_IR_SUBOP_MUL_HIGH)
 620          code[1] |= 1 << 24;
 621       if (i->sType == TYPE_S32)
 622          code[1] |= 3 << 25;
 623    } else {
 624       emitForm_21(i, 0x21c, 0xc1c);
 625
 626       if (i->subOp == NV50_IR_SUBOP_MUL_HIGH)
 627          code[1] |= 1 << 10;
 628       if (i->sType == TYPE_S32)
 629          code[1] |= 3 << 11;
 630    }
 631 }
 632
 633 void
 634 CodeEmitterGK110::emitFADD(const Instruction *i)
 635 {
 636    if (isLIMM(i->src(1), TYPE_F32)) {
 637       assert(i->rnd == ROUND_N);
 638       assert(!i->saturate);
 639
 640       Modifier mod = i->src(1).mod ^
 641          Modifier(i->op == OP_SUB ? NV50_IR_MOD_NEG : 0);
 642
 643       emitForm_L(i, 0x400, 0, mod);
 644
 645       FTZ_(3a);
 646       NEG_(3b, 0);
 647       ABS_(39, 0);
 648    } else {
 649       emitForm_21(i, 0x22c, 0xc2c);
 650
 651       FTZ_(2f);
 652       RND_(2a, F);
 653       ABS_(31, 0);
 654       NEG_(33, 0);
 655       SAT_(35);
 656
 657       if (code[0] & 0x1) {
 658          modNegAbsF32_3b(i, 1);
 659          if (i->op == OP_SUB) code[1] ^= 1 << 27;
 660       } else {
 661          ABS_(34, 1);
 662          NEG_(30, 1);
 663          if (i->op == OP_SUB) code[1] ^= 1 << 16;
 664       }
 665    }
 666 }
 667
 668 void
 669 CodeEmitterGK110::emitDADD(const Instruction *i)
 670 {
 671    assert(!i->saturate);
 672    assert(!i->ftz);
 673
 674    emitForm_21(i, 0x238, 0xc38);
 675    RND_(2a, F);
 676    ABS_(31, 0);
 677    NEG_(33, 0);
 678    if (code[0] & 0x1) {
 679       modNegAbsF32_3b(i, 1);
 680       if (i->op == OP_SUB) code[1] ^= 1 << 27;
 681    } else {
 682       NEG_(30, 1);
 683       ABS_(34, 1);
 684       if (i->op == OP_SUB) code[1] ^= 1 << 16;
 685    }
 686 }
 687
 688 void
 689 CodeEmitterGK110::emitUADD(const Instruction *i)
 690 {
 691    uint8_t addOp = (i->src(0).mod.neg() << 1) | i->src(1).mod.neg();
 692
 693    if (i->op == OP_SUB)
 694       addOp ^= 1;
 695
 696    assert(!i->src(0).mod.abs() && !i->src(1).mod.abs());
 697
 698    if (isLIMM(i->src(1), TYPE_S32)) {
 699       emitForm_L(i, 0x400, 1, Modifier((addOp & 1) ? NV50_IR_MOD_NEG : 0));
 700
 701       if (addOp & 2)
 702          code[1] |= 1 << 27;
 703
 704       assert(!i->defExists(1));
 705       assert(i->flagsSrc < 0);
 706
 707       SAT_(39);
 708    } else {
 709       emitForm_21(i, 0x208, 0xc08);
 710
 711       assert(addOp != 3); // would be add-plus-one
 712
 713       code[1] |= addOp << 19;
 714
 715       if (i->defExists(1))
 716          code[1] |= 1 << 18; // write carry
 717       if (i->flagsSrc >= 0)
 718          code[1] |= 1 << 14; // add carry
 719
 720       SAT_(35);
 721    }
 722 }
 723
 724 // TODO: shl-add
 725 void
 726 CodeEmitterGK110::emitIMAD(const Instruction *i)
 727 {
 728    uint8_t addOp =
 729       (i->src(2).mod.neg() << 1) | (i->src(0).mod.neg() ^ i->src(1).mod.neg());
 730
 731    emitForm_21(i, 0x100, 0xa00);
 732
 733    assert(addOp != 3);
 734    code[1] |= addOp << 26;
 735
 736    if (i->sType == TYPE_S32)
 737       code[1] |= (1 << 19) | (1 << 24);
 738
 739    if (i->subOp == NV50_IR_SUBOP_MUL_HIGH)
 740       code[1] |= 1 << 25;
 741
 742    if (i->flagsDef >= 0) code[1] |= 1 << 18;
 743    if (i->flagsSrc >= 0) code[1] |= 1 << 20;
 744
 745    SAT_(35);
 746 }
 747
 748 void
 749 CodeEmitterGK110::emitISAD(const Instruction *i)
 750 {
 751    assert(i->dType == TYPE_S32 || i->dType == TYPE_U32);
 752
 753    emitForm_21(i, 0x1f4, 0xb74);
 754
 755    if (i->dType == TYPE_S32)
 756       code[1] |= 1 << 19;
 757 }
 758
 759 void
 760 CodeEmitterGK110::emitNOT(const Instruction *i)
 761 {
 762    code[0] = 0x0003fc02; // logop(mov2) dst, 0, not src
 763    code[1] = 0x22003800;
 764
 765    emitPredicate(i);
 766
 767    defId(i->def(0), 2);
 768
 769    switch (i->src(0).getFile()) {
 770    case FILE_GPR:
 771       code[1] |= 0xc << 28;
 772       srcId(i->src(0), 23);
 773       break;
 774    case FILE_MEMORY_CONST:
 775       code[1] |= 0x4 << 28;
 776       setCAddress14(i->src(1));
 777       break;
 778    default:
 779       assert(0);
 780       break;
 781    }
 782 }
 783
 784 void
 785 CodeEmitterGK110::emitLogicOp(const Instruction *i, uint8_t subOp)
 786 {
 787    if (i->def(0).getFile() == FILE_PREDICATE) {
 788       code[0] = 0x00000002 | (subOp << 27);
 789       code[1] = 0x84800000;
 790
 791       emitPredicate(i);
 792
 793       defId(i->def(0), 5);
 794       srcId(i->src(0), 14);
 795       if (i->src(0).mod == Modifier(NV50_IR_MOD_NOT)) code[0] |= 1 << 17;
 796       srcId(i->src(1), 32);
 797       if (i->src(1).mod == Modifier(NV50_IR_MOD_NOT)) code[1] |= 1 << 3;
 798
 799       if (i->defExists(1)) {
 800          defId(i->def(1), 2);
 801       } else {
 802          code[0] |= 7 << 2;
 803       }
 804       // (a OP b) OP c
 805       if (i->predSrc != 2 && i->srcExists(2)) {
 806          code[1] |= subOp << 16;
 807          srcId(i->src(2), 42);
 808          if (i->src(2).mod == Modifier(NV50_IR_MOD_NOT)) code[1] |= 1 << 13;
 809       } else {
 810          code[1] |= 7 << 10;
 811       }
 812    } else
 813    if (isLIMM(i->src(1), TYPE_S32)) {
 814       emitForm_L(i, 0x200, 0, i->src(1).mod);
 815       code[1] |= subOp << 24;
 816       NOT_(3a, 0);
 817    } else {
 818       emitForm_21(i, 0x220, 0xc20);
 819       code[1] |= subOp << 12;
 820       NOT_(2a, 0);
 821       NOT_(2b, 1);
 822    }
 823 }
 824
 825 void
 826 CodeEmitterGK110::emitPOPC(const Instruction *i)
 827 {
 828    assert(!isLIMM(i->src(1), TYPE_S32, true));
 829
 830    emitForm_21(i, 0x204, 0xc04);
 831
 832    NOT_(2a, 0);
 833    if (!(code[0] & 0x1))
 834       NOT_(2b, 1);
 835 }
 836
 837 void
 838 CodeEmitterGK110::emitINSBF(const Instruction *i)
 839 {
 840    emitForm_21(i, 0x1f8, 0xb78);
 841 }
 842
 843 void
 844 CodeEmitterGK110::emitEXTBF(const Instruction *i)
 845 {
 846    emitForm_21(i, 0x600, 0xc00);
 847
 848    if (i->dType == TYPE_S32)
 849       code[1] |= 0x80000;
 850    if (i->subOp == NV50_IR_SUBOP_EXTBF_REV)
 851       code[1] |= 0x800;
 852 }
 853
 854 void
 855 CodeEmitterGK110::emitBFIND(const Instruction *i)
 856 {
 857    emitForm_C(i, 0x218, 0x2);
 858
 859    if (i->dType == TYPE_S32)
 860       code[1] |= 0x80000;
 861    if (i->src(0).mod == Modifier(NV50_IR_MOD_NOT))
 862       code[1] |= 0x800;
 863    if (i->subOp == NV50_IR_SUBOP_BFIND_SAMT)
 864       code[1] |= 0x1000;
 865 }
 866
 867 void
 868 CodeEmitterGK110::emitPERMT(const Instruction *i)
 869 {
 870    emitForm_21(i, 0x1e0, 0xb60);
 871
 872    code[1] |= i->subOp << 19;
 873 }
 874
 875 void
 876 CodeEmitterGK110::emitShift(const Instruction *i)
 877 {
 878    if (i->op == OP_SHR) {
 879       emitForm_21(i, 0x214, 0xc14);
 880       if (isSignedType(i->dType))
 881          code[1] |= 1 << 19;
 882    } else {
 883       emitForm_21(i, 0x224, 0xc24);
 884    }
 885
 886    if (i->subOp == NV50_IR_SUBOP_SHIFT_WRAP)
 887       code[1] |= 1 << 10;
 888 }
 889
 890 void
 891 CodeEmitterGK110::emitPreOp(const Instruction *i)
 892 {
 893    emitForm_C(i, 0x248, 0x2);
 894
 895    if (i->op == OP_PREEX2)
 896       code[1] |= 1 << 10;
 897
 898    NEG_(30, 0);
 899    ABS_(34, 0);
 900 }
 901
 902 void
 903 CodeEmitterGK110::emitSFnOp(const Instruction *i, uint8_t subOp)
 904 {
 905    code[0] = 0x00000002 | (subOp << 23);
 906    code[1] = 0x84000000;
 907
 908    emitPredicate(i);
 909
 910    defId(i->def(0), 2);
 911    srcId(i->src(0), 10);
 912
 913    NEG_(33, 0);
 914    ABS_(31, 0);
 915    SAT_(35);
 916 }
 917
 918 void
 919 CodeEmitterGK110::emitMINMAX(const Instruction *i)
 920 {
 921    uint32_t op2, op1;
 922
 923    switch (i->dType) {
 924    case TYPE_U32:
 925    case TYPE_S32:
 926       op2 = 0x210;
 927       op1 = 0xc10;
 928       break;
 929    case TYPE_F32:
 930       op2 = 0x230;
 931       op1 = 0xc30;
 932       break;
 933    case TYPE_F64:
 934       op2 = 0x228;
 935       op1 = 0xc28;
 936       break;
 937    default:
 938       assert(0);
 939       op2 = 0;
 940       op1 = 0;
 941       break;
 942    }
 943    emitForm_21(i, op2, op1);
 944
 945    if (i->dType == TYPE_S32)
 946       code[1] |= 1 << 19;
 947    code[1] |= (i->op == OP_MIN) ? 0x1c00 : 0x3c00; // [!]pt
 948
 949    FTZ_(2f);
 950    ABS_(31, 0);
 951    NEG_(33, 0);
 952    if (code[0] & 0x1) {
 953       modNegAbsF32_3b(i, 1);
 954    } else {
 955       ABS_(34, 1);
 956       NEG_(30, 1);
 957    }
 958 }
 959
 960 void
 961 CodeEmitterGK110::emitCVT(const Instruction *i)
 962 {
 963    const bool f2f = isFloatType(i->dType) && isFloatType(i->sType);
 964    const bool f2i = !isFloatType(i->dType) && isFloatType(i->sType);
 965    const bool i2f = isFloatType(i->dType) && !isFloatType(i->sType);
 966
 967    bool sat = i->saturate;
 968    bool abs = i->src(0).mod.abs();
 969    bool neg = i->src(0).mod.neg();
 970
 971    RoundMode rnd = i->rnd;
 972
 973    switch (i->op) {
 974    case OP_CEIL:  rnd = f2f ? ROUND_PI : ROUND_P; break;
 975    case OP_FLOOR: rnd = f2f ? ROUND_MI : ROUND_M; break;
 976    case OP_TRUNC: rnd = f2f ? ROUND_ZI : ROUND_Z; break;
 977    case OP_SAT: sat = true; break;
 978    case OP_NEG: neg = !neg; break;
 979    case OP_ABS: abs = true; neg = false; break;
 980    default:
 981       break;
 982    }
 983
 984    DataType dType;
 985
 986    if (i->op == OP_NEG && i->dType == TYPE_U32)
 987       dType = TYPE_S32;
 988    else
 989       dType = i->dType;
 990
 991
 992    uint32_t op;
 993
 994    if      (f2f) op = 0x254;
 995    else if (f2i) op = 0x258;
 996    else if (i2f) op = 0x25c;
 997    else          op = 0x260;
 998
 999    emitForm_C(i, op, 0x2);
1000
1001    FTZ_(2f);
1002    if (neg) code[1] |= 1 << 16;
1003    if (abs) code[1] |= 1 << 20;
1004    if (sat) code[1] |= 1 << 21;
1005
1006    emitRoundMode(rnd, 32 + 10, f2f ? (32 + 13) : -1);
1007
1008    code[0] |= typeSizeofLog2(dType) << 10;
1009    code[0] |= typeSizeofLog2(i->sType) << 12;
1010    code[1] |= i->subOp << 12;
1011
1012    if (isSignedIntType(dType))
1013       code[0] |= 0x4000;
1014    if (isSignedIntType(i->sType))
1015       code[0] |= 0x8000;
1016 }
1017
1018 void
1019 CodeEmitterGK110::emitSET(const CmpInstruction *i)
1020 {
1021    uint16_t op1, op2;
1022
1023    if (i->def(0).getFile() == FILE_PREDICATE) {
1024       switch (i->sType) {
1025       case TYPE_F32: op2 = 0x1d8; op1 = 0xb58; break;
1026       case TYPE_F64: op2 = 0x1c0; op1 = 0xb40; break;
1027       default:
1028          op2 = 0x1b0;
1029          op1 = 0xb30;
1030          break;
1031       }
1032       emitForm_21(i, op2, op1);
1033
1034       NEG_(2e, 0);
1035       ABS_(9, 0);
1036       if (!(code[0] & 0x1)) {
1037          NEG_(8, 1);
1038          ABS_(2f, 1);
1039       } else {
1040          modNegAbsF32_3b(i, 1);
1041       }
1042       FTZ_(32);
1043
1044       // normal DST field is negated predicate result
1045       code[0] = (code[0] & ~0xfc) | ((code[0] << 3) & 0xe0);
1046       if (i->defExists(1))
1047          defId(i->def(1), 2);
1048       else
1049          code[0] |= 0x1c;
1050    } else {
1051       switch (i->sType) {
1052       case TYPE_F32: op2 = 0x000; op1 = 0x800; break;
1053       case TYPE_F64: op2 = 0x080; op1 = 0x900; break;
1054       default:
1055          op2 = 0x1a8;
1056          op1 = 0xb28;
1057          break;
1058       }
1059       emitForm_21(i, op2, op1);
1060
1061       NEG_(2e, 0);
1062       ABS_(39, 0);
1063       if (!(code[0] & 0x1)) {
1064          NEG_(38, 1);
1065          ABS_(2f, 1);
1066       } else {
1067          modNegAbsF32_3b(i, 1);
1068       }
1069       FTZ_(3a);
1070
1071       if (i->dType == TYPE_F32) {
1072          if (isFloatType(i->sType))
1073             code[1] |= 1 << 23;
1074          else
1075             code[1] |= 1 << 15;
1076       }
1077    }
1078    if (i->sType == TYPE_S32)
1079       code[1] |= 1 << 19;
1080
1081    if (i->op != OP_SET) {
1082       switch (i->op) {
1083       case OP_SET_AND: code[1] |= 0x0 << 16; break;
1084       case OP_SET_OR:  code[1] |= 0x1 << 16; break;
1085       case OP_SET_XOR: code[1] |= 0x2 << 16; break;
1086       default:
1087          assert(0);
1088          break;
1089       }
1090       srcId(i->src(2), 0x2a);
1091    } else {
1092       code[1] |= 0x7 << 10;
1093    }
1094    emitCondCode(i->setCond,
1095                 isFloatType(i->sType) ? 0x33 : 0x34,
1096                 isFloatType(i->sType) ? 0xf : 0x7);
1097 }
1098
1099 void
1100 CodeEmitterGK110::emitSLCT(const CmpInstruction *i)
1101 {
1102    CondCode cc = i->setCond;
1103    if (i->src(2).mod.neg())
1104       cc = reverseCondCode(cc);
1105
1106    if (i->dType == TYPE_F32) {
1107       emitForm_21(i, 0x1d0, 0xb50);
1108       FTZ_(32);
1109       emitCondCode(cc, 0x33, 0xf);
1110    } else {
1111       emitForm_21(i, 0x1a0, 0xb20);
1112       emitCondCode(cc, 0x34, 0x7);
1113    }
1114 }
1115
1116 static void
1117 selpFlip(const FixupEntry *entry, uint32_t *code, const FixupData& data)
1118 {
1119    int loc = entry->loc;
1120    if (data.force_persample_interp)
1121       code[loc + 1] |= 1 << 13;
1122    else
1123       code[loc + 1] &= ~(1 << 13);
1124 }
1125
1126 void CodeEmitterGK110::emitSELP(const Instruction *i)
1127 {
1128    emitForm_21(i, 0x250, 0x050);
1129
1130    if (i->src(2).mod & Modifier(NV50_IR_MOD_NOT))
1131       code[1] |= 1 << 13;
1132
1133    if (i->subOp == 1) {
1134       addInterp(0, 0, selpFlip);
1135    }
1136 }
1137
1138 void CodeEmitterGK110::emitTEXBAR(const Instruction *i)
1139 {
1140    code[0] = 0x0000003e | (i->subOp << 23);
1141    code[1] = 0x77000000;
1142
1143    emitPredicate(i);
1144 }
1145
1146 void CodeEmitterGK110::emitTEXCSAA(const TexInstruction *i)
1147 {
1148    code[0] = 0x00000002;
1149    code[1] = 0x76c00000;
1150
1151    code[1] |= i->tex.r << 9;
1152    // code[1] |= i->tex.s << (9 + 8);
1153
1154    if (i->tex.liveOnly)
1155       code[0] |= 0x80000000;
1156
1157    defId(i->def(0), 2);
1158    srcId(i->src(0), 10);
1159 }
1160
1161 static inline bool
1162 isNextIndependentTex(const TexInstruction *i)
1163 {
1164    if (!i->next || !isTextureOp(i->next->op))
1165       return false;
1166    if (i->getDef(0)->interfers(i->next->getSrc(0)))
1167       return false;
1168    return !i->next->srcExists(1) || !i->getDef(0)->interfers(i->next->getSrc(1));
1169 }
1170
1171 void
1172 CodeEmitterGK110::emitTEX(const TexInstruction *i)
1173 {
1174    const bool ind = i->tex.rIndirectSrc >= 0;
1175
1176    if (ind) {
1177       code[0] = 0x00000002;
1178       switch (i->op) {
1179       case OP_TXD:
1180          code[1] = 0x7e000000;
1181          break;
1182       case OP_TXLQ:
1183          code[1] = 0x7e800000;
1184          break;
1185       case OP_TXF:
1186          code[1] = 0x78000000;
1187          break;
1188       case OP_TXG:
1189          code[1] = 0x7dc00000;
1190          break;
1191       default:
1192          code[1] = 0x7d800000;
1193          break;
1194       }
1195    } else {
1196       switch (i->op) {
1197       case OP_TXD:
1198          code[0] = 0x00000002;
1199          code[1] = 0x76000000;
1200          code[1] |= i->tex.r << 9;
1201          break;
1202       case OP_TXLQ:
1203          code[0] = 0x00000002;
1204          code[1] = 0x76800000;
1205          code[1] |= i->tex.r << 9;
1206          break;
1207       case OP_TXF:
1208          code[0] = 0x00000002;
1209          code[1] = 0x70000000;
1210          code[1] |= i->tex.r << 13;
1211          break;
1212       case OP_TXG:
1213          code[0] = 0x00000001;
1214          code[1] = 0x70000000;
1215          code[1] |= i->tex.r << 15;
1216          break;
1217       default:
1218          code[0] = 0x00000001;
1219          code[1] = 0x60000000;
1220          code[1] |= i->tex.r << 15;
1221          break;
1222       }
1223    }
1224
1225    code[1] |= isNextIndependentTex(i) ? 0x1 : 0x2; // t : p mode
1226
1227    if (i->tex.liveOnly)
1228       code[0] |= 0x80000000;
1229
1230    switch (i->op) {
1231    case OP_TEX: break;
1232    case OP_TXB: code[1] |= 0x2000; break;
1233    case OP_TXL: code[1] |= 0x3000; break;
1234    case OP_TXF: break;
1235    case OP_TXG: break;
1236    case OP_TXD: break;
1237    case OP_TXLQ: break;
1238    default:
1239       assert(!"invalid texture op");
1240       break;
1241    }
1242
1243    if (i->op == OP_TXF) {
1244       if (!i->tex.levelZero)
1245          code[1] |= 0x1000;
1246    } else
1247    if (i->tex.levelZero) {
1248       code[1] |= 0x1000;
1249    }
1250
1251    if (i->op != OP_TXD && i->tex.derivAll)
1252       code[1] |= 0x200;
1253
1254    emitPredicate(i);
1255
1256    code[1] |= i->tex.mask << 2;
1257
1258    const int src1 = (i->predSrc == 1) ? 2 : 1; // if predSrc == 1, !srcExists(2)
1259
1260    defId(i->def(0), 2);
1261    srcId(i->src(0), 10);
1262    srcId(i, src1, 23);
1263
1264    if (i->op == OP_TXG) code[1] |= i->tex.gatherComp << 13;
1265
1266    // texture target:
1267    code[1] |= (i->tex.target.isCube() ? 3 : (i->tex.target.getDim() - 1)) << 7;
1268    if (i->tex.target.isArray())
1269       code[1] |= 0x40;
1270    if (i->tex.target.isShadow())
1271       code[1] |= 0x400;
1272    if (i->tex.target == TEX_TARGET_2D_MS ||
1273        i->tex.target == TEX_TARGET_2D_MS_ARRAY)
1274       code[1] |= 0x800;
1275
1276    if (i->srcExists(src1) && i->src(src1).getFile() == FILE_IMMEDIATE) {
1277       // ?
1278    }
1279
1280    if (i->tex.useOffsets == 1) {
1281       switch (i->op) {
1282       case OP_TXF: code[1] |= 0x200; break;
1283       case OP_TXD: code[1] |= 0x00400000; break;
1284       default: code[1] |= 0x800; break;
1285       }
1286    }
1287    if (i->tex.useOffsets == 4)
1288       code[1] |= 0x1000;
1289 }
1290
1291 void
1292 CodeEmitterGK110::emitTXQ(const TexInstruction *i)
1293 {
1294    code[0] = 0x00000002;
1295    code[1] = 0x75400001;
1296
1297    switch (i->tex.query) {
1298    case TXQ_DIMS:            code[0] |= 0x01 << 25; break;
1299    case TXQ_TYPE:            code[0] |= 0x02 << 25; break;
1300    case TXQ_SAMPLE_POSITION: code[0] |= 0x05 << 25; break;
1301    case TXQ_FILTER:          code[0] |= 0x10 << 25; break;
1302    case TXQ_LOD:             code[0] |= 0x12 << 25; break;
1303    case TXQ_BORDER_COLOUR:   code[0] |= 0x16 << 25; break;
1304    default:
1305       assert(!"invalid texture query");
1306       break;
1307    }
1308
1309    code[1] |= i->tex.mask << 2;
1310    code[1] |= i->tex.r << 9;
1311    if (/*i->tex.sIndirectSrc >= 0 || */i->tex.rIndirectSrc >= 0)
1312       code[1] |= 0x08000000;
1313
1314    defId(i->def(0), 2);
1315    srcId(i->src(0), 10);
1316
1317    emitPredicate(i);
1318 }
1319
1320 void
1321 CodeEmitterGK110::emitQUADOP(const Instruction *i, uint8_t qOp, uint8_t laneMask)
1322 {
1323    code[0] = 0x00000002 | ((qOp & 1) << 31);
1324    code[1] = 0x7fc00000 | (qOp >> 1) | (laneMask << 12);
1325
1326    defId(i->def(0), 2);
1327    srcId(i->src(0), 10);
1328    srcId((i->srcExists(1) && i->predSrc != 1) ? i->src(1) : i->src(0), 23);
1329
1330    if (i->op == OP_QUADOP && progType != Program::TYPE_FRAGMENT)
1331       code[1] |= 1 << 9; // dall
1332
1333    emitPredicate(i);
1334 }
1335
1336 void
1337 CodeEmitterGK110::emitPIXLD(const Instruction *i)
1338 {
1339    emitForm_L(i, 0x7f4, 2, Modifier(0));
1340    code[1] |= i->subOp << 2;
1341    code[1] |= 0x00070000;
1342 }
1343
1344 void
1345 CodeEmitterGK110::emitBAR(const Instruction *i)
1346 {
1347    code[0] = 0x00000002;
1348    code[1] = 0x85400000;
1349
1350    switch (i->subOp) {
1351    case NV50_IR_SUBOP_BAR_ARRIVE:   code[1] |= 0x08; break;
1352    case NV50_IR_SUBOP_BAR_RED_AND:  code[1] |= 0x50; break;
1353    case NV50_IR_SUBOP_BAR_RED_OR:   code[1] |= 0x90; break;
1354    case NV50_IR_SUBOP_BAR_RED_POPC: code[1] |= 0x10; break;
1355    default:
1356       assert(i->subOp == NV50_IR_SUBOP_BAR_SYNC);
1357       break;
1358    }
1359
1360    emitPredicate(i);
1361
1362    // barrier id
1363    if (i->src(0).getFile() == FILE_GPR) {
1364       srcId(i->src(0), 10);
1365    } else {
1366       ImmediateValue *imm = i->getSrc(0)->asImm();
1367       assert(imm);
1368       code[0] |= imm->reg.data.u32 << 10;
1369       code[1] |= 0x8000;
1370    }
1371
1372    // thread count
1373    if (i->src(1).getFile() == FILE_GPR) {
1374       srcId(i->src(1), 23);
1375    } else {
1376       ImmediateValue *imm = i->getSrc(0)->asImm();
1377       assert(imm);
1378       assert(imm->reg.data.u32 <= 0xfff);
1379       code[0] |= imm->reg.data.u32 << 23;
1380       code[1] |= imm->reg.data.u32 >> 9;
1381       code[1] |= 0x4000;
1382    }
1383
1384    if (i->srcExists(2) && (i->predSrc != 2)) {
1385       srcId(i->src(2), 32 + 10);
1386       if (i->src(2).mod == Modifier(NV50_IR_MOD_NOT))
1387          code[1] |= 1 << 13;
1388    } else {
1389       code[1] |= 7 << 10;
1390    }
1391 }
1392
1393 void CodeEmitterGK110::emitMEMBAR(const Instruction *i)
1394 {
1395    code[0] = 0x00000002 | NV50_IR_SUBOP_MEMBAR_SCOPE(i->subOp) << 8;
1396    code[1] = 0x7cc00000;
1397
1398    emitPredicate(i);
1399 }
1400
1401 void
1402 CodeEmitterGK110::emitFlow(const Instruction *i)
1403 {
1404    const FlowInstruction *f = i->asFlow();
1405
1406    unsigned mask; // bit 0: predicate, bit 1: target
1407
1408    code[0] = 0x00000000;
1409
1410    switch (i->op) {
1411    case OP_BRA:
1412       code[1] = f->absolute ? 0x10800000 : 0x12000000;
1413       if (i->srcExists(0) && i->src(0).getFile() == FILE_MEMORY_CONST)
1414          code[0] |= 0x80;
1415       mask = 3;
1416       break;
1417    case OP_CALL:
1418       code[1] = f->absolute ? 0x11000000 : 0x13000000;
1419       if (i->srcExists(0) && i->src(0).getFile() == FILE_MEMORY_CONST)
1420          code[0] |= 0x80;
1421       mask = 2;
1422       break;
1423
1424    case OP_EXIT:    code[1] = 0x18000000; mask = 1; break;
1425    case OP_RET:     code[1] = 0x19000000; mask = 1; break;
1426    case OP_DISCARD: code[1] = 0x19800000; mask = 1; break;
1427    case OP_BREAK:   code[1] = 0x1a000000; mask = 1; break;
1428    case OP_CONT:    code[1] = 0x1a800000; mask = 1; break;
1429
1430    case OP_JOINAT:   code[1] = 0x14800000; mask = 2; break;
1431    case OP_PREBREAK: code[1] = 0x15000000; mask = 2; break;
1432    case OP_PRECONT:  code[1] = 0x15800000; mask = 2; break;
1433    case OP_PRERET:   code[1] = 0x13800000; mask = 2; break;
1434
1435    case OP_QUADON:  code[1] = 0x1b800000; mask = 0; break;
1436    case OP_QUADPOP: code[1] = 0x1c000000; mask = 0; break;
1437    case OP_BRKPT:   code[1] = 0x00000000; mask = 0; break;
1438    default:
1439       assert(!"invalid flow operation");
1440       return;
1441    }
1442
1443    if (mask & 1) {
1444       emitPredicate(i);
1445       if (i->flagsSrc < 0)
1446          code[0] |= 0x3c;
1447    }
1448
1449    if (!f)
1450       return;
1451
1452    if (f->allWarp)
1453       code[0] |= 1 << 9;
1454    if (f->limit)
1455       code[0] |= 1 << 8;
1456
1457    if (f->op == OP_CALL) {
1458       if (f->builtin) {
1459          assert(f->absolute);
1460          uint32_t pcAbs = targNVC0->getBuiltinOffset(f->target.builtin);
1461          addReloc(RelocEntry::TYPE_BUILTIN, 0, pcAbs, 0xff800000, 23);
1462          addReloc(RelocEntry::TYPE_BUILTIN, 1, pcAbs, 0x007fffff, -9);
1463       } else {
1464          assert(!f->absolute);
1465          int32_t pcRel = f->target.fn->binPos - (codeSize + 8);
1466          code[0] |= (pcRel & 0x1ff) << 23;
1467          code[1] |= (pcRel >> 9) & 0x7fff;
1468       }
1469    } else
1470    if (mask & 2) {
1471       int32_t pcRel = f->target.bb->binPos - (codeSize + 8);
1472       if (writeIssueDelays && !(f->target.bb->binPos & 0x3f))
1473          pcRel += 8;
1474       // currently we don't want absolute branches
1475       assert(!f->absolute);
1476       code[0] |= (pcRel & 0x1ff) << 23;
1477       code[1] |= (pcRel >> 9) & 0x7fff;
1478    }
1479 }
1480
1481 void
1482 CodeEmitterGK110::emitVOTE(const Instruction *i)
1483 {
1484    assert(i->src(0).getFile() == FILE_PREDICATE &&
1485           i->def(1).getFile() == FILE_PREDICATE);
1486
1487    code[0] = 0x00000002;
1488    code[1] = 0x86c00000 | (i->subOp << 19);
1489
1490    emitPredicate(i);
1491
1492    defId(i->def(0), 2);
1493    defId(i->def(1), 48);
1494    if (i->src(0).mod == Modifier(NV50_IR_MOD_NOT))
1495       code[1] |= 1 << 13;
1496    srcId(i->src(0), 42);
1497 }
1498
1499 void
1500 CodeEmitterGK110::emitSUGType(DataType ty, const int pos)
1501 {
1502    uint8_t n = 0;
1503
1504    switch (ty) {
1505    case TYPE_S32: n = 1; break;
1506    case TYPE_U8:  n = 2; break;
1507    case TYPE_S8:  n = 3; break;
1508    default:
1509       assert(ty == TYPE_U32);
1510       break;
1511    }
1512    code[pos / 32] |= n << (pos % 32);
1513 }
1514
1515 void
1516 CodeEmitterGK110::emitSUCachingMode(CacheMode c)
1517 {
1518    uint8_t n = 0;
1519
1520    switch (c) {
1521    case CACHE_CA:
1522 // case CACHE_WB:
1523       n = 0;
1524       break;
1525    case CACHE_CG:
1526       n = 1;
1527       break;
1528    case CACHE_CS:
1529       n = 2;
1530       break;
1531    case CACHE_CV:
1532 // case CACHE_WT:
1533       n = 3;
1534       break;
1535    default:
1536       assert(!"invalid caching mode");
1537       break;
1538    }
1539    code[0] |= (n & 1) << 31;
1540    code[1] |= (n & 2) >> 1;
1541 }
1542
1543 void
1544 CodeEmitterGK110::setSUConst16(const Instruction *i, const int s)
1545 {
1546    const uint32_t offset = i->getSrc(s)->reg.data.offset;
1547
1548    assert(offset == (offset & 0xfffc));
1549
1550    code[0] |= offset << 21;
1551    code[1] |= offset >> 11;
1552    code[1] |= i->getSrc(s)->reg.fileIndex << 5;
1553 }
1554
1555 void
1556 CodeEmitterGK110::emitSULDGB(const TexInstruction *i)
1557 {
1558    code[0] = 0x00000002;
1559    code[1] = 0x30000000 | (i->subOp << 14);
1560
1561    if (i->src(1).getFile() == FILE_MEMORY_CONST) {
1562       emitLoadStoreType(i->dType, 0x38);
1563       emitCachingMode(i->cache, 0x36);
1564
1565       // format
1566       setSUConst16(i, 1);
1567    } else {
1568       assert(i->src(1).getFile() == FILE_GPR);
1569       code[1] |= 0x49800000;
1570
1571       emitLoadStoreType(i->dType, 0x21);
1572       emitSUCachingMode(i->cache);
1573
1574       srcId(i->src(1), 23);
1575    }
1576
1577    emitSUGType(i->sType, 0x34);
1578
1579    emitPredicate(i);
1580    defId(i->def(0), 2); // destination
1581    srcId(i->src(0), 10); // address
1582
1583    // surface predicate
1584    if (!i->srcExists(2) || (i->predSrc == 2)) {
1585       code[1] |= 0x7 << 10;
1586    } else {
1587       if (i->src(2).mod == Modifier(NV50_IR_MOD_NOT))
1588          code[1] |= 1 << 13;
1589       srcId(i->src(2), 32 + 10);
1590    }
1591 }
1592
1593 void
1594 CodeEmitterGK110::emitSUSTGx(const TexInstruction *i)
1595 {
1596    assert(i->op == OP_SUSTP);
1597
1598    code[0] = 0x00000002;
1599    code[1] = 0x38000000;
1600
1601    if (i->src(1).getFile() == FILE_MEMORY_CONST) {
1602       code[0] |= i->subOp << 2;
1603
1604       if (i->op == OP_SUSTP)
1605          code[0] |= i->tex.mask << 4;
1606
1607       emitSUGType(i->sType, 0x8);
1608       emitCachingMode(i->cache, 0x36);
1609
1610       // format
1611       setSUConst16(i, 1);
1612    } else {
1613       assert(i->src(1).getFile() == FILE_GPR);
1614
1615       code[0] |= i->subOp << 23;
1616       code[1] |= 0x41c00000;
1617
1618       if (i->op == OP_SUSTP)
1619          code[0] |= i->tex.mask << 25;
1620
1621       emitSUGType(i->sType, 0x1d);
1622       emitSUCachingMode(i->cache);
1623
1624       srcId(i->src(1), 2);
1625    }
1626
1627    emitPredicate(i);
1628    srcId(i->src(0), 10); // address
1629    srcId(i->src(3), 42); // values
1630
1631    // surface predicate
1632    if (!i->srcExists(2) || (i->predSrc == 2)) {
1633       code[1] |= 0x7 << 18;
1634    } else {
1635       if (i->src(2).mod == Modifier(NV50_IR_MOD_NOT))
1636          code[1] |= 1 << 21;
1637       srcId(i->src(2), 32 + 18);
1638    }
1639 }
1640
1641 void
1642 CodeEmitterGK110::emitSUCLAMPMode(uint16_t subOp)
1643 {
1644    uint8_t m;
1645    switch (subOp & ~NV50_IR_SUBOP_SUCLAMP_2D) {
1646    case NV50_IR_SUBOP_SUCLAMP_SD(0, 1): m = 0; break;
1647    case NV50_IR_SUBOP_SUCLAMP_SD(1, 1): m = 1; break;
1648    case NV50_IR_SUBOP_SUCLAMP_SD(2, 1): m = 2; break;
1649    case NV50_IR_SUBOP_SUCLAMP_SD(3, 1): m = 3; break;
1650    case NV50_IR_SUBOP_SUCLAMP_SD(4, 1): m = 4; break;
1651    case NV50_IR_SUBOP_SUCLAMP_PL(0, 1): m = 5; break;
1652    case NV50_IR_SUBOP_SUCLAMP_PL(1, 1): m = 6; break;
1653    case NV50_IR_SUBOP_SUCLAMP_PL(2, 1): m = 7; break;
1654    case NV50_IR_SUBOP_SUCLAMP_PL(3, 1): m = 8; break;
1655    case NV50_IR_SUBOP_SUCLAMP_PL(4, 1): m = 9; break;
1656    case NV50_IR_SUBOP_SUCLAMP_BL(0, 1): m = 10; break;
1657    case NV50_IR_SUBOP_SUCLAMP_BL(1, 1): m = 11; break;
1658    case NV50_IR_SUBOP_SUCLAMP_BL(2, 1): m = 12; break;
1659    case NV50_IR_SUBOP_SUCLAMP_BL(3, 1): m = 13; break;
1660    case NV50_IR_SUBOP_SUCLAMP_BL(4, 1): m = 14; break;
1661    default:
1662       return;
1663    }
1664    code[1] |= m << 20;
1665    if (subOp & NV50_IR_SUBOP_SUCLAMP_2D)
1666       code[1] |= 1 << 24;
1667 }
1668
1669 void
1670 CodeEmitterGK110::emitSUCalc(Instruction *i)
1671 {
1672    ImmediateValue *imm = NULL;
1673    uint64_t opc1, opc2;
1674
1675    if (i->srcExists(2)) {
1676       imm = i->getSrc(2)->asImm();
1677       if (imm)
1678          i->setSrc(2, NULL); // special case, make emitForm_21 not assert
1679    }
1680
1681    switch (i->op) {
1682    case OP_SUCLAMP:  opc1 = 0xb00; opc2 = 0x580; break;
1683    case OP_SUBFM:    opc1 = 0xb68; opc2 = 0x1e8; break;
1684    case OP_SUEAU:    opc1 = 0xb6c; opc2 = 0x1ec; break;
1685    default:
1686       assert(0);
1687       return;
1688    }
1689    emitForm_21(i, opc2, opc1);
1690
1691    if (i->op == OP_SUCLAMP) {
1692       if (i->dType == TYPE_S32)
1693          code[1] |= 1 << 19;
1694       emitSUCLAMPMode(i->subOp);
1695    }
1696
1697    if (i->op == OP_SUBFM && i->subOp == NV50_IR_SUBOP_SUBFM_3D)
1698       code[1] |= 1 << 18;
1699
1700    if (i->op != OP_SUEAU) {
1701       const uint8_t pos = i->op == OP_SUBFM ? 19 : 16;
1702       if (i->def(0).getFile() == FILE_PREDICATE) { // p, #
1703          code[0] |= 255 << 2;
1704          code[1] |= i->getDef(1)->reg.data.id << pos;
1705       } else
1706       if (i->defExists(1)) { // r, p
1707          assert(i->def(1).getFile() == FILE_PREDICATE);
1708          code[1] |= i->getDef(1)->reg.data.id << pos;
1709       } else { // r, #
1710          code[1] |= 7 << pos;
1711       }
1712    }
1713
1714    if (imm) {
1715       assert(i->op == OP_SUCLAMP);
1716       i->setSrc(2, imm);
1717       code[1] |= (imm->reg.data.u32 & 0x3f) << 10; // sint6
1718    }
1719 }
1720
1721
1722 void
1723 CodeEmitterGK110::emitVectorSubOp(const Instruction *i)
1724 {
1725    switch (NV50_IR_SUBOP_Vn(i->subOp)) {
1726    case 0:
1727       code[1] |= (i->subOp & 0x000f) << 7;  // vsrc1
1728       code[1] |= (i->subOp & 0x00e0) >> 6;  // vsrc2
1729       code[1] |= (i->subOp & 0x0100) << 13; // vsrc2
1730       code[1] |= (i->subOp & 0x3c00) << 12; // vdst
1731       break;
1732    default:
1733       assert(0);
1734       break;
1735    }
1736 }
1737
1738 void
1739 CodeEmitterGK110::emitVSHL(const Instruction *i)
1740 {
1741    code[0] = 0x00000002;
1742    code[1] = 0xb8000000;
1743
1744    assert(NV50_IR_SUBOP_Vn(i->subOp) == 0);
1745
1746    if (isSignedType(i->dType)) code[1] |= 1 << 25;
1747    if (isSignedType(i->sType)) code[1] |= 1 << 19;
1748
1749    emitVectorSubOp(i);
1750
1751    emitPredicate(i);
1752    defId(i->def(0), 2);
1753    srcId(i->src(0), 10);
1754
1755    if (i->getSrc(1)->reg.file == FILE_IMMEDIATE) {
1756       ImmediateValue *imm = i->getSrc(1)->asImm();
1757       assert(imm);
1758       code[0] |= (imm->reg.data.u32 & 0x01ff) << 23;
1759       code[1] |= (imm->reg.data.u32 & 0xfe00) >> 9;
1760    } else {
1761       assert(i->getSrc(1)->reg.file == FILE_GPR);
1762       code[1] |= 1 << 21;
1763       srcId(i->src(1), 23);
1764    }
1765    srcId(i->src(2), 42);
1766
1767    if (i->saturate)
1768       code[0] |= 1 << 22;
1769    if (i->flagsDef >= 0)
1770       code[1] |= 1 << 18;
1771 }
1772
1773 void
1774 CodeEmitterGK110::emitAFETCH(const Instruction *i)
1775 {
1776    uint32_t offset = i->src(0).get()->reg.data.offset & 0x7ff;
1777
1778    code[0] = 0x00000002 | (offset << 23);
1779    code[1] = 0x7d000000 | (offset >> 9);
1780
1781    if (i->getSrc(0)->reg.file == FILE_SHADER_OUTPUT)
1782       code[1] |= 0x8;
1783
1784    emitPredicate(i);
1785
1786    defId(i->def(0), 2);
1787    srcId(i->src(0).getIndirect(0), 10);
1788 }
1789
1790 void
1791 CodeEmitterGK110::emitPFETCH(const Instruction *i)
1792 {
1793    uint32_t prim = i->src(0).get()->reg.data.u32;
1794
1795    code[0] = 0x00000002 | ((prim & 0xff) << 23);
1796    code[1] = 0x7f800000;
1797
1798    emitPredicate(i);
1799
1800    const int src1 = (i->predSrc == 1) ? 2 : 1; // if predSrc == 1, !srcExists(2)
1801
1802    defId(i->def(0), 2);
1803    srcId(i, src1, 10);
1804 }
1805
1806 void
1807 CodeEmitterGK110::emitVFETCH(const Instruction *i)
1808 {
1809    unsigned int size = typeSizeof(i->dType);
1810    uint32_t offset = i->src(0).get()->reg.data.offset;
1811
1812    code[0] = 0x00000002 | (offset << 23);
1813    code[1] = 0x7ec00000 | (offset >> 9);
1814    code[1] |= (size / 4 - 1) << 18;
1815
1816    if (i->perPatch)
1817       code[1] |= 0x4;
1818    if (i->getSrc(0)->reg.file == FILE_SHADER_OUTPUT)
1819       code[1] |= 0x8; // yes, TCPs can read from *outputs* of other threads
1820
1821    emitPredicate(i);
1822
1823    defId(i->def(0), 2);
1824    srcId(i->src(0).getIndirect(0), 10);
1825    srcId(i->src(0).getIndirect(1), 32 + 10); // vertex address
1826 }
1827
1828 void
1829 CodeEmitterGK110::emitEXPORT(const Instruction *i)
1830 {
1831    unsigned int size = typeSizeof(i->dType);
1832    uint32_t offset = i->src(0).get()->reg.data.offset;
1833
1834    code[0] = 0x00000002 | (offset << 23);
1835    code[1] = 0x7f000000 | (offset >> 9);
1836    code[1] |= (size / 4 - 1) << 18;
1837
1838    if (i->perPatch)
1839       code[1] |= 0x4;
1840
1841    emitPredicate(i);
1842
1843    assert(i->src(1).getFile() == FILE_GPR);
1844
1845    srcId(i->src(0).getIndirect(0), 10);
1846    srcId(i->src(0).getIndirect(1), 32 + 10); // vertex base address
1847    srcId(i->src(1), 2);
1848 }
1849
1850 void
1851 CodeEmitterGK110::emitOUT(const Instruction *i)
1852 {
1853    assert(i->src(0).getFile() == FILE_GPR);
1854
1855    emitForm_21(i, 0x1f0, 0xb70);
1856
1857    if (i->op == OP_EMIT)
1858       code[1] |= 1 << 10;
1859    if (i->op == OP_RESTART || i->subOp == NV50_IR_SUBOP_EMIT_RESTART)
1860       code[1] |= 1 << 11;
1861 }
1862
1863 void
1864 CodeEmitterGK110::emitInterpMode(const Instruction *i)
1865 {
1866    code[1] |= (i->ipa & 0x3) << 21; // TODO: INTERP_SAMPLEID
1867    code[1] |= (i->ipa & 0xc) << (19 - 2);
1868 }
1869
1870 static void
1871 interpApply(const FixupEntry *entry, uint32_t *code, const FixupData& data)
1872 {
1873    int ipa = entry->ipa;
1874    int reg = entry->reg;
1875    int loc = entry->loc;
1876
1877    if (data.flatshade &&
1878        (ipa & NV50_IR_INTERP_MODE_MASK) == NV50_IR_INTERP_SC) {
1879       ipa = NV50_IR_INTERP_FLAT;
1880       reg = 0xff;
1881    } else if (data.force_persample_interp &&
1882               (ipa & NV50_IR_INTERP_SAMPLE_MASK) == NV50_IR_INTERP_DEFAULT &&
1883               (ipa & NV50_IR_INTERP_MODE_MASK) != NV50_IR_INTERP_FLAT) {
1884       ipa |= NV50_IR_INTERP_CENTROID;
1885    }
1886    code[loc + 1] &= ~(0xf << 19);
1887    code[loc + 1] |= (ipa & 0x3) << 21;
1888    code[loc + 1] |= (ipa & 0xc) << (19 - 2);
1889    code[loc + 0] &= ~(0xff << 23);
1890    code[loc + 0] |= reg << 23;
1891 }
1892
1893 void
1894 CodeEmitterGK110::emitINTERP(const Instruction *i)
1895 {
1896    const uint32_t base = i->getSrc(0)->reg.data.offset;
1897
1898    code[0] = 0x00000002 | (base << 31);
1899    code[1] = 0x74800000 | (base >> 1);
1900
1901    if (i->saturate)
1902       code[1] |= 1 << 18;
1903
1904    if (i->op == OP_PINTERP) {
1905       srcId(i->src(1), 23);
1906       addInterp(i->ipa, SDATA(i->src(1)).id, interpApply);
1907    } else {
1908       code[0] |= 0xff << 23;
1909       addInterp(i->ipa, 0xff, interpApply);
1910    }
1911
1912    srcId(i->src(0).getIndirect(0), 10);
1913    emitInterpMode(i);
1914
1915    emitPredicate(i);
1916    defId(i->def(0), 2);
1917
1918    if (i->getSampleMode() == NV50_IR_INTERP_OFFSET)
1919       srcId(i->src(i->op == OP_PINTERP ? 2 : 1), 32 + 10);
1920    else
1921       code[1] |= 0xff << 10;
1922 }
1923
1924 void
1925 CodeEmitterGK110::emitLoadStoreType(DataType ty, const int pos)
1926 {
1927    uint8_t n;
1928
1929    switch (ty) {
1930    case TYPE_U8:
1931       n = 0;
1932       break;
1933    case TYPE_S8:
1934       n = 1;
1935       break;
1936    case TYPE_U16:
1937       n = 2;
1938       break;
1939    case TYPE_S16:
1940       n = 3;
1941       break;
1942    case TYPE_F32:
1943    case TYPE_U32:
1944    case TYPE_S32:
1945       n = 4;
1946       break;
1947    case TYPE_F64:
1948    case TYPE_U64:
1949    case TYPE_S64:
1950       n = 5;
1951       break;
1952    case TYPE_B128:
1953       n = 6;
1954       break;
1955    default:
1956       n = 0;
1957       assert(!"invalid ld/st type");
1958       break;
1959    }
1960    code[pos / 32] |= n << (pos % 32);
1961 }
1962
1963 void
1964 CodeEmitterGK110::emitCachingMode(CacheMode c, const int pos)
1965 {
1966    uint8_t n;
1967
1968    switch (c) {
1969    case CACHE_CA:
1970 // case CACHE_WB:
1971       n = 0;
1972       break;
1973    case CACHE_CG:
1974       n = 1;
1975       break;
1976    case CACHE_CS:
1977       n = 2;
1978       break;
1979    case CACHE_CV:
1980 // case CACHE_WT:
1981       n = 3;
1982       break;
1983    default:
1984       n = 0;
1985       assert(!"invalid caching mode");
1986       break;
1987    }
1988    code[pos / 32] |= n << (pos % 32);
1989 }
1990
1991 void
1992 CodeEmitterGK110::emitSTORE(const Instruction *i)
1993 {
1994    int32_t offset = SDATA(i->src(0)).offset;
1995
1996    switch (i->src(0).getFile()) {
1997    case FILE_MEMORY_GLOBAL: code[1] = 0xe0000000; code[0] = 0x00000000; break;
1998    case FILE_MEMORY_LOCAL:  code[1] = 0x7a800000; code[0] = 0x00000002; break;
1999    case FILE_MEMORY_SHARED:
2000       code[0] = 0x00000002;
2001       if (i->subOp == NV50_IR_SUBOP_STORE_UNLOCKED)
2002          code[1] = 0x78400000;
2003       else
2004          code[1] = 0x7ac00000;
2005       break;
2006    default:
2007       assert(!"invalid memory file");
2008       break;
2009    }
2010
2011    if (code[0] & 0x2) {
2012       offset &= 0xffffff;
2013       emitLoadStoreType(i->dType, 0x33);
2014       if (i->src(0).getFile() == FILE_MEMORY_LOCAL)
2015          emitCachingMode(i->cache, 0x2f);
2016    } else {
2017       emitLoadStoreType(i->dType, 0x38);
2018       emitCachingMode(i->cache, 0x3b);
2019    }
2020    code[0] |= offset << 23;
2021    code[1] |= offset >> 9;
2022
2023    // Unlocked store on shared memory can fail.
2024    if (i->src(0).getFile() == FILE_MEMORY_SHARED &&
2025        i->subOp == NV50_IR_SUBOP_STORE_UNLOCKED) {
2026       assert(i->defExists(0));
2027       defId(i->def(0), 32 + 16);
2028    }
2029
2030    emitPredicate(i);
2031
2032    srcId(i->src(1), 2);
2033    srcId(i->src(0).getIndirect(0), 10);
2034    if (i->src(0).getFile() == FILE_MEMORY_GLOBAL &&
2035        i->src(0).isIndirect(0) &&
2036        i->getIndirect(0, 0)->reg.size == 8)
2037       code[1] |= 1 << 23;
2038 }
2039
2040 void
2041 CodeEmitterGK110::emitLOAD(const Instruction *i)
2042 {
2043    int32_t offset = SDATA(i->src(0)).offset;
2044
2045    switch (i->src(0).getFile()) {
2046    case FILE_MEMORY_GLOBAL: code[1] = 0xc0000000; code[0] = 0x00000000; break;
2047    case FILE_MEMORY_LOCAL:  code[1] = 0x7a000000; code[0] = 0x00000002; break;
2048    case FILE_MEMORY_SHARED:
2049       code[0] = 0x00000002;
2050       if (i->subOp == NV50_IR_SUBOP_LOAD_LOCKED)
2051          code[1] = 0x77400000;
2052       else
2053          code[1] = 0x7a400000;
2054       break;
2055    case FILE_MEMORY_CONST:
2056       if (!i->src(0).isIndirect(0) && typeSizeof(i->dType) == 4) {
2057          emitMOV(i);
2058          return;
2059       }
2060       offset &= 0xffff;
2061       code[0] = 0x00000002;
2062       code[1] = 0x7c800000 | (i->src(0).get()->reg.fileIndex << 7);
2063       code[1] |= i->subOp << 15;
2064       break;
2065    default:
2066       assert(!"invalid memory file");
2067       break;
2068    }
2069
2070    if (code[0] & 0x2) {
2071       offset &= 0xffffff;
2072       emitLoadStoreType(i->dType, 0x33);
2073       if (i->src(0).getFile() == FILE_MEMORY_LOCAL)
2074          emitCachingMode(i->cache, 0x2f);
2075    } else {
2076       emitLoadStoreType(i->dType, 0x38);
2077       emitCachingMode(i->cache, 0x3b);
2078    }
2079    code[0] |= offset << 23;
2080    code[1] |= offset >> 9;
2081
2082    // Locked store on shared memory can fail.
2083    int r = 0, p = -1;
2084    if (i->src(0).getFile() == FILE_MEMORY_SHARED &&
2085        i->subOp == NV50_IR_SUBOP_LOAD_LOCKED) {
2086       if (i->def(0).getFile() == FILE_PREDICATE) { // p, #
2087          r = -1;
2088          p = 0;
2089       } else if (i->defExists(1)) { // r, p
2090          p = 1;
2091       } else {
2092          assert(!"Expected predicate dest for load locked");
2093       }
2094    }
2095
2096    emitPredicate(i);
2097
2098    if (r >= 0)
2099       defId(i->def(r), 2);
2100    else
2101       code[0] |= 255 << 2;
2102
2103    if (p >= 0)
2104       defId(i->def(p), 32 + 16);
2105
2106    if (i->getIndirect(0, 0)) {
2107       srcId(i->src(0).getIndirect(0), 10);
2108       if (i->getIndirect(0, 0)->reg.size == 8)
2109          code[1] |= 1 << 23;
2110    } else {
2111       code[0] |= 255 << 10;
2112    }
2113 }
2114
2115 uint8_t
2116 CodeEmitterGK110::getSRegEncoding(const ValueRef& ref)
2117 {
2118    switch (SDATA(ref).sv.sv) {
2119    case SV_LANEID:        return 0x00;
2120    case SV_PHYSID:        return 0x03;
2121    case SV_VERTEX_COUNT:  return 0x10;
2122    case SV_INVOCATION_ID: return 0x11;
2123    case SV_YDIR:          return 0x12;
2124    case SV_THREAD_KILL:   return 0x13;
2125    case SV_TID:           return 0x21 + SDATA(ref).sv.index;
2126    case SV_CTAID:         return 0x25 + SDATA(ref).sv.index;
2127    case SV_NTID:          return 0x29 + SDATA(ref).sv.index;
2128    case SV_GRIDID:        return 0x2c;
2129    case SV_NCTAID:        return 0x2d + SDATA(ref).sv.index;
2130    case SV_LBASE:         return 0x34;
2131    case SV_SBASE:         return 0x30;
2132    case SV_CLOCK:         return 0x50 + SDATA(ref).sv.index;
2133    default:
2134       assert(!"no sreg for system value");
2135       return 0;
2136    }
2137 }
2138
2139 void
2140 CodeEmitterGK110::emitMOV(const Instruction *i)
2141 {
2142    if (i->def(0).getFile() == FILE_PREDICATE) {
2143       if (i->src(0).getFile() == FILE_GPR) {
2144          // Use ISETP.NE.AND dst, PT, src, RZ, PT
2145          code[0] = 0x00000002;
2146          code[1] = 0xdb500000;
2147
2148          code[0] |= 0x7 << 2;
2149          code[0] |= 0xff << 23;
2150          code[1] |= 0x7 << 10;
2151          srcId(i->src(0), 10);
2152       } else
2153       if (i->src(0).getFile() == FILE_PREDICATE) {
2154          // Use PSETP.AND.AND dst, PT, src, PT, PT
2155          code[0] = 0x00000002;
2156          code[1] = 0x84800000;
2157
2158          code[0] |= 0x7 << 2;
2159          code[1] |= 0x7 << 0;
2160          code[1] |= 0x7 << 10;
2161
2162          srcId(i->src(0), 14);
2163       } else {
2164          assert(!"Unexpected source for predicate destination");
2165          emitNOP(i);
2166       }
2167       emitPredicate(i);
2168       defId(i->def(0), 5);
2169    } else
2170    if (i->src(0).getFile() == FILE_SYSTEM_VALUE) {
2171       code[0] = 0x00000002 | (getSRegEncoding(i->src(0)) << 23);
2172       code[1] = 0x86400000;
2173       emitPredicate(i);
2174       defId(i->def(0), 2);
2175    } else
2176    if (i->src(0).getFile() == FILE_IMMEDIATE) {
2177       code[0] = 0x00000002 | (i->lanes << 14);
2178       code[1] = 0x74000000;
2179       emitPredicate(i);
2180       defId(i->def(0), 2);
2181       setImmediate32(i, 0, Modifier(0));
2182    } else
2183    if (i->src(0).getFile() == FILE_PREDICATE) {
2184       code[0] = 0x00000002;
2185       code[1] = 0x84401c07;
2186       emitPredicate(i);
2187       defId(i->def(0), 2);
2188       srcId(i->src(0), 14);
2189    } else {
2190       emitForm_C(i, 0x24c, 2);
2191       code[1] |= i->lanes << 10;
2192    }
2193 }
2194
2195 static inline bool
2196 uses64bitAddress(const Instruction *ldst)
2197 {
2198    return ldst->src(0).getFile() == FILE_MEMORY_GLOBAL &&
2199       ldst->src(0).isIndirect(0) &&
2200       ldst->getIndirect(0, 0)->reg.size == 8;
2201 }
2202
2203 void
2204 CodeEmitterGK110::emitATOM(const Instruction *i)
2205 {
2206    const bool hasDst = i->defExists(0);
2207    const bool exch = i->subOp == NV50_IR_SUBOP_ATOM_EXCH;
2208
2209    code[0] = 0x00000002;
2210    if (i->subOp == NV50_IR_SUBOP_ATOM_CAS)
2211       code[1] = 0x77800000;
2212    else
2213       code[1] = 0x68000000;
2214
2215    switch (i->subOp) {
2216    case NV50_IR_SUBOP_ATOM_CAS: break;
2217    case NV50_IR_SUBOP_ATOM_EXCH: code[1] |= 0x04000000; break;
2218    default: code[1] |= i->subOp << 23; break;
2219    }
2220
2221    switch (i->dType) {
2222    case TYPE_U32: break;
2223    case TYPE_S32: code[1] |= 0x00100000; break;
2224    case TYPE_U64: code[1] |= 0x00200000; break;
2225    case TYPE_F32: code[1] |= 0x00300000; break;
2226    case TYPE_B128: code[1] |= 0x00400000; break; /* TODO: U128 */
2227    case TYPE_S64: code[1] |= 0x00500000; break;
2228    default: assert(!"unsupported type"); break;
2229    }
2230
2231    emitPredicate(i);
2232
2233    /* TODO: cas: check that src regs line up */
2234    /* TODO: cas: flip bits if $r255 is used */
2235    srcId(i->src(1), 23);
2236
2237    if (hasDst) {
2238       defId(i->def(0), 2);
2239    } else
2240    if (!exch) {
2241       code[0] |= 255 << 2;
2242    }
2243
2244    if (hasDst || !exch) {
2245       const int32_t offset = SDATA(i->src(0)).offset;
2246       assert(offset < 0x80000 && offset >= -0x80000);
2247       code[0] |= (offset & 1) << 31;
2248       code[1] |= (offset & 0xffffe) >> 1;
2249    } else {
2250       srcAddr32(i->src(0), 31);
2251    }
2252
2253    if (i->getIndirect(0, 0)) {
2254       srcId(i->getIndirect(0, 0), 10);
2255       if (i->getIndirect(0, 0)->reg.size == 8)
2256          code[1] |= 1 << 19;
2257    } else {
2258       code[0] |= 255 << 10;
2259    }
2260 }
2261
2262 void
2263 CodeEmitterGK110::emitCCTL(const Instruction *i)
2264 {
2265    int32_t offset = SDATA(i->src(0)).offset;
2266
2267    code[0] = 0x00000002 | (i->subOp << 2);
2268
2269    if (i->src(0).getFile() == FILE_MEMORY_GLOBAL) {
2270       code[1] = 0x7b000000;
2271    } else {
2272       code[1] = 0x7c000000;
2273       offset &= 0xffffff;
2274    }
2275    code[0] |= offset << 23;
2276    code[1] |= offset >> 9;
2277
2278    if (uses64bitAddress(i))
2279       code[1] |= 1 << 23;
2280    srcId(i->src(0).getIndirect(0), 10);
2281
2282    emitPredicate(i);
2283 }
2284
2285 bool
2286 CodeEmitterGK110::emitInstruction(Instruction *insn)
2287 {
2288    const unsigned int size = (writeIssueDelays && !(codeSize & 0x3f)) ? 16 : 8;
2289
2290    if (insn->encSize != 8) {
2291       ERROR("skipping unencodable instruction: ");
2292       insn->print();
2293       return false;
2294    } else
2295    if (codeSize + size > codeSizeLimit) {
2296       ERROR("code emitter output buffer too small\n");
2297       return false;
2298    }
2299
2300    if (writeIssueDelays) {
2301       int id = (codeSize & 0x3f) / 8 - 1;
2302       if (id < 0) {
2303          id += 1;
2304          code[0] = 0x00000000; // cf issue delay "instruction"
2305          code[1] = 0x08000000;
2306          code += 2;
2307          codeSize += 8;
2308       }
2309       uint32_t *data = code - (id * 2 + 2);
2310
2311       switch (id) {
2312       case 0: data[0] |= insn->sched << 2; break;
2313       case 1: data[0] |= insn->sched << 10; break;
2314       case 2: data[0] |= insn->sched << 18; break;
2315       case 3: data[0] |= insn->sched << 26; data[1] |= insn->sched >> 6; break;
2316       case 4: data[1] |= insn->sched << 2; break;
2317       case 5: data[1] |= insn->sched << 10; break;
2318       case 6: data[1] |= insn->sched << 18; break;
2319       default:
2320          assert(0);
2321          break;
2322       }
2323    }
2324
2325    // assert that instructions with multiple defs don't corrupt registers
2326    for (int d = 0; insn->defExists(d); ++d)
2327       assert(insn->asTex() || insn->def(d).rep()->reg.data.id >= 0);
2328
2329    switch (insn->op) {
2330    case OP_MOV:
2331    case OP_RDSV:
2332       emitMOV(insn);
2333       break;
2334    case OP_NOP:
2335       break;
2336    case OP_LOAD:
2337       emitLOAD(insn);
2338       break;
2339    case OP_STORE:
2340       emitSTORE(insn);
2341       break;
2342    case OP_LINTERP:
2343    case OP_PINTERP:
2344       emitINTERP(insn);
2345       break;
2346    case OP_VFETCH:
2347       emitVFETCH(insn);
2348       break;
2349    case OP_EXPORT:
2350       emitEXPORT(insn);
2351       break;
2352    case OP_AFETCH:
2353       emitAFETCH(insn);
2354       break;
2355    case OP_PFETCH:
2356       emitPFETCH(insn);
2357       break;
2358    case OP_EMIT:
2359    case OP_RESTART:
2360       emitOUT(insn);
2361       break;
2362    case OP_ADD:
2363    case OP_SUB:
2364       if (insn->dType == TYPE_F64)
2365          emitDADD(insn);
2366       else if (isFloatType(insn->dType))
2367          emitFADD(insn);
2368       else
2369          emitUADD(insn);
2370       break;
2371    case OP_MUL:
2372       if (insn->dType == TYPE_F64)
2373          emitDMUL(insn);
2374       else if (isFloatType(insn->dType))
2375          emitFMUL(insn);
2376       else
2377          emitIMUL(insn);
2378       break;
2379    case OP_MAD:
2380    case OP_FMA:
2381       if (insn->dType == TYPE_F64)
2382          emitDMAD(insn);
2383       else if (isFloatType(insn->dType))
2384          emitFMAD(insn);
2385       else
2386          emitIMAD(insn);
2387       break;
2388    case OP_MADSP:
2389       emitMADSP(insn);
2390       break;
2391    case OP_SAD:
2392       emitISAD(insn);
2393       break;
2394    case OP_NOT:
2395       emitNOT(insn);
2396       break;
2397    case OP_AND:
2398       emitLogicOp(insn, 0);
2399       break;
2400    case OP_OR:
2401       emitLogicOp(insn, 1);
2402       break;
2403    case OP_XOR:
2404       emitLogicOp(insn, 2);
2405       break;
2406    case OP_SHL:
2407    case OP_SHR:
2408       emitShift(insn);
2409       break;
2410    case OP_SET:
2411    case OP_SET_AND:
2412    case OP_SET_OR:
2413    case OP_SET_XOR:
2414       emitSET(insn->asCmp());
2415       break;
2416    case OP_SELP:
2417       emitSELP(insn);
2418       break;
2419    case OP_SLCT:
2420       emitSLCT(insn->asCmp());
2421       break;
2422    case OP_MIN:
2423    case OP_MAX:
2424       emitMINMAX(insn);
2425       break;
2426    case OP_ABS:
2427    case OP_NEG:
2428    case OP_CEIL:
2429    case OP_FLOOR:
2430    case OP_TRUNC:
2431    case OP_SAT:
2432       emitCVT(insn);
2433       break;
2434    case OP_CVT:
2435       if (insn->def(0).getFile() == FILE_PREDICATE ||
2436           insn->src(0).getFile() == FILE_PREDICATE)
2437          emitMOV(insn);
2438       else
2439          emitCVT(insn);
2440       break;
2441    case OP_RSQ:
2442       emitSFnOp(insn, 5 + 2 * insn->subOp);
2443       break;
2444    case OP_RCP:
2445       emitSFnOp(insn, 4 + 2 * insn->subOp);
2446       break;
2447    case OP_LG2:
2448       emitSFnOp(insn, 3);
2449       break;
2450    case OP_EX2:
2451       emitSFnOp(insn, 2);
2452       break;
2453    case OP_SIN:
2454       emitSFnOp(insn, 1);
2455       break;
2456    case OP_COS:
2457       emitSFnOp(insn, 0);
2458       break;
2459    case OP_PRESIN:
2460    case OP_PREEX2:
2461       emitPreOp(insn);
2462       break;
2463    case OP_TEX:
2464    case OP_TXB:
2465    case OP_TXL:
2466    case OP_TXD:
2467    case OP_TXF:
2468    case OP_TXG:
2469    case OP_TXLQ:
2470       emitTEX(insn->asTex());
2471       break;
2472    case OP_TXQ:
2473       emitTXQ(insn->asTex());
2474       break;
2475    case OP_TEXBAR:
2476       emitTEXBAR(insn);
2477       break;
2478    case OP_PIXLD:
2479       emitPIXLD(insn);
2480       break;
2481    case OP_BRA:
2482    case OP_CALL:
2483    case OP_PRERET:
2484    case OP_RET:
2485    case OP_DISCARD:
2486    case OP_EXIT:
2487    case OP_PRECONT:
2488    case OP_CONT:
2489    case OP_PREBREAK:
2490    case OP_BREAK:
2491    case OP_JOINAT:
2492    case OP_BRKPT:
2493    case OP_QUADON:
2494    case OP_QUADPOP:
2495       emitFlow(insn);
2496       break;
2497    case OP_QUADOP:
2498       emitQUADOP(insn, insn->subOp, insn->lanes);
2499       break;
2500    case OP_DFDX:
2501       emitQUADOP(insn, insn->src(0).mod.neg() ? 0x66 : 0x99, 0x4);
2502       break;
2503    case OP_DFDY:
2504       emitQUADOP(insn, insn->src(0).mod.neg() ? 0x5a : 0xa5, 0x5);
2505       break;
2506    case OP_POPCNT:
2507       emitPOPC(insn);
2508       break;
2509    case OP_INSBF:
2510       emitINSBF(insn);
2511       break;
2512    case OP_EXTBF:
2513       emitEXTBF(insn);
2514       break;
2515    case OP_BFIND:
2516       emitBFIND(insn);
2517       break;
2518    case OP_PERMT:
2519       emitPERMT(insn);
2520       break;
2521    case OP_JOIN:
2522       emitNOP(insn);
2523       insn->join = 1;
2524       break;
2525    case OP_BAR:
2526       emitBAR(insn);
2527       break;
2528    case OP_MEMBAR:
2529       emitMEMBAR(insn);
2530       break;
2531    case OP_ATOM:
2532       emitATOM(insn);
2533       break;
2534    case OP_CCTL:
2535       emitCCTL(insn);
2536       break;
2537    case OP_VOTE:
2538       emitVOTE(insn);
2539       break;
2540    case OP_SULDB:
2541       emitSULDGB(insn->asTex());
2542       break;
2543    case OP_SUSTB:
2544    case OP_SUSTP:
2545       emitSUSTGx(insn->asTex());
2546       break;
2547    case OP_SUBFM:
2548    case OP_SUCLAMP:
2549    case OP_SUEAU:
2550       emitSUCalc(insn);
2551       break;
2552    case OP_VSHL:
2553       emitVSHL(insn);
2554       break;
2555    case OP_PHI:
2556    case OP_UNION:
2557    case OP_CONSTRAINT:
2558       ERROR("operation should have been eliminated");
2559       return false;
2560    case OP_EXP:
2561    case OP_LOG:
2562    case OP_SQRT:
2563    case OP_POW:
2564       ERROR("operation should have been lowered\n");
2565       return false;
2566    default:
2567       ERROR("unknown op: %u\n", insn->op);
2568       return false;
2569    }
2570
2571    if (insn->join)
2572       code[0] |= 1 << 22;
2573
2574    code += 2;
2575    codeSize += 8;
2576    return true;
2577 }
2578
2579 uint32_t
2580 CodeEmitterGK110::getMinEncodingSize(const Instruction *i) const
2581 {
2582    // No more short instruction encodings.
2583    return 8;
2584 }
2585
2586 void
2587 CodeEmitterGK110::prepareEmission(Function *func)
2588 {
2589    const Target *targ = func->getProgram()->getTarget();
2590
2591    CodeEmitter::prepareEmission(func);
2592
2593    if (targ->hasSWSched)
2594       calculateSchedDataNVC0(targ, func);
2595 }
2596
2597 CodeEmitterGK110::CodeEmitterGK110(const TargetNVC0 *target)
2598    : CodeEmitter(target),
2599      targNVC0(target),
2600      writeIssueDelays(target->hasSWSched)
2601 {
2602    code = NULL;
2603    codeSize = codeSizeLimit = 0;
2604    relocInfo = NULL;
2605 }
2606
2607 CodeEmitter *
2608 TargetNVC0::createCodeEmitterGK110(Program::Type type)
2609 {
2610    CodeEmitterGK110 *emit = new CodeEmitterGK110(this);
2611    emit->setProgramType(type);
2612    return emit;
2613 }
2614
2615 } // namespace nv50_ir