src/mesa/main/texenvprogram.c

   1 /**************************************************************************
   2  *
   3  * Copyright 2007 Tungsten Graphics, Inc., Cedar Park, Texas.
   4  * All Rights Reserved.
   5  * Copyright 2009 VMware, Inc.  All Rights Reserved.
   6  *
   7  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   8  * copy of this software and associated documentation files (the
   9  * "Software"), to deal in the Software without restriction, including
  10  * without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
  11  * distribute, sub license, and/or sell copies of the Software, and to
  12  * permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
  13  * the following conditions:
  14  *
  15  * The above copyright notice and this permission notice (including the
  16  * next paragraph) shall be included in all copies or substantial portions
  17  * of the Software.
  18  *
  19  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS
  20  * OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  21  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NON-INFRINGEMENT.
  22  * IN NO EVENT SHALL TUNGSTEN GRAPHICS AND/OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR
  23  * ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT,
  24  * TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE
  25  * SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  26  *
  27  **************************************************************************/
  28
  29 #include "glheader.h"
  30 #include "macros.h"
  31 #include "enums.h"
  32 #include "shader/program.h"
  33 #include "shader/prog_parameter.h"
  34 #include "shader/prog_cache.h"
  35 #include "shader/prog_instruction.h"
  36 #include "shader/prog_print.h"
  37 #include "shader/prog_statevars.h"
  38 #include "shader/programopt.h"
  39 #include "texenvprogram.h"
  40
  41
  42 #define MAX_TERMS 4
  43
  44
  45 /*
  46  * Note on texture units:
  47  *
  48  * The number of texture units supported by fixed-function fragment
  49  * processing is MAX_TEXTURE_COORD_UNITS, not MAX_TEXTURE_IMAGE_UNITS.
  50  * That's because there's a one-to-one correspondence between texture
  51  * coordinates and samplers in fixed-function processing.
  52  *
  53  * Since fixed-function vertex processing is limited to MAX_TEXTURE_COORD_UNITS
  54  * sets of texcoords, so is fixed-function fragment processing.
  55  *
  56  * We can safely use ctx->Const.MaxTextureUnits for loop bounds.
  57  */
  58
  59
  60 struct texenvprog_cache_item
  61 {
  62    GLuint hash;
  63    void *key;
  64    struct gl_fragment_program *data;
  65    struct texenvprog_cache_item *next;
  66 };
  67
  68
  69 /**
  70  * Up to nine instructions per tex unit, plus fog, specular color.
  71  */
  72 #define MAX_INSTRUCTIONS ((MAX_TEXTURE_COORD_UNITS * 9) + 12)
  73
  74 #define DISASSEM (MESA_VERBOSE & VERBOSE_DISASSEM)
  75
  76 struct mode_opt {
  77    GLuint Source:4;
  78    GLuint Operand:3;
  79 };
  80
  81 struct state_key {
  82    GLuint nr_enabled_units:8;
  83    GLuint enabled_units:8;
  84    GLuint separate_specular:1;
  85    GLuint fog_enabled:1;
  86    GLuint fog_mode:2;
  87    GLuint inputs_available:12;
  88
  89    struct {
  90       GLuint enabled:1;
  91       GLuint source_index:3;   /* one of TEXTURE_1D/2D/3D/CUBE/RECT_INDEX */
  92       GLuint shadow:1;
  93       GLuint ScaleShiftRGB:2;
  94       GLuint ScaleShiftA:2;
  95
  96       GLuint NumArgsRGB:3;
  97       GLuint ModeRGB:5;
  98       struct mode_opt OptRGB[MAX_TERMS];
  99
 100       GLuint NumArgsA:3;
 101       GLuint ModeA:5;
 102       struct mode_opt OptA[MAX_TERMS];
 103    } unit[8];
 104 };
 105
 106 #define FOG_LINEAR  0
 107 #define FOG_EXP     1
 108 #define FOG_EXP2    2
 109 #define FOG_UNKNOWN 3
 110
 111 static GLuint translate_fog_mode( GLenum mode )
 112 {
 113    switch (mode) {
 114    case GL_LINEAR: return FOG_LINEAR;
 115    case GL_EXP: return FOG_EXP;
 116    case GL_EXP2: return FOG_EXP2;
 117    default: return FOG_UNKNOWN;
 118    }
 119 }
 120
 121 #define OPR_SRC_COLOR           0
 122 #define OPR_ONE_MINUS_SRC_COLOR 1
 123 #define OPR_SRC_ALPHA           2
 124 #define OPR_ONE_MINUS_SRC_ALPHA 3
 125 #define OPR_ZERO                4
 126 #define OPR_ONE                 5
 127 #define OPR_UNKNOWN             7
 128
 129 static GLuint translate_operand( GLenum operand )
 130 {
 131    switch (operand) {
 132    case GL_SRC_COLOR: return OPR_SRC_COLOR;
 133    case GL_ONE_MINUS_SRC_COLOR: return OPR_ONE_MINUS_SRC_COLOR;
 134    case GL_SRC_ALPHA: return OPR_SRC_ALPHA;
 135    case GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA: return OPR_ONE_MINUS_SRC_ALPHA;
 136    case GL_ZERO: return OPR_ZERO;
 137    case GL_ONE: return OPR_ONE;
 138    default:
 139       assert(0);
 140       return OPR_UNKNOWN;
 141    }
 142 }
 143
 144 #define SRC_TEXTURE  0
 145 #define SRC_TEXTURE0 1
 146 #define SRC_TEXTURE1 2
 147 #define SRC_TEXTURE2 3
 148 #define SRC_TEXTURE3 4
 149 #define SRC_TEXTURE4 5
 150 #define SRC_TEXTURE5 6
 151 #define SRC_TEXTURE6 7
 152 #define SRC_TEXTURE7 8
 153 #define SRC_CONSTANT 9
 154 #define SRC_PRIMARY_COLOR 10
 155 #define SRC_PREVIOUS 11
 156 #define SRC_ZERO     12
 157 #define SRC_UNKNOWN  15
 158
 159 static GLuint translate_source( GLenum src )
 160 {
 161    switch (src) {
 162    case GL_TEXTURE: return SRC_TEXTURE;
 163    case GL_TEXTURE0:
 164    case GL_TEXTURE1:
 165    case GL_TEXTURE2:
 166    case GL_TEXTURE3:
 167    case GL_TEXTURE4:
 168    case GL_TEXTURE5:
 169    case GL_TEXTURE6:
 170    case GL_TEXTURE7: return SRC_TEXTURE0 + (src - GL_TEXTURE0);
 171    case GL_CONSTANT: return SRC_CONSTANT;
 172    case GL_PRIMARY_COLOR: return SRC_PRIMARY_COLOR;
 173    case GL_PREVIOUS: return SRC_PREVIOUS;
 174    case GL_ZERO:
 175       return SRC_ZERO;
 176    default:
 177       assert(0);
 178       return SRC_UNKNOWN;
 179    }
 180 }
 181
 182 #define MODE_REPLACE                     0  /* r = a0 */
 183 #define MODE_MODULATE                    1  /* r = a0 * a1 */
 184 #define MODE_ADD                         2  /* r = a0 + a1 */
 185 #define MODE_ADD_SIGNED                  3  /* r = a0 + a1 - 0.5 */
 186 #define MODE_INTERPOLATE                 4  /* r = a0 * a2 + a1 * (1 - a2) */
 187 #define MODE_SUBTRACT                    5  /* r = a0 - a1 */
 188 #define MODE_DOT3_RGB                    6  /* r = a0 . a1 */
 189 #define MODE_DOT3_RGB_EXT                7  /* r = a0 . a1 */
 190 #define MODE_DOT3_RGBA                   8  /* r = a0 . a1 */
 191 #define MODE_DOT3_RGBA_EXT               9  /* r = a0 . a1 */
 192 #define MODE_MODULATE_ADD_ATI           10  /* r = a0 * a2 + a1 */
 193 #define MODE_MODULATE_SIGNED_ADD_ATI    11  /* r = a0 * a2 + a1 - 0.5 */
 194 #define MODE_MODULATE_SUBTRACT_ATI      12  /* r = a0 * a2 - a1 */
 195 #define MODE_ADD_PRODUCTS               13  /* r = a0 * a1 + a2 * a3 */
 196 #define MODE_ADD_PRODUCTS_SIGNED        14  /* r = a0 * a1 + a2 * a3 - 0.5 */
 197 #define MODE_BUMP_ENVMAP_ATI            15  /* special */
 198 #define MODE_UNKNOWN                    16
 199
 200 /**
 201  * Translate GL combiner state into a MODE_x value
 202  */
 203 static GLuint translate_mode( GLenum envMode, GLenum mode )
 204 {
 205    switch (mode) {
 206    case GL_REPLACE: return MODE_REPLACE;
 207    case GL_MODULATE: return MODE_MODULATE;
 208    case GL_ADD:
 209       if (envMode == GL_COMBINE4_NV)
 210          return MODE_ADD_PRODUCTS;
 211       else
 212          return MODE_ADD;
 213    case GL_ADD_SIGNED:
 214       if (envMode == GL_COMBINE4_NV)
 215          return MODE_ADD_PRODUCTS_SIGNED;
 216       else
 217          return MODE_ADD_SIGNED;
 218    case GL_INTERPOLATE: return MODE_INTERPOLATE;
 219    case GL_SUBTRACT: return MODE_SUBTRACT;
 220    case GL_DOT3_RGB: return MODE_DOT3_RGB;
 221    case GL_DOT3_RGB_EXT: return MODE_DOT3_RGB_EXT;
 222    case GL_DOT3_RGBA: return MODE_DOT3_RGBA;
 223    case GL_DOT3_RGBA_EXT: return MODE_DOT3_RGBA_EXT;
 224    case GL_MODULATE_ADD_ATI: return MODE_MODULATE_ADD_ATI;
 225    case GL_MODULATE_SIGNED_ADD_ATI: return MODE_MODULATE_SIGNED_ADD_ATI;
 226    case GL_MODULATE_SUBTRACT_ATI: return MODE_MODULATE_SUBTRACT_ATI;
 227    case GL_BUMP_ENVMAP_ATI: return MODE_BUMP_ENVMAP_ATI;
 228    default:
 229       assert(0);
 230       return MODE_UNKNOWN;
 231    }
 232 }
 233
 234 #define TEXTURE_UNKNOWN_INDEX 7
 235 static GLuint translate_tex_src_bit( GLbitfield bit )
 236 {
 237    /* make sure number of switch cases is correct */
 238    assert(NUM_TEXTURE_TARGETS == 7);
 239    switch (bit) {
 240    case TEXTURE_1D_BIT:   return TEXTURE_1D_INDEX;
 241    case TEXTURE_2D_BIT:   return TEXTURE_2D_INDEX;
 242    case TEXTURE_RECT_BIT: return TEXTURE_RECT_INDEX;
 243    case TEXTURE_3D_BIT:   return TEXTURE_3D_INDEX;
 244    case TEXTURE_CUBE_BIT: return TEXTURE_CUBE_INDEX;
 245    case TEXTURE_1D_ARRAY_BIT: return TEXTURE_1D_ARRAY_INDEX;
 246    case TEXTURE_2D_ARRAY_BIT: return TEXTURE_2D_ARRAY_INDEX;
 247    default:
 248       assert(0);
 249       return TEXTURE_UNKNOWN_INDEX;
 250    }
 251 }
 252
 253 #define VERT_BIT_TEX_ANY    (0xff << VERT_ATTRIB_TEX0)
 254 #define VERT_RESULT_TEX_ANY (0xff << VERT_RESULT_TEX0)
 255
 256 /**
 257  * Identify all possible varying inputs.  The fragment program will
 258  * never reference non-varying inputs, but will track them via state
 259  * constants instead.
 260  *
 261  * This function figures out all the inputs that the fragment program
 262  * has access to.  The bitmask is later reduced to just those which
 263  * are actually referenced.
 264  */
 265 static GLbitfield get_fp_input_mask( GLcontext *ctx )
 266 {
 267    const GLboolean vertexShader = (ctx->Shader.CurrentProgram &&
 268                                    ctx->Shader.CurrentProgram->VertexProgram);
 269    const GLboolean vertexProgram = ctx->VertexProgram._Enabled;
 270    GLbitfield fp_inputs = 0x0;
 271
 272    if (ctx->VertexProgram._Overriden) {
 273       /* Somebody's messing with the vertex program and we don't have
 274        * a clue what's happening.  Assume that it could be producing
 275        * all possible outputs.
 276        */
 277       fp_inputs = ~0;
 278    }
 279    else if (ctx->RenderMode == GL_FEEDBACK) {
 280       fp_inputs = (FRAG_BIT_COL0 | FRAG_BIT_TEX0);
 281    }
 282    else if (!(vertexProgram || vertexShader) ||
 283             !ctx->VertexProgram._Current) {
 284       /* Fixed function vertex logic */
 285       GLbitfield varying_inputs = ctx->varying_vp_inputs;
 286
 287       /* These get generated in the setup routine regardless of the
 288        * vertex program:
 289        */
 290       if (ctx->Point.PointSprite)
 291          varying_inputs |= FRAG_BITS_TEX_ANY;
 292
 293       /* First look at what values may be computed by the generated
 294        * vertex program:
 295        */
 296       if (ctx->Light.Enabled) {
 297          fp_inputs |= FRAG_BIT_COL0;
 298
 299          if (ctx->_TriangleCaps & DD_SEPARATE_SPECULAR)
 300             fp_inputs |= FRAG_BIT_COL1;
 301       }
 302
 303       fp_inputs |= (ctx->Texture._TexGenEnabled |
 304                     ctx->Texture._TexMatEnabled) << FRAG_ATTRIB_TEX0;
 305
 306       /* Then look at what might be varying as a result of enabled
 307        * arrays, etc:
 308        */
 309       if (varying_inputs & VERT_BIT_COLOR0) fp_inputs |= FRAG_BIT_COL0;
 310       if (varying_inputs & VERT_BIT_COLOR1) fp_inputs |= FRAG_BIT_COL1;
 311
 312       fp_inputs |= (((varying_inputs & VERT_BIT_TEX_ANY) >> VERT_ATTRIB_TEX0)
 313                     << FRAG_ATTRIB_TEX0);
 314
 315    }
 316    else {
 317       /* calculate from vp->outputs */
 318       struct gl_vertex_program *vprog;
 319       GLbitfield vp_outputs;
 320
 321       /* Choose GLSL vertex shader over ARB vertex program.  Need this
 322        * since vertex shader state validation comes after fragment state
 323        * validation (see additional comments in state.c).
 324        */
 325       if (vertexShader)
 326          vprog = ctx->Shader.CurrentProgram->VertexProgram;
 327       else
 328          vprog = ctx->VertexProgram._Current;
 329
 330       vp_outputs = vprog->Base.OutputsWritten;
 331
 332       /* These get generated in the setup routine regardless of the
 333        * vertex program:
 334        */
 335       if (ctx->Point.PointSprite)
 336          vp_outputs |= FRAG_BITS_TEX_ANY;
 337
 338       if (vp_outputs & (1 << VERT_RESULT_COL0)) fp_inputs |= FRAG_BIT_COL0;
 339       if (vp_outputs & (1 << VERT_RESULT_COL1)) fp_inputs |= FRAG_BIT_COL1;
 340
 341       fp_inputs |= (((vp_outputs & VERT_RESULT_TEX_ANY) >> VERT_RESULT_TEX0)
 342                     << FRAG_ATTRIB_TEX0);
 343    }
 344
 345    return fp_inputs;
 346 }
 347
 348
 349 /**
 350  * Examine current texture environment state and generate a unique
 351  * key to identify it.
 352  */
 353 static void make_state_key( GLcontext *ctx,  struct state_key *key )
 354 {
 355    GLuint i, j;
 356    GLbitfield inputs_referenced = FRAG_BIT_COL0;
 357    GLbitfield inputs_available = get_fp_input_mask( ctx );
 358
 359    memset(key, 0, sizeof(*key));
 360
 361    for (i = 0; i < ctx->Const.MaxTextureUnits; i++) {
 362       const struct gl_texture_unit *texUnit = &ctx->Texture.Unit[i];
 363       GLenum format;
 364
 365       if (!texUnit->_ReallyEnabled || !texUnit->Enabled)
 366          continue;
 367
 368       format = texUnit->_Current->Image[0][texUnit->_Current->BaseLevel]->_BaseFormat;
 369
 370       key->unit[i].enabled = 1;
 371       key->enabled_units |= (1<<i);
 372       key->nr_enabled_units = i+1;
 373       inputs_referenced |= FRAG_BIT_TEX(i);
 374
 375       key->unit[i].source_index =
 376          translate_tex_src_bit(texUnit->_ReallyEnabled);
 377       key->unit[i].shadow = ((texUnit->_Current->CompareMode == GL_COMPARE_R_TO_TEXTURE) &&
 378                              ((format == GL_DEPTH_COMPONENT) ||
 379                               (format == GL_DEPTH_STENCIL_EXT)));
 380
 381       key->unit[i].NumArgsRGB = texUnit->_CurrentCombine->_NumArgsRGB;
 382       key->unit[i].NumArgsA = texUnit->_CurrentCombine->_NumArgsA;
 383
 384       key->unit[i].ModeRGB =
 385          translate_mode(texUnit->EnvMode, texUnit->_CurrentCombine->ModeRGB);
 386       key->unit[i].ModeA =
 387          translate_mode(texUnit->EnvMode, texUnit->_CurrentCombine->ModeA);
 388
 389       key->unit[i].ScaleShiftRGB = texUnit->_CurrentCombine->ScaleShiftRGB;
 390       key->unit[i].ScaleShiftA = texUnit->_CurrentCombine->ScaleShiftA;
 391
 392       for (j = 0; j < MAX_TERMS; j++) {
 393          key->unit[i].OptRGB[j].Operand =
 394             translate_operand(texUnit->_CurrentCombine->OperandRGB[j]);
 395          key->unit[i].OptA[j].Operand =
 396             translate_operand(texUnit->_CurrentCombine->OperandA[j]);
 397          key->unit[i].OptRGB[j].Source =
 398             translate_source(texUnit->_CurrentCombine->SourceRGB[j]);
 399          key->unit[i].OptA[j].Source =
 400             translate_source(texUnit->_CurrentCombine->SourceA[j]);
 401       }
 402
 403       if (key->unit[i].ModeRGB == MODE_BUMP_ENVMAP_ATI) {
 404          /* requires some special translation */
 405          key->unit[i].NumArgsRGB = 2;
 406          key->unit[i].ScaleShiftRGB = 0;
 407          key->unit[i].OptRGB[0].Operand = OPR_SRC_COLOR;
 408          key->unit[i].OptRGB[0].Source = SRC_TEXTURE;
 409          key->unit[i].OptRGB[1].Operand = OPR_SRC_COLOR;
 410          key->unit[i].OptRGB[1].Source = texUnit->BumpTarget - GL_TEXTURE0 + SRC_TEXTURE0;
 411        }
 412    }
 413
 414    if (ctx->_TriangleCaps & DD_SEPARATE_SPECULAR) {
 415       key->separate_specular = 1;
 416       inputs_referenced |= FRAG_BIT_COL1;
 417    }
 418
 419    if (ctx->Fog.Enabled) {
 420       key->fog_enabled = 1;
 421       key->fog_mode = translate_fog_mode(ctx->Fog.Mode);
 422       inputs_referenced |= FRAG_BIT_FOGC; /* maybe */
 423    }
 424
 425    key->inputs_available = (inputs_available & inputs_referenced);
 426 }
 427
 428 /**
 429  * Use uregs to represent registers internally, translate to Mesa's
 430  * expected formats on emit.
 431  *
 432  * NOTE: These are passed by value extensively in this file rather
 433  * than as usual by pointer reference.  If this disturbs you, try
 434  * remembering they are just 32bits in size.
 435  *
 436  * GCC is smart enough to deal with these dword-sized structures in
 437  * much the same way as if I had defined them as dwords and was using
 438  * macros to access and set the fields.  This is much nicer and easier
 439  * to evolve.
 440  */
 441 struct ureg {
 442    GLuint file:4;
 443    GLuint idx:8;
 444    GLuint negatebase:1;
 445    GLuint abs:1;
 446    GLuint negateabs:1;
 447    GLuint swz:12;
 448    GLuint pad:5;
 449 };
 450
 451 static const struct ureg undef = {
 452    PROGRAM_UNDEFINED,
 453    ~0,
 454    0,
 455    0,
 456    0,
 457    0,
 458    0
 459 };
 460
 461
 462 /** State used to build the fragment program:
 463  */
 464 struct texenv_fragment_program {
 465    struct gl_fragment_program *program;
 466    GLcontext *ctx;
 467    struct state_key *state;
 468
 469    GLbitfield alu_temps;        /**< Track texture indirections, see spec. */
 470    GLbitfield temps_output;     /**< Track texture indirections, see spec. */
 471    GLbitfield temp_in_use;      /**< Tracks temporary regs which are in use. */
 472    GLboolean error;
 473
 474    struct ureg src_texture[MAX_TEXTURE_COORD_UNITS];
 475    /* Reg containing each texture unit's sampled texture color,
 476     * else undef.
 477     */
 478
 479    struct ureg texcoord_tex[MAX_TEXTURE_COORD_UNITS];
 480    /* Reg containing texcoord for a texture unit,
 481     * needed for bump mapping, else undef.
 482     */
 483
 484    struct ureg src_previous;    /**< Reg containing color from previous
 485                                  * stage.  May need to be decl'd.
 486                                  */
 487
 488    GLuint last_tex_stage;       /**< Number of last enabled texture unit */
 489
 490    struct ureg half;
 491    struct ureg one;
 492    struct ureg zero;
 493 };
 494
 495
 496
 497 static struct ureg make_ureg(GLuint file, GLuint idx)
 498 {
 499    struct ureg reg;
 500    reg.file = file;
 501    reg.idx = idx;
 502    reg.negatebase = 0;
 503    reg.abs = 0;
 504    reg.negateabs = 0;
 505    reg.swz = SWIZZLE_NOOP;
 506    reg.pad = 0;
 507    return reg;
 508 }
 509
 510 static struct ureg swizzle( struct ureg reg, int x, int y, int z, int w )
 511 {
 512    reg.swz = MAKE_SWIZZLE4(GET_SWZ(reg.swz, x),
 513                            GET_SWZ(reg.swz, y),
 514                            GET_SWZ(reg.swz, z),
 515                            GET_SWZ(reg.swz, w));
 516
 517    return reg;
 518 }
 519
 520 static struct ureg swizzle1( struct ureg reg, int x )
 521 {
 522    return swizzle(reg, x, x, x, x);
 523 }
 524
 525 static struct ureg negate( struct ureg reg )
 526 {
 527    reg.negatebase ^= 1;
 528    return reg;
 529 }
 530
 531 static GLboolean is_undef( struct ureg reg )
 532 {
 533    return reg.file == PROGRAM_UNDEFINED;
 534 }
 535
 536
 537 static struct ureg get_temp( struct texenv_fragment_program *p )
 538 {
 539    GLint bit;
 540
 541    /* First try and reuse temps which have been used already:
 542     */
 543    bit = _mesa_ffs( ~p->temp_in_use & p->alu_temps );
 544
 545    /* Then any unused temporary:
 546     */
 547    if (!bit)
 548       bit = _mesa_ffs( ~p->temp_in_use );
 549
 550    if (!bit) {
 551       _mesa_problem(NULL, "%s: out of temporaries\n", __FILE__);
 552       _mesa_exit(1);
 553    }
 554
 555    if ((GLuint) bit > p->program->Base.NumTemporaries)
 556       p->program->Base.NumTemporaries = bit;
 557
 558    p->temp_in_use |= 1<<(bit-1);
 559    return make_ureg(PROGRAM_TEMPORARY, (bit-1));
 560 }
 561
 562 static struct ureg get_tex_temp( struct texenv_fragment_program *p )
 563 {
 564    int bit;
 565
 566    /* First try to find available temp not previously used (to avoid
 567     * starting a new texture indirection).  According to the spec, the
 568     * ~p->temps_output isn't necessary, but will keep it there for
 569     * now:
 570     */
 571    bit = _mesa_ffs( ~p->temp_in_use & ~p->alu_temps & ~p->temps_output );
 572
 573    /* Then any unused temporary:
 574     */
 575    if (!bit)
 576       bit = _mesa_ffs( ~p->temp_in_use );
 577
 578    if (!bit) {
 579       _mesa_problem(NULL, "%s: out of temporaries\n", __FILE__);
 580       _mesa_exit(1);
 581    }
 582
 583    if ((GLuint) bit > p->program->Base.NumTemporaries)
 584       p->program->Base.NumTemporaries = bit;
 585
 586    p->temp_in_use |= 1<<(bit-1);
 587    return make_ureg(PROGRAM_TEMPORARY, (bit-1));
 588 }
 589
 590
 591 /** Mark a temp reg as being no longer allocatable. */
 592 static void reserve_temp( struct texenv_fragment_program *p, struct ureg r )
 593 {
 594    if (r.file == PROGRAM_TEMPORARY)
 595       p->temps_output |= (1 << r.idx);
 596 }
 597
 598
 599 static void release_temps(GLcontext *ctx, struct texenv_fragment_program *p )
 600 {
 601    GLuint max_temp = ctx->Const.FragmentProgram.MaxTemps;
 602
 603    /* KW: To support tex_env_crossbar, don't release the registers in
 604     * temps_output.
 605     */
 606    if (max_temp >= sizeof(int) * 8)
 607       p->temp_in_use = p->temps_output;
 608    else
 609       p->temp_in_use = ~((1<<max_temp)-1) | p->temps_output;
 610 }
 611
 612
 613 static struct ureg register_param5( struct texenv_fragment_program *p,
 614                                     GLint s0,
 615                                     GLint s1,
 616                                     GLint s2,
 617                                     GLint s3,
 618                                     GLint s4)
 619 {
 620    gl_state_index tokens[STATE_LENGTH];
 621    GLuint idx;
 622    tokens[0] = s0;
 623    tokens[1] = s1;
 624    tokens[2] = s2;
 625    tokens[3] = s3;
 626    tokens[4] = s4;
 627    idx = _mesa_add_state_reference( p->program->Base.Parameters, tokens );
 628    return make_ureg(PROGRAM_STATE_VAR, idx);
 629 }
 630
 631
 632 #define register_param1(p,s0)          register_param5(p,s0,0,0,0,0)
 633 #define register_param2(p,s0,s1)       register_param5(p,s0,s1,0,0,0)
 634 #define register_param3(p,s0,s1,s2)    register_param5(p,s0,s1,s2,0,0)
 635 #define register_param4(p,s0,s1,s2,s3) register_param5(p,s0,s1,s2,s3,0)
 636
 637 static GLuint frag_to_vert_attrib( GLuint attrib )
 638 {
 639    switch (attrib) {
 640    case FRAG_ATTRIB_COL0: return VERT_ATTRIB_COLOR0;
 641    case FRAG_ATTRIB_COL1: return VERT_ATTRIB_COLOR1;
 642    default:
 643       assert(attrib >= FRAG_ATTRIB_TEX0);
 644       assert(attrib <= FRAG_ATTRIB_TEX7);
 645       return attrib - FRAG_ATTRIB_TEX0 + VERT_ATTRIB_TEX0;
 646    }
 647 }
 648
 649
 650 static struct ureg register_input( struct texenv_fragment_program *p, GLuint input )
 651 {
 652    if (p->state->inputs_available & (1<<input)) {
 653       p->program->Base.InputsRead |= (1 << input);
 654       return make_ureg(PROGRAM_INPUT, input);
 655    }
 656    else {
 657       GLuint idx = frag_to_vert_attrib( input );
 658       return register_param3( p, STATE_INTERNAL, STATE_CURRENT_ATTRIB, idx );
 659    }
 660 }
 661
 662
 663 static void emit_arg( struct prog_src_register *reg,
 664                       struct ureg ureg )
 665 {
 666    reg->File = ureg.file;
 667    reg->Index = ureg.idx;
 668    reg->Swizzle = ureg.swz;
 669    reg->NegateBase = ureg.negatebase ? 0xf : 0x0;
 670    reg->Abs = ureg.abs;
 671    reg->NegateAbs = ureg.negateabs;
 672 }
 673
 674 static void emit_dst( struct prog_dst_register *dst,
 675                       struct ureg ureg, GLuint mask )
 676 {
 677    dst->File = ureg.file;
 678    dst->Index = ureg.idx;
 679    dst->WriteMask = mask;
 680    dst->CondMask = COND_TR;  /* always pass cond test */
 681    dst->CondSwizzle = SWIZZLE_NOOP;
 682 }
 683
 684 static struct prog_instruction *
 685 emit_op(struct texenv_fragment_program *p,
 686         enum prog_opcode op,
 687         struct ureg dest,
 688         GLuint mask,
 689         GLboolean saturate,
 690         struct ureg src0,
 691         struct ureg src1,
 692         struct ureg src2 )
 693 {
 694    GLuint nr = p->program->Base.NumInstructions++;
 695    struct prog_instruction *inst = &p->program->Base.Instructions[nr];
 696
 697    assert(nr < MAX_INSTRUCTIONS);
 698
 699    _mesa_init_instructions(inst, 1);
 700    inst->Opcode = op;
 701
 702    emit_arg( &inst->SrcReg[0], src0 );
 703    emit_arg( &inst->SrcReg[1], src1 );
 704    emit_arg( &inst->SrcReg[2], src2 );
 705
 706    inst->SaturateMode = saturate ? SATURATE_ZERO_ONE : SATURATE_OFF;
 707
 708    emit_dst( &inst->DstReg, dest, mask );
 709
 710 #if 0
 711    /* Accounting for indirection tracking:
 712     */
 713    if (dest.file == PROGRAM_TEMPORARY)
 714       p->temps_output |= 1 << dest.idx;
 715 #endif
 716
 717    return inst;
 718 }
 719
 720
 721 static struct ureg emit_arith( struct texenv_fragment_program *p,
 722                                enum prog_opcode op,
 723                                struct ureg dest,
 724                                GLuint mask,
 725                                GLboolean saturate,
 726                                struct ureg src0,
 727                                struct ureg src1,
 728                                struct ureg src2 )
 729 {
 730    emit_op(p, op, dest, mask, saturate, src0, src1, src2);
 731
 732    /* Accounting for indirection tracking:
 733     */
 734    if (src0.file == PROGRAM_TEMPORARY)
 735       p->alu_temps |= 1 << src0.idx;
 736
 737    if (!is_undef(src1) && src1.file == PROGRAM_TEMPORARY)
 738       p->alu_temps |= 1 << src1.idx;
 739
 740    if (!is_undef(src2) && src2.file == PROGRAM_TEMPORARY)
 741       p->alu_temps |= 1 << src2.idx;
 742
 743    if (dest.file == PROGRAM_TEMPORARY)
 744       p->alu_temps |= 1 << dest.idx;
 745
 746    p->program->Base.NumAluInstructions++;
 747    return dest;
 748 }
 749
 750 static struct ureg emit_texld( struct texenv_fragment_program *p,
 751                                enum prog_opcode op,
 752                                struct ureg dest,
 753                                GLuint destmask,
 754                                GLuint tex_unit,
 755                                GLuint tex_idx,
 756                                GLuint tex_shadow,
 757                                struct ureg coord )
 758 {
 759    struct prog_instruction *inst = emit_op( p, op,
 760                                           dest, destmask,
 761                                           GL_FALSE,     /* don't saturate? */
 762                                           coord,        /* arg 0? */
 763                                           undef,
 764                                           undef);
 765
 766    inst->TexSrcTarget = tex_idx;
 767    inst->TexSrcUnit = tex_unit;
 768    inst->TexShadow = tex_shadow;
 769
 770    p->program->Base.NumTexInstructions++;
 771
 772    /* Accounting for indirection tracking:
 773     */
 774    reserve_temp(p, dest);
 775
 776 #if 0
 777    /* Is this a texture indirection?
 778     */
 779    if ((coord.file == PROGRAM_TEMPORARY &&
 780         (p->temps_output & (1<<coord.idx))) ||
 781        (dest.file == PROGRAM_TEMPORARY &&
 782         (p->alu_temps & (1<<dest.idx)))) {
 783       p->program->Base.NumTexIndirections++;
 784       p->temps_output = 1<<coord.idx;
 785       p->alu_temps = 0;
 786       assert(0);                /* KW: texture env crossbar */
 787    }
 788 #endif
 789
 790    return dest;
 791 }
 792
 793
 794 static struct ureg register_const4f( struct texenv_fragment_program *p,
 795                                      GLfloat s0,
 796                                      GLfloat s1,
 797                                      GLfloat s2,
 798                                      GLfloat s3)
 799 {
 800    GLfloat values[4];
 801    GLuint idx, swizzle;
 802    struct ureg r;
 803    values[0] = s0;
 804    values[1] = s1;
 805    values[2] = s2;
 806    values[3] = s3;
 807    idx = _mesa_add_unnamed_constant( p->program->Base.Parameters, values, 4,
 808                                      &swizzle );
 809    r = make_ureg(PROGRAM_CONSTANT, idx);
 810    r.swz = swizzle;
 811    return r;
 812 }
 813
 814 #define register_scalar_const(p, s0)    register_const4f(p, s0, s0, s0, s0)
 815 #define register_const1f(p, s0)         register_const4f(p, s0, 0, 0, 1)
 816 #define register_const2f(p, s0, s1)     register_const4f(p, s0, s1, 0, 1)
 817 #define register_const3f(p, s0, s1, s2) register_const4f(p, s0, s1, s2, 1)
 818
 819
 820 static struct ureg get_one( struct texenv_fragment_program *p )
 821 {
 822    if (is_undef(p->one))
 823       p->one = register_scalar_const(p, 1.0);
 824    return p->one;
 825 }
 826
 827 static struct ureg get_half( struct texenv_fragment_program *p )
 828 {
 829    if (is_undef(p->half))
 830       p->half = register_scalar_const(p, 0.5);
 831    return p->half;
 832 }
 833
 834 static struct ureg get_zero( struct texenv_fragment_program *p )
 835 {
 836    if (is_undef(p->zero))
 837       p->zero = register_scalar_const(p, 0.0);
 838    return p->zero;
 839 }
 840
 841
 842 static void program_error( struct texenv_fragment_program *p, const char *msg )
 843 {
 844    _mesa_problem(NULL, msg);
 845    p->error = 1;
 846 }
 847
 848 static struct ureg get_source( struct texenv_fragment_program *p,
 849                                GLuint src, GLuint unit )
 850 {
 851    switch (src) {
 852    case SRC_TEXTURE:
 853       assert(!is_undef(p->src_texture[unit]));
 854       return p->src_texture[unit];
 855
 856    case SRC_TEXTURE0:
 857    case SRC_TEXTURE1:
 858    case SRC_TEXTURE2:
 859    case SRC_TEXTURE3:
 860    case SRC_TEXTURE4:
 861    case SRC_TEXTURE5:
 862    case SRC_TEXTURE6:
 863    case SRC_TEXTURE7:
 864       assert(!is_undef(p->src_texture[src - SRC_TEXTURE0]));
 865       return p->src_texture[src - SRC_TEXTURE0];
 866
 867    case SRC_CONSTANT:
 868       return register_param2(p, STATE_TEXENV_COLOR, unit);
 869
 870    case SRC_PRIMARY_COLOR:
 871       return register_input(p, FRAG_ATTRIB_COL0);
 872
 873    case SRC_ZERO:
 874       return get_zero(p);
 875
 876    case SRC_PREVIOUS:
 877       if (is_undef(p->src_previous))
 878          return register_input(p, FRAG_ATTRIB_COL0);
 879       else
 880          return p->src_previous;
 881
 882    default:
 883       assert(0);
 884    }
 885 }
 886
 887 static struct ureg emit_combine_source( struct texenv_fragment_program *p,
 888                                         GLuint mask,
 889                                         GLuint unit,
 890                                         GLuint source,
 891                                         GLuint operand )
 892 {
 893    struct ureg arg, src, one;
 894
 895    src = get_source(p, source, unit);
 896
 897    switch (operand) {
 898    case OPR_ONE_MINUS_SRC_COLOR:
 899       /* Get unused tmp,
 900        * Emit tmp = 1.0 - arg.xyzw
 901        */
 902       arg = get_temp( p );
 903       one = get_one( p );
 904       return emit_arith( p, OPCODE_SUB, arg, mask, 0, one, src, undef);
 905
 906    case OPR_SRC_ALPHA:
 907       if (mask == WRITEMASK_W)
 908          return src;
 909       else
 910          return swizzle1( src, SWIZZLE_W );
 911    case OPR_ONE_MINUS_SRC_ALPHA:
 912       /* Get unused tmp,
 913        * Emit tmp = 1.0 - arg.wwww
 914        */
 915       arg = get_temp(p);
 916       one = get_one(p);
 917       return emit_arith(p, OPCODE_SUB, arg, mask, 0,
 918                         one, swizzle1(src, SWIZZLE_W), undef);
 919    case OPR_ZERO:
 920       return get_zero(p);
 921    case OPR_ONE:
 922       return get_one(p);
 923    case OPR_SRC_COLOR:
 924       return src;
 925    default:
 926       assert(0);
 927       return src;
 928    }
 929 }
 930
 931 static GLboolean args_match( struct state_key *key, GLuint unit )
 932 {
 933    GLuint i, nr = key->unit[unit].NumArgsRGB;
 934
 935    for (i = 0 ; i < nr ; i++) {
 936       if (key->unit[unit].OptA[i].Source != key->unit[unit].OptRGB[i].Source)
 937          return GL_FALSE;
 938
 939       switch(key->unit[unit].OptA[i].Operand) {
 940       case OPR_SRC_ALPHA:
 941          switch(key->unit[unit].OptRGB[i].Operand) {
 942          case OPR_SRC_COLOR:
 943          case OPR_SRC_ALPHA:
 944             break;
 945          default:
 946             return GL_FALSE;
 947          }
 948          break;
 949       case OPR_ONE_MINUS_SRC_ALPHA:
 950          switch(key->unit[unit].OptRGB[i].Operand) {
 951          case OPR_ONE_MINUS_SRC_COLOR:
 952          case OPR_ONE_MINUS_SRC_ALPHA:
 953             break;
 954          default:
 955             return GL_FALSE;
 956          }
 957          break;
 958       default:
 959          return GL_FALSE;       /* impossible */
 960       }
 961    }
 962
 963    return GL_TRUE;
 964 }
 965
 966 static struct ureg emit_combine( struct texenv_fragment_program *p,
 967                                  struct ureg dest,
 968                                  GLuint mask,
 969                                  GLboolean saturate,
 970                                  GLuint unit,
 971                                  GLuint nr,
 972                                  GLuint mode,
 973                                  const struct mode_opt *opt)
 974 {
 975    struct ureg src[MAX_TERMS];
 976    struct ureg tmp, half;
 977    GLuint i;
 978
 979    assert(nr <= MAX_TERMS);
 980
 981    tmp = undef; /* silence warning (bug 5318) */
 982
 983    for (i = 0; i < nr; i++)
 984       src[i] = emit_combine_source( p, mask, unit, opt[i].Source, opt[i].Operand );
 985
 986    switch (mode) {
 987    case MODE_REPLACE:
 988       if (mask == WRITEMASK_XYZW && !saturate)
 989          return src[0];
 990       else
 991          return emit_arith( p, OPCODE_MOV, dest, mask, saturate, src[0], undef, undef );
 992    case MODE_MODULATE:
 993       return emit_arith( p, OPCODE_MUL, dest, mask, saturate,
 994                          src[0], src[1], undef );
 995    case MODE_ADD:
 996       return emit_arith( p, OPCODE_ADD, dest, mask, saturate,
 997                          src[0], src[1], undef );
 998    case MODE_ADD_SIGNED:
 999       /* tmp = arg0 + arg1
1000        * result = tmp - .5
1001        */
1002       half = get_half(p);
1003       tmp = get_temp( p );
1004       emit_arith( p, OPCODE_ADD, tmp, mask, 0, src[0], src[1], undef );
1005       emit_arith( p, OPCODE_SUB, dest, mask, saturate, tmp, half, undef );
1006       return dest;
1007    case MODE_INTERPOLATE:
1008       /* Arg0 * (Arg2) + Arg1 * (1-Arg2) -- note arguments are reordered:
1009        */
1010       return emit_arith( p, OPCODE_LRP, dest, mask, saturate, src[2], src[0], src[1] );
1011
1012    case MODE_SUBTRACT:
1013       return emit_arith( p, OPCODE_SUB, dest, mask, saturate, src[0], src[1], undef );
1014
1015    case MODE_DOT3_RGBA:
1016    case MODE_DOT3_RGBA_EXT:
1017    case MODE_DOT3_RGB_EXT:
1018    case MODE_DOT3_RGB: {
1019       struct ureg tmp0 = get_temp( p );
1020       struct ureg tmp1 = get_temp( p );
1021       struct ureg neg1 = register_scalar_const(p, -1);
1022       struct ureg two  = register_scalar_const(p, 2);
1023
1024       /* tmp0 = 2*src0 - 1
1025        * tmp1 = 2*src1 - 1
1026        *
1027        * dst = tmp0 dot3 tmp1
1028        */
1029       emit_arith( p, OPCODE_MAD, tmp0, WRITEMASK_XYZW, 0,
1030                   two, src[0], neg1);
1031
1032       if (_mesa_memcmp(&src[0], &src[1], sizeof(struct ureg)) == 0)
1033          tmp1 = tmp0;
1034       else
1035          emit_arith( p, OPCODE_MAD, tmp1, WRITEMASK_XYZW, 0,
1036                      two, src[1], neg1);
1037       emit_arith( p, OPCODE_DP3, dest, mask, saturate, tmp0, tmp1, undef);
1038       return dest;
1039    }
1040    case MODE_MODULATE_ADD_ATI:
1041       /* Arg0 * Arg2 + Arg1 */
1042       return emit_arith( p, OPCODE_MAD, dest, mask, saturate,
1043                          src[0], src[2], src[1] );
1044    case MODE_MODULATE_SIGNED_ADD_ATI: {
1045       /* Arg0 * Arg2 + Arg1 - 0.5 */
1046       struct ureg tmp0 = get_temp(p);
1047       half = get_half(p);
1048       emit_arith( p, OPCODE_MAD, tmp0, mask, 0, src[0], src[2], src[1] );
1049       emit_arith( p, OPCODE_SUB, dest, mask, saturate, tmp0, half, undef );
1050       return dest;
1051    }
1052    case MODE_MODULATE_SUBTRACT_ATI:
1053       /* Arg0 * Arg2 - Arg1 */
1054       emit_arith( p, OPCODE_MAD, dest, mask, 0, src[0], src[2], negate(src[1]) );
1055       return dest;
1056    case MODE_ADD_PRODUCTS:
1057       /* Arg0 * Arg1 + Arg2 * Arg3 */
1058       {
1059          struct ureg tmp0 = get_temp(p);
1060          emit_arith( p, OPCODE_MUL, tmp0, mask, 0, src[0], src[1], undef );
1061          emit_arith( p, OPCODE_MAD, dest, mask, saturate, src[2], src[3], tmp0 );
1062       }
1063       return dest;
1064    case MODE_ADD_PRODUCTS_SIGNED:
1065       /* Arg0 * Arg1 + Arg2 * Arg3 - 0.5 */
1066       {
1067          struct ureg tmp0 = get_temp(p);
1068          half = get_half(p);
1069          emit_arith( p, OPCODE_MUL, tmp0, mask, 0, src[0], src[1], undef );
1070          emit_arith( p, OPCODE_MAD, tmp0, mask, 0, src[2], src[3], tmp0 );
1071          emit_arith( p, OPCODE_SUB, dest, mask, saturate, tmp0, half, undef );
1072       }
1073       return dest;
1074    case MODE_BUMP_ENVMAP_ATI:
1075       /* special - not handled here */
1076       assert(0);
1077       return src[0];
1078    default:
1079       assert(0);
1080       return src[0];
1081    }
1082 }
1083
1084
1085 /**
1086  * Generate instructions for one texture unit's env/combiner mode.
1087  */
1088 static struct ureg
1089 emit_texenv(struct texenv_fragment_program *p, GLuint unit)
1090 {
1091    struct state_key *key = p->state;
1092    GLboolean saturate = (unit < p->last_tex_stage);
1093    GLuint rgb_shift, alpha_shift;
1094    struct ureg out, shift;
1095    struct ureg dest;
1096
1097    if (!key->unit[unit].enabled) {
1098       return get_source(p, SRC_PREVIOUS, 0);
1099    }
1100    if (key->unit[unit].ModeRGB == MODE_BUMP_ENVMAP_ATI) {
1101       /* this isn't really a env stage delivering a color and handled elsewhere */
1102       return get_source(p, SRC_PREVIOUS, 0);
1103    }
1104
1105    switch (key->unit[unit].ModeRGB) {
1106    case MODE_DOT3_RGB_EXT:
1107       alpha_shift = key->unit[unit].ScaleShiftA;
1108       rgb_shift = 0;
1109       break;
1110    case MODE_DOT3_RGBA_EXT:
1111       alpha_shift = 0;
1112       rgb_shift = 0;
1113       break;
1114    default:
1115       rgb_shift = key->unit[unit].ScaleShiftRGB;
1116       alpha_shift = key->unit[unit].ScaleShiftA;
1117       break;
1118    }
1119
1120    /* If this is the very last calculation, emit direct to output reg:
1121     */
1122    if (key->separate_specular ||
1123        unit != p->last_tex_stage ||
1124        alpha_shift ||
1125        rgb_shift)
1126       dest = get_temp( p );
1127    else
1128       dest = make_ureg(PROGRAM_OUTPUT, FRAG_RESULT_COLOR);
1129
1130    /* Emit the RGB and A combine ops
1131     */
1132    if (key->unit[unit].ModeRGB == key->unit[unit].ModeA &&
1133        args_match(key, unit)) {
1134       out = emit_combine( p, dest, WRITEMASK_XYZW, saturate,
1135                           unit,
1136                           key->unit[unit].NumArgsRGB,
1137                           key->unit[unit].ModeRGB,
1138                           key->unit[unit].OptRGB);
1139    }
1140    else if (key->unit[unit].ModeRGB == MODE_DOT3_RGBA_EXT ||
1141             key->unit[unit].ModeRGB == MODE_DOT3_RGBA) {
1142
1143       out = emit_combine( p, dest, WRITEMASK_XYZW, saturate,
1144                           unit,
1145                           key->unit[unit].NumArgsRGB,
1146                           key->unit[unit].ModeRGB,
1147                           key->unit[unit].OptRGB);
1148    }
1149    else {
1150       /* Need to do something to stop from re-emitting identical
1151        * argument calculations here:
1152        */
1153       out = emit_combine( p, dest, WRITEMASK_XYZ, saturate,
1154                           unit,
1155                           key->unit[unit].NumArgsRGB,
1156                           key->unit[unit].ModeRGB,
1157                           key->unit[unit].OptRGB);
1158       out = emit_combine( p, dest, WRITEMASK_W, saturate,
1159                           unit,
1160                           key->unit[unit].NumArgsA,
1161                           key->unit[unit].ModeA,
1162                           key->unit[unit].OptA);
1163    }
1164
1165    /* Deal with the final shift:
1166     */
1167    if (alpha_shift || rgb_shift) {
1168       if (rgb_shift == alpha_shift) {
1169          shift = register_scalar_const(p, (GLfloat)(1<<rgb_shift));
1170       }
1171       else {
1172          shift = register_const4f(p,
1173                                   (GLfloat)(1<<rgb_shift),
1174                                   (GLfloat)(1<<rgb_shift),
1175                                   (GLfloat)(1<<rgb_shift),
1176                                   (GLfloat)(1<<alpha_shift));
1177       }
1178       return emit_arith( p, OPCODE_MUL, dest, WRITEMASK_XYZW,
1179                          saturate, out, shift, undef );
1180    }
1181    else
1182       return out;
1183 }
1184
1185
1186 /**
1187  * Generate instruction for getting a texture source term.
1188  */
1189 static void load_texture( struct texenv_fragment_program *p, GLuint unit )
1190 {
1191    if (is_undef(p->src_texture[unit])) {
1192       GLuint texTarget = p->state->unit[unit].source_index;
1193       struct ureg texcoord;
1194       struct ureg tmp = get_tex_temp( p );
1195
1196       if (is_undef(p->texcoord_tex[unit])) {
1197          texcoord = register_input(p, FRAG_ATTRIB_TEX0+unit);
1198       }
1199       else {
1200          /* might want to reuse this reg for tex output actually */
1201          texcoord = p->texcoord_tex[unit];
1202       }
1203
1204       if (texTarget == TEXTURE_UNKNOWN_INDEX)
1205          program_error(p, "TexSrcBit");
1206
1207       /* TODO: Use D0_MASK_XY where possible.
1208        */
1209       if (p->state->unit[unit].enabled) {
1210          GLboolean shadow = GL_FALSE;
1211
1212          if (p->state->unit[unit].shadow) {
1213             p->program->Base.ShadowSamplers |= 1 << unit;
1214             shadow = GL_TRUE;
1215          }
1216
1217          p->src_texture[unit] = emit_texld( p, OPCODE_TXP,
1218                                             tmp, WRITEMASK_XYZW,
1219                                             unit, texTarget, shadow,
1220                                             texcoord );
1221
1222          p->program->Base.SamplersUsed |= (1 << unit);
1223          /* This identity mapping should already be in place
1224           * (see _mesa_init_program_struct()) but let's be safe.
1225           */
1226          p->program->Base.SamplerUnits[unit] = unit;
1227       }
1228       else
1229          p->src_texture[unit] = get_zero(p);
1230    }
1231 }
1232
1233 static GLboolean load_texenv_source( struct texenv_fragment_program *p,
1234                                      GLuint src, GLuint unit )
1235 {
1236    switch (src) {
1237    case SRC_TEXTURE:
1238       load_texture(p, unit);
1239       break;
1240
1241    case SRC_TEXTURE0:
1242    case SRC_TEXTURE1:
1243    case SRC_TEXTURE2:
1244    case SRC_TEXTURE3:
1245    case SRC_TEXTURE4:
1246    case SRC_TEXTURE5:
1247    case SRC_TEXTURE6:
1248    case SRC_TEXTURE7:
1249       load_texture(p, src - SRC_TEXTURE0);
1250       break;
1251
1252    default:
1253       /* not a texture src - do nothing */
1254       break;
1255    }
1256
1257    return GL_TRUE;
1258 }
1259
1260
1261 /**
1262  * Generate instructions for loading all texture source terms.
1263  */
1264 static GLboolean
1265 load_texunit_sources( struct texenv_fragment_program *p, int unit )
1266 {
1267    struct state_key *key = p->state;
1268    GLuint i;
1269
1270    for (i = 0; i < key->unit[unit].NumArgsRGB; i++) {
1271       load_texenv_source( p, key->unit[unit].OptRGB[i].Source, unit );
1272    }
1273
1274    for (i = 0; i < key->unit[unit].NumArgsA; i++) {
1275       load_texenv_source( p, key->unit[unit].OptA[i].Source, unit );
1276    }
1277
1278    return GL_TRUE;
1279 }
1280
1281 /**
1282  * Generate instructions for loading bump map textures.
1283  */
1284 static GLboolean
1285 load_texunit_bumpmap( struct texenv_fragment_program *p, int unit )
1286 {
1287    struct state_key *key = p->state;
1288    GLuint bumpedUnitNr = key->unit[unit].OptRGB[1].Source - SRC_TEXTURE0;
1289    struct ureg texcDst, bumpMapRes;
1290    struct ureg constdudvcolor = register_const4f(p, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
1291    struct ureg texcSrc = register_input(p, FRAG_ATTRIB_TEX0 + bumpedUnitNr);
1292    struct ureg rotMat0 = register_param3( p, STATE_INTERNAL, STATE_ROT_MATRIX_0, unit );
1293    struct ureg rotMat1 = register_param3( p, STATE_INTERNAL, STATE_ROT_MATRIX_1, unit );
1294
1295    load_texenv_source( p, unit + SRC_TEXTURE0, unit );
1296
1297    bumpMapRes = get_source(p, key->unit[unit].OptRGB[0].Source, unit);
1298    texcDst = get_tex_temp( p );
1299    p->texcoord_tex[bumpedUnitNr] = texcDst;
1300
1301    /* apply rot matrix and add coords to be available in next phase */
1302    /* dest = (Arg0.xxxx * rotMat0 + Arg1) + (Arg0.yyyy * rotMat1) */
1303    /* note only 2 coords are affected the rest are left unchanged (mul by 0) */
1304    emit_arith( p, OPCODE_MAD, texcDst, WRITEMASK_XYZW, 0,
1305                swizzle1(bumpMapRes, SWIZZLE_X), rotMat0, texcSrc );
1306    emit_arith( p, OPCODE_MAD, texcDst, WRITEMASK_XYZW, 0,
1307                swizzle1(bumpMapRes, SWIZZLE_Y), rotMat1, texcDst );
1308
1309    /* move 0,0,0,1 into bumpmap src if someone (crossbar) is foolish
1310       enough to access this later, should optimize away */
1311    emit_arith( p, OPCODE_MOV, bumpMapRes, WRITEMASK_XYZW, 0, constdudvcolor, undef, undef );
1312
1313    return GL_TRUE;
1314 }
1315
1316 /**
1317  * Generate a new fragment program which implements the context's
1318  * current texture env/combine mode.
1319  */
1320 static void
1321 create_new_program(GLcontext *ctx, struct state_key *key,
1322                    struct gl_fragment_program *program)
1323 {
1324    struct prog_instruction instBuffer[MAX_INSTRUCTIONS];
1325    struct texenv_fragment_program p;
1326    GLuint unit;
1327    struct ureg cf, out;
1328
1329    _mesa_memset(&p, 0, sizeof(p));
1330    p.ctx = ctx;
1331    p.state = key;
1332    p.program = program;
1333
1334    /* During code generation, use locally-allocated instruction buffer,
1335     * then alloc dynamic storage below.
1336     */
1337    p.program->Base.Instructions = instBuffer;
1338    p.program->Base.Target = GL_FRAGMENT_PROGRAM_ARB;
1339    p.program->Base.NumTexIndirections = 1;
1340    p.program->Base.NumTexInstructions = 0;
1341    p.program->Base.NumAluInstructions = 0;
1342    p.program->Base.String = NULL;
1343    p.program->Base.NumInstructions =
1344    p.program->Base.NumTemporaries =
1345    p.program->Base.NumParameters =
1346    p.program->Base.NumAttributes = p.program->Base.NumAddressRegs = 0;
1347    p.program->Base.Parameters = _mesa_new_parameter_list();
1348
1349    p.program->Base.InputsRead = 0;
1350    p.program->Base.OutputsWritten = 1 << FRAG_RESULT_COLOR;
1351
1352    for (unit = 0; unit < ctx->Const.MaxTextureUnits; unit++) {
1353       p.src_texture[unit] = undef;
1354       p.texcoord_tex[unit] = undef;
1355    }
1356
1357    p.src_previous = undef;
1358    p.half = undef;
1359    p.zero = undef;
1360    p.one = undef;
1361
1362    p.last_tex_stage = 0;
1363    release_temps(ctx, &p);
1364
1365    if (key->enabled_units) {
1366        GLboolean needbumpstage = GL_FALSE;
1367       /* Zeroth pass - bump map textures first */
1368       for (unit = 0 ; unit < ctx->Const.MaxTextureUnits ; unit++)
1369          if (key->unit[unit].enabled && key->unit[unit].ModeRGB == MODE_BUMP_ENVMAP_ATI) {
1370             needbumpstage = GL_TRUE;
1371             load_texunit_bumpmap( &p, unit );
1372          }
1373       if (needbumpstage)
1374          p.program->Base.NumTexIndirections++;
1375
1376       /* First pass - to support texture_env_crossbar, first identify
1377        * all referenced texture sources and emit texld instructions
1378        * for each:
1379        */
1380       for (unit = 0 ; unit < ctx->Const.MaxTextureUnits ; unit++)
1381          if (key->unit[unit].enabled) {
1382             load_texunit_sources( &p, unit );
1383             p.last_tex_stage = unit;
1384          }
1385
1386       /* Second pass - emit combine instructions to build final color:
1387        */
1388       for (unit = 0 ; unit < ctx->Const.MaxTextureUnits; unit++)
1389          if (key->enabled_units & (1<<unit)) {
1390             p.src_previous = emit_texenv( &p, unit );
1391             reserve_temp(&p, p.src_previous); /* don't re-use this temp reg */
1392             release_temps(ctx, &p);     /* release all temps */
1393          }
1394    }
1395
1396    cf = get_source( &p, SRC_PREVIOUS, 0 );
1397    out = make_ureg( PROGRAM_OUTPUT, FRAG_RESULT_COLOR );
1398
1399    if (key->separate_specular) {
1400       /* Emit specular add.
1401        */
1402       struct ureg s = register_input(&p, FRAG_ATTRIB_COL1);
1403       emit_arith( &p, OPCODE_ADD, out, WRITEMASK_XYZ, 0, cf, s, undef );
1404       emit_arith( &p, OPCODE_MOV, out, WRITEMASK_W, 0, cf, undef, undef );
1405    }
1406    else if (_mesa_memcmp(&cf, &out, sizeof(cf)) != 0) {
1407       /* Will wind up in here if no texture enabled or a couple of
1408        * other scenarios (GL_REPLACE for instance).
1409        */
1410       emit_arith( &p, OPCODE_MOV, out, WRITEMASK_XYZW, 0, cf, undef, undef );
1411    }
1412
1413    /* Finish up:
1414     */
1415    emit_arith( &p, OPCODE_END, undef, WRITEMASK_XYZW, 0, undef, undef, undef);
1416
1417    if (key->fog_enabled) {
1418       /* Pull fog mode from GLcontext, the value in the state key is
1419        * a reduced value and not what is expected in FogOption
1420        */
1421       p.program->FogOption = ctx->Fog.Mode;
1422       p.program->Base.InputsRead |= FRAG_BIT_FOGC; /* XXX new */
1423    } else
1424       p.program->FogOption = GL_NONE;
1425
1426    if (p.program->Base.NumTexIndirections > ctx->Const.FragmentProgram.MaxTexIndirections)
1427       program_error(&p, "Exceeded max nr indirect texture lookups");
1428
1429    if (p.program->Base.NumTexInstructions > ctx->Const.FragmentProgram.MaxTexInstructions)
1430       program_error(&p, "Exceeded max TEX instructions");
1431
1432    if (p.program->Base.NumAluInstructions > ctx->Const.FragmentProgram.MaxAluInstructions)
1433       program_error(&p, "Exceeded max ALU instructions");
1434
1435    ASSERT(p.program->Base.NumInstructions <= MAX_INSTRUCTIONS);
1436
1437    /* Allocate final instruction array */
1438    p.program->Base.Instructions
1439       = _mesa_alloc_instructions(p.program->Base.NumInstructions);
1440    if (!p.program->Base.Instructions) {
1441       _mesa_error(ctx, GL_OUT_OF_MEMORY,
1442                   "generating tex env program");
1443       return;
1444    }
1445    _mesa_copy_instructions(p.program->Base.Instructions, instBuffer,
1446                            p.program->Base.NumInstructions);
1447
1448    if (p.program->FogOption) {
1449       _mesa_append_fog_code(ctx, p.program);
1450       p.program->FogOption = GL_NONE;
1451    }
1452
1453
1454    /* Notify driver the fragment program has (actually) changed.
1455     */
1456    if (ctx->Driver.ProgramStringNotify) {
1457       ctx->Driver.ProgramStringNotify( ctx, GL_FRAGMENT_PROGRAM_ARB,
1458                                        &p.program->Base );
1459    }
1460
1461    if (DISASSEM) {
1462       _mesa_print_program(&p.program->Base);
1463       _mesa_printf("\n");
1464    }
1465 }
1466
1467
1468 /**
1469  * Return a fragment program which implements the current
1470  * fixed-function texture, fog and color-sum operations.
1471  */
1472 struct gl_fragment_program *
1473 _mesa_get_fixed_func_fragment_program(GLcontext *ctx)
1474 {
1475    struct gl_fragment_program *prog;
1476    struct state_key key;
1477
1478    make_state_key(ctx, &key);
1479
1480    prog = (struct gl_fragment_program *)
1481       _mesa_search_program_cache(ctx->FragmentProgram.Cache,
1482                                  &key, sizeof(key));
1483
1484    if (!prog) {
1485       prog = (struct gl_fragment_program *)
1486          ctx->Driver.NewProgram(ctx, GL_FRAGMENT_PROGRAM_ARB, 0);
1487
1488       create_new_program(ctx, &key, prog);
1489
1490       _mesa_program_cache_insert(ctx, ctx->FragmentProgram.Cache,
1491                                  &key, sizeof(key), &prog->Base);
1492    }
1493
1494    return prog;
1495 }