OSDN Git Service

i965/fs: Move class functions from the header to .cpp files.
[android-x86/external-mesa.git] / src / mesa / drivers / dri / i965 / brw_fs.cpp
1 /*
2  * Copyright © 2010 Intel Corporation
3  *
4  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
5  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
6  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
7  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
8  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
9  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
10  *
11  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
12  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
13  * Software.
14  *
15  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
16  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
17  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
18  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
19  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
20  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS
21  * IN THE SOFTWARE.
22  */
23
24 /** @file brw_fs.cpp
25  *
26  * This file drives the GLSL IR -> LIR translation, contains the
27  * optimizations on the LIR, and drives the generation of native code
28  * from the LIR.
29  */
30
31 extern "C" {
32
33 #include <sys/types.h>
34
35 #include "main/macros.h"
36 #include "main/shaderobj.h"
37 #include "main/uniforms.h"
38 #include "main/fbobject.h"
39 #include "program/prog_parameter.h"
40 #include "program/prog_print.h"
41 #include "program/register_allocate.h"
42 #include "program/sampler.h"
43 #include "program/hash_table.h"
44 #include "brw_context.h"
45 #include "brw_eu.h"
46 #include "brw_wm.h"
47 }
48 #include "brw_shader.h"
49 #include "brw_fs.h"
50 #include "glsl/glsl_types.h"
51 #include "glsl/ir_print_visitor.h"
52
53 void
54 fs_inst::init()
55 {
56    memset(this, 0, sizeof(*this));
57    this->opcode = BRW_OPCODE_NOP;
58    this->conditional_mod = BRW_CONDITIONAL_NONE;
59
60    this->dst = reg_undef;
61    this->src[0] = reg_undef;
62    this->src[1] = reg_undef;
63    this->src[2] = reg_undef;
64 }
65
66 fs_inst::fs_inst()
67 {
68    init();
69 }
70
71 fs_inst::fs_inst(enum opcode opcode)
72 {
73    init();
74    this->opcode = opcode;
75 }
76
77 fs_inst::fs_inst(enum opcode opcode, fs_reg dst)
78 {
79    init();
80    this->opcode = opcode;
81    this->dst = dst;
82
83    if (dst.file == GRF)
84       assert(dst.reg_offset >= 0);
85 }
86
87 fs_inst::fs_inst(enum opcode opcode, fs_reg dst, fs_reg src0)
88 {
89    init();
90    this->opcode = opcode;
91    this->dst = dst;
92    this->src[0] = src0;
93
94    if (dst.file == GRF)
95       assert(dst.reg_offset >= 0);
96    if (src[0].file == GRF)
97       assert(src[0].reg_offset >= 0);
98 }
99
100 fs_inst::fs_inst(enum opcode opcode, fs_reg dst, fs_reg src0, fs_reg src1)
101 {
102    init();
103    this->opcode = opcode;
104    this->dst = dst;
105    this->src[0] = src0;
106    this->src[1] = src1;
107
108    if (dst.file == GRF)
109       assert(dst.reg_offset >= 0);
110    if (src[0].file == GRF)
111       assert(src[0].reg_offset >= 0);
112    if (src[1].file == GRF)
113       assert(src[1].reg_offset >= 0);
114 }
115
116 fs_inst::fs_inst(enum opcode opcode, fs_reg dst,
117                  fs_reg src0, fs_reg src1, fs_reg src2)
118 {
119    init();
120    this->opcode = opcode;
121    this->dst = dst;
122    this->src[0] = src0;
123    this->src[1] = src1;
124    this->src[2] = src2;
125
126    if (dst.file == GRF)
127       assert(dst.reg_offset >= 0);
128    if (src[0].file == GRF)
129       assert(src[0].reg_offset >= 0);
130    if (src[1].file == GRF)
131       assert(src[1].reg_offset >= 0);
132    if (src[2].file == GRF)
133       assert(src[2].reg_offset >= 0);
134 }
135
136 bool
137 fs_inst::equals(fs_inst *inst)
138 {
139    return (opcode == inst->opcode &&
140            dst.equals(inst->dst) &&
141            src[0].equals(inst->src[0]) &&
142            src[1].equals(inst->src[1]) &&
143            src[2].equals(inst->src[2]) &&
144            saturate == inst->saturate &&
145            predicated == inst->predicated &&
146            conditional_mod == inst->conditional_mod &&
147            mlen == inst->mlen &&
148            base_mrf == inst->base_mrf &&
149            sampler == inst->sampler &&
150            target == inst->target &&
151            eot == inst->eot &&
152            header_present == inst->header_present &&
153            shadow_compare == inst->shadow_compare &&
154            offset == inst->offset);
155 }
156
157 int
158 fs_inst::regs_written()
159 {
160    if (is_tex())
161       return 4;
162
163    /* The SINCOS and INT_DIV_QUOTIENT_AND_REMAINDER math functions return 2,
164     * but we don't currently use them...nor do we have an opcode for them.
165     */
166
167    return 1;
168 }
169
170 bool
171 fs_inst::is_tex()
172 {
173    return (opcode == SHADER_OPCODE_TEX ||
174            opcode == FS_OPCODE_TXB ||
175            opcode == SHADER_OPCODE_TXD ||
176            opcode == SHADER_OPCODE_TXF ||
177            opcode == SHADER_OPCODE_TXL ||
178            opcode == SHADER_OPCODE_TXS);
179 }
180
181 bool
182 fs_inst::is_math()
183 {
184    return (opcode == SHADER_OPCODE_RCP ||
185            opcode == SHADER_OPCODE_RSQ ||
186            opcode == SHADER_OPCODE_SQRT ||
187            opcode == SHADER_OPCODE_EXP2 ||
188            opcode == SHADER_OPCODE_LOG2 ||
189            opcode == SHADER_OPCODE_SIN ||
190            opcode == SHADER_OPCODE_COS ||
191            opcode == SHADER_OPCODE_INT_QUOTIENT ||
192            opcode == SHADER_OPCODE_INT_REMAINDER ||
193            opcode == SHADER_OPCODE_POW);
194 }
195
196 void
197 fs_reg::init()
198 {
199    memset(this, 0, sizeof(*this));
200    this->smear = -1;
201 }
202
203 /** Generic unset register constructor. */
204 fs_reg::fs_reg()
205 {
206    init();
207    this->file = BAD_FILE;
208 }
209
210 /** Immediate value constructor. */
211 fs_reg::fs_reg(float f)
212 {
213    init();
214    this->file = IMM;
215    this->type = BRW_REGISTER_TYPE_F;
216    this->imm.f = f;
217 }
218
219 /** Immediate value constructor. */
220 fs_reg::fs_reg(int32_t i)
221 {
222    init();
223    this->file = IMM;
224    this->type = BRW_REGISTER_TYPE_D;
225    this->imm.i = i;
226 }
227
228 /** Immediate value constructor. */
229 fs_reg::fs_reg(uint32_t u)
230 {
231    init();
232    this->file = IMM;
233    this->type = BRW_REGISTER_TYPE_UD;
234    this->imm.u = u;
235 }
236
237 /** Fixed brw_reg Immediate value constructor. */
238 fs_reg::fs_reg(struct brw_reg fixed_hw_reg)
239 {
240    init();
241    this->file = FIXED_HW_REG;
242    this->fixed_hw_reg = fixed_hw_reg;
243    this->type = fixed_hw_reg.type;
244 }
245
246 bool
247 fs_reg::equals(const fs_reg &r) const
248 {
249    return (file == r.file &&
250            reg == r.reg &&
251            reg_offset == r.reg_offset &&
252            type == r.type &&
253            negate == r.negate &&
254            abs == r.abs &&
255            memcmp(&fixed_hw_reg, &r.fixed_hw_reg,
256                   sizeof(fixed_hw_reg)) == 0 &&
257            smear == r.smear &&
258            imm.u == r.imm.u);
259 }
260
261 int
262 fs_visitor::type_size(const struct glsl_type *type)
263 {
264    unsigned int size, i;
265
266    switch (type->base_type) {
267    case GLSL_TYPE_UINT:
268    case GLSL_TYPE_INT:
269    case GLSL_TYPE_FLOAT:
270    case GLSL_TYPE_BOOL:
271       return type->components();
272    case GLSL_TYPE_ARRAY:
273       return type_size(type->fields.array) * type->length;
274    case GLSL_TYPE_STRUCT:
275       size = 0;
276       for (i = 0; i < type->length; i++) {
277          size += type_size(type->fields.structure[i].type);
278       }
279       return size;
280    case GLSL_TYPE_SAMPLER:
281       /* Samplers take up no register space, since they're baked in at
282        * link time.
283        */
284       return 0;
285    default:
286       assert(!"not reached");
287       return 0;
288    }
289 }
290
291 void
292 fs_visitor::fail(const char *format, ...)
293 {
294    va_list va;
295    char *msg;
296
297    if (failed)
298       return;
299
300    failed = true;
301
302    va_start(va, format);
303    msg = ralloc_vasprintf(mem_ctx, format, va);
304    va_end(va);
305    msg = ralloc_asprintf(mem_ctx, "FS compile failed: %s\n", msg);
306
307    this->fail_msg = msg;
308
309    if (INTEL_DEBUG & DEBUG_WM) {
310       fprintf(stderr, "%s",  msg);
311    }
312 }
313
314 fs_inst *
315 fs_visitor::emit(enum opcode opcode)
316 {
317    return emit(fs_inst(opcode));
318 }
319
320 fs_inst *
321 fs_visitor::emit(enum opcode opcode, fs_reg dst)
322 {
323    return emit(fs_inst(opcode, dst));
324 }
325
326 fs_inst *
327 fs_visitor::emit(enum opcode opcode, fs_reg dst, fs_reg src0)
328 {
329    return emit(fs_inst(opcode, dst, src0));
330 }
331
332 fs_inst *
333 fs_visitor::emit(enum opcode opcode, fs_reg dst, fs_reg src0, fs_reg src1)
334 {
335    return emit(fs_inst(opcode, dst, src0, src1));
336 }
337
338 fs_inst *
339 fs_visitor::emit(enum opcode opcode, fs_reg dst,
340                  fs_reg src0, fs_reg src1, fs_reg src2)
341 {
342    return emit(fs_inst(opcode, dst, src0, src1, src2));
343 }
344
345 void
346 fs_visitor::push_force_uncompressed()
347 {
348    force_uncompressed_stack++;
349 }
350
351 void
352 fs_visitor::pop_force_uncompressed()
353 {
354    force_uncompressed_stack--;
355    assert(force_uncompressed_stack >= 0);
356 }
357
358 void
359 fs_visitor::push_force_sechalf()
360 {
361    force_sechalf_stack++;
362 }
363
364 void
365 fs_visitor::pop_force_sechalf()
366 {
367    force_sechalf_stack--;
368    assert(force_sechalf_stack >= 0);
369 }
370
371 /**
372  * Returns how many MRFs an FS opcode will write over.
373  *
374  * Note that this is not the 0 or 1 implied writes in an actual gen
375  * instruction -- the FS opcodes often generate MOVs in addition.
376  */
377 int
378 fs_visitor::implied_mrf_writes(fs_inst *inst)
379 {
380    if (inst->mlen == 0)
381       return 0;
382
383    switch (inst->opcode) {
384    case SHADER_OPCODE_RCP:
385    case SHADER_OPCODE_RSQ:
386    case SHADER_OPCODE_SQRT:
387    case SHADER_OPCODE_EXP2:
388    case SHADER_OPCODE_LOG2:
389    case SHADER_OPCODE_SIN:
390    case SHADER_OPCODE_COS:
391       return 1 * c->dispatch_width / 8;
392    case SHADER_OPCODE_POW:
393    case SHADER_OPCODE_INT_QUOTIENT:
394    case SHADER_OPCODE_INT_REMAINDER:
395       return 2 * c->dispatch_width / 8;
396    case SHADER_OPCODE_TEX:
397    case FS_OPCODE_TXB:
398    case SHADER_OPCODE_TXD:
399    case SHADER_OPCODE_TXF:
400    case SHADER_OPCODE_TXL:
401    case SHADER_OPCODE_TXS:
402       return 1;
403    case FS_OPCODE_FB_WRITE:
404       return 2;
405    case FS_OPCODE_PULL_CONSTANT_LOAD:
406    case FS_OPCODE_UNSPILL:
407       return 1;
408    case FS_OPCODE_SPILL:
409       return 2;
410    default:
411       assert(!"not reached");
412       return inst->mlen;
413    }
414 }
415
416 int
417 fs_visitor::virtual_grf_alloc(int size)
418 {
419    if (virtual_grf_array_size <= virtual_grf_next) {
420       if (virtual_grf_array_size == 0)
421          virtual_grf_array_size = 16;
422       else
423          virtual_grf_array_size *= 2;
424       virtual_grf_sizes = reralloc(mem_ctx, virtual_grf_sizes, int,
425                                    virtual_grf_array_size);
426    }
427    virtual_grf_sizes[virtual_grf_next] = size;
428    return virtual_grf_next++;
429 }
430
431 /** Fixed HW reg constructor. */
432 fs_reg::fs_reg(enum register_file file, int reg)
433 {
434    init();
435    this->file = file;
436    this->reg = reg;
437    this->type = BRW_REGISTER_TYPE_F;
438 }
439
440 /** Fixed HW reg constructor. */
441 fs_reg::fs_reg(enum register_file file, int reg, uint32_t type)
442 {
443    init();
444    this->file = file;
445    this->reg = reg;
446    this->type = type;
447 }
448
449 /** Automatic reg constructor. */
450 fs_reg::fs_reg(class fs_visitor *v, const struct glsl_type *type)
451 {
452    init();
453
454    this->file = GRF;
455    this->reg = v->virtual_grf_alloc(v->type_size(type));
456    this->reg_offset = 0;
457    this->type = brw_type_for_base_type(type);
458 }
459
460 fs_reg *
461 fs_visitor::variable_storage(ir_variable *var)
462 {
463    return (fs_reg *)hash_table_find(this->variable_ht, var);
464 }
465
466 void
467 import_uniforms_callback(const void *key,
468                          void *data,
469                          void *closure)
470 {
471    struct hash_table *dst_ht = (struct hash_table *)closure;
472    const fs_reg *reg = (const fs_reg *)data;
473
474    if (reg->file != UNIFORM)
475       return;
476
477    hash_table_insert(dst_ht, data, key);
478 }
479
480 /* For 16-wide, we need to follow from the uniform setup of 8-wide dispatch.
481  * This brings in those uniform definitions
482  */
483 void
484 fs_visitor::import_uniforms(fs_visitor *v)
485 {
486    hash_table_call_foreach(v->variable_ht,
487                            import_uniforms_callback,
488                            variable_ht);
489    this->params_remap = v->params_remap;
490 }
491
492 /* Our support for uniforms is piggy-backed on the struct
493  * gl_fragment_program, because that's where the values actually
494  * get stored, rather than in some global gl_shader_program uniform
495  * store.
496  */
497 int
498 fs_visitor::setup_uniform_values(int loc, const glsl_type *type)
499 {
500    unsigned int offset = 0;
501
502    if (type->is_matrix()) {
503       const glsl_type *column = glsl_type::get_instance(GLSL_TYPE_FLOAT,
504                                                         type->vector_elements,
505                                                         1);
506
507       for (unsigned int i = 0; i < type->matrix_columns; i++) {
508          offset += setup_uniform_values(loc + offset, column);
509       }
510
511       return offset;
512    }
513
514    switch (type->base_type) {
515    case GLSL_TYPE_FLOAT:
516    case GLSL_TYPE_UINT:
517    case GLSL_TYPE_INT:
518    case GLSL_TYPE_BOOL:
519       for (unsigned int i = 0; i < type->vector_elements; i++) {
520          unsigned int param = c->prog_data.nr_params++;
521
522          assert(param < ARRAY_SIZE(c->prog_data.param));
523
524          if (ctx->Const.NativeIntegers) {
525             c->prog_data.param_convert[param] = PARAM_NO_CONVERT;
526          } else {
527             switch (type->base_type) {
528             case GLSL_TYPE_FLOAT:
529                c->prog_data.param_convert[param] = PARAM_NO_CONVERT;
530                break;
531             case GLSL_TYPE_UINT:
532                c->prog_data.param_convert[param] = PARAM_CONVERT_F2U;
533                break;
534             case GLSL_TYPE_INT:
535                c->prog_data.param_convert[param] = PARAM_CONVERT_F2I;
536                break;
537             case GLSL_TYPE_BOOL:
538                c->prog_data.param_convert[param] = PARAM_CONVERT_F2B;
539                break;
540             default:
541                assert(!"not reached");
542                c->prog_data.param_convert[param] = PARAM_NO_CONVERT;
543                break;
544             }
545          }
546          this->param_index[param] = loc;
547          this->param_offset[param] = i;
548       }
549       return 1;
550
551    case GLSL_TYPE_STRUCT:
552       for (unsigned int i = 0; i < type->length; i++) {
553          offset += setup_uniform_values(loc + offset,
554                                         type->fields.structure[i].type);
555       }
556       return offset;
557
558    case GLSL_TYPE_ARRAY:
559       for (unsigned int i = 0; i < type->length; i++) {
560          offset += setup_uniform_values(loc + offset, type->fields.array);
561       }
562       return offset;
563
564    case GLSL_TYPE_SAMPLER:
565       /* The sampler takes up a slot, but we don't use any values from it. */
566       return 1;
567
568    default:
569       assert(!"not reached");
570       return 0;
571    }
572 }
573
574
575 /* Our support for builtin uniforms is even scarier than non-builtin.
576  * It sits on top of the PROG_STATE_VAR parameters that are
577  * automatically updated from GL context state.
578  */
579 void
580 fs_visitor::setup_builtin_uniform_values(ir_variable *ir)
581 {
582    const ir_state_slot *const slots = ir->state_slots;
583    assert(ir->state_slots != NULL);
584
585    for (unsigned int i = 0; i < ir->num_state_slots; i++) {
586       /* This state reference has already been setup by ir_to_mesa, but we'll
587        * get the same index back here.
588        */
589       int index = _mesa_add_state_reference(this->fp->Base.Parameters,
590                                             (gl_state_index *)slots[i].tokens);
591
592       /* Add each of the unique swizzles of the element as a parameter.
593        * This'll end up matching the expected layout of the
594        * array/matrix/structure we're trying to fill in.
595        */
596       int last_swiz = -1;
597       for (unsigned int j = 0; j < 4; j++) {
598          int swiz = GET_SWZ(slots[i].swizzle, j);
599          if (swiz == last_swiz)
600             break;
601          last_swiz = swiz;
602
603          c->prog_data.param_convert[c->prog_data.nr_params] =
604             PARAM_NO_CONVERT;
605          this->param_index[c->prog_data.nr_params] = index;
606          this->param_offset[c->prog_data.nr_params] = swiz;
607          c->prog_data.nr_params++;
608       }
609    }
610 }
611
612 fs_reg *
613 fs_visitor::emit_fragcoord_interpolation(ir_variable *ir)
614 {
615    fs_reg *reg = new(this->mem_ctx) fs_reg(this, ir->type);
616    fs_reg wpos = *reg;
617    bool flip = !ir->origin_upper_left ^ c->key.render_to_fbo;
618
619    /* gl_FragCoord.x */
620    if (ir->pixel_center_integer) {
621       emit(BRW_OPCODE_MOV, wpos, this->pixel_x);
622    } else {
623       emit(BRW_OPCODE_ADD, wpos, this->pixel_x, fs_reg(0.5f));
624    }
625    wpos.reg_offset++;
626
627    /* gl_FragCoord.y */
628    if (!flip && ir->pixel_center_integer) {
629       emit(BRW_OPCODE_MOV, wpos, this->pixel_y);
630    } else {
631       fs_reg pixel_y = this->pixel_y;
632       float offset = (ir->pixel_center_integer ? 0.0 : 0.5);
633
634       if (flip) {
635          pixel_y.negate = true;
636          offset += c->key.drawable_height - 1.0;
637       }
638
639       emit(BRW_OPCODE_ADD, wpos, pixel_y, fs_reg(offset));
640    }
641    wpos.reg_offset++;
642
643    /* gl_FragCoord.z */
644    if (intel->gen >= 6) {
645       emit(BRW_OPCODE_MOV, wpos,
646            fs_reg(brw_vec8_grf(c->source_depth_reg, 0)));
647    } else {
648       emit(FS_OPCODE_LINTERP, wpos,
649            this->delta_x[BRW_WM_PERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC],
650            this->delta_y[BRW_WM_PERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC],
651            interp_reg(FRAG_ATTRIB_WPOS, 2));
652    }
653    wpos.reg_offset++;
654
655    /* gl_FragCoord.w: Already set up in emit_interpolation */
656    emit(BRW_OPCODE_MOV, wpos, this->wpos_w);
657
658    return reg;
659 }
660
661 fs_inst *
662 fs_visitor::emit_linterp(const fs_reg &attr, const fs_reg &interp,
663                          glsl_interp_qualifier interpolation_mode,
664                          bool is_centroid)
665 {
666    brw_wm_barycentric_interp_mode barycoord_mode;
667    if (is_centroid) {
668       if (interpolation_mode == INTERP_QUALIFIER_SMOOTH)
669          barycoord_mode = BRW_WM_PERSPECTIVE_CENTROID_BARYCENTRIC;
670       else
671          barycoord_mode = BRW_WM_NONPERSPECTIVE_CENTROID_BARYCENTRIC;
672    } else {
673       if (interpolation_mode == INTERP_QUALIFIER_SMOOTH)
674          barycoord_mode = BRW_WM_PERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC;
675       else
676          barycoord_mode = BRW_WM_NONPERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC;
677    }
678    return emit(FS_OPCODE_LINTERP, attr,
679                this->delta_x[barycoord_mode],
680                this->delta_y[barycoord_mode], interp);
681 }
682
683 fs_reg *
684 fs_visitor::emit_general_interpolation(ir_variable *ir)
685 {
686    fs_reg *reg = new(this->mem_ctx) fs_reg(this, ir->type);
687    reg->type = brw_type_for_base_type(ir->type->get_scalar_type());
688    fs_reg attr = *reg;
689
690    unsigned int array_elements;
691    const glsl_type *type;
692
693    if (ir->type->is_array()) {
694       array_elements = ir->type->length;
695       if (array_elements == 0) {
696          fail("dereferenced array '%s' has length 0\n", ir->name);
697       }
698       type = ir->type->fields.array;
699    } else {
700       array_elements = 1;
701       type = ir->type;
702    }
703
704    glsl_interp_qualifier interpolation_mode =
705       ir->determine_interpolation_mode(c->key.flat_shade);
706
707    int location = ir->location;
708    for (unsigned int i = 0; i < array_elements; i++) {
709       for (unsigned int j = 0; j < type->matrix_columns; j++) {
710          if (urb_setup[location] == -1) {
711             /* If there's no incoming setup data for this slot, don't
712              * emit interpolation for it.
713              */
714             attr.reg_offset += type->vector_elements;
715             location++;
716             continue;
717          }
718
719          if (interpolation_mode == INTERP_QUALIFIER_FLAT) {
720             /* Constant interpolation (flat shading) case. The SF has
721              * handed us defined values in only the constant offset
722              * field of the setup reg.
723              */
724             for (unsigned int k = 0; k < type->vector_elements; k++) {
725                struct brw_reg interp = interp_reg(location, k);
726                interp = suboffset(interp, 3);
727                interp.type = reg->type;
728                emit(FS_OPCODE_CINTERP, attr, fs_reg(interp));
729                attr.reg_offset++;
730             }
731          } else {
732             /* Smooth/noperspective interpolation case. */
733             for (unsigned int k = 0; k < type->vector_elements; k++) {
734                /* FINISHME: At some point we probably want to push
735                 * this farther by giving similar treatment to the
736                 * other potentially constant components of the
737                 * attribute, as well as making brw_vs_constval.c
738                 * handle varyings other than gl_TexCoord.
739                 */
740                if (location >= FRAG_ATTRIB_TEX0 &&
741                    location <= FRAG_ATTRIB_TEX7 &&
742                    k == 3 && !(c->key.proj_attrib_mask & (1 << location))) {
743                   emit(BRW_OPCODE_MOV, attr, fs_reg(1.0f));
744                } else {
745                   struct brw_reg interp = interp_reg(location, k);
746                   emit_linterp(attr, fs_reg(interp), interpolation_mode,
747                                ir->centroid);
748                   if (brw->needs_unlit_centroid_workaround && ir->centroid) {
749                      /* Get the pixel/sample mask into f0 so that we know
750                       * which pixels are lit.  Then, for each channel that is
751                       * unlit, replace the centroid data with non-centroid
752                       * data.
753                       */
754                      emit(FS_OPCODE_MOV_DISPATCH_TO_FLAGS, attr);
755                      fs_inst *inst = emit_linterp(attr, fs_reg(interp),
756                                                   interpolation_mode, false);
757                      inst->predicated = true;
758                      inst->predicate_inverse = true;
759                   }
760                   if (intel->gen < 6) {
761                      emit(BRW_OPCODE_MUL, attr, attr, this->pixel_w);
762                   }
763                }
764                attr.reg_offset++;
765             }
766
767          }
768          location++;
769       }
770    }
771
772    return reg;
773 }
774
775 fs_reg *
776 fs_visitor::emit_frontfacing_interpolation(ir_variable *ir)
777 {
778    fs_reg *reg = new(this->mem_ctx) fs_reg(this, ir->type);
779
780    /* The frontfacing comes in as a bit in the thread payload. */
781    if (intel->gen >= 6) {
782       emit(BRW_OPCODE_ASR, *reg,
783            fs_reg(retype(brw_vec1_grf(0, 0), BRW_REGISTER_TYPE_D)),
784            fs_reg(15));
785       emit(BRW_OPCODE_NOT, *reg, *reg);
786       emit(BRW_OPCODE_AND, *reg, *reg, fs_reg(1));
787    } else {
788       struct brw_reg r1_6ud = retype(brw_vec1_grf(1, 6), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
789       /* bit 31 is "primitive is back face", so checking < (1 << 31) gives
790        * us front face
791        */
792       fs_inst *inst = emit(BRW_OPCODE_CMP, *reg,
793                            fs_reg(r1_6ud),
794                            fs_reg(1u << 31));
795       inst->conditional_mod = BRW_CONDITIONAL_L;
796       emit(BRW_OPCODE_AND, *reg, *reg, fs_reg(1u));
797    }
798
799    return reg;
800 }
801
802 fs_inst *
803 fs_visitor::emit_math(enum opcode opcode, fs_reg dst, fs_reg src)
804 {
805    switch (opcode) {
806    case SHADER_OPCODE_RCP:
807    case SHADER_OPCODE_RSQ:
808    case SHADER_OPCODE_SQRT:
809    case SHADER_OPCODE_EXP2:
810    case SHADER_OPCODE_LOG2:
811    case SHADER_OPCODE_SIN:
812    case SHADER_OPCODE_COS:
813       break;
814    default:
815       assert(!"not reached: bad math opcode");
816       return NULL;
817    }
818
819    /* Can't do hstride == 0 args to gen6 math, so expand it out.  We
820     * might be able to do better by doing execsize = 1 math and then
821     * expanding that result out, but we would need to be careful with
822     * masking.
823     *
824     * Gen 6 hardware ignores source modifiers (negate and abs) on math
825     * instructions, so we also move to a temp to set those up.
826     */
827    if (intel->gen == 6 && (src.file == UNIFORM ||
828                            src.abs ||
829                            src.negate)) {
830       fs_reg expanded = fs_reg(this, glsl_type::float_type);
831       emit(BRW_OPCODE_MOV, expanded, src);
832       src = expanded;
833    }
834
835    fs_inst *inst = emit(opcode, dst, src);
836
837    if (intel->gen < 6) {
838       inst->base_mrf = 2;
839       inst->mlen = c->dispatch_width / 8;
840    }
841
842    return inst;
843 }
844
845 fs_inst *
846 fs_visitor::emit_math(enum opcode opcode, fs_reg dst, fs_reg src0, fs_reg src1)
847 {
848    int base_mrf = 2;
849    fs_inst *inst;
850
851    switch (opcode) {
852    case SHADER_OPCODE_POW:
853    case SHADER_OPCODE_INT_QUOTIENT:
854    case SHADER_OPCODE_INT_REMAINDER:
855       break;
856    default:
857       assert(!"not reached: unsupported binary math opcode.");
858       return NULL;
859    }
860
861    if (intel->gen >= 7) {
862       inst = emit(opcode, dst, src0, src1);
863    } else if (intel->gen == 6) {
864       /* Can't do hstride == 0 args to gen6 math, so expand it out.
865        *
866        * The hardware ignores source modifiers (negate and abs) on math
867        * instructions, so we also move to a temp to set those up.
868        */
869       if (src0.file == UNIFORM || src0.abs || src0.negate) {
870          fs_reg expanded = fs_reg(this, glsl_type::float_type);
871          expanded.type = src0.type;
872          emit(BRW_OPCODE_MOV, expanded, src0);
873          src0 = expanded;
874       }
875
876       if (src1.file == UNIFORM || src1.abs || src1.negate) {
877          fs_reg expanded = fs_reg(this, glsl_type::float_type);
878          expanded.type = src1.type;
879          emit(BRW_OPCODE_MOV, expanded, src1);
880          src1 = expanded;
881       }
882
883       inst = emit(opcode, dst, src0, src1);
884    } else {
885       /* From the Ironlake PRM, Volume 4, Part 1, Section 6.1.13
886        * "Message Payload":
887        *
888        * "Operand0[7].  For the INT DIV functions, this operand is the
889        *  denominator."
890        *  ...
891        * "Operand1[7].  For the INT DIV functions, this operand is the
892        *  numerator."
893        */
894       bool is_int_div = opcode != SHADER_OPCODE_POW;
895       fs_reg &op0 = is_int_div ? src1 : src0;
896       fs_reg &op1 = is_int_div ? src0 : src1;
897
898       emit(BRW_OPCODE_MOV, fs_reg(MRF, base_mrf + 1, op1.type), op1);
899       inst = emit(opcode, dst, op0, reg_null_f);
900
901       inst->base_mrf = base_mrf;
902       inst->mlen = 2 * c->dispatch_width / 8;
903    }
904    return inst;
905 }
906
907 /**
908  * To be called after the last _mesa_add_state_reference() call, to
909  * set up prog_data.param[] for assign_curb_setup() and
910  * setup_pull_constants().
911  */
912 void
913 fs_visitor::setup_paramvalues_refs()
914 {
915    if (c->dispatch_width != 8)
916       return;
917
918    /* Set up the pointers to ParamValues now that that array is finalized. */
919    for (unsigned int i = 0; i < c->prog_data.nr_params; i++) {
920       c->prog_data.param[i] =
921          (const float *)fp->Base.Parameters->ParameterValues[this->param_index[i]] +
922          this->param_offset[i];
923    }
924 }
925
926 void
927 fs_visitor::assign_curb_setup()
928 {
929    c->prog_data.curb_read_length = ALIGN(c->prog_data.nr_params, 8) / 8;
930    if (c->dispatch_width == 8) {
931       c->prog_data.first_curbe_grf = c->nr_payload_regs;
932    } else {
933       c->prog_data.first_curbe_grf_16 = c->nr_payload_regs;
934    }
935
936    /* Map the offsets in the UNIFORM file to fixed HW regs. */
937    foreach_list(node, &this->instructions) {
938       fs_inst *inst = (fs_inst *)node;
939
940       for (unsigned int i = 0; i < 3; i++) {
941          if (inst->src[i].file == UNIFORM) {
942             int constant_nr = inst->src[i].reg + inst->src[i].reg_offset;
943             struct brw_reg brw_reg = brw_vec1_grf(c->nr_payload_regs +
944                                                   constant_nr / 8,
945                                                   constant_nr % 8);
946
947             inst->src[i].file = FIXED_HW_REG;
948             inst->src[i].fixed_hw_reg = retype(brw_reg, inst->src[i].type);
949          }
950       }
951    }
952 }
953
954 void
955 fs_visitor::calculate_urb_setup()
956 {
957    for (unsigned int i = 0; i < FRAG_ATTRIB_MAX; i++) {
958       urb_setup[i] = -1;
959    }
960
961    int urb_next = 0;
962    /* Figure out where each of the incoming setup attributes lands. */
963    if (intel->gen >= 6) {
964       for (unsigned int i = 0; i < FRAG_ATTRIB_MAX; i++) {
965          if (fp->Base.InputsRead & BITFIELD64_BIT(i)) {
966             urb_setup[i] = urb_next++;
967          }
968       }
969    } else {
970       /* FINISHME: The sf doesn't map VS->FS inputs for us very well. */
971       for (unsigned int i = 0; i < VERT_RESULT_MAX; i++) {
972          if (c->key.vp_outputs_written & BITFIELD64_BIT(i)) {
973             int fp_index = _mesa_vert_result_to_frag_attrib((gl_vert_result) i);
974
975             if (fp_index >= 0)
976                urb_setup[fp_index] = urb_next++;
977          }
978       }
979
980       /*
981        * It's a FS only attribute, and we did interpolation for this attribute
982        * in SF thread. So, count it here, too.
983        *
984        * See compile_sf_prog() for more info.
985        */
986       if (brw->fragment_program->Base.InputsRead & BITFIELD64_BIT(FRAG_ATTRIB_PNTC))
987          urb_setup[FRAG_ATTRIB_PNTC] = urb_next++;
988    }
989
990    /* Each attribute is 4 setup channels, each of which is half a reg. */
991    c->prog_data.urb_read_length = urb_next * 2;
992 }
993
994 void
995 fs_visitor::assign_urb_setup()
996 {
997    int urb_start = c->nr_payload_regs + c->prog_data.curb_read_length;
998
999    /* Offset all the urb_setup[] index by the actual position of the
1000     * setup regs, now that the location of the constants has been chosen.
1001     */
1002    foreach_list(node, &this->instructions) {
1003       fs_inst *inst = (fs_inst *)node;
1004
1005       if (inst->opcode == FS_OPCODE_LINTERP) {
1006          assert(inst->src[2].file == FIXED_HW_REG);
1007          inst->src[2].fixed_hw_reg.nr += urb_start;
1008       }
1009
1010       if (inst->opcode == FS_OPCODE_CINTERP) {
1011          assert(inst->src[0].file == FIXED_HW_REG);
1012          inst->src[0].fixed_hw_reg.nr += urb_start;
1013       }
1014    }
1015
1016    this->first_non_payload_grf = urb_start + c->prog_data.urb_read_length;
1017 }
1018
1019 /**
1020  * Split large virtual GRFs into separate components if we can.
1021  *
1022  * This is mostly duplicated with what brw_fs_vector_splitting does,
1023  * but that's really conservative because it's afraid of doing
1024  * splitting that doesn't result in real progress after the rest of
1025  * the optimization phases, which would cause infinite looping in
1026  * optimization.  We can do it once here, safely.  This also has the
1027  * opportunity to split interpolated values, or maybe even uniforms,
1028  * which we don't have at the IR level.
1029  *
1030  * We want to split, because virtual GRFs are what we register
1031  * allocate and spill (due to contiguousness requirements for some
1032  * instructions), and they're what we naturally generate in the
1033  * codegen process, but most virtual GRFs don't actually need to be
1034  * contiguous sets of GRFs.  If we split, we'll end up with reduced
1035  * live intervals and better dead code elimination and coalescing.
1036  */
1037 void
1038 fs_visitor::split_virtual_grfs()
1039 {
1040    int num_vars = this->virtual_grf_next;
1041    bool split_grf[num_vars];
1042    int new_virtual_grf[num_vars];
1043
1044    /* Try to split anything > 0 sized. */
1045    for (int i = 0; i < num_vars; i++) {
1046       if (this->virtual_grf_sizes[i] != 1)
1047          split_grf[i] = true;
1048       else
1049          split_grf[i] = false;
1050    }
1051
1052    if (brw->has_pln &&
1053        this->delta_x[BRW_WM_PERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC].file == GRF) {
1054       /* PLN opcodes rely on the delta_xy being contiguous.  We only have to
1055        * check this for BRW_WM_PERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC, because prior to
1056        * Gen6, that was the only supported interpolation mode, and since Gen6,
1057        * delta_x and delta_y are in fixed hardware registers.
1058        */
1059       split_grf[this->delta_x[BRW_WM_PERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC].reg] =
1060          false;
1061    }
1062
1063    foreach_list(node, &this->instructions) {
1064       fs_inst *inst = (fs_inst *)node;
1065
1066       /* Texturing produces 4 contiguous registers, so no splitting. */
1067       if (inst->is_tex()) {
1068          split_grf[inst->dst.reg] = false;
1069       }
1070    }
1071
1072    /* Allocate new space for split regs.  Note that the virtual
1073     * numbers will be contiguous.
1074     */
1075    for (int i = 0; i < num_vars; i++) {
1076       if (split_grf[i]) {
1077          new_virtual_grf[i] = virtual_grf_alloc(1);
1078          for (int j = 2; j < this->virtual_grf_sizes[i]; j++) {
1079             int reg = virtual_grf_alloc(1);
1080             assert(reg == new_virtual_grf[i] + j - 1);
1081             (void) reg;
1082          }
1083          this->virtual_grf_sizes[i] = 1;
1084       }
1085    }
1086
1087    foreach_list(node, &this->instructions) {
1088       fs_inst *inst = (fs_inst *)node;
1089
1090       if (inst->dst.file == GRF &&
1091           split_grf[inst->dst.reg] &&
1092           inst->dst.reg_offset != 0) {
1093          inst->dst.reg = (new_virtual_grf[inst->dst.reg] +
1094                           inst->dst.reg_offset - 1);
1095          inst->dst.reg_offset = 0;
1096       }
1097       for (int i = 0; i < 3; i++) {
1098          if (inst->src[i].file == GRF &&
1099              split_grf[inst->src[i].reg] &&
1100              inst->src[i].reg_offset != 0) {
1101             inst->src[i].reg = (new_virtual_grf[inst->src[i].reg] +
1102                                 inst->src[i].reg_offset - 1);
1103             inst->src[i].reg_offset = 0;
1104          }
1105       }
1106    }
1107    this->live_intervals_valid = false;
1108 }
1109
1110 bool
1111 fs_visitor::remove_dead_constants()
1112 {
1113    if (c->dispatch_width == 8) {
1114       this->params_remap = ralloc_array(mem_ctx, int, c->prog_data.nr_params);
1115
1116       for (unsigned int i = 0; i < c->prog_data.nr_params; i++)
1117          this->params_remap[i] = -1;
1118
1119       /* Find which params are still in use. */
1120       foreach_list(node, &this->instructions) {
1121          fs_inst *inst = (fs_inst *)node;
1122
1123          for (int i = 0; i < 3; i++) {
1124             int constant_nr = inst->src[i].reg + inst->src[i].reg_offset;
1125
1126             if (inst->src[i].file != UNIFORM)
1127                continue;
1128
1129             assert(constant_nr < (int)c->prog_data.nr_params);
1130
1131             /* For now, set this to non-negative.  We'll give it the
1132              * actual new number in a moment, in order to keep the
1133              * register numbers nicely ordered.
1134              */
1135             this->params_remap[constant_nr] = 0;
1136          }
1137       }
1138
1139       /* Figure out what the new numbers for the params will be.  At some
1140        * point when we're doing uniform array access, we're going to want
1141        * to keep the distinction between .reg and .reg_offset, but for
1142        * now we don't care.
1143        */
1144       unsigned int new_nr_params = 0;
1145       for (unsigned int i = 0; i < c->prog_data.nr_params; i++) {
1146          if (this->params_remap[i] != -1) {
1147             this->params_remap[i] = new_nr_params++;
1148          }
1149       }
1150
1151       /* Update the list of params to be uploaded to match our new numbering. */
1152       for (unsigned int i = 0; i < c->prog_data.nr_params; i++) {
1153          int remapped = this->params_remap[i];
1154
1155          if (remapped == -1)
1156             continue;
1157
1158          /* We've already done setup_paramvalues_refs() so no need to worry
1159           * about param_index and param_offset.
1160           */
1161          c->prog_data.param[remapped] = c->prog_data.param[i];
1162          c->prog_data.param_convert[remapped] = c->prog_data.param_convert[i];
1163       }
1164
1165       c->prog_data.nr_params = new_nr_params;
1166    } else {
1167       /* This should have been generated in the 8-wide pass already. */
1168       assert(this->params_remap);
1169    }
1170
1171    /* Now do the renumbering of the shader to remove unused params. */
1172    foreach_list(node, &this->instructions) {
1173       fs_inst *inst = (fs_inst *)node;
1174
1175       for (int i = 0; i < 3; i++) {
1176          int constant_nr = inst->src[i].reg + inst->src[i].reg_offset;
1177
1178          if (inst->src[i].file != UNIFORM)
1179             continue;
1180
1181          assert(this->params_remap[constant_nr] != -1);
1182          inst->src[i].reg = this->params_remap[constant_nr];
1183          inst->src[i].reg_offset = 0;
1184       }
1185    }
1186
1187    return true;
1188 }
1189
1190 /**
1191  * Choose accesses from the UNIFORM file to demote to using the pull
1192  * constant buffer.
1193  *
1194  * We allow a fragment shader to have more than the specified minimum
1195  * maximum number of fragment shader uniform components (64).  If
1196  * there are too many of these, they'd fill up all of register space.
1197  * So, this will push some of them out to the pull constant buffer and
1198  * update the program to load them.
1199  */
1200 void
1201 fs_visitor::setup_pull_constants()
1202 {
1203    /* Only allow 16 registers (128 uniform components) as push constants. */
1204    unsigned int max_uniform_components = 16 * 8;
1205    if (c->prog_data.nr_params <= max_uniform_components)
1206       return;
1207
1208    if (c->dispatch_width == 16) {
1209       fail("Pull constants not supported in 16-wide\n");
1210       return;
1211    }
1212
1213    /* Just demote the end of the list.  We could probably do better
1214     * here, demoting things that are rarely used in the program first.
1215     */
1216    int pull_uniform_base = max_uniform_components;
1217    int pull_uniform_count = c->prog_data.nr_params - pull_uniform_base;
1218
1219    foreach_list(node, &this->instructions) {
1220       fs_inst *inst = (fs_inst *)node;
1221
1222       for (int i = 0; i < 3; i++) {
1223          if (inst->src[i].file != UNIFORM)
1224             continue;
1225
1226          int uniform_nr = inst->src[i].reg + inst->src[i].reg_offset;
1227          if (uniform_nr < pull_uniform_base)
1228             continue;
1229
1230          fs_reg dst = fs_reg(this, glsl_type::float_type);
1231          fs_inst *pull = new(mem_ctx) fs_inst(FS_OPCODE_PULL_CONSTANT_LOAD,
1232                                               dst);
1233          pull->offset = ((uniform_nr - pull_uniform_base) * 4) & ~15;
1234          pull->ir = inst->ir;
1235          pull->annotation = inst->annotation;
1236          pull->base_mrf = 14;
1237          pull->mlen = 1;
1238
1239          inst->insert_before(pull);
1240
1241          inst->src[i].file = GRF;
1242          inst->src[i].reg = dst.reg;
1243          inst->src[i].reg_offset = 0;
1244          inst->src[i].smear = (uniform_nr - pull_uniform_base) & 3;
1245       }
1246    }
1247
1248    for (int i = 0; i < pull_uniform_count; i++) {
1249       c->prog_data.pull_param[i] = c->prog_data.param[pull_uniform_base + i];
1250       c->prog_data.pull_param_convert[i] =
1251          c->prog_data.param_convert[pull_uniform_base + i];
1252    }
1253    c->prog_data.nr_params -= pull_uniform_count;
1254    c->prog_data.nr_pull_params = pull_uniform_count;
1255 }
1256
1257 /**
1258  * Attempts to move immediate constants into the immediate
1259  * constant slot of following instructions.
1260  *
1261  * Immediate constants are a bit tricky -- they have to be in the last
1262  * operand slot, you can't do abs/negate on them,
1263  */
1264
1265 bool
1266 fs_visitor::propagate_constants()
1267 {
1268    bool progress = false;
1269
1270    calculate_live_intervals();
1271
1272    foreach_list(node, &this->instructions) {
1273       fs_inst *inst = (fs_inst *)node;
1274
1275       if (inst->opcode != BRW_OPCODE_MOV ||
1276           inst->predicated ||
1277           inst->dst.file != GRF || inst->src[0].file != IMM ||
1278           inst->dst.type != inst->src[0].type ||
1279           (c->dispatch_width == 16 &&
1280            (inst->force_uncompressed || inst->force_sechalf)))
1281          continue;
1282
1283       /* Don't bother with cases where we should have had the
1284        * operation on the constant folded in GLSL already.
1285        */
1286       if (inst->saturate)
1287          continue;
1288
1289       /* Found a move of a constant to a GRF.  Find anything else using the GRF
1290        * before it's written, and replace it with the constant if we can.
1291        */
1292       for (fs_inst *scan_inst = (fs_inst *)inst->next;
1293            !scan_inst->is_tail_sentinel();
1294            scan_inst = (fs_inst *)scan_inst->next) {
1295          if (scan_inst->opcode == BRW_OPCODE_DO ||
1296              scan_inst->opcode == BRW_OPCODE_WHILE ||
1297              scan_inst->opcode == BRW_OPCODE_ELSE ||
1298              scan_inst->opcode == BRW_OPCODE_ENDIF) {
1299             break;
1300          }
1301
1302          for (int i = 2; i >= 0; i--) {
1303             if (scan_inst->src[i].file != GRF ||
1304                 scan_inst->src[i].reg != inst->dst.reg ||
1305                 scan_inst->src[i].reg_offset != inst->dst.reg_offset)
1306                continue;
1307
1308             /* Don't bother with cases where we should have had the
1309              * operation on the constant folded in GLSL already.
1310              */
1311             if (scan_inst->src[i].negate || scan_inst->src[i].abs)
1312                continue;
1313
1314             switch (scan_inst->opcode) {
1315             case BRW_OPCODE_MOV:
1316                scan_inst->src[i] = inst->src[0];
1317                progress = true;
1318                break;
1319
1320             case BRW_OPCODE_MUL:
1321             case BRW_OPCODE_ADD:
1322                if (i == 1) {
1323                   scan_inst->src[i] = inst->src[0];
1324                   progress = true;
1325                } else if (i == 0 && scan_inst->src[1].file != IMM) {
1326                   /* Fit this constant in by commuting the operands.
1327                    * Exception: we can't do this for 32-bit integer MUL
1328                    * because it's asymmetric.
1329                    */
1330                   if (scan_inst->opcode == BRW_OPCODE_MUL &&
1331                       (scan_inst->src[1].type == BRW_REGISTER_TYPE_D ||
1332                        scan_inst->src[1].type == BRW_REGISTER_TYPE_UD))
1333                      break;
1334                   scan_inst->src[0] = scan_inst->src[1];
1335                   scan_inst->src[1] = inst->src[0];
1336                   progress = true;
1337                }
1338                break;
1339
1340             case BRW_OPCODE_CMP:
1341             case BRW_OPCODE_IF:
1342                if (i == 1) {
1343                   scan_inst->src[i] = inst->src[0];
1344                   progress = true;
1345                } else if (i == 0 && scan_inst->src[1].file != IMM) {
1346                   uint32_t new_cmod;
1347
1348                   new_cmod = brw_swap_cmod(scan_inst->conditional_mod);
1349                   if (new_cmod != ~0u) {
1350                      /* Fit this constant in by swapping the operands and
1351                       * flipping the test
1352                       */
1353                      scan_inst->src[0] = scan_inst->src[1];
1354                      scan_inst->src[1] = inst->src[0];
1355                      scan_inst->conditional_mod = new_cmod;
1356                      progress = true;
1357                   }
1358                }
1359                break;
1360
1361             case BRW_OPCODE_SEL:
1362                if (i == 1) {
1363                   scan_inst->src[i] = inst->src[0];
1364                   progress = true;
1365                } else if (i == 0 && scan_inst->src[1].file != IMM) {
1366                   scan_inst->src[0] = scan_inst->src[1];
1367                   scan_inst->src[1] = inst->src[0];
1368
1369                   /* If this was predicated, flipping operands means
1370                    * we also need to flip the predicate.
1371                    */
1372                   if (scan_inst->conditional_mod == BRW_CONDITIONAL_NONE) {
1373                      scan_inst->predicate_inverse =
1374                         !scan_inst->predicate_inverse;
1375                   }
1376                   progress = true;
1377                }
1378                break;
1379
1380             case SHADER_OPCODE_RCP:
1381                /* The hardware doesn't do math on immediate values
1382                 * (because why are you doing that, seriously?), but
1383                 * the correct answer is to just constant fold it
1384                 * anyway.
1385                 */
1386                assert(i == 0);
1387                if (inst->src[0].imm.f != 0.0f) {
1388                   scan_inst->opcode = BRW_OPCODE_MOV;
1389                   scan_inst->src[0] = inst->src[0];
1390                   scan_inst->src[0].imm.f = 1.0f / scan_inst->src[0].imm.f;
1391                   progress = true;
1392                }
1393                break;
1394
1395             default:
1396                break;
1397             }
1398          }
1399
1400          if (scan_inst->dst.file == GRF &&
1401              scan_inst->dst.reg == inst->dst.reg &&
1402              (scan_inst->dst.reg_offset == inst->dst.reg_offset ||
1403               scan_inst->is_tex())) {
1404             break;
1405          }
1406       }
1407    }
1408
1409    if (progress)
1410        this->live_intervals_valid = false;
1411
1412    return progress;
1413 }
1414
1415
1416 /**
1417  * Attempts to move immediate constants into the immediate
1418  * constant slot of following instructions.
1419  *
1420  * Immediate constants are a bit tricky -- they have to be in the last
1421  * operand slot, you can't do abs/negate on them,
1422  */
1423
1424 bool
1425 fs_visitor::opt_algebraic()
1426 {
1427    bool progress = false;
1428
1429    calculate_live_intervals();
1430
1431    foreach_list(node, &this->instructions) {
1432       fs_inst *inst = (fs_inst *)node;
1433
1434       switch (inst->opcode) {
1435       case BRW_OPCODE_MUL:
1436          if (inst->src[1].file != IMM)
1437             continue;
1438
1439          /* a * 1.0 = a */
1440          if (inst->src[1].type == BRW_REGISTER_TYPE_F &&
1441              inst->src[1].imm.f == 1.0) {
1442             inst->opcode = BRW_OPCODE_MOV;
1443             inst->src[1] = reg_undef;
1444             progress = true;
1445             break;
1446          }
1447
1448          break;
1449       default:
1450          break;
1451       }
1452    }
1453
1454    return progress;
1455 }
1456
1457 /**
1458  * Must be called after calculate_live_intervales() to remove unused
1459  * writes to registers -- register allocation will fail otherwise
1460  * because something deffed but not used won't be considered to
1461  * interfere with other regs.
1462  */
1463 bool
1464 fs_visitor::dead_code_eliminate()
1465 {
1466    bool progress = false;
1467    int pc = 0;
1468
1469    calculate_live_intervals();
1470
1471    foreach_list_safe(node, &this->instructions) {
1472       fs_inst *inst = (fs_inst *)node;
1473
1474       if (inst->dst.file == GRF && this->virtual_grf_use[inst->dst.reg] <= pc) {
1475          inst->remove();
1476          progress = true;
1477       }
1478
1479       pc++;
1480    }
1481
1482    if (progress)
1483       live_intervals_valid = false;
1484
1485    return progress;
1486 }
1487
1488 /**
1489  * Implements a second type of register coalescing: This one checks if
1490  * the two regs involved in a raw move don't interfere, in which case
1491  * they can both by stored in the same place and the MOV removed.
1492  */
1493 bool
1494 fs_visitor::register_coalesce_2()
1495 {
1496    bool progress = false;
1497
1498    calculate_live_intervals();
1499
1500    foreach_list_safe(node, &this->instructions) {
1501       fs_inst *inst = (fs_inst *)node;
1502
1503       if (inst->opcode != BRW_OPCODE_MOV ||
1504           inst->predicated ||
1505           inst->saturate ||
1506           inst->src[0].file != GRF ||
1507           inst->src[0].negate ||
1508           inst->src[0].abs ||
1509           inst->src[0].smear != -1 ||
1510           inst->dst.file != GRF ||
1511           inst->dst.type != inst->src[0].type ||
1512           virtual_grf_sizes[inst->src[0].reg] != 1 ||
1513           virtual_grf_interferes(inst->dst.reg, inst->src[0].reg)) {
1514          continue;
1515       }
1516
1517       int reg_from = inst->src[0].reg;
1518       assert(inst->src[0].reg_offset == 0);
1519       int reg_to = inst->dst.reg;
1520       int reg_to_offset = inst->dst.reg_offset;
1521
1522       foreach_list_safe(node, &this->instructions) {
1523          fs_inst *scan_inst = (fs_inst *)node;
1524
1525          if (scan_inst->dst.file == GRF &&
1526              scan_inst->dst.reg == reg_from) {
1527             scan_inst->dst.reg = reg_to;
1528             scan_inst->dst.reg_offset = reg_to_offset;
1529          }
1530          for (int i = 0; i < 3; i++) {
1531             if (scan_inst->src[i].file == GRF &&
1532                 scan_inst->src[i].reg == reg_from) {
1533                scan_inst->src[i].reg = reg_to;
1534                scan_inst->src[i].reg_offset = reg_to_offset;
1535             }
1536          }
1537       }
1538
1539       inst->remove();
1540       live_intervals_valid = false;
1541       progress = true;
1542       continue;
1543    }
1544
1545    return progress;
1546 }
1547
1548 bool
1549 fs_visitor::register_coalesce()
1550 {
1551    bool progress = false;
1552    int if_depth = 0;
1553    int loop_depth = 0;
1554
1555    foreach_list_safe(node, &this->instructions) {
1556       fs_inst *inst = (fs_inst *)node;
1557
1558       /* Make sure that we dominate the instructions we're going to
1559        * scan for interfering with our coalescing, or we won't have
1560        * scanned enough to see if anything interferes with our
1561        * coalescing.  We don't dominate the following instructions if
1562        * we're in a loop or an if block.
1563        */
1564       switch (inst->opcode) {
1565       case BRW_OPCODE_DO:
1566          loop_depth++;
1567          break;
1568       case BRW_OPCODE_WHILE:
1569          loop_depth--;
1570          break;
1571       case BRW_OPCODE_IF:
1572          if_depth++;
1573          break;
1574       case BRW_OPCODE_ENDIF:
1575          if_depth--;
1576          break;
1577       default:
1578          break;
1579       }
1580       if (loop_depth || if_depth)
1581          continue;
1582
1583       if (inst->opcode != BRW_OPCODE_MOV ||
1584           inst->predicated ||
1585           inst->saturate ||
1586           inst->dst.file != GRF || (inst->src[0].file != GRF &&
1587                                     inst->src[0].file != UNIFORM)||
1588           inst->dst.type != inst->src[0].type)
1589          continue;
1590
1591       bool has_source_modifiers = inst->src[0].abs || inst->src[0].negate;
1592
1593       /* Found a move of a GRF to a GRF.  Let's see if we can coalesce
1594        * them: check for no writes to either one until the exit of the
1595        * program.
1596        */
1597       bool interfered = false;
1598
1599       for (fs_inst *scan_inst = (fs_inst *)inst->next;
1600            !scan_inst->is_tail_sentinel();
1601            scan_inst = (fs_inst *)scan_inst->next) {
1602          if (scan_inst->dst.file == GRF) {
1603             if (scan_inst->dst.reg == inst->dst.reg &&
1604                 (scan_inst->dst.reg_offset == inst->dst.reg_offset ||
1605                  scan_inst->is_tex())) {
1606                interfered = true;
1607                break;
1608             }
1609             if (inst->src[0].file == GRF &&
1610                 scan_inst->dst.reg == inst->src[0].reg &&
1611                 (scan_inst->dst.reg_offset == inst->src[0].reg_offset ||
1612                  scan_inst->is_tex())) {
1613                interfered = true;
1614                break;
1615             }
1616          }
1617
1618          /* The gen6 MATH instruction can't handle source modifiers or
1619           * unusual register regions, so avoid coalescing those for
1620           * now.  We should do something more specific.
1621           */
1622          if (intel->gen >= 6 &&
1623              scan_inst->is_math() &&
1624              (has_source_modifiers || inst->src[0].file == UNIFORM)) {
1625             interfered = true;
1626             break;
1627          }
1628
1629          /* The accumulator result appears to get used for the
1630           * conditional modifier generation.  When negating a UD
1631           * value, there is a 33rd bit generated for the sign in the
1632           * accumulator value, so now you can't check, for example,
1633           * equality with a 32-bit value.  See piglit fs-op-neg-uint.
1634           */
1635          if (scan_inst->conditional_mod &&
1636              inst->src[0].negate &&
1637              inst->src[0].type == BRW_REGISTER_TYPE_UD) {
1638             interfered = true;
1639             break;
1640          }
1641       }
1642       if (interfered) {
1643          continue;
1644       }
1645
1646       /* Rewrite the later usage to point at the source of the move to
1647        * be removed.
1648        */
1649       for (fs_inst *scan_inst = inst;
1650            !scan_inst->is_tail_sentinel();
1651            scan_inst = (fs_inst *)scan_inst->next) {
1652          for (int i = 0; i < 3; i++) {
1653             if (scan_inst->src[i].file == GRF &&
1654                 scan_inst->src[i].reg == inst->dst.reg &&
1655                 scan_inst->src[i].reg_offset == inst->dst.reg_offset) {
1656                fs_reg new_src = inst->src[0];
1657                if (scan_inst->src[i].abs) {
1658                   new_src.negate = 0;
1659                   new_src.abs = 1;
1660                }
1661                new_src.negate ^= scan_inst->src[i].negate;
1662                scan_inst->src[i] = new_src;
1663             }
1664          }
1665       }
1666
1667       inst->remove();
1668       progress = true;
1669    }
1670
1671    if (progress)
1672       live_intervals_valid = false;
1673
1674    return progress;
1675 }
1676
1677
1678 bool
1679 fs_visitor::compute_to_mrf()
1680 {
1681    bool progress = false;
1682    int next_ip = 0;
1683
1684    calculate_live_intervals();
1685
1686    foreach_list_safe(node, &this->instructions) {
1687       fs_inst *inst = (fs_inst *)node;
1688
1689       int ip = next_ip;
1690       next_ip++;
1691
1692       if (inst->opcode != BRW_OPCODE_MOV ||
1693           inst->predicated ||
1694           inst->dst.file != MRF || inst->src[0].file != GRF ||
1695           inst->dst.type != inst->src[0].type ||
1696           inst->src[0].abs || inst->src[0].negate || inst->src[0].smear != -1)
1697          continue;
1698
1699       /* Work out which hardware MRF registers are written by this
1700        * instruction.
1701        */
1702       int mrf_low = inst->dst.reg & ~BRW_MRF_COMPR4;
1703       int mrf_high;
1704       if (inst->dst.reg & BRW_MRF_COMPR4) {
1705          mrf_high = mrf_low + 4;
1706       } else if (c->dispatch_width == 16 &&
1707                  (!inst->force_uncompressed && !inst->force_sechalf)) {
1708          mrf_high = mrf_low + 1;
1709       } else {
1710          mrf_high = mrf_low;
1711       }
1712
1713       /* Can't compute-to-MRF this GRF if someone else was going to
1714        * read it later.
1715        */
1716       if (this->virtual_grf_use[inst->src[0].reg] > ip)
1717          continue;
1718
1719       /* Found a move of a GRF to a MRF.  Let's see if we can go
1720        * rewrite the thing that made this GRF to write into the MRF.
1721        */
1722       fs_inst *scan_inst;
1723       for (scan_inst = (fs_inst *)inst->prev;
1724            scan_inst->prev != NULL;
1725            scan_inst = (fs_inst *)scan_inst->prev) {
1726          if (scan_inst->dst.file == GRF &&
1727              scan_inst->dst.reg == inst->src[0].reg) {
1728             /* Found the last thing to write our reg we want to turn
1729              * into a compute-to-MRF.
1730              */
1731
1732             if (scan_inst->is_tex()) {
1733                /* texturing writes several continuous regs, so we can't
1734                 * compute-to-mrf that.
1735                 */
1736                break;
1737             }
1738
1739             /* If it's predicated, it (probably) didn't populate all
1740              * the channels.  We might be able to rewrite everything
1741              * that writes that reg, but it would require smarter
1742              * tracking to delay the rewriting until complete success.
1743              */
1744             if (scan_inst->predicated)
1745                break;
1746
1747             /* If it's half of register setup and not the same half as
1748              * our MOV we're trying to remove, bail for now.
1749              */
1750             if (scan_inst->force_uncompressed != inst->force_uncompressed ||
1751                 scan_inst->force_sechalf != inst->force_sechalf) {
1752                break;
1753             }
1754
1755             /* SEND instructions can't have MRF as a destination. */
1756             if (scan_inst->mlen)
1757                break;
1758
1759             if (intel->gen >= 6) {
1760                /* gen6 math instructions must have the destination be
1761                 * GRF, so no compute-to-MRF for them.
1762                 */
1763                if (scan_inst->is_math()) {
1764                   break;
1765                }
1766             }
1767
1768             if (scan_inst->dst.reg_offset == inst->src[0].reg_offset) {
1769                /* Found the creator of our MRF's source value. */
1770                scan_inst->dst.file = MRF;
1771                scan_inst->dst.reg = inst->dst.reg;
1772                scan_inst->saturate |= inst->saturate;
1773                inst->remove();
1774                progress = true;
1775             }
1776             break;
1777          }
1778
1779          /* We don't handle flow control here.  Most computation of
1780           * values that end up in MRFs are shortly before the MRF
1781           * write anyway.
1782           */
1783          if (scan_inst->opcode == BRW_OPCODE_DO ||
1784              scan_inst->opcode == BRW_OPCODE_WHILE ||
1785              scan_inst->opcode == BRW_OPCODE_ELSE ||
1786              scan_inst->opcode == BRW_OPCODE_ENDIF) {
1787             break;
1788          }
1789
1790          /* You can't read from an MRF, so if someone else reads our
1791           * MRF's source GRF that we wanted to rewrite, that stops us.
1792           */
1793          bool interfered = false;
1794          for (int i = 0; i < 3; i++) {
1795             if (scan_inst->src[i].file == GRF &&
1796                 scan_inst->src[i].reg == inst->src[0].reg &&
1797                 scan_inst->src[i].reg_offset == inst->src[0].reg_offset) {
1798                interfered = true;
1799             }
1800          }
1801          if (interfered)
1802             break;
1803
1804          if (scan_inst->dst.file == MRF) {
1805             /* If somebody else writes our MRF here, we can't
1806              * compute-to-MRF before that.
1807              */
1808             int scan_mrf_low = scan_inst->dst.reg & ~BRW_MRF_COMPR4;
1809             int scan_mrf_high;
1810
1811             if (scan_inst->dst.reg & BRW_MRF_COMPR4) {
1812                scan_mrf_high = scan_mrf_low + 4;
1813             } else if (c->dispatch_width == 16 &&
1814                        (!scan_inst->force_uncompressed &&
1815                         !scan_inst->force_sechalf)) {
1816                scan_mrf_high = scan_mrf_low + 1;
1817             } else {
1818                scan_mrf_high = scan_mrf_low;
1819             }
1820
1821             if (mrf_low == scan_mrf_low ||
1822                 mrf_low == scan_mrf_high ||
1823                 mrf_high == scan_mrf_low ||
1824                 mrf_high == scan_mrf_high) {
1825                break;
1826             }
1827          }
1828
1829          if (scan_inst->mlen > 0) {
1830             /* Found a SEND instruction, which means that there are
1831              * live values in MRFs from base_mrf to base_mrf +
1832              * scan_inst->mlen - 1.  Don't go pushing our MRF write up
1833              * above it.
1834              */
1835             if (mrf_low >= scan_inst->base_mrf &&
1836                 mrf_low < scan_inst->base_mrf + scan_inst->mlen) {
1837                break;
1838             }
1839             if (mrf_high >= scan_inst->base_mrf &&
1840                 mrf_high < scan_inst->base_mrf + scan_inst->mlen) {
1841                break;
1842             }
1843          }
1844       }
1845    }
1846
1847    return progress;
1848 }
1849
1850 /**
1851  * Walks through basic blocks, looking for repeated MRF writes and
1852  * removing the later ones.
1853  */
1854 bool
1855 fs_visitor::remove_duplicate_mrf_writes()
1856 {
1857    fs_inst *last_mrf_move[16];
1858    bool progress = false;
1859
1860    /* Need to update the MRF tracking for compressed instructions. */
1861    if (c->dispatch_width == 16)
1862       return false;
1863
1864    memset(last_mrf_move, 0, sizeof(last_mrf_move));
1865
1866    foreach_list_safe(node, &this->instructions) {
1867       fs_inst *inst = (fs_inst *)node;
1868
1869       switch (inst->opcode) {
1870       case BRW_OPCODE_DO:
1871       case BRW_OPCODE_WHILE:
1872       case BRW_OPCODE_IF:
1873       case BRW_OPCODE_ELSE:
1874       case BRW_OPCODE_ENDIF:
1875          memset(last_mrf_move, 0, sizeof(last_mrf_move));
1876          continue;
1877       default:
1878          break;
1879       }
1880
1881       if (inst->opcode == BRW_OPCODE_MOV &&
1882           inst->dst.file == MRF) {
1883          fs_inst *prev_inst = last_mrf_move[inst->dst.reg];
1884          if (prev_inst && inst->equals(prev_inst)) {
1885             inst->remove();
1886             progress = true;
1887             continue;
1888          }
1889       }
1890
1891       /* Clear out the last-write records for MRFs that were overwritten. */
1892       if (inst->dst.file == MRF) {
1893          last_mrf_move[inst->dst.reg] = NULL;
1894       }
1895
1896       if (inst->mlen > 0) {
1897          /* Found a SEND instruction, which will include two or fewer
1898           * implied MRF writes.  We could do better here.
1899           */
1900          for (int i = 0; i < implied_mrf_writes(inst); i++) {
1901             last_mrf_move[inst->base_mrf + i] = NULL;
1902          }
1903       }
1904
1905       /* Clear out any MRF move records whose sources got overwritten. */
1906       if (inst->dst.file == GRF) {
1907          for (unsigned int i = 0; i < Elements(last_mrf_move); i++) {
1908             if (last_mrf_move[i] &&
1909                 last_mrf_move[i]->src[0].reg == inst->dst.reg) {
1910                last_mrf_move[i] = NULL;
1911             }
1912          }
1913       }
1914
1915       if (inst->opcode == BRW_OPCODE_MOV &&
1916           inst->dst.file == MRF &&
1917           inst->src[0].file == GRF &&
1918           !inst->predicated) {
1919          last_mrf_move[inst->dst.reg] = inst;
1920       }
1921    }
1922
1923    return progress;
1924 }
1925
1926 /**
1927  * Possibly returns an instruction that set up @param reg.
1928  *
1929  * Sometimes we want to take the result of some expression/variable
1930  * dereference tree and rewrite the instruction generating the result
1931  * of the tree.  When processing the tree, we know that the
1932  * instructions generated are all writing temporaries that are dead
1933  * outside of this tree.  So, if we have some instructions that write
1934  * a temporary, we're free to point that temp write somewhere else.
1935  *
1936  * Note that this doesn't guarantee that the instruction generated
1937  * only reg -- it might be the size=4 destination of a texture instruction.
1938  */
1939 fs_inst *
1940 fs_visitor::get_instruction_generating_reg(fs_inst *start,
1941                                            fs_inst *end,
1942                                            fs_reg reg)
1943 {
1944    if (end == start ||
1945        end->predicated ||
1946        end->force_uncompressed ||
1947        end->force_sechalf ||
1948        !reg.equals(end->dst)) {
1949       return NULL;
1950    } else {
1951       return end;
1952    }
1953 }
1954
1955 bool
1956 fs_visitor::run()
1957 {
1958    uint32_t prog_offset_16 = 0;
1959    uint32_t orig_nr_params = c->prog_data.nr_params;
1960
1961    brw_wm_payload_setup(brw, c);
1962
1963    if (c->dispatch_width == 16) {
1964       /* align to 64 byte boundary. */
1965       while ((c->func.nr_insn * sizeof(struct brw_instruction)) % 64) {
1966          brw_NOP(p);
1967       }
1968
1969       /* Save off the start of this 16-wide program in case we succeed. */
1970       prog_offset_16 = c->func.nr_insn * sizeof(struct brw_instruction);
1971
1972       brw_set_compression_control(p, BRW_COMPRESSION_COMPRESSED);
1973    }
1974
1975    if (0) {
1976       emit_dummy_fs();
1977    } else {
1978       calculate_urb_setup();
1979       if (intel->gen < 6)
1980          emit_interpolation_setup_gen4();
1981       else
1982          emit_interpolation_setup_gen6();
1983
1984       /* Generate FS IR for main().  (the visitor only descends into
1985        * functions called "main").
1986        */
1987       foreach_list(node, &*shader->ir) {
1988          ir_instruction *ir = (ir_instruction *)node;
1989          base_ir = ir;
1990          this->result = reg_undef;
1991          ir->accept(this);
1992       }
1993       if (failed)
1994          return false;
1995
1996       emit_fb_writes();
1997
1998       split_virtual_grfs();
1999
2000       setup_paramvalues_refs();
2001       setup_pull_constants();
2002
2003       bool progress;
2004       do {
2005          progress = false;
2006
2007          progress = remove_duplicate_mrf_writes() || progress;
2008
2009          progress = propagate_constants() || progress;
2010          progress = opt_algebraic() || progress;
2011          progress = opt_cse() || progress;
2012          progress = opt_copy_propagate() || progress;
2013          progress = register_coalesce() || progress;
2014          progress = register_coalesce_2() || progress;
2015          progress = compute_to_mrf() || progress;
2016          progress = dead_code_eliminate() || progress;
2017       } while (progress);
2018
2019       remove_dead_constants();
2020
2021       schedule_instructions();
2022
2023       assign_curb_setup();
2024       assign_urb_setup();
2025
2026       if (0) {
2027          /* Debug of register spilling: Go spill everything. */
2028          int virtual_grf_count = virtual_grf_next;
2029          for (int i = 0; i < virtual_grf_count; i++) {
2030             spill_reg(i);
2031          }
2032       }
2033
2034       if (0)
2035          assign_regs_trivial();
2036       else {
2037          while (!assign_regs()) {
2038             if (failed)
2039                break;
2040          }
2041       }
2042    }
2043    assert(force_uncompressed_stack == 0);
2044    assert(force_sechalf_stack == 0);
2045
2046    if (failed)
2047       return false;
2048
2049    generate_code();
2050
2051    if (c->dispatch_width == 8) {
2052       c->prog_data.reg_blocks = brw_register_blocks(grf_used);
2053    } else {
2054       c->prog_data.reg_blocks_16 = brw_register_blocks(grf_used);
2055       c->prog_data.prog_offset_16 = prog_offset_16;
2056
2057       /* Make sure we didn't try to sneak in an extra uniform */
2058       assert(orig_nr_params == c->prog_data.nr_params);
2059       (void) orig_nr_params;
2060    }
2061
2062    return !failed;
2063 }
2064
2065 bool
2066 brw_wm_fs_emit(struct brw_context *brw, struct brw_wm_compile *c,
2067                struct gl_shader_program *prog)
2068 {
2069    struct intel_context *intel = &brw->intel;
2070
2071    if (!prog)
2072       return false;
2073
2074    struct brw_shader *shader =
2075      (brw_shader *) prog->_LinkedShaders[MESA_SHADER_FRAGMENT];
2076    if (!shader)
2077       return false;
2078
2079    if (unlikely(INTEL_DEBUG & DEBUG_WM)) {
2080       printf("GLSL IR for native fragment shader %d:\n", prog->Name);
2081       _mesa_print_ir(shader->ir, NULL);
2082       printf("\n\n");
2083    }
2084
2085    /* Now the main event: Visit the shader IR and generate our FS IR for it.
2086     */
2087    c->dispatch_width = 8;
2088
2089    fs_visitor v(c, prog, shader);
2090    if (!v.run()) {
2091       prog->LinkStatus = false;
2092       ralloc_strcat(&prog->InfoLog, v.fail_msg);
2093
2094       _mesa_problem(NULL, "Failed to compile fragment shader: %s\n",
2095                     v.fail_msg);
2096
2097       return false;
2098    }
2099
2100    if (intel->gen >= 5 && c->prog_data.nr_pull_params == 0) {
2101       c->dispatch_width = 16;
2102       fs_visitor v2(c, prog, shader);
2103       v2.import_uniforms(&v);
2104       v2.run();
2105    }
2106
2107    c->prog_data.dispatch_width = 8;
2108
2109    return true;
2110 }
2111
2112 bool
2113 brw_fs_precompile(struct gl_context *ctx, struct gl_shader_program *prog)
2114 {
2115    struct brw_context *brw = brw_context(ctx);
2116    struct brw_wm_prog_key key;
2117
2118    /* As a temporary measure we assume that all programs use dFdy() (and hence
2119     * need to be compiled differently depending on whether we're rendering to
2120     * an FBO).  FIXME: set this bool correctly based on the contents of the
2121     * program.
2122     */
2123    bool program_uses_dfdy = true;
2124
2125    if (!prog->_LinkedShaders[MESA_SHADER_FRAGMENT])
2126       return true;
2127
2128    struct gl_fragment_program *fp = (struct gl_fragment_program *)
2129       prog->_LinkedShaders[MESA_SHADER_FRAGMENT]->Program;
2130    struct brw_fragment_program *bfp = brw_fragment_program(fp);
2131
2132    memset(&key, 0, sizeof(key));
2133
2134    if (fp->UsesKill)
2135       key.iz_lookup |= IZ_PS_KILL_ALPHATEST_BIT;
2136
2137    if (fp->Base.OutputsWritten & BITFIELD64_BIT(FRAG_RESULT_DEPTH))
2138       key.iz_lookup |= IZ_PS_COMPUTES_DEPTH_BIT;
2139
2140    /* Just assume depth testing. */
2141    key.iz_lookup |= IZ_DEPTH_TEST_ENABLE_BIT;
2142    key.iz_lookup |= IZ_DEPTH_WRITE_ENABLE_BIT;
2143
2144    key.vp_outputs_written |= BITFIELD64_BIT(FRAG_ATTRIB_WPOS);
2145    for (int i = 0; i < FRAG_ATTRIB_MAX; i++) {
2146       if (!(fp->Base.InputsRead & BITFIELD64_BIT(i)))
2147          continue;
2148
2149       key.proj_attrib_mask |= 1 << i;
2150
2151       int vp_index = _mesa_vert_result_to_frag_attrib((gl_vert_result) i);
2152
2153       if (vp_index >= 0)
2154          key.vp_outputs_written |= BITFIELD64_BIT(vp_index);
2155    }
2156
2157    key.clamp_fragment_color = true;
2158
2159    for (int i = 0; i < BRW_MAX_TEX_UNIT; i++) {
2160       if (fp->Base.ShadowSamplers & (1 << i))
2161          key.tex.compare_funcs[i] = GL_LESS;
2162
2163       /* FINISHME: depth compares might use (0,0,0,W) for example */
2164       key.tex.swizzles[i] = SWIZZLE_XYZW;
2165    }
2166
2167    if (fp->Base.InputsRead & FRAG_BIT_WPOS) {
2168       key.drawable_height = ctx->DrawBuffer->Height;
2169    }
2170
2171    if ((fp->Base.InputsRead & FRAG_BIT_WPOS) || program_uses_dfdy) {
2172       key.render_to_fbo = _mesa_is_user_fbo(ctx->DrawBuffer);
2173    }
2174
2175    key.nr_color_regions = 1;
2176
2177    key.program_string_id = bfp->id;
2178
2179    uint32_t old_prog_offset = brw->wm.prog_offset;
2180    struct brw_wm_prog_data *old_prog_data = brw->wm.prog_data;
2181
2182    bool success = do_wm_prog(brw, prog, bfp, &key);
2183
2184    brw->wm.prog_offset = old_prog_offset;
2185    brw->wm.prog_data = old_prog_data;
2186
2187    return success;
2188 }