OSDN Git Service

intel/fs: Bail in optimize_extract_to_float if we have modifiers
[android-x86/external-mesa.git] / src / intel / compiler / brw_fs_nir.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 #include "compiler/glsl/ir.h"
25 #include "brw_fs.h"
26 #include "brw_fs_surface_builder.h"
27 #include "brw_nir.h"
28 #include "util/u_math.h"
29
30 using namespace brw;
31 using namespace brw::surface_access;
32
33 void
34 fs_visitor::emit_nir_code()
35 {
36    /* emit the arrays used for inputs and outputs - load/store intrinsics will
37     * be converted to reads/writes of these arrays
38     */
39    nir_setup_outputs();
40    nir_setup_uniforms();
41    nir_emit_system_values();
42
43    nir_emit_impl(nir_shader_get_entrypoint((nir_shader *)nir));
44 }
45
46 void
47 fs_visitor::nir_setup_outputs()
48 {
49    if (stage == MESA_SHADER_TESS_CTRL || stage == MESA_SHADER_FRAGMENT)
50       return;
51
52    unsigned vec4s[VARYING_SLOT_TESS_MAX] = { 0, };
53
54    /* Calculate the size of output registers in a separate pass, before
55     * allocating them.  With ARB_enhanced_layouts, multiple output variables
56     * may occupy the same slot, but have different type sizes.
57     */
58    nir_foreach_variable(var, &nir->outputs) {
59       const int loc = var->data.driver_location;
60       const unsigned var_vec4s =
61          var->data.compact ? DIV_ROUND_UP(glsl_get_length(var->type), 4)
62                            : type_size_vec4(var->type);
63       vec4s[loc] = MAX2(vec4s[loc], var_vec4s);
64    }
65
66    for (unsigned loc = 0; loc < ARRAY_SIZE(vec4s);) {
67       if (vec4s[loc] == 0) {
68          loc++;
69          continue;
70       }
71
72       unsigned reg_size = vec4s[loc];
73
74       /* Check if there are any ranges that start within this range and extend
75        * past it. If so, include them in this allocation.
76        */
77       for (unsigned i = 1; i < reg_size; i++)
78          reg_size = MAX2(vec4s[i + loc] + i, reg_size);
79
80       fs_reg reg = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_F, 4 * reg_size);
81       for (unsigned i = 0; i < reg_size; i++)
82          outputs[loc + i] = offset(reg, bld, 4 * i);
83
84       loc += reg_size;
85    }
86 }
87
88 void
89 fs_visitor::nir_setup_uniforms()
90 {
91    /* Only the first compile gets to set up uniforms. */
92    if (push_constant_loc) {
93       assert(pull_constant_loc);
94       return;
95    }
96
97    uniforms = nir->num_uniforms / 4;
98
99    if (stage == MESA_SHADER_COMPUTE) {
100       /* Add a uniform for the thread local id.  It must be the last uniform
101        * on the list.
102        */
103       assert(uniforms == prog_data->nr_params);
104       uint32_t *param = brw_stage_prog_data_add_params(prog_data, 1);
105       *param = BRW_PARAM_BUILTIN_SUBGROUP_ID;
106       subgroup_id = fs_reg(UNIFORM, uniforms++, BRW_REGISTER_TYPE_UD);
107    }
108 }
109
110 static bool
111 emit_system_values_block(nir_block *block, fs_visitor *v)
112 {
113    fs_reg *reg;
114
115    nir_foreach_instr(instr, block) {
116       if (instr->type != nir_instr_type_intrinsic)
117          continue;
118
119       nir_intrinsic_instr *intrin = nir_instr_as_intrinsic(instr);
120       switch (intrin->intrinsic) {
121       case nir_intrinsic_load_vertex_id:
122       case nir_intrinsic_load_base_vertex:
123          unreachable("should be lowered by nir_lower_system_values().");
124
125       case nir_intrinsic_load_vertex_id_zero_base:
126       case nir_intrinsic_load_is_indexed_draw:
127       case nir_intrinsic_load_first_vertex:
128       case nir_intrinsic_load_instance_id:
129       case nir_intrinsic_load_base_instance:
130       case nir_intrinsic_load_draw_id:
131          unreachable("should be lowered by brw_nir_lower_vs_inputs().");
132
133       case nir_intrinsic_load_invocation_id:
134          if (v->stage == MESA_SHADER_TESS_CTRL)
135             break;
136          assert(v->stage == MESA_SHADER_GEOMETRY);
137          reg = &v->nir_system_values[SYSTEM_VALUE_INVOCATION_ID];
138          if (reg->file == BAD_FILE) {
139             const fs_builder abld = v->bld.annotate("gl_InvocationID", NULL);
140             fs_reg g1(retype(brw_vec8_grf(1, 0), BRW_REGISTER_TYPE_UD));
141             fs_reg iid = abld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 1);
142             abld.SHR(iid, g1, brw_imm_ud(27u));
143             *reg = iid;
144          }
145          break;
146
147       case nir_intrinsic_load_sample_pos:
148          assert(v->stage == MESA_SHADER_FRAGMENT);
149          reg = &v->nir_system_values[SYSTEM_VALUE_SAMPLE_POS];
150          if (reg->file == BAD_FILE)
151             *reg = *v->emit_samplepos_setup();
152          break;
153
154       case nir_intrinsic_load_sample_id:
155          assert(v->stage == MESA_SHADER_FRAGMENT);
156          reg = &v->nir_system_values[SYSTEM_VALUE_SAMPLE_ID];
157          if (reg->file == BAD_FILE)
158             *reg = *v->emit_sampleid_setup();
159          break;
160
161       case nir_intrinsic_load_sample_mask_in:
162          assert(v->stage == MESA_SHADER_FRAGMENT);
163          assert(v->devinfo->gen >= 7);
164          reg = &v->nir_system_values[SYSTEM_VALUE_SAMPLE_MASK_IN];
165          if (reg->file == BAD_FILE)
166             *reg = *v->emit_samplemaskin_setup();
167          break;
168
169       case nir_intrinsic_load_work_group_id:
170          assert(v->stage == MESA_SHADER_COMPUTE);
171          reg = &v->nir_system_values[SYSTEM_VALUE_WORK_GROUP_ID];
172          if (reg->file == BAD_FILE)
173             *reg = *v->emit_cs_work_group_id_setup();
174          break;
175
176       case nir_intrinsic_load_helper_invocation:
177          assert(v->stage == MESA_SHADER_FRAGMENT);
178          reg = &v->nir_system_values[SYSTEM_VALUE_HELPER_INVOCATION];
179          if (reg->file == BAD_FILE) {
180             const fs_builder abld =
181                v->bld.annotate("gl_HelperInvocation", NULL);
182
183             /* On Gen6+ (gl_HelperInvocation is only exposed on Gen7+) the
184              * pixel mask is in g1.7 of the thread payload.
185              *
186              * We move the per-channel pixel enable bit to the low bit of each
187              * channel by shifting the byte containing the pixel mask by the
188              * vector immediate 0x76543210UV.
189              *
190              * The region of <1,8,0> reads only 1 byte (the pixel masks for
191              * subspans 0 and 1) in SIMD8 and an additional byte (the pixel
192              * masks for 2 and 3) in SIMD16.
193              */
194             fs_reg shifted = abld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UW, 1);
195
196             for (unsigned i = 0; i < DIV_ROUND_UP(v->dispatch_width, 16); i++) {
197                const fs_builder hbld = abld.group(MIN2(16, v->dispatch_width), i);
198                hbld.SHR(offset(shifted, hbld, i),
199                         stride(retype(brw_vec1_grf(1 + i, 7),
200                                       BRW_REGISTER_TYPE_UB),
201                                1, 8, 0),
202                         brw_imm_v(0x76543210));
203             }
204
205             /* A set bit in the pixel mask means the channel is enabled, but
206              * that is the opposite of gl_HelperInvocation so we need to invert
207              * the mask.
208              *
209              * The negate source-modifier bit of logical instructions on Gen8+
210              * performs 1's complement negation, so we can use that instead of
211              * a NOT instruction.
212              */
213             fs_reg inverted = negate(shifted);
214             if (v->devinfo->gen < 8) {
215                inverted = abld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UW);
216                abld.NOT(inverted, shifted);
217             }
218
219             /* We then resolve the 0/1 result to 0/~0 boolean values by ANDing
220              * with 1 and negating.
221              */
222             fs_reg anded = abld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 1);
223             abld.AND(anded, inverted, brw_imm_uw(1));
224
225             fs_reg dst = abld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_D, 1);
226             abld.MOV(dst, negate(retype(anded, BRW_REGISTER_TYPE_D)));
227             *reg = dst;
228          }
229          break;
230
231       default:
232          break;
233       }
234    }
235
236    return true;
237 }
238
239 void
240 fs_visitor::nir_emit_system_values()
241 {
242    nir_system_values = ralloc_array(mem_ctx, fs_reg, SYSTEM_VALUE_MAX);
243    for (unsigned i = 0; i < SYSTEM_VALUE_MAX; i++) {
244       nir_system_values[i] = fs_reg();
245    }
246
247    /* Always emit SUBGROUP_INVOCATION.  Dead code will clean it up if we
248     * never end up using it.
249     */
250    {
251       const fs_builder abld = bld.annotate("gl_SubgroupInvocation", NULL);
252       fs_reg &reg = nir_system_values[SYSTEM_VALUE_SUBGROUP_INVOCATION];
253       reg = abld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UW);
254
255       const fs_builder allbld8 = abld.group(8, 0).exec_all();
256       allbld8.MOV(reg, brw_imm_v(0x76543210));
257       if (dispatch_width > 8)
258          allbld8.ADD(byte_offset(reg, 16), reg, brw_imm_uw(8u));
259       if (dispatch_width > 16) {
260          const fs_builder allbld16 = abld.group(16, 0).exec_all();
261          allbld16.ADD(byte_offset(reg, 32), reg, brw_imm_uw(16u));
262       }
263    }
264
265    nir_function_impl *impl = nir_shader_get_entrypoint((nir_shader *)nir);
266    nir_foreach_block(block, impl)
267       emit_system_values_block(block, this);
268 }
269
270 /*
271  * Returns a type based on a reference_type (word, float, half-float) and a
272  * given bit_size.
273  *
274  * Reference BRW_REGISTER_TYPE are HF,F,DF,W,D,UW,UD.
275  *
276  * @FIXME: 64-bit return types are always DF on integer types to maintain
277  * compability with uses of DF previously to the introduction of int64
278  * support.
279  */
280 static brw_reg_type
281 brw_reg_type_from_bit_size(const unsigned bit_size,
282                            const brw_reg_type reference_type)
283 {
284    switch(reference_type) {
285    case BRW_REGISTER_TYPE_HF:
286    case BRW_REGISTER_TYPE_F:
287    case BRW_REGISTER_TYPE_DF:
288       switch(bit_size) {
289       case 16:
290          return BRW_REGISTER_TYPE_HF;
291       case 32:
292          return BRW_REGISTER_TYPE_F;
293       case 64:
294          return BRW_REGISTER_TYPE_DF;
295       default:
296          unreachable("Invalid bit size");
297       }
298    case BRW_REGISTER_TYPE_B:
299    case BRW_REGISTER_TYPE_W:
300    case BRW_REGISTER_TYPE_D:
301    case BRW_REGISTER_TYPE_Q:
302       switch(bit_size) {
303       case 8:
304          return BRW_REGISTER_TYPE_B;
305       case 16:
306          return BRW_REGISTER_TYPE_W;
307       case 32:
308          return BRW_REGISTER_TYPE_D;
309       case 64:
310          return BRW_REGISTER_TYPE_Q;
311       default:
312          unreachable("Invalid bit size");
313       }
314    case BRW_REGISTER_TYPE_UB:
315    case BRW_REGISTER_TYPE_UW:
316    case BRW_REGISTER_TYPE_UD:
317    case BRW_REGISTER_TYPE_UQ:
318       switch(bit_size) {
319       case 8:
320          return BRW_REGISTER_TYPE_UB;
321       case 16:
322          return BRW_REGISTER_TYPE_UW;
323       case 32:
324          return BRW_REGISTER_TYPE_UD;
325       case 64:
326          return BRW_REGISTER_TYPE_UQ;
327       default:
328          unreachable("Invalid bit size");
329       }
330    default:
331       unreachable("Unknown type");
332    }
333 }
334
335 void
336 fs_visitor::nir_emit_impl(nir_function_impl *impl)
337 {
338    nir_locals = ralloc_array(mem_ctx, fs_reg, impl->reg_alloc);
339    for (unsigned i = 0; i < impl->reg_alloc; i++) {
340       nir_locals[i] = fs_reg();
341    }
342
343    foreach_list_typed(nir_register, reg, node, &impl->registers) {
344       unsigned array_elems =
345          reg->num_array_elems == 0 ? 1 : reg->num_array_elems;
346       unsigned size = array_elems * reg->num_components;
347       const brw_reg_type reg_type =
348          brw_reg_type_from_bit_size(reg->bit_size, BRW_REGISTER_TYPE_F);
349       nir_locals[reg->index] = bld.vgrf(reg_type, size);
350    }
351
352    nir_ssa_values = reralloc(mem_ctx, nir_ssa_values, fs_reg,
353                              impl->ssa_alloc);
354
355    nir_emit_cf_list(&impl->body);
356 }
357
358 void
359 fs_visitor::nir_emit_cf_list(exec_list *list)
360 {
361    exec_list_validate(list);
362    foreach_list_typed(nir_cf_node, node, node, list) {
363       switch (node->type) {
364       case nir_cf_node_if:
365          nir_emit_if(nir_cf_node_as_if(node));
366          break;
367
368       case nir_cf_node_loop:
369          nir_emit_loop(nir_cf_node_as_loop(node));
370          break;
371
372       case nir_cf_node_block:
373          nir_emit_block(nir_cf_node_as_block(node));
374          break;
375
376       default:
377          unreachable("Invalid CFG node block");
378       }
379    }
380 }
381
382 void
383 fs_visitor::nir_emit_if(nir_if *if_stmt)
384 {
385    /* first, put the condition into f0 */
386    fs_inst *inst = bld.MOV(bld.null_reg_d(),
387                             retype(get_nir_src(if_stmt->condition),
388                                    BRW_REGISTER_TYPE_D));
389    inst->conditional_mod = BRW_CONDITIONAL_NZ;
390
391    bld.IF(BRW_PREDICATE_NORMAL);
392
393    nir_emit_cf_list(&if_stmt->then_list);
394
395    /* note: if the else is empty, dead CF elimination will remove it */
396    bld.emit(BRW_OPCODE_ELSE);
397
398    nir_emit_cf_list(&if_stmt->else_list);
399
400    bld.emit(BRW_OPCODE_ENDIF);
401
402    if (devinfo->gen < 7)
403       limit_dispatch_width(16, "Non-uniform control flow unsupported "
404                            "in SIMD32 mode.");
405 }
406
407 void
408 fs_visitor::nir_emit_loop(nir_loop *loop)
409 {
410    bld.emit(BRW_OPCODE_DO);
411
412    nir_emit_cf_list(&loop->body);
413
414    bld.emit(BRW_OPCODE_WHILE);
415
416    if (devinfo->gen < 7)
417       limit_dispatch_width(16, "Non-uniform control flow unsupported "
418                            "in SIMD32 mode.");
419 }
420
421 void
422 fs_visitor::nir_emit_block(nir_block *block)
423 {
424    nir_foreach_instr(instr, block) {
425       nir_emit_instr(instr);
426    }
427 }
428
429 void
430 fs_visitor::nir_emit_instr(nir_instr *instr)
431 {
432    const fs_builder abld = bld.annotate(NULL, instr);
433
434    switch (instr->type) {
435    case nir_instr_type_alu:
436       nir_emit_alu(abld, nir_instr_as_alu(instr));
437       break;
438
439    case nir_instr_type_deref:
440       /* Derefs can exist for images but they do nothing */
441       break;
442
443    case nir_instr_type_intrinsic:
444       switch (stage) {
445       case MESA_SHADER_VERTEX:
446          nir_emit_vs_intrinsic(abld, nir_instr_as_intrinsic(instr));
447          break;
448       case MESA_SHADER_TESS_CTRL:
449          nir_emit_tcs_intrinsic(abld, nir_instr_as_intrinsic(instr));
450          break;
451       case MESA_SHADER_TESS_EVAL:
452          nir_emit_tes_intrinsic(abld, nir_instr_as_intrinsic(instr));
453          break;
454       case MESA_SHADER_GEOMETRY:
455          nir_emit_gs_intrinsic(abld, nir_instr_as_intrinsic(instr));
456          break;
457       case MESA_SHADER_FRAGMENT:
458          nir_emit_fs_intrinsic(abld, nir_instr_as_intrinsic(instr));
459          break;
460       case MESA_SHADER_COMPUTE:
461          nir_emit_cs_intrinsic(abld, nir_instr_as_intrinsic(instr));
462          break;
463       default:
464          unreachable("unsupported shader stage");
465       }
466       break;
467
468    case nir_instr_type_tex:
469       nir_emit_texture(abld, nir_instr_as_tex(instr));
470       break;
471
472    case nir_instr_type_load_const:
473       nir_emit_load_const(abld, nir_instr_as_load_const(instr));
474       break;
475
476    case nir_instr_type_ssa_undef:
477       /* We create a new VGRF for undefs on every use (by handling
478        * them in get_nir_src()), rather than for each definition.
479        * This helps register coalescing eliminate MOVs from undef.
480        */
481       break;
482
483    case nir_instr_type_jump:
484       nir_emit_jump(abld, nir_instr_as_jump(instr));
485       break;
486
487    default:
488       unreachable("unknown instruction type");
489    }
490 }
491
492 /**
493  * Recognizes a parent instruction of nir_op_extract_* and changes the type to
494  * match instr.
495  */
496 bool
497 fs_visitor::optimize_extract_to_float(nir_alu_instr *instr,
498                                       const fs_reg &result)
499 {
500    if (!instr->src[0].src.is_ssa ||
501        !instr->src[0].src.ssa->parent_instr)
502       return false;
503
504    if (instr->src[0].src.ssa->parent_instr->type != nir_instr_type_alu)
505       return false;
506
507    nir_alu_instr *src0 =
508       nir_instr_as_alu(instr->src[0].src.ssa->parent_instr);
509
510    if (src0->op != nir_op_extract_u8 && src0->op != nir_op_extract_u16 &&
511        src0->op != nir_op_extract_i8 && src0->op != nir_op_extract_i16)
512       return false;
513
514    /* If either opcode has source modifiers, bail.
515     *
516     * TODO: We can potentially handle source modifiers if both of the opcodes
517     * we're combining are signed integers.
518     */
519    if (instr->src[0].abs || instr->src[0].negate ||
520        src0->src[0].abs || src0->src[0].negate)
521       return false;
522
523    nir_const_value *element = nir_src_as_const_value(src0->src[1].src);
524    assert(element != NULL);
525
526    /* Element type to extract.*/
527    const brw_reg_type type = brw_int_type(
528       src0->op == nir_op_extract_u16 || src0->op == nir_op_extract_i16 ? 2 : 1,
529       src0->op == nir_op_extract_i16 || src0->op == nir_op_extract_i8);
530
531    fs_reg op0 = get_nir_src(src0->src[0].src);
532    op0.type = brw_type_for_nir_type(devinfo,
533       (nir_alu_type)(nir_op_infos[src0->op].input_types[0] |
534                      nir_src_bit_size(src0->src[0].src)));
535    op0 = offset(op0, bld, src0->src[0].swizzle[0]);
536
537    set_saturate(instr->dest.saturate,
538                 bld.MOV(result, subscript(op0, type, element->u32[0])));
539    return true;
540 }
541
542 bool
543 fs_visitor::optimize_frontfacing_ternary(nir_alu_instr *instr,
544                                          const fs_reg &result)
545 {
546    if (!instr->src[0].src.is_ssa ||
547        instr->src[0].src.ssa->parent_instr->type != nir_instr_type_intrinsic)
548       return false;
549
550    nir_intrinsic_instr *src0 =
551       nir_instr_as_intrinsic(instr->src[0].src.ssa->parent_instr);
552
553    if (src0->intrinsic != nir_intrinsic_load_front_face)
554       return false;
555
556    nir_const_value *value1 = nir_src_as_const_value(instr->src[1].src);
557    if (!value1 || fabsf(value1->f32[0]) != 1.0f)
558       return false;
559
560    nir_const_value *value2 = nir_src_as_const_value(instr->src[2].src);
561    if (!value2 || fabsf(value2->f32[0]) != 1.0f)
562       return false;
563
564    fs_reg tmp = vgrf(glsl_type::int_type);
565
566    if (devinfo->gen >= 6) {
567       /* Bit 15 of g0.0 is 0 if the polygon is front facing. */
568       fs_reg g0 = fs_reg(retype(brw_vec1_grf(0, 0), BRW_REGISTER_TYPE_W));
569
570       /* For (gl_FrontFacing ? 1.0 : -1.0), emit:
571        *
572        *    or(8)  tmp.1<2>W  g0.0<0,1,0>W  0x00003f80W
573        *    and(8) dst<1>D    tmp<8,8,1>D   0xbf800000D
574        *
575        * and negate g0.0<0,1,0>W for (gl_FrontFacing ? -1.0 : 1.0).
576        *
577        * This negation looks like it's safe in practice, because bits 0:4 will
578        * surely be TRIANGLES
579        */
580
581       if (value1->f32[0] == -1.0f) {
582          g0.negate = true;
583       }
584
585       bld.OR(subscript(tmp, BRW_REGISTER_TYPE_W, 1),
586              g0, brw_imm_uw(0x3f80));
587    } else {
588       /* Bit 31 of g1.6 is 0 if the polygon is front facing. */
589       fs_reg g1_6 = fs_reg(retype(brw_vec1_grf(1, 6), BRW_REGISTER_TYPE_D));
590
591       /* For (gl_FrontFacing ? 1.0 : -1.0), emit:
592        *
593        *    or(8)  tmp<1>D  g1.6<0,1,0>D  0x3f800000D
594        *    and(8) dst<1>D  tmp<8,8,1>D   0xbf800000D
595        *
596        * and negate g1.6<0,1,0>D for (gl_FrontFacing ? -1.0 : 1.0).
597        *
598        * This negation looks like it's safe in practice, because bits 0:4 will
599        * surely be TRIANGLES
600        */
601
602       if (value1->f32[0] == -1.0f) {
603          g1_6.negate = true;
604       }
605
606       bld.OR(tmp, g1_6, brw_imm_d(0x3f800000));
607    }
608    bld.AND(retype(result, BRW_REGISTER_TYPE_D), tmp, brw_imm_d(0xbf800000));
609
610    return true;
611 }
612
613 static void
614 emit_find_msb_using_lzd(const fs_builder &bld,
615                         const fs_reg &result,
616                         const fs_reg &src,
617                         bool is_signed)
618 {
619    fs_inst *inst;
620    fs_reg temp = src;
621
622    if (is_signed) {
623       /* LZD of an absolute value source almost always does the right
624        * thing.  There are two problem values:
625        *
626        * * 0x80000000.  Since abs(0x80000000) == 0x80000000, LZD returns
627        *   0.  However, findMSB(int(0x80000000)) == 30.
628        *
629        * * 0xffffffff.  Since abs(0xffffffff) == 1, LZD returns
630        *   31.  Section 8.8 (Integer Functions) of the GLSL 4.50 spec says:
631        *
632        *    For a value of zero or negative one, -1 will be returned.
633        *
634        * * Negative powers of two.  LZD(abs(-(1<<x))) returns x, but
635        *   findMSB(-(1<<x)) should return x-1.
636        *
637        * For all negative number cases, including 0x80000000 and
638        * 0xffffffff, the correct value is obtained from LZD if instead of
639        * negating the (already negative) value the logical-not is used.  A
640        * conditonal logical-not can be achieved in two instructions.
641        */
642       temp = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_D);
643
644       bld.ASR(temp, src, brw_imm_d(31));
645       bld.XOR(temp, temp, src);
646    }
647
648    bld.LZD(retype(result, BRW_REGISTER_TYPE_UD),
649            retype(temp, BRW_REGISTER_TYPE_UD));
650
651    /* LZD counts from the MSB side, while GLSL's findMSB() wants the count
652     * from the LSB side. Subtract the result from 31 to convert the MSB
653     * count into an LSB count.  If no bits are set, LZD will return 32.
654     * 31-32 = -1, which is exactly what findMSB() is supposed to return.
655     */
656    inst = bld.ADD(result, retype(result, BRW_REGISTER_TYPE_D), brw_imm_d(31));
657    inst->src[0].negate = true;
658 }
659
660 static brw_rnd_mode
661 brw_rnd_mode_from_nir_op (const nir_op op) {
662    switch (op) {
663    case nir_op_f2f16_rtz:
664       return BRW_RND_MODE_RTZ;
665    case nir_op_f2f16_rtne:
666       return BRW_RND_MODE_RTNE;
667    default:
668       unreachable("Operation doesn't support rounding mode");
669    }
670 }
671
672 void
673 fs_visitor::nir_emit_alu(const fs_builder &bld, nir_alu_instr *instr)
674 {
675    struct brw_wm_prog_key *fs_key = (struct brw_wm_prog_key *) this->key;
676    fs_inst *inst;
677
678    fs_reg result = get_nir_dest(instr->dest.dest);
679    result.type = brw_type_for_nir_type(devinfo,
680       (nir_alu_type)(nir_op_infos[instr->op].output_type |
681                      nir_dest_bit_size(instr->dest.dest)));
682
683    fs_reg op[4];
684    for (unsigned i = 0; i < nir_op_infos[instr->op].num_inputs; i++) {
685       op[i] = get_nir_src(instr->src[i].src);
686       op[i].type = brw_type_for_nir_type(devinfo,
687          (nir_alu_type)(nir_op_infos[instr->op].input_types[i] |
688                         nir_src_bit_size(instr->src[i].src)));
689       op[i].abs = instr->src[i].abs;
690       op[i].negate = instr->src[i].negate;
691    }
692
693    /* We get a bunch of mov's out of the from_ssa pass and they may still
694     * be vectorized.  We'll handle them as a special-case.  We'll also
695     * handle vecN here because it's basically the same thing.
696     */
697    switch (instr->op) {
698    case nir_op_imov:
699    case nir_op_fmov:
700    case nir_op_vec2:
701    case nir_op_vec3:
702    case nir_op_vec4: {
703       fs_reg temp = result;
704       bool need_extra_copy = false;
705       for (unsigned i = 0; i < nir_op_infos[instr->op].num_inputs; i++) {
706          if (!instr->src[i].src.is_ssa &&
707              instr->dest.dest.reg.reg == instr->src[i].src.reg.reg) {
708             need_extra_copy = true;
709             temp = bld.vgrf(result.type, 4);
710             break;
711          }
712       }
713
714       for (unsigned i = 0; i < 4; i++) {
715          if (!(instr->dest.write_mask & (1 << i)))
716             continue;
717
718          if (instr->op == nir_op_imov || instr->op == nir_op_fmov) {
719             inst = bld.MOV(offset(temp, bld, i),
720                            offset(op[0], bld, instr->src[0].swizzle[i]));
721          } else {
722             inst = bld.MOV(offset(temp, bld, i),
723                            offset(op[i], bld, instr->src[i].swizzle[0]));
724          }
725          inst->saturate = instr->dest.saturate;
726       }
727
728       /* In this case the source and destination registers were the same,
729        * so we need to insert an extra set of moves in order to deal with
730        * any swizzling.
731        */
732       if (need_extra_copy) {
733          for (unsigned i = 0; i < 4; i++) {
734             if (!(instr->dest.write_mask & (1 << i)))
735                continue;
736
737             bld.MOV(offset(result, bld, i), offset(temp, bld, i));
738          }
739       }
740       return;
741    }
742    default:
743       break;
744    }
745
746    /* At this point, we have dealt with any instruction that operates on
747     * more than a single channel.  Therefore, we can just adjust the source
748     * and destination registers for that channel and emit the instruction.
749     */
750    unsigned channel = 0;
751    if (nir_op_infos[instr->op].output_size == 0) {
752       /* Since NIR is doing the scalarizing for us, we should only ever see
753        * vectorized operations with a single channel.
754        */
755       assert(util_bitcount(instr->dest.write_mask) == 1);
756       channel = ffs(instr->dest.write_mask) - 1;
757
758       result = offset(result, bld, channel);
759    }
760
761    for (unsigned i = 0; i < nir_op_infos[instr->op].num_inputs; i++) {
762       assert(nir_op_infos[instr->op].input_sizes[i] < 2);
763       op[i] = offset(op[i], bld, instr->src[i].swizzle[channel]);
764    }
765
766    switch (instr->op) {
767    case nir_op_i2f32:
768    case nir_op_u2f32:
769       if (optimize_extract_to_float(instr, result))
770          return;
771       inst = bld.MOV(result, op[0]);
772       inst->saturate = instr->dest.saturate;
773       break;
774
775    case nir_op_f2f16_rtne:
776    case nir_op_f2f16_rtz:
777       bld.emit(SHADER_OPCODE_RND_MODE, bld.null_reg_ud(),
778                brw_imm_d(brw_rnd_mode_from_nir_op(instr->op)));
779       /* fallthrough */
780
781       /* In theory, it would be better to use BRW_OPCODE_F32TO16. Depending
782        * on the HW gen, it is a special hw opcode or just a MOV, and
783        * brw_F32TO16 (at brw_eu_emit) would do the work to chose.
784        *
785        * But if we want to use that opcode, we need to provide support on
786        * different optimizations and lowerings. As right now HF support is
787        * only for gen8+, it will be better to use directly the MOV, and use
788        * BRW_OPCODE_F32TO16 when/if we work for HF support on gen7.
789        */
790
791    case nir_op_f2f16:
792       inst = bld.MOV(result, op[0]);
793       inst->saturate = instr->dest.saturate;
794       break;
795
796    case nir_op_b2i:
797    case nir_op_b2f:
798       op[0].type = BRW_REGISTER_TYPE_D;
799       op[0].negate = !op[0].negate;
800       /* fallthrough */
801    case nir_op_f2f64:
802    case nir_op_f2i64:
803    case nir_op_f2u64:
804    case nir_op_i2f64:
805    case nir_op_i2i64:
806    case nir_op_u2f64:
807    case nir_op_u2u64:
808       /* CHV PRM, vol07, 3D Media GPGPU Engine, Register Region Restrictions:
809        *
810        *    "When source or destination is 64b (...), regioning in Align1
811        *     must follow these rules:
812        *
813        *     1. Source and destination horizontal stride must be aligned to
814        *        the same qword.
815        *     (...)"
816        *
817        * This means that conversions from bit-sizes smaller than 64-bit to
818        * 64-bit need to have the source data elements aligned to 64-bit.
819        * This restriction does not apply to BDW and later.
820        */
821       if (nir_dest_bit_size(instr->dest.dest) == 64 &&
822           nir_src_bit_size(instr->src[0].src) < 64 &&
823           (devinfo->is_cherryview || gen_device_info_is_9lp(devinfo))) {
824          fs_reg tmp = bld.vgrf(result.type, 1);
825          tmp = subscript(tmp, op[0].type, 0);
826          inst = bld.MOV(tmp, op[0]);
827          inst = bld.MOV(result, tmp);
828          inst->saturate = instr->dest.saturate;
829          break;
830       }
831       /* fallthrough */
832    case nir_op_f2f32:
833    case nir_op_f2i32:
834    case nir_op_f2u32:
835    case nir_op_f2i16:
836    case nir_op_f2u16:
837    case nir_op_i2i32:
838    case nir_op_u2u32:
839    case nir_op_i2i16:
840    case nir_op_u2u16:
841    case nir_op_i2f16:
842    case nir_op_u2f16:
843    case nir_op_i2i8:
844    case nir_op_u2u8:
845       inst = bld.MOV(result, op[0]);
846       inst->saturate = instr->dest.saturate;
847       break;
848
849    case nir_op_fsign: {
850       assert(!instr->dest.saturate);
851       if (op[0].abs) {
852          /* Straightforward since the source can be assumed to be either
853           * strictly >= 0 or strictly <= 0 depending on the setting of the
854           * negate flag.
855           */
856          set_condmod(BRW_CONDITIONAL_NZ, bld.MOV(result, op[0]));
857
858          inst = (op[0].negate)
859             ? bld.MOV(result, brw_imm_f(-1.0f))
860             : bld.MOV(result, brw_imm_f(1.0f));
861
862          set_predicate(BRW_PREDICATE_NORMAL, inst);
863       } else if (type_sz(op[0].type) < 8) {
864          /* AND(val, 0x80000000) gives the sign bit.
865           *
866           * Predicated OR ORs 1.0 (0x3f800000) with the sign bit if val is not
867           * zero.
868           */
869          bld.CMP(bld.null_reg_f(), op[0], brw_imm_f(0.0f), BRW_CONDITIONAL_NZ);
870
871          fs_reg result_int = retype(result, BRW_REGISTER_TYPE_UD);
872          op[0].type = BRW_REGISTER_TYPE_UD;
873          result.type = BRW_REGISTER_TYPE_UD;
874          bld.AND(result_int, op[0], brw_imm_ud(0x80000000u));
875
876          inst = bld.OR(result_int, result_int, brw_imm_ud(0x3f800000u));
877          inst->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
878       } else {
879          /* For doubles we do the same but we need to consider:
880           *
881           * - 2-src instructions can't operate with 64-bit immediates
882           * - The sign is encoded in the high 32-bit of each DF
883           * - We need to produce a DF result.
884           */
885
886          fs_reg zero = vgrf(glsl_type::double_type);
887          bld.MOV(zero, setup_imm_df(bld, 0.0));
888          bld.CMP(bld.null_reg_df(), op[0], zero, BRW_CONDITIONAL_NZ);
889
890          bld.MOV(result, zero);
891
892          fs_reg r = subscript(result, BRW_REGISTER_TYPE_UD, 1);
893          bld.AND(r, subscript(op[0], BRW_REGISTER_TYPE_UD, 1),
894                  brw_imm_ud(0x80000000u));
895
896          set_predicate(BRW_PREDICATE_NORMAL,
897                        bld.OR(r, r, brw_imm_ud(0x3ff00000u)));
898       }
899       break;
900    }
901
902    case nir_op_isign: {
903       /*  ASR(val, 31) -> negative val generates 0xffffffff (signed -1).
904        *               -> non-negative val generates 0x00000000.
905        *  Predicated OR sets 1 if val is positive.
906        */
907       uint32_t bit_size = nir_dest_bit_size(instr->dest.dest);
908       assert(bit_size == 32 || bit_size == 16);
909
910       fs_reg zero = bit_size == 32 ? brw_imm_d(0) : brw_imm_w(0);
911       fs_reg one = bit_size == 32 ? brw_imm_d(1) : brw_imm_w(1);
912       fs_reg shift = bit_size == 32 ? brw_imm_d(31) : brw_imm_w(15);
913
914       bld.CMP(bld.null_reg_d(), op[0], zero, BRW_CONDITIONAL_G);
915       bld.ASR(result, op[0], shift);
916       inst = bld.OR(result, result, one);
917       inst->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
918       break;
919    }
920
921    case nir_op_frcp:
922       inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_RCP, result, op[0]);
923       inst->saturate = instr->dest.saturate;
924       break;
925
926    case nir_op_fexp2:
927       inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_EXP2, result, op[0]);
928       inst->saturate = instr->dest.saturate;
929       break;
930
931    case nir_op_flog2:
932       inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_LOG2, result, op[0]);
933       inst->saturate = instr->dest.saturate;
934       break;
935
936    case nir_op_fsin:
937       inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_SIN, result, op[0]);
938       inst->saturate = instr->dest.saturate;
939       break;
940
941    case nir_op_fcos:
942       inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_COS, result, op[0]);
943       inst->saturate = instr->dest.saturate;
944       break;
945
946    case nir_op_fddx:
947       if (fs_key->high_quality_derivatives) {
948          inst = bld.emit(FS_OPCODE_DDX_FINE, result, op[0]);
949       } else {
950          inst = bld.emit(FS_OPCODE_DDX_COARSE, result, op[0]);
951       }
952       inst->saturate = instr->dest.saturate;
953       break;
954    case nir_op_fddx_fine:
955       inst = bld.emit(FS_OPCODE_DDX_FINE, result, op[0]);
956       inst->saturate = instr->dest.saturate;
957       break;
958    case nir_op_fddx_coarse:
959       inst = bld.emit(FS_OPCODE_DDX_COARSE, result, op[0]);
960       inst->saturate = instr->dest.saturate;
961       break;
962    case nir_op_fddy:
963       if (fs_key->high_quality_derivatives) {
964          inst = bld.emit(FS_OPCODE_DDY_FINE, result, op[0]);
965       } else {
966          inst = bld.emit(FS_OPCODE_DDY_COARSE, result, op[0]);
967       }
968       inst->saturate = instr->dest.saturate;
969       break;
970    case nir_op_fddy_fine:
971       inst = bld.emit(FS_OPCODE_DDY_FINE, result, op[0]);
972       inst->saturate = instr->dest.saturate;
973       break;
974    case nir_op_fddy_coarse:
975       inst = bld.emit(FS_OPCODE_DDY_COARSE, result, op[0]);
976       inst->saturate = instr->dest.saturate;
977       break;
978
979    case nir_op_iadd:
980    case nir_op_fadd:
981       inst = bld.ADD(result, op[0], op[1]);
982       inst->saturate = instr->dest.saturate;
983       break;
984
985    case nir_op_fmul:
986       inst = bld.MUL(result, op[0], op[1]);
987       inst->saturate = instr->dest.saturate;
988       break;
989
990    case nir_op_imul:
991       assert(nir_dest_bit_size(instr->dest.dest) < 64);
992       bld.MUL(result, op[0], op[1]);
993       break;
994
995    case nir_op_imul_high:
996    case nir_op_umul_high:
997       assert(nir_dest_bit_size(instr->dest.dest) < 64);
998       bld.emit(SHADER_OPCODE_MULH, result, op[0], op[1]);
999       break;
1000
1001    case nir_op_idiv:
1002    case nir_op_udiv:
1003       assert(nir_dest_bit_size(instr->dest.dest) < 64);
1004       bld.emit(SHADER_OPCODE_INT_QUOTIENT, result, op[0], op[1]);
1005       break;
1006
1007    case nir_op_uadd_carry:
1008       unreachable("Should have been lowered by carry_to_arith().");
1009
1010    case nir_op_usub_borrow:
1011       unreachable("Should have been lowered by borrow_to_arith().");
1012
1013    case nir_op_umod:
1014    case nir_op_irem:
1015       /* According to the sign table for INT DIV in the Ivy Bridge PRM, it
1016        * appears that our hardware just does the right thing for signed
1017        * remainder.
1018        */
1019       assert(nir_dest_bit_size(instr->dest.dest) < 64);
1020       bld.emit(SHADER_OPCODE_INT_REMAINDER, result, op[0], op[1]);
1021       break;
1022
1023    case nir_op_imod: {
1024       /* Get a regular C-style remainder.  If a % b == 0, set the predicate. */
1025       bld.emit(SHADER_OPCODE_INT_REMAINDER, result, op[0], op[1]);
1026
1027       /* Math instructions don't support conditional mod */
1028       inst = bld.MOV(bld.null_reg_d(), result);
1029       inst->conditional_mod = BRW_CONDITIONAL_NZ;
1030
1031       /* Now, we need to determine if signs of the sources are different.
1032        * When we XOR the sources, the top bit is 0 if they are the same and 1
1033        * if they are different.  We can then use a conditional modifier to
1034        * turn that into a predicate.  This leads us to an XOR.l instruction.
1035        *
1036        * Technically, according to the PRM, you're not allowed to use .l on a
1037        * XOR instruction.  However, emperical experiments and Curro's reading
1038        * of the simulator source both indicate that it's safe.
1039        */
1040       fs_reg tmp = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_D);
1041       inst = bld.XOR(tmp, op[0], op[1]);
1042       inst->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
1043       inst->conditional_mod = BRW_CONDITIONAL_L;
1044
1045       /* If the result of the initial remainder operation is non-zero and the
1046        * two sources have different signs, add in a copy of op[1] to get the
1047        * final integer modulus value.
1048        */
1049       inst = bld.ADD(result, result, op[1]);
1050       inst->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
1051       break;
1052    }
1053
1054    case nir_op_flt:
1055    case nir_op_fge:
1056    case nir_op_feq:
1057    case nir_op_fne: {
1058       fs_reg dest = result;
1059
1060       const uint32_t bit_size =  nir_src_bit_size(instr->src[0].src);
1061       if (bit_size != 32)
1062          dest = bld.vgrf(op[0].type, 1);
1063
1064       brw_conditional_mod cond;
1065       switch (instr->op) {
1066       case nir_op_flt:
1067          cond = BRW_CONDITIONAL_L;
1068          break;
1069       case nir_op_fge:
1070          cond = BRW_CONDITIONAL_GE;
1071          break;
1072       case nir_op_feq:
1073          cond = BRW_CONDITIONAL_Z;
1074          break;
1075       case nir_op_fne:
1076          cond = BRW_CONDITIONAL_NZ;
1077          break;
1078       default:
1079          unreachable("bad opcode");
1080       }
1081
1082       bld.CMP(dest, op[0], op[1], cond);
1083
1084       if (bit_size > 32) {
1085          bld.MOV(result, subscript(dest, BRW_REGISTER_TYPE_UD, 0));
1086       } else if(bit_size < 32) {
1087          /* When we convert the result to 32-bit we need to be careful and do
1088           * it as a signed conversion to get sign extension (for 32-bit true)
1089           */
1090          const brw_reg_type src_type =
1091             brw_reg_type_from_bit_size(bit_size, BRW_REGISTER_TYPE_D);
1092
1093          bld.MOV(retype(result, BRW_REGISTER_TYPE_D), retype(dest, src_type));
1094       }
1095       break;
1096    }
1097
1098    case nir_op_ilt:
1099    case nir_op_ult:
1100    case nir_op_ige:
1101    case nir_op_uge:
1102    case nir_op_ieq:
1103    case nir_op_ine: {
1104       fs_reg dest = result;
1105
1106       const uint32_t bit_size = nir_src_bit_size(instr->src[0].src);
1107       if (bit_size != 32)
1108          dest = bld.vgrf(op[0].type, 1);
1109
1110       brw_conditional_mod cond;
1111       switch (instr->op) {
1112       case nir_op_ilt:
1113       case nir_op_ult:
1114          cond = BRW_CONDITIONAL_L;
1115          break;
1116       case nir_op_ige:
1117       case nir_op_uge:
1118          cond = BRW_CONDITIONAL_GE;
1119          break;
1120       case nir_op_ieq:
1121          cond = BRW_CONDITIONAL_Z;
1122          break;
1123       case nir_op_ine:
1124          cond = BRW_CONDITIONAL_NZ;
1125          break;
1126       default:
1127          unreachable("bad opcode");
1128       }
1129       bld.CMP(dest, op[0], op[1], cond);
1130
1131       if (bit_size > 32) {
1132          bld.MOV(result, subscript(dest, BRW_REGISTER_TYPE_UD, 0));
1133       } else if (bit_size < 32) {
1134          /* When we convert the result to 32-bit we need to be careful and do
1135           * it as a signed conversion to get sign extension (for 32-bit true)
1136           */
1137          const brw_reg_type src_type =
1138             brw_reg_type_from_bit_size(bit_size, BRW_REGISTER_TYPE_D);
1139
1140          bld.MOV(retype(result, BRW_REGISTER_TYPE_D), retype(dest, src_type));
1141       }
1142       break;
1143    }
1144
1145    case nir_op_inot:
1146       if (devinfo->gen >= 8) {
1147          op[0] = resolve_source_modifiers(op[0]);
1148       }
1149       bld.NOT(result, op[0]);
1150       break;
1151    case nir_op_ixor:
1152       if (devinfo->gen >= 8) {
1153          op[0] = resolve_source_modifiers(op[0]);
1154          op[1] = resolve_source_modifiers(op[1]);
1155       }
1156       bld.XOR(result, op[0], op[1]);
1157       break;
1158    case nir_op_ior:
1159       if (devinfo->gen >= 8) {
1160          op[0] = resolve_source_modifiers(op[0]);
1161          op[1] = resolve_source_modifiers(op[1]);
1162       }
1163       bld.OR(result, op[0], op[1]);
1164       break;
1165    case nir_op_iand:
1166       if (devinfo->gen >= 8) {
1167          op[0] = resolve_source_modifiers(op[0]);
1168          op[1] = resolve_source_modifiers(op[1]);
1169       }
1170       bld.AND(result, op[0], op[1]);
1171       break;
1172
1173    case nir_op_fdot2:
1174    case nir_op_fdot3:
1175    case nir_op_fdot4:
1176    case nir_op_ball_fequal2:
1177    case nir_op_ball_iequal2:
1178    case nir_op_ball_fequal3:
1179    case nir_op_ball_iequal3:
1180    case nir_op_ball_fequal4:
1181    case nir_op_ball_iequal4:
1182    case nir_op_bany_fnequal2:
1183    case nir_op_bany_inequal2:
1184    case nir_op_bany_fnequal3:
1185    case nir_op_bany_inequal3:
1186    case nir_op_bany_fnequal4:
1187    case nir_op_bany_inequal4:
1188       unreachable("Lowered by nir_lower_alu_reductions");
1189
1190    case nir_op_fnoise1_1:
1191    case nir_op_fnoise1_2:
1192    case nir_op_fnoise1_3:
1193    case nir_op_fnoise1_4:
1194    case nir_op_fnoise2_1:
1195    case nir_op_fnoise2_2:
1196    case nir_op_fnoise2_3:
1197    case nir_op_fnoise2_4:
1198    case nir_op_fnoise3_1:
1199    case nir_op_fnoise3_2:
1200    case nir_op_fnoise3_3:
1201    case nir_op_fnoise3_4:
1202    case nir_op_fnoise4_1:
1203    case nir_op_fnoise4_2:
1204    case nir_op_fnoise4_3:
1205    case nir_op_fnoise4_4:
1206       unreachable("not reached: should be handled by lower_noise");
1207
1208    case nir_op_ldexp:
1209       unreachable("not reached: should be handled by ldexp_to_arith()");
1210
1211    case nir_op_fsqrt:
1212       inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_SQRT, result, op[0]);
1213       inst->saturate = instr->dest.saturate;
1214       break;
1215
1216    case nir_op_frsq:
1217       inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_RSQ, result, op[0]);
1218       inst->saturate = instr->dest.saturate;
1219       break;
1220
1221    case nir_op_i2b:
1222    case nir_op_f2b: {
1223       uint32_t bit_size = nir_src_bit_size(instr->src[0].src);
1224       if (bit_size == 64) {
1225          /* two-argument instructions can't take 64-bit immediates */
1226          fs_reg zero;
1227          fs_reg tmp;
1228
1229          if (instr->op == nir_op_f2b) {
1230             zero = vgrf(glsl_type::double_type);
1231             tmp = vgrf(glsl_type::double_type);
1232             bld.MOV(zero, setup_imm_df(bld, 0.0));
1233          } else {
1234             zero = vgrf(glsl_type::int64_t_type);
1235             tmp = vgrf(glsl_type::int64_t_type);
1236             bld.MOV(zero, brw_imm_q(0));
1237          }
1238
1239          /* A SIMD16 execution needs to be split in two instructions, so use
1240           * a vgrf instead of the flag register as dst so instruction splitting
1241           * works
1242           */
1243          bld.CMP(tmp, op[0], zero, BRW_CONDITIONAL_NZ);
1244          bld.MOV(result, subscript(tmp, BRW_REGISTER_TYPE_UD, 0));
1245       } else {
1246          fs_reg zero;
1247          if (bit_size == 32) {
1248             zero = instr->op == nir_op_f2b ? brw_imm_f(0.0f) : brw_imm_d(0);
1249          } else {
1250             assert(bit_size == 16);
1251             zero = instr->op == nir_op_f2b ?
1252                retype(brw_imm_w(0), BRW_REGISTER_TYPE_HF) : brw_imm_w(0);
1253          }
1254          bld.CMP(result, op[0], zero, BRW_CONDITIONAL_NZ);
1255       }
1256       break;
1257    }
1258
1259    case nir_op_ftrunc:
1260       inst = bld.RNDZ(result, op[0]);
1261       inst->saturate = instr->dest.saturate;
1262       break;
1263
1264    case nir_op_fceil: {
1265       op[0].negate = !op[0].negate;
1266       fs_reg temp = vgrf(glsl_type::float_type);
1267       bld.RNDD(temp, op[0]);
1268       temp.negate = true;
1269       inst = bld.MOV(result, temp);
1270       inst->saturate = instr->dest.saturate;
1271       break;
1272    }
1273    case nir_op_ffloor:
1274       inst = bld.RNDD(result, op[0]);
1275       inst->saturate = instr->dest.saturate;
1276       break;
1277    case nir_op_ffract:
1278       inst = bld.FRC(result, op[0]);
1279       inst->saturate = instr->dest.saturate;
1280       break;
1281    case nir_op_fround_even:
1282       inst = bld.RNDE(result, op[0]);
1283       inst->saturate = instr->dest.saturate;
1284       break;
1285
1286    case nir_op_fquantize2f16: {
1287       fs_reg tmp16 = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_D);
1288       fs_reg tmp32 = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_F);
1289       fs_reg zero = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_F);
1290
1291       /* The destination stride must be at least as big as the source stride. */
1292       tmp16.type = BRW_REGISTER_TYPE_W;
1293       tmp16.stride = 2;
1294
1295       /* Check for denormal */
1296       fs_reg abs_src0 = op[0];
1297       abs_src0.abs = true;
1298       bld.CMP(bld.null_reg_f(), abs_src0, brw_imm_f(ldexpf(1.0, -14)),
1299               BRW_CONDITIONAL_L);
1300       /* Get the appropriately signed zero */
1301       bld.AND(retype(zero, BRW_REGISTER_TYPE_UD),
1302               retype(op[0], BRW_REGISTER_TYPE_UD),
1303               brw_imm_ud(0x80000000));
1304       /* Do the actual F32 -> F16 -> F32 conversion */
1305       bld.emit(BRW_OPCODE_F32TO16, tmp16, op[0]);
1306       bld.emit(BRW_OPCODE_F16TO32, tmp32, tmp16);
1307       /* Select that or zero based on normal status */
1308       inst = bld.SEL(result, zero, tmp32);
1309       inst->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
1310       inst->saturate = instr->dest.saturate;
1311       break;
1312    }
1313
1314    case nir_op_imin:
1315    case nir_op_umin:
1316    case nir_op_fmin:
1317       inst = bld.emit_minmax(result, op[0], op[1], BRW_CONDITIONAL_L);
1318       inst->saturate = instr->dest.saturate;
1319       break;
1320
1321    case nir_op_imax:
1322    case nir_op_umax:
1323    case nir_op_fmax:
1324       inst = bld.emit_minmax(result, op[0], op[1], BRW_CONDITIONAL_GE);
1325       inst->saturate = instr->dest.saturate;
1326       break;
1327
1328    case nir_op_pack_snorm_2x16:
1329    case nir_op_pack_snorm_4x8:
1330    case nir_op_pack_unorm_2x16:
1331    case nir_op_pack_unorm_4x8:
1332    case nir_op_unpack_snorm_2x16:
1333    case nir_op_unpack_snorm_4x8:
1334    case nir_op_unpack_unorm_2x16:
1335    case nir_op_unpack_unorm_4x8:
1336    case nir_op_unpack_half_2x16:
1337    case nir_op_pack_half_2x16:
1338       unreachable("not reached: should be handled by lower_packing_builtins");
1339
1340    case nir_op_unpack_half_2x16_split_x:
1341       inst = bld.emit(FS_OPCODE_UNPACK_HALF_2x16_SPLIT_X, result, op[0]);
1342       inst->saturate = instr->dest.saturate;
1343       break;
1344    case nir_op_unpack_half_2x16_split_y:
1345       inst = bld.emit(FS_OPCODE_UNPACK_HALF_2x16_SPLIT_Y, result, op[0]);
1346       inst->saturate = instr->dest.saturate;
1347       break;
1348
1349    case nir_op_pack_64_2x32_split:
1350    case nir_op_pack_32_2x16_split:
1351       bld.emit(FS_OPCODE_PACK, result, op[0], op[1]);
1352       break;
1353
1354    case nir_op_unpack_64_2x32_split_x:
1355    case nir_op_unpack_64_2x32_split_y: {
1356       if (instr->op == nir_op_unpack_64_2x32_split_x)
1357          bld.MOV(result, subscript(op[0], BRW_REGISTER_TYPE_UD, 0));
1358       else
1359          bld.MOV(result, subscript(op[0], BRW_REGISTER_TYPE_UD, 1));
1360       break;
1361    }
1362
1363    case nir_op_unpack_32_2x16_split_x:
1364    case nir_op_unpack_32_2x16_split_y: {
1365       if (instr->op == nir_op_unpack_32_2x16_split_x)
1366          bld.MOV(result, subscript(op[0], BRW_REGISTER_TYPE_UW, 0));
1367       else
1368          bld.MOV(result, subscript(op[0], BRW_REGISTER_TYPE_UW, 1));
1369       break;
1370    }
1371
1372    case nir_op_fpow:
1373       inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_POW, result, op[0], op[1]);
1374       inst->saturate = instr->dest.saturate;
1375       break;
1376
1377    case nir_op_bitfield_reverse:
1378       assert(nir_dest_bit_size(instr->dest.dest) < 64);
1379       bld.BFREV(result, op[0]);
1380       break;
1381
1382    case nir_op_bit_count:
1383       assert(nir_dest_bit_size(instr->dest.dest) < 64);
1384       bld.CBIT(result, op[0]);
1385       break;
1386
1387    case nir_op_ufind_msb: {
1388       assert(nir_dest_bit_size(instr->dest.dest) < 64);
1389       emit_find_msb_using_lzd(bld, result, op[0], false);
1390       break;
1391    }
1392
1393    case nir_op_ifind_msb: {
1394       assert(nir_dest_bit_size(instr->dest.dest) < 64);
1395
1396       if (devinfo->gen < 7) {
1397          emit_find_msb_using_lzd(bld, result, op[0], true);
1398       } else {
1399          bld.FBH(retype(result, BRW_REGISTER_TYPE_UD), op[0]);
1400
1401          /* FBH counts from the MSB side, while GLSL's findMSB() wants the
1402           * count from the LSB side. If FBH didn't return an error
1403           * (0xFFFFFFFF), then subtract the result from 31 to convert the MSB
1404           * count into an LSB count.
1405           */
1406          bld.CMP(bld.null_reg_d(), result, brw_imm_d(-1), BRW_CONDITIONAL_NZ);
1407
1408          inst = bld.ADD(result, result, brw_imm_d(31));
1409          inst->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
1410          inst->src[0].negate = true;
1411       }
1412       break;
1413    }
1414
1415    case nir_op_find_lsb:
1416       assert(nir_dest_bit_size(instr->dest.dest) < 64);
1417
1418       if (devinfo->gen < 7) {
1419          fs_reg temp = vgrf(glsl_type::int_type);
1420
1421          /* (x & -x) generates a value that consists of only the LSB of x.
1422           * For all powers of 2, findMSB(y) == findLSB(y).
1423           */
1424          fs_reg src = retype(op[0], BRW_REGISTER_TYPE_D);
1425          fs_reg negated_src = src;
1426
1427          /* One must be negated, and the other must be non-negated.  It
1428           * doesn't matter which is which.
1429           */
1430          negated_src.negate = true;
1431          src.negate = false;
1432
1433          bld.AND(temp, src, negated_src);
1434          emit_find_msb_using_lzd(bld, result, temp, false);
1435       } else {
1436          bld.FBL(result, op[0]);
1437       }
1438       break;
1439
1440    case nir_op_ubitfield_extract:
1441    case nir_op_ibitfield_extract:
1442       unreachable("should have been lowered");
1443    case nir_op_ubfe:
1444    case nir_op_ibfe:
1445       assert(nir_dest_bit_size(instr->dest.dest) < 64);
1446       bld.BFE(result, op[2], op[1], op[0]);
1447       break;
1448    case nir_op_bfm:
1449       assert(nir_dest_bit_size(instr->dest.dest) < 64);
1450       bld.BFI1(result, op[0], op[1]);
1451       break;
1452    case nir_op_bfi:
1453       assert(nir_dest_bit_size(instr->dest.dest) < 64);
1454       bld.BFI2(result, op[0], op[1], op[2]);
1455       break;
1456
1457    case nir_op_bitfield_insert:
1458       unreachable("not reached: should have been lowered");
1459
1460    case nir_op_ishl:
1461    case nir_op_ishr:
1462    case nir_op_ushr: {
1463       fs_reg shift_count = op[1];
1464
1465       if (devinfo->is_cherryview || gen_device_info_is_9lp(devinfo)) {
1466          if (op[1].file == VGRF &&
1467              (result.type == BRW_REGISTER_TYPE_Q ||
1468               result.type == BRW_REGISTER_TYPE_UQ)) {
1469             shift_count = fs_reg(VGRF, alloc.allocate(dispatch_width / 4),
1470                                  BRW_REGISTER_TYPE_UD);
1471             shift_count.stride = 2;
1472             bld.MOV(shift_count, op[1]);
1473          }
1474       }
1475
1476       switch (instr->op) {
1477       case nir_op_ishl:
1478          bld.SHL(result, op[0], shift_count);
1479          break;
1480       case nir_op_ishr:
1481          bld.ASR(result, op[0], shift_count);
1482          break;
1483       case nir_op_ushr:
1484          bld.SHR(result, op[0], shift_count);
1485          break;
1486       default:
1487          unreachable("not reached");
1488       }
1489       break;
1490    }
1491
1492    case nir_op_pack_half_2x16_split:
1493       bld.emit(FS_OPCODE_PACK_HALF_2x16_SPLIT, result, op[0], op[1]);
1494       break;
1495
1496    case nir_op_ffma:
1497       inst = bld.MAD(result, op[2], op[1], op[0]);
1498       inst->saturate = instr->dest.saturate;
1499       break;
1500
1501    case nir_op_flrp:
1502       inst = bld.LRP(result, op[0], op[1], op[2]);
1503       inst->saturate = instr->dest.saturate;
1504       break;
1505
1506    case nir_op_bcsel:
1507       if (optimize_frontfacing_ternary(instr, result))
1508          return;
1509
1510       bld.CMP(bld.null_reg_d(), op[0], brw_imm_d(0), BRW_CONDITIONAL_NZ);
1511       inst = bld.SEL(result, op[1], op[2]);
1512       inst->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
1513       break;
1514
1515    case nir_op_extract_u8:
1516    case nir_op_extract_i8: {
1517       nir_const_value *byte = nir_src_as_const_value(instr->src[1].src);
1518       assert(byte != NULL);
1519
1520       /* The PRMs say:
1521        *
1522        *    BDW+
1523        *    There is no direct conversion from B/UB to Q/UQ or Q/UQ to B/UB.
1524        *    Use two instructions and a word or DWord intermediate integer type.
1525        */
1526       if (nir_dest_bit_size(instr->dest.dest) == 64) {
1527          const brw_reg_type type = brw_int_type(2, instr->op == nir_op_extract_i8);
1528
1529          if (instr->op == nir_op_extract_i8) {
1530             /* If we need to sign extend, extract to a word first */
1531             fs_reg w_temp = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_W);
1532             bld.MOV(w_temp, subscript(op[0], type, byte->u32[0]));
1533             bld.MOV(result, w_temp);
1534          } else {
1535             /* Otherwise use an AND with 0xff and a word type */
1536             bld.AND(result, subscript(op[0], type, byte->u32[0] / 2), brw_imm_uw(0xff));
1537          }
1538       } else {
1539          const brw_reg_type type = brw_int_type(1, instr->op == nir_op_extract_i8);
1540          bld.MOV(result, subscript(op[0], type, byte->u32[0]));
1541       }
1542       break;
1543    }
1544
1545    case nir_op_extract_u16:
1546    case nir_op_extract_i16: {
1547       const brw_reg_type type = brw_int_type(2, instr->op == nir_op_extract_i16);
1548       nir_const_value *word = nir_src_as_const_value(instr->src[1].src);
1549       assert(word != NULL);
1550       bld.MOV(result, subscript(op[0], type, word->u32[0]));
1551       break;
1552    }
1553
1554    default:
1555       unreachable("unhandled instruction");
1556    }
1557
1558    /* If we need to do a boolean resolve, replace the result with -(x & 1)
1559     * to sign extend the low bit to 0/~0
1560     */
1561    if (devinfo->gen <= 5 &&
1562        (instr->instr.pass_flags & BRW_NIR_BOOLEAN_MASK) == BRW_NIR_BOOLEAN_NEEDS_RESOLVE) {
1563       fs_reg masked = vgrf(glsl_type::int_type);
1564       bld.AND(masked, result, brw_imm_d(1));
1565       masked.negate = true;
1566       bld.MOV(retype(result, BRW_REGISTER_TYPE_D), masked);
1567    }
1568 }
1569
1570 void
1571 fs_visitor::nir_emit_load_const(const fs_builder &bld,
1572                                 nir_load_const_instr *instr)
1573 {
1574    const brw_reg_type reg_type =
1575       brw_reg_type_from_bit_size(instr->def.bit_size, BRW_REGISTER_TYPE_D);
1576    fs_reg reg = bld.vgrf(reg_type, instr->def.num_components);
1577
1578    switch (instr->def.bit_size) {
1579    case 8:
1580       for (unsigned i = 0; i < instr->def.num_components; i++)
1581          bld.MOV(offset(reg, bld, i), setup_imm_b(bld, instr->value.i8[i]));
1582       break;
1583
1584    case 16:
1585       for (unsigned i = 0; i < instr->def.num_components; i++)
1586          bld.MOV(offset(reg, bld, i), brw_imm_w(instr->value.i16[i]));
1587       break;
1588
1589    case 32:
1590       for (unsigned i = 0; i < instr->def.num_components; i++)
1591          bld.MOV(offset(reg, bld, i), brw_imm_d(instr->value.i32[i]));
1592       break;
1593
1594    case 64:
1595       assert(devinfo->gen >= 7);
1596       if (devinfo->gen == 7) {
1597          /* We don't get 64-bit integer types until gen8 */
1598          for (unsigned i = 0; i < instr->def.num_components; i++) {
1599             bld.MOV(retype(offset(reg, bld, i), BRW_REGISTER_TYPE_DF),
1600                     setup_imm_df(bld, instr->value.f64[i]));
1601          }
1602       } else {
1603          for (unsigned i = 0; i < instr->def.num_components; i++)
1604             bld.MOV(offset(reg, bld, i), brw_imm_q(instr->value.i64[i]));
1605       }
1606       break;
1607
1608    default:
1609       unreachable("Invalid bit size");
1610    }
1611
1612    nir_ssa_values[instr->def.index] = reg;
1613 }
1614
1615 fs_reg
1616 fs_visitor::get_nir_src(const nir_src &src)
1617 {
1618    fs_reg reg;
1619    if (src.is_ssa) {
1620       if (src.ssa->parent_instr->type == nir_instr_type_ssa_undef) {
1621          const brw_reg_type reg_type =
1622             brw_reg_type_from_bit_size(src.ssa->bit_size, BRW_REGISTER_TYPE_D);
1623          reg = bld.vgrf(reg_type, src.ssa->num_components);
1624       } else {
1625          reg = nir_ssa_values[src.ssa->index];
1626       }
1627    } else {
1628       /* We don't handle indirects on locals */
1629       assert(src.reg.indirect == NULL);
1630       reg = offset(nir_locals[src.reg.reg->index], bld,
1631                    src.reg.base_offset * src.reg.reg->num_components);
1632    }
1633
1634    if (nir_src_bit_size(src) == 64 && devinfo->gen == 7) {
1635       /* The only 64-bit type available on gen7 is DF, so use that. */
1636       reg.type = BRW_REGISTER_TYPE_DF;
1637    } else {
1638       /* To avoid floating-point denorm flushing problems, set the type by
1639        * default to an integer type - instructions that need floating point
1640        * semantics will set this to F if they need to
1641        */
1642       reg.type = brw_reg_type_from_bit_size(nir_src_bit_size(src),
1643                                             BRW_REGISTER_TYPE_D);
1644    }
1645
1646    return reg;
1647 }
1648
1649 /**
1650  * Return an IMM for constants; otherwise call get_nir_src() as normal.
1651  *
1652  * This function should not be called on any value which may be 64 bits.
1653  * We could theoretically support 64-bit on gen8+ but we choose not to
1654  * because it wouldn't work in general (no gen7 support) and there are
1655  * enough restrictions in 64-bit immediates that you can't take the return
1656  * value and treat it the same as the result of get_nir_src().
1657  */
1658 fs_reg
1659 fs_visitor::get_nir_src_imm(const nir_src &src)
1660 {
1661    nir_const_value *val = nir_src_as_const_value(src);
1662    assert(nir_src_bit_size(src) == 32);
1663    return val ? fs_reg(brw_imm_d(val->i32[0])) : get_nir_src(src);
1664 }
1665
1666 fs_reg
1667 fs_visitor::get_nir_dest(const nir_dest &dest)
1668 {
1669    if (dest.is_ssa) {
1670       const brw_reg_type reg_type =
1671          brw_reg_type_from_bit_size(dest.ssa.bit_size,
1672                                     dest.ssa.bit_size == 8 ?
1673                                     BRW_REGISTER_TYPE_D :
1674                                     BRW_REGISTER_TYPE_F);
1675       nir_ssa_values[dest.ssa.index] =
1676          bld.vgrf(reg_type, dest.ssa.num_components);
1677       return nir_ssa_values[dest.ssa.index];
1678    } else {
1679       /* We don't handle indirects on locals */
1680       assert(dest.reg.indirect == NULL);
1681       return offset(nir_locals[dest.reg.reg->index], bld,
1682                     dest.reg.base_offset * dest.reg.reg->num_components);
1683    }
1684 }
1685
1686 void
1687 fs_visitor::emit_percomp(const fs_builder &bld, const fs_inst &inst,
1688                          unsigned wr_mask)
1689 {
1690    for (unsigned i = 0; i < 4; i++) {
1691       if (!((wr_mask >> i) & 1))
1692          continue;
1693
1694       fs_inst *new_inst = new(mem_ctx) fs_inst(inst);
1695       new_inst->dst = offset(new_inst->dst, bld, i);
1696       for (unsigned j = 0; j < new_inst->sources; j++)
1697          if (new_inst->src[j].file == VGRF)
1698             new_inst->src[j] = offset(new_inst->src[j], bld, i);
1699
1700       bld.emit(new_inst);
1701    }
1702 }
1703
1704 static fs_inst *
1705 emit_pixel_interpolater_send(const fs_builder &bld,
1706                              enum opcode opcode,
1707                              const fs_reg &dst,
1708                              const fs_reg &src,
1709                              const fs_reg &desc,
1710                              glsl_interp_mode interpolation)
1711 {
1712    struct brw_wm_prog_data *wm_prog_data =
1713       brw_wm_prog_data(bld.shader->stage_prog_data);
1714
1715    fs_inst *inst = bld.emit(opcode, dst, src, desc);
1716    /* 2 floats per slot returned */
1717    inst->size_written = 2 * dst.component_size(inst->exec_size);
1718    inst->pi_noperspective = interpolation == INTERP_MODE_NOPERSPECTIVE;
1719
1720    wm_prog_data->pulls_bary = true;
1721
1722    return inst;
1723 }
1724
1725 /**
1726  * Computes 1 << x, given a D/UD register containing some value x.
1727  */
1728 static fs_reg
1729 intexp2(const fs_builder &bld, const fs_reg &x)
1730 {
1731    assert(x.type == BRW_REGISTER_TYPE_UD || x.type == BRW_REGISTER_TYPE_D);
1732
1733    fs_reg result = bld.vgrf(x.type, 1);
1734    fs_reg one = bld.vgrf(x.type, 1);
1735
1736    bld.MOV(one, retype(brw_imm_d(1), one.type));
1737    bld.SHL(result, one, x);
1738    return result;
1739 }
1740
1741 void
1742 fs_visitor::emit_gs_end_primitive(const nir_src &vertex_count_nir_src)
1743 {
1744    assert(stage == MESA_SHADER_GEOMETRY);
1745
1746    struct brw_gs_prog_data *gs_prog_data = brw_gs_prog_data(prog_data);
1747
1748    if (gs_compile->control_data_header_size_bits == 0)
1749       return;
1750
1751    /* We can only do EndPrimitive() functionality when the control data
1752     * consists of cut bits.  Fortunately, the only time it isn't is when the
1753     * output type is points, in which case EndPrimitive() is a no-op.
1754     */
1755    if (gs_prog_data->control_data_format !=
1756        GEN7_GS_CONTROL_DATA_FORMAT_GSCTL_CUT) {
1757       return;
1758    }
1759
1760    /* Cut bits use one bit per vertex. */
1761    assert(gs_compile->control_data_bits_per_vertex == 1);
1762
1763    fs_reg vertex_count = get_nir_src(vertex_count_nir_src);
1764    vertex_count.type = BRW_REGISTER_TYPE_UD;
1765
1766    /* Cut bit n should be set to 1 if EndPrimitive() was called after emitting
1767     * vertex n, 0 otherwise.  So all we need to do here is mark bit
1768     * (vertex_count - 1) % 32 in the cut_bits register to indicate that
1769     * EndPrimitive() was called after emitting vertex (vertex_count - 1);
1770     * vec4_gs_visitor::emit_control_data_bits() will take care of the rest.
1771     *
1772     * Note that if EndPrimitive() is called before emitting any vertices, this
1773     * will cause us to set bit 31 of the control_data_bits register to 1.
1774     * That's fine because:
1775     *
1776     * - If max_vertices < 32, then vertex number 31 (zero-based) will never be
1777     *   output, so the hardware will ignore cut bit 31.
1778     *
1779     * - If max_vertices == 32, then vertex number 31 is guaranteed to be the
1780     *   last vertex, so setting cut bit 31 has no effect (since the primitive
1781     *   is automatically ended when the GS terminates).
1782     *
1783     * - If max_vertices > 32, then the ir_emit_vertex visitor will reset the
1784     *   control_data_bits register to 0 when the first vertex is emitted.
1785     */
1786
1787    const fs_builder abld = bld.annotate("end primitive");
1788
1789    /* control_data_bits |= 1 << ((vertex_count - 1) % 32) */
1790    fs_reg prev_count = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 1);
1791    abld.ADD(prev_count, vertex_count, brw_imm_ud(0xffffffffu));
1792    fs_reg mask = intexp2(abld, prev_count);
1793    /* Note: we're relying on the fact that the GEN SHL instruction only pays
1794     * attention to the lower 5 bits of its second source argument, so on this
1795     * architecture, 1 << (vertex_count - 1) is equivalent to 1 <<
1796     * ((vertex_count - 1) % 32).
1797     */
1798    abld.OR(this->control_data_bits, this->control_data_bits, mask);
1799 }
1800
1801 void
1802 fs_visitor::emit_gs_control_data_bits(const fs_reg &vertex_count)
1803 {
1804    assert(stage == MESA_SHADER_GEOMETRY);
1805    assert(gs_compile->control_data_bits_per_vertex != 0);
1806
1807    struct brw_gs_prog_data *gs_prog_data = brw_gs_prog_data(prog_data);
1808
1809    const fs_builder abld = bld.annotate("emit control data bits");
1810    const fs_builder fwa_bld = bld.exec_all();
1811
1812    /* We use a single UD register to accumulate control data bits (32 bits
1813     * for each of the SIMD8 channels).  So we need to write a DWord (32 bits)
1814     * at a time.
1815     *
1816     * Unfortunately, the URB_WRITE_SIMD8 message uses 128-bit (OWord) offsets.
1817     * We have select a 128-bit group via the Global and Per-Slot Offsets, then
1818     * use the Channel Mask phase to enable/disable which DWord within that
1819     * group to write.  (Remember, different SIMD8 channels may have emitted
1820     * different numbers of vertices, so we may need per-slot offsets.)
1821     *
1822     * Channel masking presents an annoying problem: we may have to replicate
1823     * the data up to 4 times:
1824     *
1825     * Msg = Handles, Per-Slot Offsets, Channel Masks, Data, Data, Data, Data.
1826     *
1827     * To avoid penalizing shaders that emit a small number of vertices, we
1828     * can avoid these sometimes: if the size of the control data header is
1829     * <= 128 bits, then there is only 1 OWord.  All SIMD8 channels will land
1830     * land in the same 128-bit group, so we can skip per-slot offsets.
1831     *
1832     * Similarly, if the control data header is <= 32 bits, there is only one
1833     * DWord, so we can skip channel masks.
1834     */
1835    enum opcode opcode = SHADER_OPCODE_URB_WRITE_SIMD8;
1836
1837    fs_reg channel_mask, per_slot_offset;
1838
1839    if (gs_compile->control_data_header_size_bits > 32) {
1840       opcode = SHADER_OPCODE_URB_WRITE_SIMD8_MASKED;
1841       channel_mask = vgrf(glsl_type::uint_type);
1842    }
1843
1844    if (gs_compile->control_data_header_size_bits > 128) {
1845       opcode = SHADER_OPCODE_URB_WRITE_SIMD8_MASKED_PER_SLOT;
1846       per_slot_offset = vgrf(glsl_type::uint_type);
1847    }
1848
1849    /* Figure out which DWord we're trying to write to using the formula:
1850     *
1851     *    dword_index = (vertex_count - 1) * bits_per_vertex / 32
1852     *
1853     * Since bits_per_vertex is a power of two, and is known at compile
1854     * time, this can be optimized to:
1855     *
1856     *    dword_index = (vertex_count - 1) >> (6 - log2(bits_per_vertex))
1857     */
1858    if (opcode != SHADER_OPCODE_URB_WRITE_SIMD8) {
1859       fs_reg dword_index = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 1);
1860       fs_reg prev_count = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 1);
1861       abld.ADD(prev_count, vertex_count, brw_imm_ud(0xffffffffu));
1862       unsigned log2_bits_per_vertex =
1863          util_last_bit(gs_compile->control_data_bits_per_vertex);
1864       abld.SHR(dword_index, prev_count, brw_imm_ud(6u - log2_bits_per_vertex));
1865
1866       if (per_slot_offset.file != BAD_FILE) {
1867          /* Set the per-slot offset to dword_index / 4, so that we'll write to
1868           * the appropriate OWord within the control data header.
1869           */
1870          abld.SHR(per_slot_offset, dword_index, brw_imm_ud(2u));
1871       }
1872
1873       /* Set the channel masks to 1 << (dword_index % 4), so that we'll
1874        * write to the appropriate DWORD within the OWORD.
1875        */
1876       fs_reg channel = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 1);
1877       fwa_bld.AND(channel, dword_index, brw_imm_ud(3u));
1878       channel_mask = intexp2(fwa_bld, channel);
1879       /* Then the channel masks need to be in bits 23:16. */
1880       fwa_bld.SHL(channel_mask, channel_mask, brw_imm_ud(16u));
1881    }
1882
1883    /* Store the control data bits in the message payload and send it. */
1884    int mlen = 2;
1885    if (channel_mask.file != BAD_FILE)
1886       mlen += 4; /* channel masks, plus 3 extra copies of the data */
1887    if (per_slot_offset.file != BAD_FILE)
1888       mlen++;
1889
1890    fs_reg payload = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, mlen);
1891    fs_reg *sources = ralloc_array(mem_ctx, fs_reg, mlen);
1892    int i = 0;
1893    sources[i++] = fs_reg(retype(brw_vec8_grf(1, 0), BRW_REGISTER_TYPE_UD));
1894    if (per_slot_offset.file != BAD_FILE)
1895       sources[i++] = per_slot_offset;
1896    if (channel_mask.file != BAD_FILE)
1897       sources[i++] = channel_mask;
1898    while (i < mlen) {
1899       sources[i++] = this->control_data_bits;
1900    }
1901
1902    abld.LOAD_PAYLOAD(payload, sources, mlen, mlen);
1903    fs_inst *inst = abld.emit(opcode, reg_undef, payload);
1904    inst->mlen = mlen;
1905    /* We need to increment Global Offset by 256-bits to make room for
1906     * Broadwell's extra "Vertex Count" payload at the beginning of the
1907     * URB entry.  Since this is an OWord message, Global Offset is counted
1908     * in 128-bit units, so we must set it to 2.
1909     */
1910    if (gs_prog_data->static_vertex_count == -1)
1911       inst->offset = 2;
1912 }
1913
1914 void
1915 fs_visitor::set_gs_stream_control_data_bits(const fs_reg &vertex_count,
1916                                             unsigned stream_id)
1917 {
1918    /* control_data_bits |= stream_id << ((2 * (vertex_count - 1)) % 32) */
1919
1920    /* Note: we are calling this *before* increasing vertex_count, so
1921     * this->vertex_count == vertex_count - 1 in the formula above.
1922     */
1923
1924    /* Stream mode uses 2 bits per vertex */
1925    assert(gs_compile->control_data_bits_per_vertex == 2);
1926
1927    /* Must be a valid stream */
1928    assert(stream_id < MAX_VERTEX_STREAMS);
1929
1930    /* Control data bits are initialized to 0 so we don't have to set any
1931     * bits when sending vertices to stream 0.
1932     */
1933    if (stream_id == 0)
1934       return;
1935
1936    const fs_builder abld = bld.annotate("set stream control data bits", NULL);
1937
1938    /* reg::sid = stream_id */
1939    fs_reg sid = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 1);
1940    abld.MOV(sid, brw_imm_ud(stream_id));
1941
1942    /* reg:shift_count = 2 * (vertex_count - 1) */
1943    fs_reg shift_count = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 1);
1944    abld.SHL(shift_count, vertex_count, brw_imm_ud(1u));
1945
1946    /* Note: we're relying on the fact that the GEN SHL instruction only pays
1947     * attention to the lower 5 bits of its second source argument, so on this
1948     * architecture, stream_id << 2 * (vertex_count - 1) is equivalent to
1949     * stream_id << ((2 * (vertex_count - 1)) % 32).
1950     */
1951    fs_reg mask = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 1);
1952    abld.SHL(mask, sid, shift_count);
1953    abld.OR(this->control_data_bits, this->control_data_bits, mask);
1954 }
1955
1956 void
1957 fs_visitor::emit_gs_vertex(const nir_src &vertex_count_nir_src,
1958                            unsigned stream_id)
1959 {
1960    assert(stage == MESA_SHADER_GEOMETRY);
1961
1962    struct brw_gs_prog_data *gs_prog_data = brw_gs_prog_data(prog_data);
1963
1964    fs_reg vertex_count = get_nir_src(vertex_count_nir_src);
1965    vertex_count.type = BRW_REGISTER_TYPE_UD;
1966
1967    /* Haswell and later hardware ignores the "Render Stream Select" bits
1968     * from the 3DSTATE_STREAMOUT packet when the SOL stage is disabled,
1969     * and instead sends all primitives down the pipeline for rasterization.
1970     * If the SOL stage is enabled, "Render Stream Select" is honored and
1971     * primitives bound to non-zero streams are discarded after stream output.
1972     *
1973     * Since the only purpose of primives sent to non-zero streams is to
1974     * be recorded by transform feedback, we can simply discard all geometry
1975     * bound to these streams when transform feedback is disabled.
1976     */
1977    if (stream_id > 0 && !nir->info.has_transform_feedback_varyings)
1978       return;
1979
1980    /* If we're outputting 32 control data bits or less, then we can wait
1981     * until the shader is over to output them all.  Otherwise we need to
1982     * output them as we go.  Now is the time to do it, since we're about to
1983     * output the vertex_count'th vertex, so it's guaranteed that the
1984     * control data bits associated with the (vertex_count - 1)th vertex are
1985     * correct.
1986     */
1987    if (gs_compile->control_data_header_size_bits > 32) {
1988       const fs_builder abld =
1989          bld.annotate("emit vertex: emit control data bits");
1990
1991       /* Only emit control data bits if we've finished accumulating a batch
1992        * of 32 bits.  This is the case when:
1993        *
1994        *     (vertex_count * bits_per_vertex) % 32 == 0
1995        *
1996        * (in other words, when the last 5 bits of vertex_count *
1997        * bits_per_vertex are 0).  Assuming bits_per_vertex == 2^n for some
1998        * integer n (which is always the case, since bits_per_vertex is
1999        * always 1 or 2), this is equivalent to requiring that the last 5-n
2000        * bits of vertex_count are 0:
2001        *
2002        *     vertex_count & (2^(5-n) - 1) == 0
2003        *
2004        * 2^(5-n) == 2^5 / 2^n == 32 / bits_per_vertex, so this is
2005        * equivalent to:
2006        *
2007        *     vertex_count & (32 / bits_per_vertex - 1) == 0
2008        *
2009        * TODO: If vertex_count is an immediate, we could do some of this math
2010        *       at compile time...
2011        */
2012       fs_inst *inst =
2013          abld.AND(bld.null_reg_d(), vertex_count,
2014                   brw_imm_ud(32u / gs_compile->control_data_bits_per_vertex - 1u));
2015       inst->conditional_mod = BRW_CONDITIONAL_Z;
2016
2017       abld.IF(BRW_PREDICATE_NORMAL);
2018       /* If vertex_count is 0, then no control data bits have been
2019        * accumulated yet, so we can skip emitting them.
2020        */
2021       abld.CMP(bld.null_reg_d(), vertex_count, brw_imm_ud(0u),
2022                BRW_CONDITIONAL_NEQ);
2023       abld.IF(BRW_PREDICATE_NORMAL);
2024       emit_gs_control_data_bits(vertex_count);
2025       abld.emit(BRW_OPCODE_ENDIF);
2026
2027       /* Reset control_data_bits to 0 so we can start accumulating a new
2028        * batch.
2029        *
2030        * Note: in the case where vertex_count == 0, this neutralizes the
2031        * effect of any call to EndPrimitive() that the shader may have
2032        * made before outputting its first vertex.
2033        */
2034       inst = abld.MOV(this->control_data_bits, brw_imm_ud(0u));
2035       inst->force_writemask_all = true;
2036       abld.emit(BRW_OPCODE_ENDIF);
2037    }
2038
2039    emit_urb_writes(vertex_count);
2040
2041    /* In stream mode we have to set control data bits for all vertices
2042     * unless we have disabled control data bits completely (which we do
2043     * do for GL_POINTS outputs that don't use streams).
2044     */
2045    if (gs_compile->control_data_header_size_bits > 0 &&
2046        gs_prog_data->control_data_format ==
2047           GEN7_GS_CONTROL_DATA_FORMAT_GSCTL_SID) {
2048       set_gs_stream_control_data_bits(vertex_count, stream_id);
2049    }
2050 }
2051
2052 void
2053 fs_visitor::emit_gs_input_load(const fs_reg &dst,
2054                                const nir_src &vertex_src,
2055                                unsigned base_offset,
2056                                const nir_src &offset_src,
2057                                unsigned num_components,
2058                                unsigned first_component)
2059 {
2060    struct brw_gs_prog_data *gs_prog_data = brw_gs_prog_data(prog_data);
2061
2062    nir_const_value *vertex_const = nir_src_as_const_value(vertex_src);
2063    nir_const_value *offset_const = nir_src_as_const_value(offset_src);
2064    const unsigned push_reg_count = gs_prog_data->base.urb_read_length * 8;
2065
2066    /* TODO: figure out push input layout for invocations == 1 */
2067    /* TODO: make this work with 64-bit inputs */
2068    if (gs_prog_data->invocations == 1 &&
2069        type_sz(dst.type) <= 4 &&
2070        offset_const != NULL && vertex_const != NULL &&
2071        4 * (base_offset + offset_const->u32[0]) < push_reg_count) {
2072       int imm_offset = (base_offset + offset_const->u32[0]) * 4 +
2073                        vertex_const->u32[0] * push_reg_count;
2074       for (unsigned i = 0; i < num_components; i++) {
2075          bld.MOV(offset(dst, bld, i),
2076                  fs_reg(ATTR, imm_offset + i + first_component, dst.type));
2077       }
2078       return;
2079    }
2080
2081    /* Resort to the pull model.  Ensure the VUE handles are provided. */
2082    assert(gs_prog_data->base.include_vue_handles);
2083
2084    unsigned first_icp_handle = gs_prog_data->include_primitive_id ? 3 : 2;
2085    fs_reg icp_handle = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 1);
2086
2087    if (gs_prog_data->invocations == 1) {
2088       if (vertex_const) {
2089          /* The vertex index is constant; just select the proper URB handle. */
2090          icp_handle =
2091             retype(brw_vec8_grf(first_icp_handle + vertex_const->i32[0], 0),
2092                    BRW_REGISTER_TYPE_UD);
2093       } else {
2094          /* The vertex index is non-constant.  We need to use indirect
2095           * addressing to fetch the proper URB handle.
2096           *
2097           * First, we start with the sequence <7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0>
2098           * indicating that channel <n> should read the handle from
2099           * DWord <n>.  We convert that to bytes by multiplying by 4.
2100           *
2101           * Next, we convert the vertex index to bytes by multiplying
2102           * by 32 (shifting by 5), and add the two together.  This is
2103           * the final indirect byte offset.
2104           */
2105          fs_reg sequence = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UW, 1);
2106          fs_reg channel_offsets = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 1);
2107          fs_reg vertex_offset_bytes = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 1);
2108          fs_reg icp_offset_bytes = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 1);
2109
2110          /* sequence = <7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0> */
2111          bld.MOV(sequence, fs_reg(brw_imm_v(0x76543210)));
2112          /* channel_offsets = 4 * sequence = <28, 24, 20, 16, 12, 8, 4, 0> */
2113          bld.SHL(channel_offsets, sequence, brw_imm_ud(2u));
2114          /* Convert vertex_index to bytes (multiply by 32) */
2115          bld.SHL(vertex_offset_bytes,
2116                  retype(get_nir_src(vertex_src), BRW_REGISTER_TYPE_UD),
2117                  brw_imm_ud(5u));
2118          bld.ADD(icp_offset_bytes, vertex_offset_bytes, channel_offsets);
2119
2120          /* Use first_icp_handle as the base offset.  There is one register
2121           * of URB handles per vertex, so inform the register allocator that
2122           * we might read up to nir->info.gs.vertices_in registers.
2123           */
2124          bld.emit(SHADER_OPCODE_MOV_INDIRECT, icp_handle,
2125                   retype(brw_vec8_grf(first_icp_handle, 0), icp_handle.type),
2126                   fs_reg(icp_offset_bytes),
2127                   brw_imm_ud(nir->info.gs.vertices_in * REG_SIZE));
2128       }
2129    } else {
2130       assert(gs_prog_data->invocations > 1);
2131
2132       if (vertex_const) {
2133          assert(devinfo->gen >= 9 || vertex_const->i32[0] <= 5);
2134          bld.MOV(icp_handle,
2135                  retype(brw_vec1_grf(first_icp_handle +
2136                                      vertex_const->i32[0] / 8,
2137                                      vertex_const->i32[0] % 8),
2138                         BRW_REGISTER_TYPE_UD));
2139       } else {
2140          /* The vertex index is non-constant.  We need to use indirect
2141           * addressing to fetch the proper URB handle.
2142           *
2143           */
2144          fs_reg icp_offset_bytes = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 1);
2145
2146          /* Convert vertex_index to bytes (multiply by 4) */
2147          bld.SHL(icp_offset_bytes,
2148                  retype(get_nir_src(vertex_src), BRW_REGISTER_TYPE_UD),
2149                  brw_imm_ud(2u));
2150
2151          /* Use first_icp_handle as the base offset.  There is one DWord
2152           * of URB handles per vertex, so inform the register allocator that
2153           * we might read up to ceil(nir->info.gs.vertices_in / 8) registers.
2154           */
2155          bld.emit(SHADER_OPCODE_MOV_INDIRECT, icp_handle,
2156                   retype(brw_vec8_grf(first_icp_handle, 0), icp_handle.type),
2157                   fs_reg(icp_offset_bytes),
2158                   brw_imm_ud(DIV_ROUND_UP(nir->info.gs.vertices_in, 8) *
2159                              REG_SIZE));
2160       }
2161    }
2162
2163    fs_inst *inst;
2164
2165    fs_reg tmp_dst = dst;
2166    fs_reg indirect_offset = get_nir_src(offset_src);
2167    unsigned num_iterations = 1;
2168    unsigned orig_num_components = num_components;
2169
2170    if (type_sz(dst.type) == 8) {
2171       if (num_components > 2) {
2172          num_iterations = 2;
2173          num_components = 2;
2174       }
2175       fs_reg tmp = fs_reg(VGRF, alloc.allocate(4), dst.type);
2176       tmp_dst = tmp;
2177       first_component = first_component / 2;
2178    }
2179
2180    for (unsigned iter = 0; iter < num_iterations; iter++) {
2181       if (offset_const) {
2182          /* Constant indexing - use global offset. */
2183          if (first_component != 0) {
2184             unsigned read_components = num_components + first_component;
2185             fs_reg tmp = bld.vgrf(dst.type, read_components);
2186             inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_URB_READ_SIMD8, tmp, icp_handle);
2187             inst->size_written = read_components *
2188                                  tmp.component_size(inst->exec_size);
2189             for (unsigned i = 0; i < num_components; i++) {
2190                bld.MOV(offset(tmp_dst, bld, i),
2191                        offset(tmp, bld, i + first_component));
2192             }
2193          } else {
2194             inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_URB_READ_SIMD8, tmp_dst,
2195                             icp_handle);
2196             inst->size_written = num_components *
2197                                  tmp_dst.component_size(inst->exec_size);
2198          }
2199          inst->offset = base_offset + offset_const->u32[0];
2200          inst->mlen = 1;
2201       } else {
2202          /* Indirect indexing - use per-slot offsets as well. */
2203          const fs_reg srcs[] = { icp_handle, indirect_offset };
2204          unsigned read_components = num_components + first_component;
2205          fs_reg tmp = bld.vgrf(dst.type, read_components);
2206          fs_reg payload = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 2);
2207          bld.LOAD_PAYLOAD(payload, srcs, ARRAY_SIZE(srcs), 0);
2208          if (first_component != 0) {
2209             inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_URB_READ_SIMD8_PER_SLOT, tmp,
2210                             payload);
2211             inst->size_written = read_components *
2212                                  tmp.component_size(inst->exec_size);
2213             for (unsigned i = 0; i < num_components; i++) {
2214                bld.MOV(offset(tmp_dst, bld, i),
2215                        offset(tmp, bld, i + first_component));
2216             }
2217          } else {
2218             inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_URB_READ_SIMD8_PER_SLOT, tmp_dst,
2219                          payload);
2220             inst->size_written = num_components *
2221                                  tmp_dst.component_size(inst->exec_size);
2222          }
2223          inst->offset = base_offset;
2224          inst->mlen = 2;
2225       }
2226
2227       if (type_sz(dst.type) == 8) {
2228          shuffle_from_32bit_read(bld,
2229                                  offset(dst, bld, iter * 2),
2230                                  retype(tmp_dst, BRW_REGISTER_TYPE_D),
2231                                  0,
2232                                  num_components);
2233       }
2234
2235       if (num_iterations > 1) {
2236          num_components = orig_num_components - 2;
2237          if(offset_const) {
2238             base_offset++;
2239          } else {
2240             fs_reg new_indirect = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 1);
2241             bld.ADD(new_indirect, indirect_offset, brw_imm_ud(1u));
2242             indirect_offset = new_indirect;
2243          }
2244       }
2245    }
2246 }
2247
2248 fs_reg
2249 fs_visitor::get_indirect_offset(nir_intrinsic_instr *instr)
2250 {
2251    nir_src *offset_src = nir_get_io_offset_src(instr);
2252    nir_const_value *const_value = nir_src_as_const_value(*offset_src);
2253
2254    if (const_value) {
2255       /* The only constant offset we should find is 0.  brw_nir.c's
2256        * add_const_offset_to_base() will fold other constant offsets
2257        * into instr->const_index[0].
2258        */
2259       assert(const_value->u32[0] == 0);
2260       return fs_reg();
2261    }
2262
2263    return get_nir_src(*offset_src);
2264 }
2265
2266 static void
2267 do_untyped_vector_read(const fs_builder &bld,
2268                        const fs_reg dest,
2269                        const fs_reg surf_index,
2270                        const fs_reg offset_reg,
2271                        unsigned num_components)
2272 {
2273    if (type_sz(dest.type) <= 2) {
2274       assert(dest.stride == 1);
2275       boolean is_const_offset = offset_reg.file == BRW_IMMEDIATE_VALUE;
2276
2277       if (is_const_offset) {
2278          uint32_t start = offset_reg.ud & ~3;
2279          uint32_t end = offset_reg.ud + num_components * type_sz(dest.type);
2280          end = ALIGN(end, 4);
2281          assert (end - start <= 16);
2282
2283          /* At this point we have 16-bit component/s that have constant
2284           * offset aligned to 4-bytes that can be read with untyped_reads.
2285           * untyped_read message requires 32-bit aligned offsets.
2286           */
2287          unsigned first_component = (offset_reg.ud & 3) / type_sz(dest.type);
2288          unsigned num_components_32bit = (end - start) / 4;
2289
2290          fs_reg read_result =
2291             emit_untyped_read(bld, surf_index, brw_imm_ud(start),
2292                               1 /* dims */,
2293                               num_components_32bit,
2294                               BRW_PREDICATE_NONE);
2295          shuffle_from_32bit_read(bld, dest, read_result, first_component,
2296                                  num_components);
2297       } else {
2298          fs_reg read_offset = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD);
2299          for (unsigned i = 0; i < num_components; i++) {
2300             if (i == 0) {
2301                bld.MOV(read_offset, offset_reg);
2302             } else {
2303                bld.ADD(read_offset, offset_reg,
2304                        brw_imm_ud(i * type_sz(dest.type)));
2305             }
2306             /* Non constant offsets are not guaranteed to be aligned 32-bits
2307              * so they are read using one byte_scattered_read message
2308              * for each component.
2309              */
2310             fs_reg read_result =
2311                emit_byte_scattered_read(bld, surf_index, read_offset,
2312                                         1 /* dims */, 1,
2313                                         type_sz(dest.type) * 8 /* bit_size */,
2314                                         BRW_PREDICATE_NONE);
2315             bld.MOV(offset(dest, bld, i),
2316                     subscript (read_result, dest.type, 0));
2317          }
2318       }
2319    } else if (type_sz(dest.type) == 4) {
2320       fs_reg read_result = emit_untyped_read(bld, surf_index, offset_reg,
2321                                              1 /* dims */,
2322                                              num_components,
2323                                              BRW_PREDICATE_NONE);
2324       read_result.type = dest.type;
2325       for (unsigned i = 0; i < num_components; i++)
2326          bld.MOV(offset(dest, bld, i), offset(read_result, bld, i));
2327    } else if (type_sz(dest.type) == 8) {
2328       /* Reading a dvec, so we need to:
2329        *
2330        * 1. Multiply num_components by 2, to account for the fact that we
2331        *    need to read 64-bit components.
2332        * 2. Shuffle the result of the load to form valid 64-bit elements
2333        * 3. Emit a second load (for components z/w) if needed.
2334        */
2335       fs_reg read_offset = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD);
2336       bld.MOV(read_offset, offset_reg);
2337
2338       int iters = num_components <= 2 ? 1 : 2;
2339
2340       /* Load the dvec, the first iteration loads components x/y, the second
2341        * iteration, if needed, loads components z/w
2342        */
2343       for (int it = 0; it < iters; it++) {
2344          /* Compute number of components to read in this iteration */
2345          int iter_components = MIN2(2, num_components);
2346          num_components -= iter_components;
2347
2348          /* Read. Since this message reads 32-bit components, we need to
2349           * read twice as many components.
2350           */
2351          fs_reg read_result = emit_untyped_read(bld, surf_index, read_offset,
2352                                                 1 /* dims */,
2353                                                 iter_components * 2,
2354                                                 BRW_PREDICATE_NONE);
2355
2356          /* Shuffle the 32-bit load result into valid 64-bit data */
2357          shuffle_from_32bit_read(bld, offset(dest, bld, it * 2),
2358                                  read_result, 0, iter_components);
2359
2360          bld.ADD(read_offset, read_offset, brw_imm_ud(16));
2361       }
2362    } else {
2363       unreachable("Unsupported type");
2364    }
2365 }
2366
2367 void
2368 fs_visitor::nir_emit_vs_intrinsic(const fs_builder &bld,
2369                                   nir_intrinsic_instr *instr)
2370 {
2371    assert(stage == MESA_SHADER_VERTEX);
2372
2373    fs_reg dest;
2374    if (nir_intrinsic_infos[instr->intrinsic].has_dest)
2375       dest = get_nir_dest(instr->dest);
2376
2377    switch (instr->intrinsic) {
2378    case nir_intrinsic_load_vertex_id:
2379    case nir_intrinsic_load_base_vertex:
2380       unreachable("should be lowered by nir_lower_system_values()");
2381
2382    case nir_intrinsic_load_input: {
2383       fs_reg src = fs_reg(ATTR, nir_intrinsic_base(instr) * 4, dest.type);
2384       unsigned first_component = nir_intrinsic_component(instr);
2385       unsigned num_components = instr->num_components;
2386
2387       nir_const_value *const_offset = nir_src_as_const_value(instr->src[0]);
2388       assert(const_offset && "Indirect input loads not allowed");
2389       src = offset(src, bld, const_offset->u32[0]);
2390
2391       if (type_sz(dest.type) == 8)
2392          first_component /= 2;
2393
2394       /* For 16-bit support maybe a temporary will be needed to copy from
2395        * the ATTR file.
2396        */
2397       shuffle_from_32bit_read(bld, dest, retype(src, BRW_REGISTER_TYPE_D),
2398                               first_component, num_components);
2399       break;
2400    }
2401
2402    case nir_intrinsic_load_vertex_id_zero_base:
2403    case nir_intrinsic_load_instance_id:
2404    case nir_intrinsic_load_base_instance:
2405    case nir_intrinsic_load_draw_id:
2406    case nir_intrinsic_load_first_vertex:
2407    case nir_intrinsic_load_is_indexed_draw:
2408       unreachable("lowered by brw_nir_lower_vs_inputs");
2409
2410    default:
2411       nir_emit_intrinsic(bld, instr);
2412       break;
2413    }
2414 }
2415
2416 void
2417 fs_visitor::nir_emit_tcs_intrinsic(const fs_builder &bld,
2418                                    nir_intrinsic_instr *instr)
2419 {
2420    assert(stage == MESA_SHADER_TESS_CTRL);
2421    struct brw_tcs_prog_key *tcs_key = (struct brw_tcs_prog_key *) key;
2422    struct brw_tcs_prog_data *tcs_prog_data = brw_tcs_prog_data(prog_data);
2423
2424    fs_reg dst;
2425    if (nir_intrinsic_infos[instr->intrinsic].has_dest)
2426       dst = get_nir_dest(instr->dest);
2427
2428    switch (instr->intrinsic) {
2429    case nir_intrinsic_load_primitive_id:
2430       bld.MOV(dst, fs_reg(brw_vec1_grf(0, 1)));
2431       break;
2432    case nir_intrinsic_load_invocation_id:
2433       bld.MOV(retype(dst, invocation_id.type), invocation_id);
2434       break;
2435    case nir_intrinsic_load_patch_vertices_in:
2436       bld.MOV(retype(dst, BRW_REGISTER_TYPE_D),
2437               brw_imm_d(tcs_key->input_vertices));
2438       break;
2439
2440    case nir_intrinsic_barrier: {
2441       if (tcs_prog_data->instances == 1)
2442          break;
2443
2444       fs_reg m0 = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 1);
2445       fs_reg m0_2 = component(m0, 2);
2446
2447       const fs_builder chanbld = bld.exec_all().group(1, 0);
2448
2449       /* Zero the message header */
2450       bld.exec_all().MOV(m0, brw_imm_ud(0u));
2451
2452       /* Copy "Barrier ID" from r0.2, bits 16:13 */
2453       chanbld.AND(m0_2, retype(brw_vec1_grf(0, 2), BRW_REGISTER_TYPE_UD),
2454                   brw_imm_ud(INTEL_MASK(16, 13)));
2455
2456       /* Shift it up to bits 27:24. */
2457       chanbld.SHL(m0_2, m0_2, brw_imm_ud(11));
2458
2459       /* Set the Barrier Count and the enable bit */
2460       chanbld.OR(m0_2, m0_2,
2461                  brw_imm_ud(tcs_prog_data->instances << 9 | (1 << 15)));
2462
2463       bld.emit(SHADER_OPCODE_BARRIER, bld.null_reg_ud(), m0);
2464       break;
2465    }
2466
2467    case nir_intrinsic_load_input:
2468       unreachable("nir_lower_io should never give us these.");
2469       break;
2470
2471    case nir_intrinsic_load_per_vertex_input: {
2472       fs_reg indirect_offset = get_indirect_offset(instr);
2473       unsigned imm_offset = instr->const_index[0];
2474
2475       const nir_src &vertex_src = instr->src[0];
2476       nir_const_value *vertex_const = nir_src_as_const_value(vertex_src);
2477
2478       fs_inst *inst;
2479
2480       fs_reg icp_handle;
2481
2482       if (vertex_const) {
2483          /* Emit a MOV to resolve <0,1,0> regioning. */
2484          icp_handle = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 1);
2485          bld.MOV(icp_handle,
2486                  retype(brw_vec1_grf(1 + (vertex_const->i32[0] >> 3),
2487                                      vertex_const->i32[0] & 7),
2488                         BRW_REGISTER_TYPE_UD));
2489       } else if (tcs_prog_data->instances == 1 &&
2490                  vertex_src.is_ssa &&
2491                  vertex_src.ssa->parent_instr->type == nir_instr_type_intrinsic &&
2492                  nir_instr_as_intrinsic(vertex_src.ssa->parent_instr)->intrinsic == nir_intrinsic_load_invocation_id) {
2493          /* For the common case of only 1 instance, an array index of
2494           * gl_InvocationID means reading g1.  Skip all the indirect work.
2495           */
2496          icp_handle = retype(brw_vec8_grf(1, 0), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
2497       } else {
2498          /* The vertex index is non-constant.  We need to use indirect
2499           * addressing to fetch the proper URB handle.
2500           */
2501          icp_handle = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 1);
2502
2503          /* Each ICP handle is a single DWord (4 bytes) */
2504          fs_reg vertex_offset_bytes = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 1);
2505          bld.SHL(vertex_offset_bytes,
2506                  retype(get_nir_src(vertex_src), BRW_REGISTER_TYPE_UD),
2507                  brw_imm_ud(2u));
2508
2509          /* Start at g1.  We might read up to 4 registers. */
2510          bld.emit(SHADER_OPCODE_MOV_INDIRECT, icp_handle,
2511                   retype(brw_vec8_grf(1, 0), icp_handle.type), vertex_offset_bytes,
2512                   brw_imm_ud(4 * REG_SIZE));
2513       }
2514
2515       /* We can only read two double components with each URB read, so
2516        * we send two read messages in that case, each one loading up to
2517        * two double components.
2518        */
2519       unsigned num_iterations = 1;
2520       unsigned num_components = instr->num_components;
2521       unsigned first_component = nir_intrinsic_component(instr);
2522       fs_reg orig_dst = dst;
2523       if (type_sz(dst.type) == 8) {
2524          first_component = first_component / 2;
2525          if (instr->num_components > 2) {
2526             num_iterations = 2;
2527             num_components = 2;
2528          }
2529
2530          fs_reg tmp = fs_reg(VGRF, alloc.allocate(4), dst.type);
2531          dst = tmp;
2532       }
2533
2534       for (unsigned iter = 0; iter < num_iterations; iter++) {
2535          if (indirect_offset.file == BAD_FILE) {
2536             /* Constant indexing - use global offset. */
2537             if (first_component != 0) {
2538                unsigned read_components = num_components + first_component;
2539                fs_reg tmp = bld.vgrf(dst.type, read_components);
2540                inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_URB_READ_SIMD8, tmp, icp_handle);
2541                for (unsigned i = 0; i < num_components; i++) {
2542                   bld.MOV(offset(dst, bld, i),
2543                           offset(tmp, bld, i + first_component));
2544                }
2545             } else {
2546                inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_URB_READ_SIMD8, dst, icp_handle);
2547             }
2548             inst->offset = imm_offset;
2549             inst->mlen = 1;
2550          } else {
2551             /* Indirect indexing - use per-slot offsets as well. */
2552             const fs_reg srcs[] = { icp_handle, indirect_offset };
2553             fs_reg payload = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 2);
2554             bld.LOAD_PAYLOAD(payload, srcs, ARRAY_SIZE(srcs), 0);
2555             if (first_component != 0) {
2556                unsigned read_components = num_components + first_component;
2557                fs_reg tmp = bld.vgrf(dst.type, read_components);
2558                inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_URB_READ_SIMD8_PER_SLOT, tmp,
2559                                payload);
2560                for (unsigned i = 0; i < num_components; i++) {
2561                   bld.MOV(offset(dst, bld, i),
2562                           offset(tmp, bld, i + first_component));
2563                }
2564             } else {
2565                inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_URB_READ_SIMD8_PER_SLOT, dst,
2566                                payload);
2567             }
2568             inst->offset = imm_offset;
2569             inst->mlen = 2;
2570          }
2571          inst->size_written = (num_components + first_component) *
2572                               inst->dst.component_size(inst->exec_size);
2573
2574          /* If we are reading 64-bit data using 32-bit read messages we need
2575           * build proper 64-bit data elements by shuffling the low and high
2576           * 32-bit components around like we do for other things like UBOs
2577           * or SSBOs.
2578           */
2579          if (type_sz(dst.type) == 8) {
2580             shuffle_from_32bit_read(bld,
2581                                     offset(orig_dst, bld, iter * 2),
2582                                     retype(dst, BRW_REGISTER_TYPE_D),
2583                                     0, num_components);
2584          }
2585
2586          /* Copy the temporary to the destination to deal with writemasking.
2587           *
2588           * Also attempt to deal with gl_PointSize being in the .w component.
2589           */
2590          if (inst->offset == 0 && indirect_offset.file == BAD_FILE) {
2591             assert(type_sz(dst.type) < 8);
2592             inst->dst = bld.vgrf(dst.type, 4);
2593             inst->size_written = 4 * REG_SIZE;
2594             bld.MOV(dst, offset(inst->dst, bld, 3));
2595          }
2596
2597          /* If we are loading double data and we need a second read message
2598           * adjust the write offset
2599           */
2600          if (num_iterations > 1) {
2601             num_components = instr->num_components - 2;
2602             imm_offset++;
2603          }
2604       }
2605       break;
2606    }
2607
2608    case nir_intrinsic_load_output:
2609    case nir_intrinsic_load_per_vertex_output: {
2610       fs_reg indirect_offset = get_indirect_offset(instr);
2611       unsigned imm_offset = instr->const_index[0];
2612       unsigned first_component = nir_intrinsic_component(instr);
2613
2614       fs_inst *inst;
2615       if (indirect_offset.file == BAD_FILE) {
2616          /* Replicate the patch handle to all enabled channels */
2617          fs_reg patch_handle = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 1);
2618          bld.MOV(patch_handle,
2619                  retype(brw_vec1_grf(0, 0), BRW_REGISTER_TYPE_UD));
2620
2621          {
2622             if (first_component != 0) {
2623                unsigned read_components =
2624                   instr->num_components + first_component;
2625                fs_reg tmp = bld.vgrf(dst.type, read_components);
2626                inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_URB_READ_SIMD8, tmp,
2627                                patch_handle);
2628                inst->size_written = read_components * REG_SIZE;
2629                for (unsigned i = 0; i < instr->num_components; i++) {
2630                   bld.MOV(offset(dst, bld, i),
2631                           offset(tmp, bld, i + first_component));
2632                }
2633             } else {
2634                inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_URB_READ_SIMD8, dst,
2635                                patch_handle);
2636                inst->size_written = instr->num_components * REG_SIZE;
2637             }
2638             inst->offset = imm_offset;
2639             inst->mlen = 1;
2640          }
2641       } else {
2642          /* Indirect indexing - use per-slot offsets as well. */
2643          const fs_reg srcs[] = {
2644             retype(brw_vec1_grf(0, 0), BRW_REGISTER_TYPE_UD),
2645             indirect_offset
2646          };
2647          fs_reg payload = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 2);
2648          bld.LOAD_PAYLOAD(payload, srcs, ARRAY_SIZE(srcs), 0);
2649          if (first_component != 0) {
2650             unsigned read_components =
2651                instr->num_components + first_component;
2652             fs_reg tmp = bld.vgrf(dst.type, read_components);
2653             inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_URB_READ_SIMD8_PER_SLOT, tmp,
2654                             payload);
2655             inst->size_written = read_components * REG_SIZE;
2656             for (unsigned i = 0; i < instr->num_components; i++) {
2657                bld.MOV(offset(dst, bld, i),
2658                        offset(tmp, bld, i + first_component));
2659             }
2660          } else {
2661             inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_URB_READ_SIMD8_PER_SLOT, dst,
2662                             payload);
2663             inst->size_written = instr->num_components * REG_SIZE;
2664          }
2665          inst->offset = imm_offset;
2666          inst->mlen = 2;
2667       }
2668       break;
2669    }
2670
2671    case nir_intrinsic_store_output:
2672    case nir_intrinsic_store_per_vertex_output: {
2673       fs_reg value = get_nir_src(instr->src[0]);
2674       bool is_64bit = (instr->src[0].is_ssa ?
2675          instr->src[0].ssa->bit_size : instr->src[0].reg.reg->bit_size) == 64;
2676       fs_reg indirect_offset = get_indirect_offset(instr);
2677       unsigned imm_offset = instr->const_index[0];
2678       unsigned mask = instr->const_index[1];
2679       unsigned header_regs = 0;
2680       fs_reg srcs[7];
2681       srcs[header_regs++] = retype(brw_vec1_grf(0, 0), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
2682
2683       if (indirect_offset.file != BAD_FILE) {
2684          srcs[header_regs++] = indirect_offset;
2685       }
2686
2687       if (mask == 0)
2688          break;
2689
2690       unsigned num_components = util_last_bit(mask);
2691       enum opcode opcode;
2692
2693       /* We can only pack two 64-bit components in a single message, so send
2694        * 2 messages if we have more components
2695        */
2696       unsigned num_iterations = 1;
2697       unsigned iter_components = num_components;
2698       unsigned first_component = nir_intrinsic_component(instr);
2699       if (is_64bit) {
2700          first_component = first_component / 2;
2701          if (instr->num_components > 2) {
2702             num_iterations = 2;
2703             iter_components = 2;
2704          }
2705       }
2706
2707       mask = mask << first_component;
2708
2709       for (unsigned iter = 0; iter < num_iterations; iter++) {
2710          if (!is_64bit && mask != WRITEMASK_XYZW) {
2711             srcs[header_regs++] = brw_imm_ud(mask << 16);
2712             opcode = indirect_offset.file != BAD_FILE ?
2713                SHADER_OPCODE_URB_WRITE_SIMD8_MASKED_PER_SLOT :
2714                SHADER_OPCODE_URB_WRITE_SIMD8_MASKED;
2715          } else if (is_64bit && ((mask & WRITEMASK_XY) != WRITEMASK_XY)) {
2716             /* Expand the 64-bit mask to 32-bit channels. We only handle
2717              * two channels in each iteration, so we only care about X/Y.
2718              */
2719             unsigned mask32 = 0;
2720             if (mask & WRITEMASK_X)
2721                mask32 |= WRITEMASK_XY;
2722             if (mask & WRITEMASK_Y)
2723                mask32 |= WRITEMASK_ZW;
2724
2725             /* If the mask does not include any of the channels X or Y there
2726              * is nothing to do in this iteration. Move on to the next couple
2727              * of 64-bit channels.
2728              */
2729             if (!mask32) {
2730                mask >>= 2;
2731                imm_offset++;
2732                continue;
2733             }
2734
2735             srcs[header_regs++] = brw_imm_ud(mask32 << 16);
2736             opcode = indirect_offset.file != BAD_FILE ?
2737                SHADER_OPCODE_URB_WRITE_SIMD8_MASKED_PER_SLOT :
2738                SHADER_OPCODE_URB_WRITE_SIMD8_MASKED;
2739          } else {
2740             opcode = indirect_offset.file != BAD_FILE ?
2741                SHADER_OPCODE_URB_WRITE_SIMD8_PER_SLOT :
2742                SHADER_OPCODE_URB_WRITE_SIMD8;
2743          }
2744
2745          for (unsigned i = 0; i < iter_components; i++) {
2746             if (!(mask & (1 << (i + first_component))))
2747                continue;
2748
2749             if (!is_64bit) {
2750                srcs[header_regs + i + first_component] = offset(value, bld, i);
2751             } else {
2752                /* We need to shuffle the 64-bit data to match the layout
2753                 * expected by our 32-bit URB write messages. We use a temporary
2754                 * for that.
2755                 */
2756                unsigned channel = iter * 2 + i;
2757                fs_reg dest = shuffle_for_32bit_write(bld, value, channel, 1);
2758
2759                srcs[header_regs + (i + first_component) * 2] = dest;
2760                srcs[header_regs + (i + first_component) * 2 + 1] =
2761                   offset(dest, bld, 1);
2762             }
2763          }
2764
2765          unsigned mlen =
2766             header_regs + (is_64bit ? 2 * iter_components : iter_components) +
2767             (is_64bit ? 2 * first_component : first_component);
2768          fs_reg payload =
2769             bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, mlen);
2770          bld.LOAD_PAYLOAD(payload, srcs, mlen, header_regs);
2771
2772          fs_inst *inst = bld.emit(opcode, bld.null_reg_ud(), payload);
2773          inst->offset = imm_offset;
2774          inst->mlen = mlen;
2775
2776          /* If this is a 64-bit attribute, select the next two 64-bit channels
2777           * to be handled in the next iteration.
2778           */
2779          if (is_64bit) {
2780             mask >>= 2;
2781             imm_offset++;
2782          }
2783       }
2784       break;
2785    }
2786
2787    default:
2788       nir_emit_intrinsic(bld, instr);
2789       break;
2790    }
2791 }
2792
2793 void
2794 fs_visitor::nir_emit_tes_intrinsic(const fs_builder &bld,
2795                                    nir_intrinsic_instr *instr)
2796 {
2797    assert(stage == MESA_SHADER_TESS_EVAL);
2798    struct brw_tes_prog_data *tes_prog_data = brw_tes_prog_data(prog_data);
2799
2800    fs_reg dest;
2801    if (nir_intrinsic_infos[instr->intrinsic].has_dest)
2802       dest = get_nir_dest(instr->dest);
2803
2804    switch (instr->intrinsic) {
2805    case nir_intrinsic_load_primitive_id:
2806       bld.MOV(dest, fs_reg(brw_vec1_grf(0, 1)));
2807       break;
2808    case nir_intrinsic_load_tess_coord:
2809       /* gl_TessCoord is part of the payload in g1-3 */
2810       for (unsigned i = 0; i < 3; i++) {
2811          bld.MOV(offset(dest, bld, i), fs_reg(brw_vec8_grf(1 + i, 0)));
2812       }
2813       break;
2814
2815    case nir_intrinsic_load_input:
2816    case nir_intrinsic_load_per_vertex_input: {
2817       fs_reg indirect_offset = get_indirect_offset(instr);
2818       unsigned imm_offset = instr->const_index[0];
2819       unsigned first_component = nir_intrinsic_component(instr);
2820
2821       if (type_sz(dest.type) == 8) {
2822          first_component = first_component / 2;
2823       }
2824
2825       fs_inst *inst;
2826       if (indirect_offset.file == BAD_FILE) {
2827          /* Arbitrarily only push up to 32 vec4 slots worth of data,
2828           * which is 16 registers (since each holds 2 vec4 slots).
2829           */
2830          unsigned slot_count = 1;
2831          if (type_sz(dest.type) == 8 && instr->num_components > 2)
2832             slot_count++;
2833
2834          const unsigned max_push_slots = 32;
2835          if (imm_offset + slot_count <= max_push_slots) {
2836             fs_reg src = fs_reg(ATTR, imm_offset / 2, dest.type);
2837             for (int i = 0; i < instr->num_components; i++) {
2838                unsigned comp = 16 / type_sz(dest.type) * (imm_offset % 2) +
2839                   i + first_component;
2840                bld.MOV(offset(dest, bld, i), component(src, comp));
2841             }
2842
2843             tes_prog_data->base.urb_read_length =
2844                MAX2(tes_prog_data->base.urb_read_length,
2845                     DIV_ROUND_UP(imm_offset + slot_count, 2));
2846          } else {
2847             /* Replicate the patch handle to all enabled channels */
2848             const fs_reg srcs[] = {
2849                retype(brw_vec1_grf(0, 0), BRW_REGISTER_TYPE_UD)
2850             };
2851             fs_reg patch_handle = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 1);
2852             bld.LOAD_PAYLOAD(patch_handle, srcs, ARRAY_SIZE(srcs), 0);
2853
2854             if (first_component != 0) {
2855                unsigned read_components =
2856                   instr->num_components + first_component;
2857                fs_reg tmp = bld.vgrf(dest.type, read_components);
2858                inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_URB_READ_SIMD8, tmp,
2859                                patch_handle);
2860                inst->size_written = read_components * REG_SIZE;
2861                for (unsigned i = 0; i < instr->num_components; i++) {
2862                   bld.MOV(offset(dest, bld, i),
2863                           offset(tmp, bld, i + first_component));
2864                }
2865             } else {
2866                inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_URB_READ_SIMD8, dest,
2867                                patch_handle);
2868                inst->size_written = instr->num_components * REG_SIZE;
2869             }
2870             inst->mlen = 1;
2871             inst->offset = imm_offset;
2872          }
2873       } else {
2874          /* Indirect indexing - use per-slot offsets as well. */
2875
2876          /* We can only read two double components with each URB read, so
2877           * we send two read messages in that case, each one loading up to
2878           * two double components.
2879           */
2880          unsigned num_iterations = 1;
2881          unsigned num_components = instr->num_components;
2882          fs_reg orig_dest = dest;
2883          if (type_sz(dest.type) == 8) {
2884             if (instr->num_components > 2) {
2885                num_iterations = 2;
2886                num_components = 2;
2887             }
2888             fs_reg tmp = fs_reg(VGRF, alloc.allocate(4), dest.type);
2889             dest = tmp;
2890          }
2891
2892          for (unsigned iter = 0; iter < num_iterations; iter++) {
2893             const fs_reg srcs[] = {
2894                retype(brw_vec1_grf(0, 0), BRW_REGISTER_TYPE_UD),
2895                indirect_offset
2896             };
2897             fs_reg payload = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 2);
2898             bld.LOAD_PAYLOAD(payload, srcs, ARRAY_SIZE(srcs), 0);
2899
2900             if (first_component != 0) {
2901                unsigned read_components =
2902                    num_components + first_component;
2903                fs_reg tmp = bld.vgrf(dest.type, read_components);
2904                inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_URB_READ_SIMD8_PER_SLOT, tmp,
2905                                payload);
2906                for (unsigned i = 0; i < num_components; i++) {
2907                   bld.MOV(offset(dest, bld, i),
2908                           offset(tmp, bld, i + first_component));
2909                }
2910             } else {
2911                inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_URB_READ_SIMD8_PER_SLOT, dest,
2912                                payload);
2913             }
2914             inst->mlen = 2;
2915             inst->offset = imm_offset;
2916             inst->size_written = (num_components + first_component) *
2917                                  inst->dst.component_size(inst->exec_size);
2918
2919             /* If we are reading 64-bit data using 32-bit read messages we need
2920              * build proper 64-bit data elements by shuffling the low and high
2921              * 32-bit components around like we do for other things like UBOs
2922              * or SSBOs.
2923              */
2924             if (type_sz(dest.type) == 8) {
2925                shuffle_from_32bit_read(bld,
2926                                        offset(orig_dest, bld, iter * 2),
2927                                        retype(dest, BRW_REGISTER_TYPE_D),
2928                                        0, num_components);
2929             }
2930
2931             /* If we are loading double data and we need a second read message
2932              * adjust the offset
2933              */
2934             if (num_iterations > 1) {
2935                num_components = instr->num_components - 2;
2936                imm_offset++;
2937             }
2938          }
2939       }
2940       break;
2941    }
2942    default:
2943       nir_emit_intrinsic(bld, instr);
2944       break;
2945    }
2946 }
2947
2948 void
2949 fs_visitor::nir_emit_gs_intrinsic(const fs_builder &bld,
2950                                   nir_intrinsic_instr *instr)
2951 {
2952    assert(stage == MESA_SHADER_GEOMETRY);
2953    fs_reg indirect_offset;
2954
2955    fs_reg dest;
2956    if (nir_intrinsic_infos[instr->intrinsic].has_dest)
2957       dest = get_nir_dest(instr->dest);
2958
2959    switch (instr->intrinsic) {
2960    case nir_intrinsic_load_primitive_id:
2961       assert(stage == MESA_SHADER_GEOMETRY);
2962       assert(brw_gs_prog_data(prog_data)->include_primitive_id);
2963       bld.MOV(retype(dest, BRW_REGISTER_TYPE_UD),
2964               retype(fs_reg(brw_vec8_grf(2, 0)), BRW_REGISTER_TYPE_UD));
2965       break;
2966
2967    case nir_intrinsic_load_input:
2968       unreachable("load_input intrinsics are invalid for the GS stage");
2969
2970    case nir_intrinsic_load_per_vertex_input:
2971       emit_gs_input_load(dest, instr->src[0], instr->const_index[0],
2972                          instr->src[1], instr->num_components,
2973                          nir_intrinsic_component(instr));
2974       break;
2975
2976    case nir_intrinsic_emit_vertex_with_counter:
2977       emit_gs_vertex(instr->src[0], instr->const_index[0]);
2978       break;
2979
2980    case nir_intrinsic_end_primitive_with_counter:
2981       emit_gs_end_primitive(instr->src[0]);
2982       break;
2983
2984    case nir_intrinsic_set_vertex_count:
2985       bld.MOV(this->final_gs_vertex_count, get_nir_src(instr->src[0]));
2986       break;
2987
2988    case nir_intrinsic_load_invocation_id: {
2989       fs_reg val = nir_system_values[SYSTEM_VALUE_INVOCATION_ID];
2990       assert(val.file != BAD_FILE);
2991       dest.type = val.type;
2992       bld.MOV(dest, val);
2993       break;
2994    }
2995
2996    default:
2997       nir_emit_intrinsic(bld, instr);
2998       break;
2999    }
3000 }
3001
3002 /**
3003  * Fetch the current render target layer index.
3004  */
3005 static fs_reg
3006 fetch_render_target_array_index(const fs_builder &bld)
3007 {
3008    if (bld.shader->devinfo->gen >= 6) {
3009       /* The render target array index is provided in the thread payload as
3010        * bits 26:16 of r0.0.
3011        */
3012       const fs_reg idx = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD);
3013       bld.AND(idx, brw_uw1_reg(BRW_GENERAL_REGISTER_FILE, 0, 1),
3014               brw_imm_uw(0x7ff));
3015       return idx;
3016    } else {
3017       /* Pre-SNB we only ever render into the first layer of the framebuffer
3018        * since layered rendering is not implemented.
3019        */
3020       return brw_imm_ud(0);
3021    }
3022 }
3023
3024 /**
3025  * Fake non-coherent framebuffer read implemented using TXF to fetch from the
3026  * framebuffer at the current fragment coordinates and sample index.
3027  */
3028 fs_inst *
3029 fs_visitor::emit_non_coherent_fb_read(const fs_builder &bld, const fs_reg &dst,
3030                                       unsigned target)
3031 {
3032    const struct gen_device_info *devinfo = bld.shader->devinfo;
3033
3034    assert(bld.shader->stage == MESA_SHADER_FRAGMENT);
3035    const brw_wm_prog_key *wm_key =
3036       reinterpret_cast<const brw_wm_prog_key *>(key);
3037    assert(!wm_key->coherent_fb_fetch);
3038    const struct brw_wm_prog_data *wm_prog_data =
3039       brw_wm_prog_data(stage_prog_data);
3040
3041    /* Calculate the surface index relative to the start of the texture binding
3042     * table block, since that's what the texturing messages expect.
3043     */
3044    const unsigned surface = target +
3045       wm_prog_data->binding_table.render_target_read_start -
3046       wm_prog_data->base.binding_table.texture_start;
3047
3048    brw_mark_surface_used(
3049       bld.shader->stage_prog_data,
3050       wm_prog_data->binding_table.render_target_read_start + target);
3051
3052    /* Calculate the fragment coordinates. */
3053    const fs_reg coords = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 3);
3054    bld.MOV(offset(coords, bld, 0), pixel_x);
3055    bld.MOV(offset(coords, bld, 1), pixel_y);
3056    bld.MOV(offset(coords, bld, 2), fetch_render_target_array_index(bld));
3057
3058    /* Calculate the sample index and MCS payload when multisampling.  Luckily
3059     * the MCS fetch message behaves deterministically for UMS surfaces, so it
3060     * shouldn't be necessary to recompile based on whether the framebuffer is
3061     * CMS or UMS.
3062     */
3063    if (wm_key->multisample_fbo &&
3064        nir_system_values[SYSTEM_VALUE_SAMPLE_ID].file == BAD_FILE)
3065       nir_system_values[SYSTEM_VALUE_SAMPLE_ID] = *emit_sampleid_setup();
3066
3067    const fs_reg sample = nir_system_values[SYSTEM_VALUE_SAMPLE_ID];
3068    const fs_reg mcs = wm_key->multisample_fbo ?
3069       emit_mcs_fetch(coords, 3, brw_imm_ud(surface)) : fs_reg();
3070
3071    /* Use either a normal or a CMS texel fetch message depending on whether
3072     * the framebuffer is single or multisample.  On SKL+ use the wide CMS
3073     * message just in case the framebuffer uses 16x multisampling, it should
3074     * be equivalent to the normal CMS fetch for lower multisampling modes.
3075     */
3076    const opcode op = !wm_key->multisample_fbo ? SHADER_OPCODE_TXF_LOGICAL :
3077                      devinfo->gen >= 9 ? SHADER_OPCODE_TXF_CMS_W_LOGICAL :
3078                      SHADER_OPCODE_TXF_CMS_LOGICAL;
3079
3080    /* Emit the instruction. */
3081    const fs_reg srcs[] = { coords, fs_reg(), brw_imm_ud(0), fs_reg(),
3082                            sample, mcs,
3083                            brw_imm_ud(surface), brw_imm_ud(0),
3084                            fs_reg(), brw_imm_ud(3), brw_imm_ud(0) };
3085    STATIC_ASSERT(ARRAY_SIZE(srcs) == TEX_LOGICAL_NUM_SRCS);
3086
3087    fs_inst *inst = bld.emit(op, dst, srcs, ARRAY_SIZE(srcs));
3088    inst->size_written = 4 * inst->dst.component_size(inst->exec_size);
3089
3090    return inst;
3091 }
3092
3093 /**
3094  * Actual coherent framebuffer read implemented using the native render target
3095  * read message.  Requires SKL+.
3096  */
3097 static fs_inst *
3098 emit_coherent_fb_read(const fs_builder &bld, const fs_reg &dst, unsigned target)
3099 {
3100    assert(bld.shader->devinfo->gen >= 9);
3101    fs_inst *inst = bld.emit(FS_OPCODE_FB_READ_LOGICAL, dst);
3102    inst->target = target;
3103    inst->size_written = 4 * inst->dst.component_size(inst->exec_size);
3104
3105    return inst;
3106 }
3107
3108 static fs_reg
3109 alloc_temporary(const fs_builder &bld, unsigned size, fs_reg *regs, unsigned n)
3110 {
3111    if (n && regs[0].file != BAD_FILE) {
3112       return regs[0];
3113
3114    } else {
3115       const fs_reg tmp = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_F, size);
3116
3117       for (unsigned i = 0; i < n; i++)
3118          regs[i] = tmp;
3119
3120       return tmp;
3121    }
3122 }
3123
3124 static fs_reg
3125 alloc_frag_output(fs_visitor *v, unsigned location)
3126 {
3127    assert(v->stage == MESA_SHADER_FRAGMENT);
3128    const brw_wm_prog_key *const key =
3129       reinterpret_cast<const brw_wm_prog_key *>(v->key);
3130    const unsigned l = GET_FIELD(location, BRW_NIR_FRAG_OUTPUT_LOCATION);
3131    const unsigned i = GET_FIELD(location, BRW_NIR_FRAG_OUTPUT_INDEX);
3132
3133    if (i > 0 || (key->force_dual_color_blend && l == FRAG_RESULT_DATA1))
3134       return alloc_temporary(v->bld, 4, &v->dual_src_output, 1);
3135
3136    else if (l == FRAG_RESULT_COLOR)
3137       return alloc_temporary(v->bld, 4, v->outputs,
3138                              MAX2(key->nr_color_regions, 1));
3139
3140    else if (l == FRAG_RESULT_DEPTH)
3141       return alloc_temporary(v->bld, 1, &v->frag_depth, 1);
3142
3143    else if (l == FRAG_RESULT_STENCIL)
3144       return alloc_temporary(v->bld, 1, &v->frag_stencil, 1);
3145
3146    else if (l == FRAG_RESULT_SAMPLE_MASK)
3147       return alloc_temporary(v->bld, 1, &v->sample_mask, 1);
3148
3149    else if (l >= FRAG_RESULT_DATA0 &&
3150             l < FRAG_RESULT_DATA0 + BRW_MAX_DRAW_BUFFERS)
3151       return alloc_temporary(v->bld, 4,
3152                              &v->outputs[l - FRAG_RESULT_DATA0], 1);
3153
3154    else
3155       unreachable("Invalid location");
3156 }
3157
3158 void
3159 fs_visitor::nir_emit_fs_intrinsic(const fs_builder &bld,
3160                                   nir_intrinsic_instr *instr)
3161 {
3162    assert(stage == MESA_SHADER_FRAGMENT);
3163
3164    fs_reg dest;
3165    if (nir_intrinsic_infos[instr->intrinsic].has_dest)
3166       dest = get_nir_dest(instr->dest);
3167
3168    switch (instr->intrinsic) {
3169    case nir_intrinsic_load_front_face:
3170       bld.MOV(retype(dest, BRW_REGISTER_TYPE_D),
3171               *emit_frontfacing_interpolation());
3172       break;
3173
3174    case nir_intrinsic_load_sample_pos: {
3175       fs_reg sample_pos = nir_system_values[SYSTEM_VALUE_SAMPLE_POS];
3176       assert(sample_pos.file != BAD_FILE);
3177       dest.type = sample_pos.type;
3178       bld.MOV(dest, sample_pos);
3179       bld.MOV(offset(dest, bld, 1), offset(sample_pos, bld, 1));
3180       break;
3181    }
3182
3183    case nir_intrinsic_load_layer_id:
3184       dest.type = BRW_REGISTER_TYPE_UD;
3185       bld.MOV(dest, fetch_render_target_array_index(bld));
3186       break;
3187
3188    case nir_intrinsic_load_helper_invocation:
3189    case nir_intrinsic_load_sample_mask_in:
3190    case nir_intrinsic_load_sample_id: {
3191       gl_system_value sv = nir_system_value_from_intrinsic(instr->intrinsic);
3192       fs_reg val = nir_system_values[sv];
3193       assert(val.file != BAD_FILE);
3194       dest.type = val.type;
3195       bld.MOV(dest, val);
3196       break;
3197    }
3198
3199    case nir_intrinsic_store_output: {
3200       const fs_reg src = get_nir_src(instr->src[0]);
3201       const nir_const_value *const_offset = nir_src_as_const_value(instr->src[1]);
3202       assert(const_offset && "Indirect output stores not allowed");
3203       const unsigned location = nir_intrinsic_base(instr) +
3204          SET_FIELD(const_offset->u32[0], BRW_NIR_FRAG_OUTPUT_LOCATION);
3205       const fs_reg new_dest = retype(alloc_frag_output(this, location),
3206                                      src.type);
3207
3208       for (unsigned j = 0; j < instr->num_components; j++)
3209          bld.MOV(offset(new_dest, bld, nir_intrinsic_component(instr) + j),
3210                  offset(src, bld, j));
3211
3212       break;
3213    }
3214
3215    case nir_intrinsic_load_output: {
3216       const unsigned l = GET_FIELD(nir_intrinsic_base(instr),
3217                                    BRW_NIR_FRAG_OUTPUT_LOCATION);
3218       assert(l >= FRAG_RESULT_DATA0);
3219       nir_const_value *const_offset = nir_src_as_const_value(instr->src[0]);
3220       assert(const_offset && "Indirect output loads not allowed");
3221       const unsigned target = l - FRAG_RESULT_DATA0 + const_offset->u32[0];
3222       const fs_reg tmp = bld.vgrf(dest.type, 4);
3223
3224       if (reinterpret_cast<const brw_wm_prog_key *>(key)->coherent_fb_fetch)
3225          emit_coherent_fb_read(bld, tmp, target);
3226       else
3227          emit_non_coherent_fb_read(bld, tmp, target);
3228
3229       for (unsigned j = 0; j < instr->num_components; j++) {
3230          bld.MOV(offset(dest, bld, j),
3231                  offset(tmp, bld, nir_intrinsic_component(instr) + j));
3232       }
3233
3234       break;
3235    }
3236
3237    case nir_intrinsic_discard:
3238    case nir_intrinsic_discard_if: {
3239       /* We track our discarded pixels in f0.1.  By predicating on it, we can
3240        * update just the flag bits that aren't yet discarded.  If there's no
3241        * condition, we emit a CMP of g0 != g0, so all currently executing
3242        * channels will get turned off.
3243        */
3244       fs_inst *cmp;
3245       if (instr->intrinsic == nir_intrinsic_discard_if) {
3246          cmp = bld.CMP(bld.null_reg_f(), get_nir_src(instr->src[0]),
3247                        brw_imm_d(0), BRW_CONDITIONAL_Z);
3248       } else {
3249          fs_reg some_reg = fs_reg(retype(brw_vec8_grf(0, 0),
3250                                        BRW_REGISTER_TYPE_UW));
3251          cmp = bld.CMP(bld.null_reg_f(), some_reg, some_reg, BRW_CONDITIONAL_NZ);
3252       }
3253       cmp->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
3254       cmp->flag_subreg = 1;
3255
3256       if (devinfo->gen >= 6) {
3257          emit_discard_jump();
3258       }
3259
3260       limit_dispatch_width(16, "Fragment discard not implemented in SIMD32 mode.");
3261       break;
3262    }
3263
3264    case nir_intrinsic_load_input: {
3265       /* load_input is only used for flat inputs */
3266       unsigned base = nir_intrinsic_base(instr);
3267       unsigned comp = nir_intrinsic_component(instr);
3268       unsigned num_components = instr->num_components;
3269       fs_reg orig_dest = dest;
3270       enum brw_reg_type type = dest.type;
3271
3272       /* Special case fields in the VUE header */
3273       if (base == VARYING_SLOT_LAYER)
3274          comp = 1;
3275       else if (base == VARYING_SLOT_VIEWPORT)
3276          comp = 2;
3277
3278       if (nir_dest_bit_size(instr->dest) == 64) {
3279          /* const_index is in 32-bit type size units that could not be aligned
3280           * with DF. We need to read the double vector as if it was a float
3281           * vector of twice the number of components to fetch the right data.
3282           */
3283          type = BRW_REGISTER_TYPE_F;
3284          num_components *= 2;
3285          dest = bld.vgrf(type, num_components);
3286       }
3287
3288       for (unsigned int i = 0; i < num_components; i++) {
3289          bld.MOV(offset(retype(dest, type), bld, i),
3290                  retype(component(interp_reg(base, comp + i), 3), type));
3291       }
3292
3293       if (nir_dest_bit_size(instr->dest) == 64) {
3294          shuffle_from_32bit_read(bld, orig_dest, dest, 0,
3295                                  instr->num_components);
3296       }
3297       break;
3298    }
3299
3300    case nir_intrinsic_load_barycentric_pixel:
3301    case nir_intrinsic_load_barycentric_centroid:
3302    case nir_intrinsic_load_barycentric_sample:
3303       /* Do nothing - load_interpolated_input handling will handle it later. */
3304       break;
3305
3306    case nir_intrinsic_load_barycentric_at_sample: {
3307       const glsl_interp_mode interpolation =
3308          (enum glsl_interp_mode) nir_intrinsic_interp_mode(instr);
3309
3310       nir_const_value *const_sample = nir_src_as_const_value(instr->src[0]);
3311
3312       if (const_sample) {
3313          unsigned msg_data = const_sample->i32[0] << 4;
3314
3315          emit_pixel_interpolater_send(bld,
3316                                       FS_OPCODE_INTERPOLATE_AT_SAMPLE,
3317                                       dest,
3318                                       fs_reg(), /* src */
3319                                       brw_imm_ud(msg_data),
3320                                       interpolation);
3321       } else {
3322          const fs_reg sample_src = retype(get_nir_src(instr->src[0]),
3323                                           BRW_REGISTER_TYPE_UD);
3324
3325          if (nir_src_is_dynamically_uniform(instr->src[0])) {
3326             const fs_reg sample_id = bld.emit_uniformize(sample_src);
3327             const fs_reg msg_data = vgrf(glsl_type::uint_type);
3328             bld.exec_all().group(1, 0)
3329                .SHL(msg_data, sample_id, brw_imm_ud(4u));
3330             emit_pixel_interpolater_send(bld,
3331                                          FS_OPCODE_INTERPOLATE_AT_SAMPLE,
3332                                          dest,
3333                                          fs_reg(), /* src */
3334                                          msg_data,
3335                                          interpolation);
3336          } else {
3337             /* Make a loop that sends a message to the pixel interpolater
3338              * for the sample number in each live channel. If there are
3339              * multiple channels with the same sample number then these
3340              * will be handled simultaneously with a single interation of
3341              * the loop.
3342              */
3343             bld.emit(BRW_OPCODE_DO);
3344
3345             /* Get the next live sample number into sample_id_reg */
3346             const fs_reg sample_id = bld.emit_uniformize(sample_src);
3347
3348             /* Set the flag register so that we can perform the send
3349              * message on all channels that have the same sample number
3350              */
3351             bld.CMP(bld.null_reg_ud(),
3352                     sample_src, sample_id,
3353                     BRW_CONDITIONAL_EQ);
3354             const fs_reg msg_data = vgrf(glsl_type::uint_type);
3355             bld.exec_all().group(1, 0)
3356                .SHL(msg_data, sample_id, brw_imm_ud(4u));
3357             fs_inst *inst =
3358                emit_pixel_interpolater_send(bld,
3359                                             FS_OPCODE_INTERPOLATE_AT_SAMPLE,
3360                                             dest,
3361                                             fs_reg(), /* src */
3362                                             component(msg_data, 0),
3363                                             interpolation);
3364             set_predicate(BRW_PREDICATE_NORMAL, inst);
3365
3366             /* Continue the loop if there are any live channels left */
3367             set_predicate_inv(BRW_PREDICATE_NORMAL,
3368                               true, /* inverse */
3369                               bld.emit(BRW_OPCODE_WHILE));
3370          }
3371       }
3372       break;
3373    }
3374
3375    case nir_intrinsic_load_barycentric_at_offset: {
3376       const glsl_interp_mode interpolation =
3377          (enum glsl_interp_mode) nir_intrinsic_interp_mode(instr);
3378
3379       nir_const_value *const_offset = nir_src_as_const_value(instr->src[0]);
3380
3381       if (const_offset) {
3382          unsigned off_x = MIN2((int)(const_offset->f32[0] * 16), 7) & 0xf;
3383          unsigned off_y = MIN2((int)(const_offset->f32[1] * 16), 7) & 0xf;
3384
3385          emit_pixel_interpolater_send(bld,
3386                                       FS_OPCODE_INTERPOLATE_AT_SHARED_OFFSET,
3387                                       dest,
3388                                       fs_reg(), /* src */
3389                                       brw_imm_ud(off_x | (off_y << 4)),
3390                                       interpolation);
3391       } else {
3392          fs_reg src = vgrf(glsl_type::ivec2_type);
3393          fs_reg offset_src = retype(get_nir_src(instr->src[0]),
3394                                     BRW_REGISTER_TYPE_F);
3395          for (int i = 0; i < 2; i++) {
3396             fs_reg temp = vgrf(glsl_type::float_type);
3397             bld.MUL(temp, offset(offset_src, bld, i), brw_imm_f(16.0f));
3398             fs_reg itemp = vgrf(glsl_type::int_type);
3399             /* float to int */
3400             bld.MOV(itemp, temp);
3401
3402             /* Clamp the upper end of the range to +7/16.
3403              * ARB_gpu_shader5 requires that we support a maximum offset
3404              * of +0.5, which isn't representable in a S0.4 value -- if
3405              * we didn't clamp it, we'd end up with -8/16, which is the
3406              * opposite of what the shader author wanted.
3407              *
3408              * This is legal due to ARB_gpu_shader5's quantization
3409              * rules:
3410              *
3411              * "Not all values of <offset> may be supported; x and y
3412              * offsets may be rounded to fixed-point values with the
3413              * number of fraction bits given by the
3414              * implementation-dependent constant
3415              * FRAGMENT_INTERPOLATION_OFFSET_BITS"
3416              */
3417             set_condmod(BRW_CONDITIONAL_L,
3418                         bld.SEL(offset(src, bld, i), itemp, brw_imm_d(7)));
3419          }
3420
3421          const enum opcode opcode = FS_OPCODE_INTERPOLATE_AT_PER_SLOT_OFFSET;
3422          emit_pixel_interpolater_send(bld,
3423                                       opcode,
3424                                       dest,
3425                                       src,
3426                                       brw_imm_ud(0u),
3427                                       interpolation);
3428       }
3429       break;
3430    }
3431
3432    case nir_intrinsic_load_interpolated_input: {
3433       if (nir_intrinsic_base(instr) == VARYING_SLOT_POS) {
3434          emit_fragcoord_interpolation(dest);
3435          break;
3436       }
3437
3438       assert(instr->src[0].ssa &&
3439              instr->src[0].ssa->parent_instr->type == nir_instr_type_intrinsic);
3440       nir_intrinsic_instr *bary_intrinsic =
3441          nir_instr_as_intrinsic(instr->src[0].ssa->parent_instr);
3442       nir_intrinsic_op bary_intrin = bary_intrinsic->intrinsic;
3443       enum glsl_interp_mode interp_mode =
3444          (enum glsl_interp_mode) nir_intrinsic_interp_mode(bary_intrinsic);
3445       fs_reg dst_xy;
3446
3447       if (bary_intrin == nir_intrinsic_load_barycentric_at_offset ||
3448           bary_intrin == nir_intrinsic_load_barycentric_at_sample) {
3449          /* Use the result of the PI message */
3450          dst_xy = retype(get_nir_src(instr->src[0]), BRW_REGISTER_TYPE_F);
3451       } else {
3452          /* Use the delta_xy values computed from the payload */
3453          enum brw_barycentric_mode bary =
3454             brw_barycentric_mode(interp_mode, bary_intrin);
3455
3456          dst_xy = this->delta_xy[bary];
3457       }
3458
3459       for (unsigned int i = 0; i < instr->num_components; i++) {
3460          fs_reg interp =
3461             component(interp_reg(nir_intrinsic_base(instr),
3462                                  nir_intrinsic_component(instr) + i), 0);
3463          interp.type = BRW_REGISTER_TYPE_F;
3464          dest.type = BRW_REGISTER_TYPE_F;
3465
3466          if (devinfo->gen < 6 && interp_mode == INTERP_MODE_SMOOTH) {
3467             fs_reg tmp = vgrf(glsl_type::float_type);
3468             bld.emit(FS_OPCODE_LINTERP, tmp, dst_xy, interp);
3469             bld.MUL(offset(dest, bld, i), tmp, this->pixel_w);
3470          } else {
3471             bld.emit(FS_OPCODE_LINTERP, offset(dest, bld, i), dst_xy, interp);
3472          }
3473       }
3474       break;
3475    }
3476
3477    default:
3478       nir_emit_intrinsic(bld, instr);
3479       break;
3480    }
3481 }
3482
3483 static int
3484 get_op_for_atomic_add(nir_intrinsic_instr *instr, unsigned src)
3485 {
3486    const nir_const_value *const val = nir_src_as_const_value(instr->src[src]);
3487
3488    if (val != NULL) {
3489       if (val->i32[0] == 1)
3490          return BRW_AOP_INC;
3491       else if (val->i32[0] == -1)
3492          return BRW_AOP_DEC;
3493    }
3494
3495    return BRW_AOP_ADD;
3496 }
3497
3498 void
3499 fs_visitor::nir_emit_cs_intrinsic(const fs_builder &bld,
3500                                   nir_intrinsic_instr *instr)
3501 {
3502    assert(stage == MESA_SHADER_COMPUTE);
3503    struct brw_cs_prog_data *cs_prog_data = brw_cs_prog_data(prog_data);
3504
3505    fs_reg dest;
3506    if (nir_intrinsic_infos[instr->intrinsic].has_dest)
3507       dest = get_nir_dest(instr->dest);
3508
3509    switch (instr->intrinsic) {
3510    case nir_intrinsic_barrier:
3511       emit_barrier();
3512       cs_prog_data->uses_barrier = true;
3513       break;
3514
3515    case nir_intrinsic_load_subgroup_id:
3516       bld.MOV(retype(dest, BRW_REGISTER_TYPE_UD), subgroup_id);
3517       break;
3518
3519    case nir_intrinsic_load_local_invocation_id:
3520    case nir_intrinsic_load_work_group_id: {
3521       gl_system_value sv = nir_system_value_from_intrinsic(instr->intrinsic);
3522       fs_reg val = nir_system_values[sv];
3523       assert(val.file != BAD_FILE);
3524       dest.type = val.type;
3525       for (unsigned i = 0; i < 3; i++)
3526          bld.MOV(offset(dest, bld, i), offset(val, bld, i));
3527       break;
3528    }
3529
3530    case nir_intrinsic_load_num_work_groups: {
3531       const unsigned surface =
3532          cs_prog_data->binding_table.work_groups_start;
3533
3534       cs_prog_data->uses_num_work_groups = true;
3535
3536       fs_reg surf_index = brw_imm_ud(surface);
3537       brw_mark_surface_used(prog_data, surface);
3538
3539       /* Read the 3 GLuint components of gl_NumWorkGroups */
3540       for (unsigned i = 0; i < 3; i++) {
3541          fs_reg read_result =
3542             emit_untyped_read(bld, surf_index,
3543                               brw_imm_ud(i << 2),
3544                               1 /* dims */, 1 /* size */,
3545                               BRW_PREDICATE_NONE);
3546          read_result.type = dest.type;
3547          bld.MOV(dest, read_result);
3548          dest = offset(dest, bld, 1);
3549       }
3550       break;
3551    }
3552
3553    case nir_intrinsic_shared_atomic_add:
3554       nir_emit_shared_atomic(bld, get_op_for_atomic_add(instr, 1), instr);
3555       break;
3556    case nir_intrinsic_shared_atomic_imin:
3557       nir_emit_shared_atomic(bld, BRW_AOP_IMIN, instr);
3558       break;
3559    case nir_intrinsic_shared_atomic_umin:
3560       nir_emit_shared_atomic(bld, BRW_AOP_UMIN, instr);
3561       break;
3562    case nir_intrinsic_shared_atomic_imax:
3563       nir_emit_shared_atomic(bld, BRW_AOP_IMAX, instr);
3564       break;
3565    case nir_intrinsic_shared_atomic_umax:
3566       nir_emit_shared_atomic(bld, BRW_AOP_UMAX, instr);
3567       break;
3568    case nir_intrinsic_shared_atomic_and:
3569       nir_emit_shared_atomic(bld, BRW_AOP_AND, instr);
3570       break;
3571    case nir_intrinsic_shared_atomic_or:
3572       nir_emit_shared_atomic(bld, BRW_AOP_OR, instr);
3573       break;
3574    case nir_intrinsic_shared_atomic_xor:
3575       nir_emit_shared_atomic(bld, BRW_AOP_XOR, instr);
3576       break;
3577    case nir_intrinsic_shared_atomic_exchange:
3578       nir_emit_shared_atomic(bld, BRW_AOP_MOV, instr);
3579       break;
3580    case nir_intrinsic_shared_atomic_comp_swap:
3581       nir_emit_shared_atomic(bld, BRW_AOP_CMPWR, instr);
3582       break;
3583    case nir_intrinsic_shared_atomic_fmin:
3584       nir_emit_shared_atomic_float(bld, BRW_AOP_FMIN, instr);
3585       break;
3586    case nir_intrinsic_shared_atomic_fmax:
3587       nir_emit_shared_atomic_float(bld, BRW_AOP_FMAX, instr);
3588       break;
3589    case nir_intrinsic_shared_atomic_fcomp_swap:
3590       nir_emit_shared_atomic_float(bld, BRW_AOP_FCMPWR, instr);
3591       break;
3592
3593    case nir_intrinsic_load_shared: {
3594       assert(devinfo->gen >= 7);
3595
3596       fs_reg surf_index = brw_imm_ud(GEN7_BTI_SLM);
3597
3598       /* Get the offset to read from */
3599       fs_reg offset_reg;
3600       nir_const_value *const_offset = nir_src_as_const_value(instr->src[0]);
3601       if (const_offset) {
3602          offset_reg = brw_imm_ud(instr->const_index[0] + const_offset->u32[0]);
3603       } else {
3604          offset_reg = vgrf(glsl_type::uint_type);
3605          bld.ADD(offset_reg,
3606                  retype(get_nir_src(instr->src[0]), BRW_REGISTER_TYPE_UD),
3607                  brw_imm_ud(instr->const_index[0]));
3608       }
3609
3610       /* Read the vector */
3611       do_untyped_vector_read(bld, dest, surf_index, offset_reg,
3612                              instr->num_components);
3613       break;
3614    }
3615
3616    case nir_intrinsic_store_shared: {
3617       assert(devinfo->gen >= 7);
3618
3619       /* Block index */
3620       fs_reg surf_index = brw_imm_ud(GEN7_BTI_SLM);
3621
3622       /* Value */
3623       fs_reg val_reg = get_nir_src(instr->src[0]);
3624
3625       /* Writemask */
3626       unsigned writemask = instr->const_index[1];
3627
3628       /* get_nir_src() retypes to integer. Be wary of 64-bit types though
3629        * since the untyped writes below operate in units of 32-bits, which
3630        * means that we need to write twice as many components each time.
3631        * Also, we have to suffle 64-bit data to be in the appropriate layout
3632        * expected by our 32-bit write messages.
3633        */
3634       unsigned type_size = 4;
3635       if (nir_src_bit_size(instr->src[0]) == 64) {
3636          type_size = 8;
3637          val_reg = shuffle_for_32bit_write(bld, val_reg, 0,
3638                                            instr->num_components);
3639       }
3640
3641       unsigned type_slots = type_size / 4;
3642
3643       /* Combine groups of consecutive enabled channels in one write
3644        * message. We use ffs to find the first enabled channel and then ffs on
3645        * the bit-inverse, down-shifted writemask to determine the length of
3646        * the block of enabled bits.
3647        */
3648       while (writemask) {
3649          unsigned first_component = ffs(writemask) - 1;
3650          unsigned length = ffs(~(writemask >> first_component)) - 1;
3651
3652          /* We can't write more than 2 64-bit components at once. Limit the
3653           * length of the write to what we can do and let the next iteration
3654           * handle the rest
3655           */
3656          if (type_size > 4)
3657             length = MIN2(2, length);
3658
3659          fs_reg offset_reg;
3660          nir_const_value *const_offset = nir_src_as_const_value(instr->src[1]);
3661          if (const_offset) {
3662             offset_reg = brw_imm_ud(instr->const_index[0] + const_offset->u32[0] +
3663                                     type_size * first_component);
3664          } else {
3665             offset_reg = vgrf(glsl_type::uint_type);
3666             bld.ADD(offset_reg,
3667                     retype(get_nir_src(instr->src[1]), BRW_REGISTER_TYPE_UD),
3668                     brw_imm_ud(instr->const_index[0] + type_size * first_component));
3669          }
3670
3671          emit_untyped_write(bld, surf_index, offset_reg,
3672                             offset(val_reg, bld, first_component * type_slots),
3673                             1 /* dims */, length * type_slots,
3674                             BRW_PREDICATE_NONE);
3675
3676          /* Clear the bits in the writemask that we just wrote, then try
3677           * again to see if more channels are left.
3678           */
3679          writemask &= (15 << (first_component + length));
3680       }
3681
3682       break;
3683    }
3684
3685    default:
3686       nir_emit_intrinsic(bld, instr);
3687       break;
3688    }
3689 }
3690
3691 static fs_reg
3692 brw_nir_reduction_op_identity(const fs_builder &bld,
3693                               nir_op op, brw_reg_type type)
3694 {
3695    nir_const_value value = nir_alu_binop_identity(op, type_sz(type) * 8);
3696    switch (type_sz(type)) {
3697    case 2:
3698       assert(type != BRW_REGISTER_TYPE_HF);
3699       return retype(brw_imm_uw(value.u16[0]), type);
3700    case 4:
3701       return retype(brw_imm_ud(value.u32[0]), type);
3702    case 8:
3703       if (type == BRW_REGISTER_TYPE_DF)
3704          return setup_imm_df(bld, value.f64[0]);
3705       else
3706          return retype(brw_imm_u64(value.u64[0]), type);
3707    default:
3708       unreachable("Invalid type size");
3709    }
3710 }
3711
3712 static opcode
3713 brw_op_for_nir_reduction_op(nir_op op)
3714 {
3715    switch (op) {
3716    case nir_op_iadd: return BRW_OPCODE_ADD;
3717    case nir_op_fadd: return BRW_OPCODE_ADD;
3718    case nir_op_imul: return BRW_OPCODE_MUL;
3719    case nir_op_fmul: return BRW_OPCODE_MUL;
3720    case nir_op_imin: return BRW_OPCODE_SEL;
3721    case nir_op_umin: return BRW_OPCODE_SEL;
3722    case nir_op_fmin: return BRW_OPCODE_SEL;
3723    case nir_op_imax: return BRW_OPCODE_SEL;
3724    case nir_op_umax: return BRW_OPCODE_SEL;
3725    case nir_op_fmax: return BRW_OPCODE_SEL;
3726    case nir_op_iand: return BRW_OPCODE_AND;
3727    case nir_op_ior:  return BRW_OPCODE_OR;
3728    case nir_op_ixor: return BRW_OPCODE_XOR;
3729    default:
3730       unreachable("Invalid reduction operation");
3731    }
3732 }
3733
3734 static brw_conditional_mod
3735 brw_cond_mod_for_nir_reduction_op(nir_op op)
3736 {
3737    switch (op) {
3738    case nir_op_iadd: return BRW_CONDITIONAL_NONE;
3739    case nir_op_fadd: return BRW_CONDITIONAL_NONE;
3740    case nir_op_imul: return BRW_CONDITIONAL_NONE;
3741    case nir_op_fmul: return BRW_CONDITIONAL_NONE;
3742    case nir_op_imin: return BRW_CONDITIONAL_L;
3743    case nir_op_umin: return BRW_CONDITIONAL_L;
3744    case nir_op_fmin: return BRW_CONDITIONAL_L;
3745    case nir_op_imax: return BRW_CONDITIONAL_GE;
3746    case nir_op_umax: return BRW_CONDITIONAL_GE;
3747    case nir_op_fmax: return BRW_CONDITIONAL_GE;
3748    case nir_op_iand: return BRW_CONDITIONAL_NONE;
3749    case nir_op_ior:  return BRW_CONDITIONAL_NONE;
3750    case nir_op_ixor: return BRW_CONDITIONAL_NONE;
3751    default:
3752       unreachable("Invalid reduction operation");
3753    }
3754 }
3755
3756 fs_reg
3757 fs_visitor::get_nir_image_intrinsic_image(const brw::fs_builder &bld,
3758                                           nir_intrinsic_instr *instr)
3759 {
3760    fs_reg image = retype(get_nir_src_imm(instr->src[0]), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
3761
3762    if (stage_prog_data->binding_table.image_start > 0) {
3763       if (image.file == BRW_IMMEDIATE_VALUE) {
3764          image.d += stage_prog_data->binding_table.image_start;
3765       } else {
3766          bld.ADD(image, image,
3767                  brw_imm_d(stage_prog_data->binding_table.image_start));
3768       }
3769    }
3770
3771    return bld.emit_uniformize(image);
3772 }
3773
3774 static unsigned
3775 image_intrinsic_coord_components(nir_intrinsic_instr *instr)
3776 {
3777    switch (nir_intrinsic_image_dim(instr)) {
3778    case GLSL_SAMPLER_DIM_1D:
3779       return 1 + nir_intrinsic_image_array(instr);
3780    case GLSL_SAMPLER_DIM_2D:
3781    case GLSL_SAMPLER_DIM_RECT:
3782       return 2 + nir_intrinsic_image_array(instr);
3783    case GLSL_SAMPLER_DIM_3D:
3784    case GLSL_SAMPLER_DIM_CUBE:
3785       return 3;
3786    case GLSL_SAMPLER_DIM_BUF:
3787       return 1;
3788    case GLSL_SAMPLER_DIM_MS:
3789       return 2 + nir_intrinsic_image_array(instr);
3790    default:
3791       unreachable("Invalid image dimension");
3792    }
3793 }
3794
3795 void
3796 fs_visitor::nir_emit_intrinsic(const fs_builder &bld, nir_intrinsic_instr *instr)
3797 {
3798    fs_reg dest;
3799    if (nir_intrinsic_infos[instr->intrinsic].has_dest)
3800       dest = get_nir_dest(instr->dest);
3801
3802    switch (instr->intrinsic) {
3803    case nir_intrinsic_image_load:
3804    case nir_intrinsic_image_store:
3805    case nir_intrinsic_image_atomic_add:
3806    case nir_intrinsic_image_atomic_min:
3807    case nir_intrinsic_image_atomic_max:
3808    case nir_intrinsic_image_atomic_and:
3809    case nir_intrinsic_image_atomic_or:
3810    case nir_intrinsic_image_atomic_xor:
3811    case nir_intrinsic_image_atomic_exchange:
3812    case nir_intrinsic_image_atomic_comp_swap: {
3813       if (stage == MESA_SHADER_FRAGMENT &&
3814           instr->intrinsic != nir_intrinsic_image_load)
3815          brw_wm_prog_data(prog_data)->has_side_effects = true;
3816
3817       /* Get some metadata from the image intrinsic. */
3818       const nir_intrinsic_info *info = &nir_intrinsic_infos[instr->intrinsic];
3819       const unsigned dims = image_intrinsic_coord_components(instr);
3820       const GLenum format = nir_intrinsic_format(instr);
3821       const unsigned dest_components = nir_intrinsic_dest_components(instr);
3822
3823       /* Get the arguments of the image intrinsic. */
3824       const fs_reg image = get_nir_image_intrinsic_image(bld, instr);
3825       const fs_reg coords = retype(get_nir_src(instr->src[1]),
3826                                    BRW_REGISTER_TYPE_UD);
3827       fs_reg tmp;
3828
3829       /* Emit an image load, store or atomic op. */
3830       if (instr->intrinsic == nir_intrinsic_image_load) {
3831          tmp = emit_typed_read(bld, image, coords, dims,
3832                                instr->num_components);
3833       } else if (instr->intrinsic == nir_intrinsic_image_store) {
3834          const fs_reg src0 = get_nir_src(instr->src[3]);
3835          emit_typed_write(bld, image, coords, src0, dims,
3836                           instr->num_components);
3837       } else {
3838          int op;
3839          unsigned num_srcs = info->num_srcs;
3840
3841          switch (instr->intrinsic) {
3842          case nir_intrinsic_image_atomic_add:
3843             assert(num_srcs == 4);
3844
3845             op = get_op_for_atomic_add(instr, 3);
3846
3847             if (op != BRW_AOP_ADD)
3848                num_srcs = 3;
3849             break;
3850          case nir_intrinsic_image_atomic_min:
3851             assert(format == GL_R32UI || format == GL_R32I);
3852             op = (format == GL_R32I) ? BRW_AOP_IMIN : BRW_AOP_UMIN;
3853             break;
3854          case nir_intrinsic_image_atomic_max:
3855             assert(format == GL_R32UI || format == GL_R32I);
3856             op = (format == GL_R32I) ? BRW_AOP_IMAX : BRW_AOP_UMAX;
3857             break;
3858          case nir_intrinsic_image_atomic_and:
3859             op = BRW_AOP_AND;
3860             break;
3861          case nir_intrinsic_image_atomic_or:
3862             op = BRW_AOP_OR;
3863             break;
3864          case nir_intrinsic_image_atomic_xor:
3865             op = BRW_AOP_XOR;
3866             break;
3867          case nir_intrinsic_image_atomic_exchange:
3868             op = BRW_AOP_MOV;
3869             break;
3870          case nir_intrinsic_image_atomic_comp_swap:
3871             op = BRW_AOP_CMPWR;
3872             break;
3873          default:
3874             unreachable("Not reachable.");
3875          }
3876
3877          const fs_reg src0 = (num_srcs >= 4 ?
3878                               get_nir_src(instr->src[3]) : fs_reg());
3879          const fs_reg src1 = (num_srcs >= 5 ?
3880                               get_nir_src(instr->src[4]) : fs_reg());
3881
3882          tmp = emit_typed_atomic(bld, image, coords, src0, src1, dims, 1, op);
3883       }
3884
3885       /* Assign the result. */
3886       for (unsigned c = 0; c < dest_components; ++c) {
3887          bld.MOV(offset(retype(dest, tmp.type), bld, c),
3888                  offset(tmp, bld, c));
3889       }
3890       break;
3891    }
3892
3893    case nir_intrinsic_image_size: {
3894       /* Unlike the [un]typed load and store opcodes, the TXS that this turns
3895        * into will handle the binding table index for us in the geneerator.
3896        */
3897       fs_reg image = retype(get_nir_src_imm(instr->src[0]),
3898                             BRW_REGISTER_TYPE_UD);
3899       image = bld.emit_uniformize(image);
3900
3901       /* Since the image size is always uniform, we can just emit a SIMD8
3902        * query instruction and splat the result out.
3903        */
3904       const fs_builder ubld = bld.exec_all().group(8, 0);
3905
3906       /* The LOD also serves as the message payload */
3907       fs_reg lod = ubld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD);
3908       ubld.MOV(lod, brw_imm_ud(0));
3909
3910       fs_reg tmp = ubld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 4);
3911       fs_inst *inst = ubld.emit(SHADER_OPCODE_IMAGE_SIZE, tmp, lod, image);
3912       inst->mlen = 1;
3913       inst->size_written = 4 * REG_SIZE;
3914
3915       for (unsigned c = 0; c < instr->dest.ssa.num_components; ++c) {
3916          if (c == 2 && nir_intrinsic_image_dim(instr) == GLSL_SAMPLER_DIM_CUBE) {
3917             bld.emit(SHADER_OPCODE_INT_QUOTIENT,
3918                      offset(retype(dest, tmp.type), bld, c),
3919                      component(offset(tmp, ubld, c), 0), brw_imm_ud(6));
3920          } else {
3921             bld.MOV(offset(retype(dest, tmp.type), bld, c),
3922                     component(offset(tmp, ubld, c), 0));
3923          }
3924       }
3925       break;
3926    }
3927
3928    case nir_intrinsic_image_load_raw_intel: {
3929       const fs_reg image = get_nir_image_intrinsic_image(bld, instr);
3930       const fs_reg addr = retype(get_nir_src(instr->src[1]),
3931                                  BRW_REGISTER_TYPE_UD);
3932
3933       fs_reg tmp = emit_untyped_read(bld, image, addr, 1,
3934                                      instr->num_components);
3935
3936       for (unsigned c = 0; c < instr->num_components; ++c) {
3937          bld.MOV(offset(retype(dest, tmp.type), bld, c),
3938                  offset(tmp, bld, c));
3939       }
3940       break;
3941    }
3942
3943    case nir_intrinsic_image_store_raw_intel: {
3944       const fs_reg image = get_nir_image_intrinsic_image(bld, instr);
3945       const fs_reg addr = retype(get_nir_src(instr->src[1]),
3946                                  BRW_REGISTER_TYPE_UD);
3947       const fs_reg data = retype(get_nir_src(instr->src[2]),
3948                                  BRW_REGISTER_TYPE_UD);
3949
3950       brw_wm_prog_data(prog_data)->has_side_effects = true;
3951
3952       emit_untyped_write(bld, image, addr, data, 1,
3953                          instr->num_components);
3954       break;
3955    }
3956
3957    case nir_intrinsic_group_memory_barrier:
3958    case nir_intrinsic_memory_barrier_shared:
3959    case nir_intrinsic_memory_barrier_atomic_counter:
3960    case nir_intrinsic_memory_barrier_buffer:
3961    case nir_intrinsic_memory_barrier_image:
3962    case nir_intrinsic_memory_barrier: {
3963       const fs_builder ubld = bld.group(8, 0);
3964       const fs_reg tmp = ubld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 2);
3965       ubld.emit(SHADER_OPCODE_MEMORY_FENCE, tmp)
3966          ->size_written = 2 * REG_SIZE;
3967       break;
3968    }
3969
3970    case nir_intrinsic_shader_clock: {
3971       /* We cannot do anything if there is an event, so ignore it for now */
3972       const fs_reg shader_clock = get_timestamp(bld);
3973       const fs_reg srcs[] = { component(shader_clock, 0),
3974                               component(shader_clock, 1) };
3975       bld.LOAD_PAYLOAD(dest, srcs, ARRAY_SIZE(srcs), 0);
3976       break;
3977    }
3978
3979    case nir_intrinsic_image_samples:
3980       /* The driver does not support multi-sampled images. */
3981       bld.MOV(retype(dest, BRW_REGISTER_TYPE_D), brw_imm_d(1));
3982       break;
3983
3984    case nir_intrinsic_load_uniform: {
3985       /* Offsets are in bytes but they should always aligned to
3986        * the type size
3987        */
3988       assert(instr->const_index[0] % 4 == 0 ||
3989              instr->const_index[0] % type_sz(dest.type) == 0);
3990
3991       fs_reg src(UNIFORM, instr->const_index[0] / 4, dest.type);
3992
3993       nir_const_value *const_offset = nir_src_as_const_value(instr->src[0]);
3994       if (const_offset) {
3995          assert(const_offset->u32[0] % type_sz(dest.type) == 0);
3996          /* For 16-bit types we add the module of the const_index[0]
3997           * offset to access to not 32-bit aligned element
3998           */
3999          src.offset = const_offset->u32[0] + instr->const_index[0] % 4;
4000
4001          for (unsigned j = 0; j < instr->num_components; j++) {
4002             bld.MOV(offset(dest, bld, j), offset(src, bld, j));
4003          }
4004       } else {
4005          fs_reg indirect = retype(get_nir_src(instr->src[0]),
4006                                   BRW_REGISTER_TYPE_UD);
4007
4008          /* We need to pass a size to the MOV_INDIRECT but we don't want it to
4009           * go past the end of the uniform.  In order to keep the n'th
4010           * component from running past, we subtract off the size of all but
4011           * one component of the vector.
4012           */
4013          assert(instr->const_index[1] >=
4014                 instr->num_components * (int) type_sz(dest.type));
4015          unsigned read_size = instr->const_index[1] -
4016             (instr->num_components - 1) * type_sz(dest.type);
4017
4018          bool supports_64bit_indirects =
4019             !devinfo->is_cherryview && !gen_device_info_is_9lp(devinfo);
4020
4021          if (type_sz(dest.type) != 8 || supports_64bit_indirects) {
4022             for (unsigned j = 0; j < instr->num_components; j++) {
4023                bld.emit(SHADER_OPCODE_MOV_INDIRECT,
4024                         offset(dest, bld, j), offset(src, bld, j),
4025                         indirect, brw_imm_ud(read_size));
4026             }
4027          } else {
4028             const unsigned num_mov_indirects =
4029                type_sz(dest.type) / type_sz(BRW_REGISTER_TYPE_UD);
4030             /* We read a little bit less per MOV INDIRECT, as they are now
4031              * 32-bits ones instead of 64-bit. Fix read_size then.
4032              */
4033             const unsigned read_size_32bit = read_size -
4034                 (num_mov_indirects - 1) * type_sz(BRW_REGISTER_TYPE_UD);
4035             for (unsigned j = 0; j < instr->num_components; j++) {
4036                for (unsigned i = 0; i < num_mov_indirects; i++) {
4037                   bld.emit(SHADER_OPCODE_MOV_INDIRECT,
4038                            subscript(offset(dest, bld, j), BRW_REGISTER_TYPE_UD, i),
4039                            subscript(offset(src, bld, j), BRW_REGISTER_TYPE_UD, i),
4040                            indirect, brw_imm_ud(read_size_32bit));
4041                }
4042             }
4043          }
4044       }
4045       break;
4046    }
4047
4048    case nir_intrinsic_load_ubo: {
4049       nir_const_value *const_index = nir_src_as_const_value(instr->src[0]);
4050       fs_reg surf_index;
4051
4052       if (const_index) {
4053          const unsigned index = stage_prog_data->binding_table.ubo_start +
4054                                 const_index->u32[0];
4055          surf_index = brw_imm_ud(index);
4056          brw_mark_surface_used(prog_data, index);
4057       } else {
4058          /* The block index is not a constant. Evaluate the index expression
4059           * per-channel and add the base UBO index; we have to select a value
4060           * from any live channel.
4061           */
4062          surf_index = vgrf(glsl_type::uint_type);
4063          bld.ADD(surf_index, get_nir_src(instr->src[0]),
4064                  brw_imm_ud(stage_prog_data->binding_table.ubo_start));
4065          surf_index = bld.emit_uniformize(surf_index);
4066
4067          /* Assume this may touch any UBO. It would be nice to provide
4068           * a tighter bound, but the array information is already lowered away.
4069           */
4070          brw_mark_surface_used(prog_data,
4071                                stage_prog_data->binding_table.ubo_start +
4072                                nir->info.num_ubos - 1);
4073       }
4074
4075       nir_const_value *const_offset = nir_src_as_const_value(instr->src[1]);
4076       if (const_offset == NULL) {
4077          fs_reg base_offset = retype(get_nir_src(instr->src[1]),
4078                                      BRW_REGISTER_TYPE_UD);
4079
4080          for (int i = 0; i < instr->num_components; i++)
4081             VARYING_PULL_CONSTANT_LOAD(bld, offset(dest, bld, i), surf_index,
4082                                        base_offset, i * type_sz(dest.type));
4083       } else {
4084          /* Even if we are loading doubles, a pull constant load will load
4085           * a 32-bit vec4, so should only reserve vgrf space for that. If we
4086           * need to load a full dvec4 we will have to emit 2 loads. This is
4087           * similar to demote_pull_constants(), except that in that case we
4088           * see individual accesses to each component of the vector and then
4089           * we let CSE deal with duplicate loads. Here we see a vector access
4090           * and we have to split it if necessary.
4091           */
4092          const unsigned type_size = type_sz(dest.type);
4093
4094          /* See if we've selected this as a push constant candidate */
4095          if (const_index) {
4096             const unsigned ubo_block = const_index->u32[0];
4097             const unsigned offset_256b = const_offset->u32[0] / 32;
4098
4099             fs_reg push_reg;
4100             for (int i = 0; i < 4; i++) {
4101                const struct brw_ubo_range *range = &prog_data->ubo_ranges[i];
4102                if (range->block == ubo_block &&
4103                    offset_256b >= range->start &&
4104                    offset_256b < range->start + range->length) {
4105
4106                   push_reg = fs_reg(UNIFORM, UBO_START + i, dest.type);
4107                   push_reg.offset = const_offset->u32[0] - 32 * range->start;
4108                   break;
4109                }
4110             }
4111
4112             if (push_reg.file != BAD_FILE) {
4113                for (unsigned i = 0; i < instr->num_components; i++) {
4114                   bld.MOV(offset(dest, bld, i),
4115                           byte_offset(push_reg, i * type_size));
4116                }
4117                break;
4118             }
4119          }
4120
4121          const unsigned block_sz = 64; /* Fetch one cacheline at a time. */
4122          const fs_builder ubld = bld.exec_all().group(block_sz / 4, 0);
4123          const fs_reg packed_consts = ubld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD);
4124
4125          for (unsigned c = 0; c < instr->num_components;) {
4126             const unsigned base = const_offset->u32[0] + c * type_size;
4127             /* Number of usable components in the next block-aligned load. */
4128             const unsigned count = MIN2(instr->num_components - c,
4129                                         (block_sz - base % block_sz) / type_size);
4130
4131             ubld.emit(FS_OPCODE_UNIFORM_PULL_CONSTANT_LOAD,
4132                       packed_consts, surf_index,
4133                       brw_imm_ud(base & ~(block_sz - 1)));
4134
4135             const fs_reg consts =
4136                retype(byte_offset(packed_consts, base & (block_sz - 1)),
4137                       dest.type);
4138
4139             for (unsigned d = 0; d < count; d++)
4140                bld.MOV(offset(dest, bld, c + d), component(consts, d));
4141
4142             c += count;
4143          }
4144       }
4145       break;
4146    }
4147
4148    case nir_intrinsic_load_ssbo: {
4149       assert(devinfo->gen >= 7);
4150
4151       nir_const_value *const_uniform_block =
4152          nir_src_as_const_value(instr->src[0]);
4153
4154       fs_reg surf_index;
4155       if (const_uniform_block) {
4156          unsigned index = stage_prog_data->binding_table.ssbo_start +
4157                           const_uniform_block->u32[0];
4158          surf_index = brw_imm_ud(index);
4159          brw_mark_surface_used(prog_data, index);
4160       } else {
4161          surf_index = vgrf(glsl_type::uint_type);
4162          bld.ADD(surf_index, get_nir_src(instr->src[0]),
4163                  brw_imm_ud(stage_prog_data->binding_table.ssbo_start));
4164
4165          /* Assume this may touch any UBO. It would be nice to provide
4166           * a tighter bound, but the array information is already lowered away.
4167           */
4168          brw_mark_surface_used(prog_data,
4169                                stage_prog_data->binding_table.ssbo_start +
4170                                nir->info.num_ssbos - 1);
4171       }
4172
4173       fs_reg offset_reg;
4174       nir_const_value *const_offset = nir_src_as_const_value(instr->src[1]);
4175       if (const_offset) {
4176          offset_reg = brw_imm_ud(const_offset->u32[0]);
4177       } else {
4178          offset_reg = retype(get_nir_src(instr->src[1]), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
4179       }
4180
4181       /* Read the vector */
4182       do_untyped_vector_read(bld, dest, surf_index, offset_reg,
4183                              instr->num_components);
4184
4185       break;
4186    }
4187
4188    case nir_intrinsic_store_ssbo: {
4189       assert(devinfo->gen >= 7);
4190
4191       if (stage == MESA_SHADER_FRAGMENT)
4192          brw_wm_prog_data(prog_data)->has_side_effects = true;
4193
4194       /* Block index */
4195       fs_reg surf_index;
4196       nir_const_value *const_uniform_block =
4197          nir_src_as_const_value(instr->src[1]);
4198       if (const_uniform_block) {
4199          unsigned index = stage_prog_data->binding_table.ssbo_start +
4200                           const_uniform_block->u32[0];
4201          surf_index = brw_imm_ud(index);
4202          brw_mark_surface_used(prog_data, index);
4203       } else {
4204          surf_index = vgrf(glsl_type::uint_type);
4205          bld.ADD(surf_index, get_nir_src(instr->src[1]),
4206                   brw_imm_ud(stage_prog_data->binding_table.ssbo_start));
4207
4208          brw_mark_surface_used(prog_data,
4209                                stage_prog_data->binding_table.ssbo_start +
4210                                nir->info.num_ssbos - 1);
4211       }
4212
4213       /* Value */
4214       fs_reg val_reg = get_nir_src(instr->src[0]);
4215
4216       /* Writemask */
4217       unsigned writemask = instr->const_index[0];
4218
4219       /* get_nir_src() retypes to integer. Be wary of 64-bit types though
4220        * since the untyped writes below operate in units of 32-bits, which
4221        * means that we need to write twice as many components each time.
4222        * Also, we have to suffle 64-bit data to be in the appropriate layout
4223        * expected by our 32-bit write messages.
4224        */
4225       unsigned bit_size = nir_src_bit_size(instr->src[0]);
4226       unsigned type_size = bit_size / 8;
4227
4228       /* Combine groups of consecutive enabled channels in one write
4229        * message. We use ffs to find the first enabled channel and then ffs on
4230        * the bit-inverse, down-shifted writemask to determine the num_components
4231        * of the block of enabled bits.
4232        */
4233       while (writemask) {
4234          unsigned first_component = ffs(writemask) - 1;
4235          unsigned num_components = ffs(~(writemask >> first_component)) - 1;
4236          fs_reg write_src = offset(val_reg, bld, first_component);
4237
4238          nir_const_value *const_offset = nir_src_as_const_value(instr->src[2]);
4239
4240          if (type_size > 4) {
4241             /* We can't write more than 2 64-bit components at once. Limit
4242              * the num_components of the write to what we can do and let the next
4243              * iteration handle the rest.
4244              */
4245             num_components = MIN2(2, num_components);
4246             write_src = shuffle_for_32bit_write(bld, write_src, 0,
4247                                                 num_components);
4248          } else if (type_size < 4) {
4249             /* For 16-bit types we pack two consecutive values into a 32-bit
4250              * word and use an untyped write message. For single values or not
4251              * 32-bit-aligned we need to use byte-scattered writes because
4252              * untyped writes works with 32-bit components with 32-bit
4253              * alignment. byte_scattered_write messages only support one
4254              * 16-bit component at a time. As VK_KHR_relaxed_block_layout
4255              * could be enabled we can not guarantee that not constant offsets
4256              * to be 32-bit aligned for 16-bit types. For example an array, of
4257              * 16-bit vec3 with array element stride of 6.
4258              *
4259              * In the case of 32-bit aligned constant offsets if there is
4260              * a 3-components vector we submit one untyped-write message
4261              * of 32-bit (first two components), and one byte-scattered
4262              * write message (the last component).
4263              */
4264
4265             if ( !const_offset || ((const_offset->u32[0] +
4266                                    type_size * first_component) % 4)) {
4267                /* If we use a .yz writemask we also need to emit 2
4268                 * byte-scattered write messages because of y-component not
4269                 * being aligned to 32-bit.
4270                 */
4271                num_components = 1;
4272             } else if (num_components * type_size > 4 &&
4273                        (num_components * type_size % 4)) {
4274                /* If the pending components size is not a multiple of 4 bytes
4275                 * we left the not aligned components for following emits of
4276                 * length == 1 with byte_scattered_write.
4277                 */
4278                num_components -= (num_components * type_size % 4) / type_size;
4279             } else if (num_components * type_size < 4) {
4280                num_components = 1;
4281             }
4282             /* For num_components == 1 we are also shuffling the component
4283              * because byte scattered writes of 16-bit need values to be dword
4284              * aligned. Shuffling only one component would be the same as
4285              * striding it.
4286              */
4287             write_src = shuffle_for_32bit_write(bld, write_src, 0,
4288                                                 num_components);
4289          }
4290
4291          fs_reg offset_reg;
4292
4293          if (const_offset) {
4294             offset_reg = brw_imm_ud(const_offset->u32[0] +
4295                                     type_size * first_component);
4296          } else {
4297             offset_reg = vgrf(glsl_type::uint_type);
4298             bld.ADD(offset_reg,
4299                     retype(get_nir_src(instr->src[2]), BRW_REGISTER_TYPE_UD),
4300                     brw_imm_ud(type_size * first_component));
4301          }
4302
4303          if (type_size < 4 && num_components == 1) {
4304             /* Untyped Surface messages have a fixed 32-bit size, so we need
4305              * to rely on byte scattered in order to write 16-bit elements.
4306              * The byte_scattered_write message needs that every written 16-bit
4307              * type to be aligned 32-bits (stride=2).
4308              */
4309             emit_byte_scattered_write(bld, surf_index, offset_reg,
4310                                       write_src,
4311                                       1 /* dims */,
4312                                       bit_size,
4313                                       BRW_PREDICATE_NONE);
4314          } else {
4315             assert(num_components * type_size <= 16);
4316             assert((num_components * type_size) % 4 == 0);
4317             assert(offset_reg.file != BRW_IMMEDIATE_VALUE ||
4318                    offset_reg.ud % 4 == 0);
4319             unsigned num_slots = (num_components * type_size) / 4;
4320
4321             emit_untyped_write(bld, surf_index, offset_reg,
4322                                write_src,
4323                                1 /* dims */, num_slots,
4324                                BRW_PREDICATE_NONE);
4325          }
4326
4327          /* Clear the bits in the writemask that we just wrote, then try
4328           * again to see if more channels are left.
4329           */
4330          writemask &= (15 << (first_component + num_components));
4331       }
4332       break;
4333    }
4334
4335    case nir_intrinsic_store_output: {
4336       fs_reg src = get_nir_src(instr->src[0]);
4337
4338       nir_const_value *const_offset = nir_src_as_const_value(instr->src[1]);
4339       assert(const_offset && "Indirect output stores not allowed");
4340
4341       unsigned num_components = instr->num_components;
4342       unsigned first_component = nir_intrinsic_component(instr);
4343       if (nir_src_bit_size(instr->src[0]) == 64) {
4344          src = shuffle_for_32bit_write(bld, src, 0, num_components);
4345          num_components *= 2;
4346       }
4347
4348       fs_reg new_dest = retype(offset(outputs[instr->const_index[0]], bld,
4349                                       4 * const_offset->u32[0]), src.type);
4350       for (unsigned j = 0; j < num_components; j++) {
4351          bld.MOV(offset(new_dest, bld, j + first_component),
4352                  offset(src, bld, j));
4353       }
4354       break;
4355    }
4356
4357    case nir_intrinsic_ssbo_atomic_add:
4358       nir_emit_ssbo_atomic(bld, get_op_for_atomic_add(instr, 2), instr);
4359       break;
4360    case nir_intrinsic_ssbo_atomic_imin:
4361       nir_emit_ssbo_atomic(bld, BRW_AOP_IMIN, instr);
4362       break;
4363    case nir_intrinsic_ssbo_atomic_umin:
4364       nir_emit_ssbo_atomic(bld, BRW_AOP_UMIN, instr);
4365       break;
4366    case nir_intrinsic_ssbo_atomic_imax:
4367       nir_emit_ssbo_atomic(bld, BRW_AOP_IMAX, instr);
4368       break;
4369    case nir_intrinsic_ssbo_atomic_umax:
4370       nir_emit_ssbo_atomic(bld, BRW_AOP_UMAX, instr);
4371       break;
4372    case nir_intrinsic_ssbo_atomic_and:
4373       nir_emit_ssbo_atomic(bld, BRW_AOP_AND, instr);
4374       break;
4375    case nir_intrinsic_ssbo_atomic_or:
4376       nir_emit_ssbo_atomic(bld, BRW_AOP_OR, instr);
4377       break;
4378    case nir_intrinsic_ssbo_atomic_xor:
4379       nir_emit_ssbo_atomic(bld, BRW_AOP_XOR, instr);
4380       break;
4381    case nir_intrinsic_ssbo_atomic_exchange:
4382       nir_emit_ssbo_atomic(bld, BRW_AOP_MOV, instr);
4383       break;
4384    case nir_intrinsic_ssbo_atomic_comp_swap:
4385       nir_emit_ssbo_atomic(bld, BRW_AOP_CMPWR, instr);
4386       break;
4387    case nir_intrinsic_ssbo_atomic_fmin:
4388       nir_emit_ssbo_atomic_float(bld, BRW_AOP_FMIN, instr);
4389       break;
4390    case nir_intrinsic_ssbo_atomic_fmax:
4391       nir_emit_ssbo_atomic_float(bld, BRW_AOP_FMAX, instr);
4392       break;
4393    case nir_intrinsic_ssbo_atomic_fcomp_swap:
4394       nir_emit_ssbo_atomic_float(bld, BRW_AOP_FCMPWR, instr);
4395       break;
4396
4397    case nir_intrinsic_get_buffer_size: {
4398       nir_const_value *const_uniform_block = nir_src_as_const_value(instr->src[0]);
4399       unsigned ssbo_index = const_uniform_block ? const_uniform_block->u32[0] : 0;
4400
4401       /* A resinfo's sampler message is used to get the buffer size.  The
4402        * SIMD8's writeback message consists of four registers and SIMD16's
4403        * writeback message consists of 8 destination registers (two per each
4404        * component).  Because we are only interested on the first channel of
4405        * the first returned component, where resinfo returns the buffer size
4406        * for SURFTYPE_BUFFER, we can just use the SIMD8 variant regardless of
4407        * the dispatch width.
4408        */
4409       const fs_builder ubld = bld.exec_all().group(8, 0);
4410       fs_reg src_payload = ubld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD);
4411       fs_reg ret_payload = ubld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 4);
4412
4413       /* Set LOD = 0 */
4414       ubld.MOV(src_payload, brw_imm_d(0));
4415
4416       const unsigned index = prog_data->binding_table.ssbo_start + ssbo_index;
4417       fs_inst *inst = ubld.emit(SHADER_OPCODE_GET_BUFFER_SIZE, ret_payload,
4418                                 src_payload, brw_imm_ud(index));
4419       inst->header_size = 0;
4420       inst->mlen = 1;
4421       inst->size_written = 4 * REG_SIZE;
4422
4423       /* SKL PRM, vol07, 3D Media GPGPU Engine, Bounds Checking and Faulting:
4424        *
4425        * "Out-of-bounds checking is always performed at a DWord granularity. If
4426        * any part of the DWord is out-of-bounds then the whole DWord is
4427        * considered out-of-bounds."
4428        *
4429        * This implies that types with size smaller than 4-bytes need to be
4430        * padded if they don't complete the last dword of the buffer. But as we
4431        * need to maintain the original size we need to reverse the padding
4432        * calculation to return the correct size to know the number of elements
4433        * of an unsized array. As we stored in the last two bits of the surface
4434        * size the needed padding for the buffer, we calculate here the
4435        * original buffer_size reversing the surface_size calculation:
4436        *
4437        * surface_size = isl_align(buffer_size, 4) +
4438        *                (isl_align(buffer_size) - buffer_size)
4439        *
4440        * buffer_size = surface_size & ~3 - surface_size & 3
4441        */
4442
4443       fs_reg size_aligned4 = ubld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD);
4444       fs_reg size_padding = ubld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD);
4445       fs_reg buffer_size = ubld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD);
4446
4447       ubld.AND(size_padding, ret_payload, brw_imm_ud(3));
4448       ubld.AND(size_aligned4, ret_payload, brw_imm_ud(~3));
4449       ubld.ADD(buffer_size, size_aligned4, negate(size_padding));
4450
4451       bld.MOV(retype(dest, ret_payload.type), component(buffer_size, 0));
4452
4453       brw_mark_surface_used(prog_data, index);
4454       break;
4455    }
4456
4457    case nir_intrinsic_load_subgroup_invocation:
4458       bld.MOV(retype(dest, BRW_REGISTER_TYPE_D),
4459               nir_system_values[SYSTEM_VALUE_SUBGROUP_INVOCATION]);
4460       break;
4461
4462    case nir_intrinsic_load_subgroup_eq_mask:
4463    case nir_intrinsic_load_subgroup_ge_mask:
4464    case nir_intrinsic_load_subgroup_gt_mask:
4465    case nir_intrinsic_load_subgroup_le_mask:
4466    case nir_intrinsic_load_subgroup_lt_mask:
4467       unreachable("not reached");
4468
4469    case nir_intrinsic_vote_any: {
4470       const fs_builder ubld = bld.exec_all().group(1, 0);
4471
4472       /* The any/all predicates do not consider channel enables. To prevent
4473        * dead channels from affecting the result, we initialize the flag with
4474        * with the identity value for the logical operation.
4475        */
4476       if (dispatch_width == 32) {
4477          /* For SIMD32, we use a UD type so we fill both f0.0 and f0.1. */
4478          ubld.MOV(retype(brw_flag_reg(0, 0), BRW_REGISTER_TYPE_UD),
4479                          brw_imm_ud(0));
4480       } else {
4481          ubld.MOV(brw_flag_reg(0, 0), brw_imm_uw(0));
4482       }
4483       bld.CMP(bld.null_reg_d(), get_nir_src(instr->src[0]), brw_imm_d(0), BRW_CONDITIONAL_NZ);
4484
4485       /* For some reason, the any/all predicates don't work properly with
4486        * SIMD32.  In particular, it appears that a SEL with a QtrCtrl of 2H
4487        * doesn't read the correct subset of the flag register and you end up
4488        * getting garbage in the second half.  Work around this by using a pair
4489        * of 1-wide MOVs and scattering the result.
4490        */
4491       fs_reg res1 = ubld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_D);
4492       ubld.MOV(res1, brw_imm_d(0));
4493       set_predicate(dispatch_width == 8  ? BRW_PREDICATE_ALIGN1_ANY8H :
4494                     dispatch_width == 16 ? BRW_PREDICATE_ALIGN1_ANY16H :
4495                                            BRW_PREDICATE_ALIGN1_ANY32H,
4496                     ubld.MOV(res1, brw_imm_d(-1)));
4497
4498       bld.MOV(retype(dest, BRW_REGISTER_TYPE_D), component(res1, 0));
4499       break;
4500    }
4501    case nir_intrinsic_vote_all: {
4502       const fs_builder ubld = bld.exec_all().group(1, 0);
4503
4504       /* The any/all predicates do not consider channel enables. To prevent
4505        * dead channels from affecting the result, we initialize the flag with
4506        * with the identity value for the logical operation.
4507        */
4508       if (dispatch_width == 32) {
4509          /* For SIMD32, we use a UD type so we fill both f0.0 and f0.1. */
4510          ubld.MOV(retype(brw_flag_reg(0, 0), BRW_REGISTER_TYPE_UD),
4511                          brw_imm_ud(0xffffffff));
4512       } else {
4513          ubld.MOV(brw_flag_reg(0, 0), brw_imm_uw(0xffff));
4514       }
4515       bld.CMP(bld.null_reg_d(), get_nir_src(instr->src[0]), brw_imm_d(0), BRW_CONDITIONAL_NZ);
4516
4517       /* For some reason, the any/all predicates don't work properly with
4518        * SIMD32.  In particular, it appears that a SEL with a QtrCtrl of 2H
4519        * doesn't read the correct subset of the flag register and you end up
4520        * getting garbage in the second half.  Work around this by using a pair
4521        * of 1-wide MOVs and scattering the result.
4522        */
4523       fs_reg res1 = ubld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_D);
4524       ubld.MOV(res1, brw_imm_d(0));
4525       set_predicate(dispatch_width == 8  ? BRW_PREDICATE_ALIGN1_ALL8H :
4526                     dispatch_width == 16 ? BRW_PREDICATE_ALIGN1_ALL16H :
4527                                            BRW_PREDICATE_ALIGN1_ALL32H,
4528                     ubld.MOV(res1, brw_imm_d(-1)));
4529
4530       bld.MOV(retype(dest, BRW_REGISTER_TYPE_D), component(res1, 0));
4531       break;
4532    }
4533    case nir_intrinsic_vote_feq:
4534    case nir_intrinsic_vote_ieq: {
4535       fs_reg value = get_nir_src(instr->src[0]);
4536       if (instr->intrinsic == nir_intrinsic_vote_feq) {
4537          const unsigned bit_size = nir_src_bit_size(instr->src[0]);
4538          value.type = brw_reg_type_from_bit_size(bit_size, BRW_REGISTER_TYPE_F);
4539       }
4540
4541       fs_reg uniformized = bld.emit_uniformize(value);
4542       const fs_builder ubld = bld.exec_all().group(1, 0);
4543
4544       /* The any/all predicates do not consider channel enables. To prevent
4545        * dead channels from affecting the result, we initialize the flag with
4546        * with the identity value for the logical operation.
4547        */
4548       if (dispatch_width == 32) {
4549          /* For SIMD32, we use a UD type so we fill both f0.0 and f0.1. */
4550          ubld.MOV(retype(brw_flag_reg(0, 0), BRW_REGISTER_TYPE_UD),
4551                          brw_imm_ud(0xffffffff));
4552       } else {
4553          ubld.MOV(brw_flag_reg(0, 0), brw_imm_uw(0xffff));
4554       }
4555       bld.CMP(bld.null_reg_d(), value, uniformized, BRW_CONDITIONAL_Z);
4556
4557       /* For some reason, the any/all predicates don't work properly with
4558        * SIMD32.  In particular, it appears that a SEL with a QtrCtrl of 2H
4559        * doesn't read the correct subset of the flag register and you end up
4560        * getting garbage in the second half.  Work around this by using a pair
4561        * of 1-wide MOVs and scattering the result.
4562        */
4563       fs_reg res1 = ubld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_D);
4564       ubld.MOV(res1, brw_imm_d(0));
4565       set_predicate(dispatch_width == 8  ? BRW_PREDICATE_ALIGN1_ALL8H :
4566                     dispatch_width == 16 ? BRW_PREDICATE_ALIGN1_ALL16H :
4567                                            BRW_PREDICATE_ALIGN1_ALL32H,
4568                     ubld.MOV(res1, brw_imm_d(-1)));
4569
4570       bld.MOV(retype(dest, BRW_REGISTER_TYPE_D), component(res1, 0));
4571       break;
4572    }
4573
4574    case nir_intrinsic_ballot: {
4575       const fs_reg value = retype(get_nir_src(instr->src[0]),
4576                                   BRW_REGISTER_TYPE_UD);
4577       struct brw_reg flag = brw_flag_reg(0, 0);
4578       /* FIXME: For SIMD32 programs, this causes us to stomp on f0.1 as well
4579        * as f0.0.  This is a problem for fragment programs as we currently use
4580        * f0.1 for discards.  Fortunately, we don't support SIMD32 fragment
4581        * programs yet so this isn't a problem.  When we do, something will
4582        * have to change.
4583        */
4584       if (dispatch_width == 32)
4585          flag.type = BRW_REGISTER_TYPE_UD;
4586
4587       bld.exec_all().group(1, 0).MOV(flag, brw_imm_ud(0u));
4588       bld.CMP(bld.null_reg_ud(), value, brw_imm_ud(0u), BRW_CONDITIONAL_NZ);
4589
4590       if (instr->dest.ssa.bit_size > 32) {
4591          dest.type = BRW_REGISTER_TYPE_UQ;
4592       } else {
4593          dest.type = BRW_REGISTER_TYPE_UD;
4594       }
4595       bld.MOV(dest, flag);
4596       break;
4597    }
4598
4599    case nir_intrinsic_read_invocation: {
4600       const fs_reg value = get_nir_src(instr->src[0]);
4601       const fs_reg invocation = get_nir_src(instr->src[1]);
4602       fs_reg tmp = bld.vgrf(value.type);
4603
4604       bld.exec_all().emit(SHADER_OPCODE_BROADCAST, tmp, value,
4605                           bld.emit_uniformize(invocation));
4606
4607       bld.MOV(retype(dest, value.type), fs_reg(component(tmp, 0)));
4608       break;
4609    }
4610
4611    case nir_intrinsic_read_first_invocation: {
4612       const fs_reg value = get_nir_src(instr->src[0]);
4613       bld.MOV(retype(dest, value.type), bld.emit_uniformize(value));
4614       break;
4615    }
4616
4617    case nir_intrinsic_shuffle: {
4618       const fs_reg value = get_nir_src(instr->src[0]);
4619       const fs_reg index = get_nir_src(instr->src[1]);
4620
4621       bld.emit(SHADER_OPCODE_SHUFFLE, retype(dest, value.type), value, index);
4622       break;
4623    }
4624
4625    case nir_intrinsic_first_invocation: {
4626       fs_reg tmp = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD);
4627       bld.exec_all().emit(SHADER_OPCODE_FIND_LIVE_CHANNEL, tmp);
4628       bld.MOV(retype(dest, BRW_REGISTER_TYPE_UD),
4629               fs_reg(component(tmp, 0)));
4630       break;
4631    }
4632
4633    case nir_intrinsic_quad_broadcast: {
4634       const fs_reg value = get_nir_src(instr->src[0]);
4635       nir_const_value *index = nir_src_as_const_value(instr->src[1]);
4636       assert(nir_src_bit_size(instr->src[1]) == 32);
4637
4638       bld.emit(SHADER_OPCODE_CLUSTER_BROADCAST, retype(dest, value.type),
4639                value, brw_imm_ud(index->u32[0]), brw_imm_ud(4));
4640       break;
4641    }
4642
4643    case nir_intrinsic_quad_swap_horizontal: {
4644       const fs_reg value = get_nir_src(instr->src[0]);
4645       const fs_reg tmp = bld.vgrf(value.type);
4646       const fs_builder ubld = bld.exec_all().group(dispatch_width / 2, 0);
4647
4648       const fs_reg src_left = horiz_stride(value, 2);
4649       const fs_reg src_right = horiz_stride(horiz_offset(value, 1), 2);
4650       const fs_reg tmp_left = horiz_stride(tmp, 2);
4651       const fs_reg tmp_right = horiz_stride(horiz_offset(tmp, 1), 2);
4652
4653       /* From the Cherryview PRM Vol. 7, "Register Region Restrictiosn":
4654        *
4655        *    "When source or destination datatype is 64b or operation is
4656        *    integer DWord multiply, regioning in Align1 must follow
4657        *    these rules:
4658        *
4659        *    [...]
4660        *
4661        *    3. Source and Destination offset must be the same, except
4662        *       the case of scalar source."
4663        *
4664        * In order to work around this, we have to emit two 32-bit MOVs instead
4665        * of a single 64-bit MOV to do the shuffle.
4666        */
4667       if (type_sz(value.type) > 4 &&
4668           (devinfo->is_cherryview || gen_device_info_is_9lp(devinfo))) {
4669          ubld.MOV(subscript(tmp_left, BRW_REGISTER_TYPE_D, 0),
4670                   subscript(src_right, BRW_REGISTER_TYPE_D, 0));
4671          ubld.MOV(subscript(tmp_left, BRW_REGISTER_TYPE_D, 1),
4672                   subscript(src_right, BRW_REGISTER_TYPE_D, 1));
4673          ubld.MOV(subscript(tmp_right, BRW_REGISTER_TYPE_D, 0),
4674                   subscript(src_left, BRW_REGISTER_TYPE_D, 0));
4675          ubld.MOV(subscript(tmp_right, BRW_REGISTER_TYPE_D, 1),
4676                   subscript(src_left, BRW_REGISTER_TYPE_D, 1));
4677       } else {
4678          ubld.MOV(tmp_left, src_right);
4679          ubld.MOV(tmp_right, src_left);
4680       }
4681       bld.MOV(retype(dest, value.type), tmp);
4682       break;
4683    }
4684
4685    case nir_intrinsic_quad_swap_vertical: {
4686       const fs_reg value = get_nir_src(instr->src[0]);
4687       if (nir_src_bit_size(instr->src[0]) == 32) {
4688          /* For 32-bit, we can use a SIMD4x2 instruction to do this easily */
4689          const fs_reg tmp = bld.vgrf(value.type);
4690          const fs_builder ubld = bld.exec_all();
4691          ubld.emit(SHADER_OPCODE_QUAD_SWIZZLE, tmp, value,
4692                    brw_imm_ud(BRW_SWIZZLE4(2,3,0,1)));
4693          bld.MOV(retype(dest, value.type), tmp);
4694       } else {
4695          /* For larger data types, we have to either emit dispatch_width many
4696           * MOVs or else fall back to doing indirects.
4697           */
4698          fs_reg idx = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_W);
4699          bld.XOR(idx, nir_system_values[SYSTEM_VALUE_SUBGROUP_INVOCATION],
4700                       brw_imm_w(0x2));
4701          bld.emit(SHADER_OPCODE_SHUFFLE, retype(dest, value.type), value, idx);
4702       }
4703       break;
4704    }
4705
4706    case nir_intrinsic_quad_swap_diagonal: {
4707       const fs_reg value = get_nir_src(instr->src[0]);
4708       if (nir_src_bit_size(instr->src[0]) == 32) {
4709          /* For 32-bit, we can use a SIMD4x2 instruction to do this easily */
4710          const fs_reg tmp = bld.vgrf(value.type);
4711          const fs_builder ubld = bld.exec_all();
4712          ubld.emit(SHADER_OPCODE_QUAD_SWIZZLE, tmp, value,
4713                    brw_imm_ud(BRW_SWIZZLE4(3,2,1,0)));
4714          bld.MOV(retype(dest, value.type), tmp);
4715       } else {
4716          /* For larger data types, we have to either emit dispatch_width many
4717           * MOVs or else fall back to doing indirects.
4718           */
4719          fs_reg idx = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_W);
4720          bld.XOR(idx, nir_system_values[SYSTEM_VALUE_SUBGROUP_INVOCATION],
4721                       brw_imm_w(0x3));
4722          bld.emit(SHADER_OPCODE_SHUFFLE, retype(dest, value.type), value, idx);
4723       }
4724       break;
4725    }
4726
4727    case nir_intrinsic_reduce: {
4728       fs_reg src = get_nir_src(instr->src[0]);
4729       nir_op redop = (nir_op)nir_intrinsic_reduction_op(instr);
4730       unsigned cluster_size = nir_intrinsic_cluster_size(instr);
4731       if (cluster_size == 0 || cluster_size > dispatch_width)
4732          cluster_size = dispatch_width;
4733
4734       /* Figure out the source type */
4735       src.type = brw_type_for_nir_type(devinfo,
4736          (nir_alu_type)(nir_op_infos[redop].input_types[0] |
4737                         nir_src_bit_size(instr->src[0])));
4738
4739       fs_reg identity = brw_nir_reduction_op_identity(bld, redop, src.type);
4740       opcode brw_op = brw_op_for_nir_reduction_op(redop);
4741       brw_conditional_mod cond_mod = brw_cond_mod_for_nir_reduction_op(redop);
4742
4743       /* Set up a register for all of our scratching around and initialize it
4744        * to reduction operation's identity value.
4745        */
4746       fs_reg scan = bld.vgrf(src.type);
4747       bld.exec_all().emit(SHADER_OPCODE_SEL_EXEC, scan, src, identity);
4748
4749       bld.emit_scan(brw_op, scan, cluster_size, cond_mod);
4750
4751       dest.type = src.type;
4752       if (cluster_size * type_sz(src.type) >= REG_SIZE * 2) {
4753          /* In this case, CLUSTER_BROADCAST instruction isn't needed because
4754           * the distance between clusters is at least 2 GRFs.  In this case,
4755           * we don't need the weird striding of the CLUSTER_BROADCAST
4756           * instruction and can just do regular MOVs.
4757           */
4758          assert((cluster_size * type_sz(src.type)) % (REG_SIZE * 2) == 0);
4759          const unsigned groups =
4760             (dispatch_width * type_sz(src.type)) / (REG_SIZE * 2);
4761          const unsigned group_size = dispatch_width / groups;
4762          for (unsigned i = 0; i < groups; i++) {
4763             const unsigned cluster = (i * group_size) / cluster_size;
4764             const unsigned comp = cluster * cluster_size + (cluster_size - 1);
4765             bld.group(group_size, i).MOV(horiz_offset(dest, i * group_size),
4766                                          component(scan, comp));
4767          }
4768       } else {
4769          bld.emit(SHADER_OPCODE_CLUSTER_BROADCAST, dest, scan,
4770                   brw_imm_ud(cluster_size - 1), brw_imm_ud(cluster_size));
4771       }
4772       break;
4773    }
4774
4775    case nir_intrinsic_inclusive_scan:
4776    case nir_intrinsic_exclusive_scan: {
4777       fs_reg src = get_nir_src(instr->src[0]);
4778       nir_op redop = (nir_op)nir_intrinsic_reduction_op(instr);
4779
4780       /* Figure out the source type */
4781       src.type = brw_type_for_nir_type(devinfo,
4782          (nir_alu_type)(nir_op_infos[redop].input_types[0] |
4783                         nir_src_bit_size(instr->src[0])));
4784
4785       fs_reg identity = brw_nir_reduction_op_identity(bld, redop, src.type);
4786       opcode brw_op = brw_op_for_nir_reduction_op(redop);
4787       brw_conditional_mod cond_mod = brw_cond_mod_for_nir_reduction_op(redop);
4788
4789       /* Set up a register for all of our scratching around and initialize it
4790        * to reduction operation's identity value.
4791        */
4792       fs_reg scan = bld.vgrf(src.type);
4793       const fs_builder allbld = bld.exec_all();
4794       allbld.emit(SHADER_OPCODE_SEL_EXEC, scan, src, identity);
4795
4796       if (instr->intrinsic == nir_intrinsic_exclusive_scan) {
4797          /* Exclusive scan is a bit harder because we have to do an annoying
4798           * shift of the contents before we can begin.  To make things worse,
4799           * we can't do this with a normal stride; we have to use indirects.
4800           */
4801          fs_reg shifted = bld.vgrf(src.type);
4802          fs_reg idx = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_W);
4803          allbld.ADD(idx, nir_system_values[SYSTEM_VALUE_SUBGROUP_INVOCATION],
4804                          brw_imm_w(-1));
4805          allbld.emit(SHADER_OPCODE_SHUFFLE, shifted, scan, idx);
4806          allbld.group(1, 0).MOV(component(shifted, 0), identity);
4807          scan = shifted;
4808       }
4809
4810       bld.emit_scan(brw_op, scan, dispatch_width, cond_mod);
4811
4812       bld.MOV(retype(dest, src.type), scan);
4813       break;
4814    }
4815
4816    case nir_intrinsic_begin_invocation_interlock: {
4817       const fs_builder ubld = bld.group(8, 0);
4818       const fs_reg tmp = ubld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 2);
4819
4820       ubld.emit(SHADER_OPCODE_INTERLOCK, tmp)->size_written = 2 *
4821          REG_SIZE;
4822
4823       break;
4824    }
4825
4826    case nir_intrinsic_end_invocation_interlock: {
4827       /* We don't need to do anything here */
4828       break;
4829    }
4830
4831    default:
4832       unreachable("unknown intrinsic");
4833    }
4834 }
4835
4836 void
4837 fs_visitor::nir_emit_ssbo_atomic(const fs_builder &bld,
4838                                  int op, nir_intrinsic_instr *instr)
4839 {
4840    if (stage == MESA_SHADER_FRAGMENT)
4841       brw_wm_prog_data(prog_data)->has_side_effects = true;
4842
4843    fs_reg dest;
4844    if (nir_intrinsic_infos[instr->intrinsic].has_dest)
4845       dest = get_nir_dest(instr->dest);
4846
4847    fs_reg surface;
4848    nir_const_value *const_surface = nir_src_as_const_value(instr->src[0]);
4849    if (const_surface) {
4850       unsigned surf_index = stage_prog_data->binding_table.ssbo_start +
4851                             const_surface->u32[0];
4852       surface = brw_imm_ud(surf_index);
4853       brw_mark_surface_used(prog_data, surf_index);
4854    } else {
4855       surface = vgrf(glsl_type::uint_type);
4856       bld.ADD(surface, get_nir_src(instr->src[0]),
4857               brw_imm_ud(stage_prog_data->binding_table.ssbo_start));
4858
4859       /* Assume this may touch any SSBO. This is the same we do for other
4860        * UBO/SSBO accesses with non-constant surface.
4861        */
4862       brw_mark_surface_used(prog_data,
4863                             stage_prog_data->binding_table.ssbo_start +
4864                             nir->info.num_ssbos - 1);
4865    }
4866
4867    fs_reg offset = get_nir_src(instr->src[1]);
4868    fs_reg data1;
4869    if (op != BRW_AOP_INC && op != BRW_AOP_DEC && op != BRW_AOP_PREDEC)
4870       data1 = get_nir_src(instr->src[2]);
4871    fs_reg data2;
4872    if (op == BRW_AOP_CMPWR)
4873       data2 = get_nir_src(instr->src[3]);
4874
4875    /* Emit the actual atomic operation */
4876
4877    fs_reg atomic_result = emit_untyped_atomic(bld, surface, offset,
4878                                               data1, data2,
4879                                               1 /* dims */, 1 /* rsize */,
4880                                               op,
4881                                               BRW_PREDICATE_NONE);
4882    dest.type = atomic_result.type;
4883    bld.MOV(dest, atomic_result);
4884 }
4885
4886 void
4887 fs_visitor::nir_emit_ssbo_atomic_float(const fs_builder &bld,
4888                                        int op, nir_intrinsic_instr *instr)
4889 {
4890    if (stage == MESA_SHADER_FRAGMENT)
4891       brw_wm_prog_data(prog_data)->has_side_effects = true;
4892
4893    fs_reg dest;
4894    if (nir_intrinsic_infos[instr->intrinsic].has_dest)
4895       dest = get_nir_dest(instr->dest);
4896
4897    fs_reg surface;
4898    nir_const_value *const_surface = nir_src_as_const_value(instr->src[0]);
4899    if (const_surface) {
4900       unsigned surf_index = stage_prog_data->binding_table.ssbo_start +
4901                             const_surface->u32[0];
4902       surface = brw_imm_ud(surf_index);
4903       brw_mark_surface_used(prog_data, surf_index);
4904    } else {
4905       surface = vgrf(glsl_type::uint_type);
4906       bld.ADD(surface, get_nir_src(instr->src[0]),
4907               brw_imm_ud(stage_prog_data->binding_table.ssbo_start));
4908
4909       /* Assume this may touch any SSBO. This is the same we do for other
4910        * UBO/SSBO accesses with non-constant surface.
4911        */
4912       brw_mark_surface_used(prog_data,
4913                             stage_prog_data->binding_table.ssbo_start +
4914                             nir->info.num_ssbos - 1);
4915    }
4916
4917    fs_reg offset = get_nir_src(instr->src[1]);
4918    fs_reg data1 = get_nir_src(instr->src[2]);
4919    fs_reg data2;
4920    if (op == BRW_AOP_FCMPWR)
4921       data2 = get_nir_src(instr->src[3]);
4922
4923    /* Emit the actual atomic operation */
4924
4925    fs_reg atomic_result = emit_untyped_atomic_float(bld, surface, offset,
4926                                                     data1, data2,
4927                                                     1 /* dims */, 1 /* rsize */,
4928                                                     op,
4929                                                     BRW_PREDICATE_NONE);
4930    dest.type = atomic_result.type;
4931    bld.MOV(dest, atomic_result);
4932 }
4933
4934 void
4935 fs_visitor::nir_emit_shared_atomic(const fs_builder &bld,
4936                                    int op, nir_intrinsic_instr *instr)
4937 {
4938    fs_reg dest;
4939    if (nir_intrinsic_infos[instr->intrinsic].has_dest)
4940       dest = get_nir_dest(instr->dest);
4941
4942    fs_reg surface = brw_imm_ud(GEN7_BTI_SLM);
4943    fs_reg offset;
4944    fs_reg data1;
4945    if (op != BRW_AOP_INC && op != BRW_AOP_DEC && op != BRW_AOP_PREDEC)
4946       data1 = get_nir_src(instr->src[1]);
4947    fs_reg data2;
4948    if (op == BRW_AOP_CMPWR)
4949       data2 = get_nir_src(instr->src[2]);
4950
4951    /* Get the offset */
4952    nir_const_value *const_offset = nir_src_as_const_value(instr->src[0]);
4953    if (const_offset) {
4954       offset = brw_imm_ud(instr->const_index[0] + const_offset->u32[0]);
4955    } else {
4956       offset = vgrf(glsl_type::uint_type);
4957       bld.ADD(offset,
4958               retype(get_nir_src(instr->src[0]), BRW_REGISTER_TYPE_UD),
4959               brw_imm_ud(instr->const_index[0]));
4960    }
4961
4962    /* Emit the actual atomic operation operation */
4963
4964    fs_reg atomic_result = emit_untyped_atomic(bld, surface, offset,
4965                                               data1, data2,
4966                                               1 /* dims */, 1 /* rsize */,
4967                                               op,
4968                                               BRW_PREDICATE_NONE);
4969    dest.type = atomic_result.type;
4970    bld.MOV(dest, atomic_result);
4971 }
4972
4973 void
4974 fs_visitor::nir_emit_shared_atomic_float(const fs_builder &bld,
4975                                          int op, nir_intrinsic_instr *instr)
4976 {
4977    fs_reg dest;
4978    if (nir_intrinsic_infos[instr->intrinsic].has_dest)
4979       dest = get_nir_dest(instr->dest);
4980
4981    fs_reg surface = brw_imm_ud(GEN7_BTI_SLM);
4982    fs_reg offset;
4983    fs_reg data1 = get_nir_src(instr->src[1]);
4984    fs_reg data2;
4985    if (op == BRW_AOP_FCMPWR)
4986       data2 = get_nir_src(instr->src[2]);
4987
4988    /* Get the offset */
4989    nir_const_value *const_offset = nir_src_as_const_value(instr->src[0]);
4990    if (const_offset) {
4991       offset = brw_imm_ud(instr->const_index[0] + const_offset->u32[0]);
4992    } else {
4993       offset = vgrf(glsl_type::uint_type);
4994       bld.ADD(offset,
4995               retype(get_nir_src(instr->src[0]), BRW_REGISTER_TYPE_UD),
4996               brw_imm_ud(instr->const_index[0]));
4997    }
4998
4999    /* Emit the actual atomic operation operation */
5000
5001    fs_reg atomic_result = emit_untyped_atomic_float(bld, surface, offset,
5002                                                     data1, data2,
5003                                                     1 /* dims */, 1 /* rsize */,
5004                                                     op,
5005                                                     BRW_PREDICATE_NONE);
5006    dest.type = atomic_result.type;
5007    bld.MOV(dest, atomic_result);
5008 }
5009
5010 void
5011 fs_visitor::nir_emit_texture(const fs_builder &bld, nir_tex_instr *instr)
5012 {
5013    unsigned texture = instr->texture_index;
5014    unsigned sampler = instr->sampler_index;
5015
5016    fs_reg srcs[TEX_LOGICAL_NUM_SRCS];
5017
5018    srcs[TEX_LOGICAL_SRC_SURFACE] = brw_imm_ud(texture);
5019    srcs[TEX_LOGICAL_SRC_SAMPLER] = brw_imm_ud(sampler);
5020
5021    int lod_components = 0;
5022
5023    /* The hardware requires a LOD for buffer textures */
5024    if (instr->sampler_dim == GLSL_SAMPLER_DIM_BUF)
5025       srcs[TEX_LOGICAL_SRC_LOD] = brw_imm_d(0);
5026
5027    uint32_t header_bits = 0;
5028    for (unsigned i = 0; i < instr->num_srcs; i++) {
5029       fs_reg src = get_nir_src(instr->src[i].src);
5030       switch (instr->src[i].src_type) {
5031       case nir_tex_src_bias:
5032          srcs[TEX_LOGICAL_SRC_LOD] =
5033             retype(get_nir_src_imm(instr->src[i].src), BRW_REGISTER_TYPE_F);
5034          break;
5035       case nir_tex_src_comparator:
5036          srcs[TEX_LOGICAL_SRC_SHADOW_C] = retype(src, BRW_REGISTER_TYPE_F);
5037          break;
5038       case nir_tex_src_coord:
5039          switch (instr->op) {
5040          case nir_texop_txf:
5041          case nir_texop_txf_ms:
5042          case nir_texop_txf_ms_mcs:
5043          case nir_texop_samples_identical:
5044             srcs[TEX_LOGICAL_SRC_COORDINATE] = retype(src, BRW_REGISTER_TYPE_D);
5045             break;
5046          default:
5047             srcs[TEX_LOGICAL_SRC_COORDINATE] = retype(src, BRW_REGISTER_TYPE_F);
5048             break;
5049          }
5050          break;
5051       case nir_tex_src_ddx:
5052          srcs[TEX_LOGICAL_SRC_LOD] = retype(src, BRW_REGISTER_TYPE_F);
5053          lod_components = nir_tex_instr_src_size(instr, i);
5054          break;
5055       case nir_tex_src_ddy:
5056          srcs[TEX_LOGICAL_SRC_LOD2] = retype(src, BRW_REGISTER_TYPE_F);
5057          break;
5058       case nir_tex_src_lod:
5059          switch (instr->op) {
5060          case nir_texop_txs:
5061             srcs[TEX_LOGICAL_SRC_LOD] =
5062                retype(get_nir_src_imm(instr->src[i].src), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
5063             break;
5064          case nir_texop_txf:
5065             srcs[TEX_LOGICAL_SRC_LOD] =
5066                retype(get_nir_src_imm(instr->src[i].src), BRW_REGISTER_TYPE_D);
5067             break;
5068          default:
5069             srcs[TEX_LOGICAL_SRC_LOD] =
5070                retype(get_nir_src_imm(instr->src[i].src), BRW_REGISTER_TYPE_F);
5071             break;
5072          }
5073          break;
5074       case nir_tex_src_ms_index:
5075          srcs[TEX_LOGICAL_SRC_SAMPLE_INDEX] = retype(src, BRW_REGISTER_TYPE_UD);
5076          break;
5077
5078       case nir_tex_src_offset: {
5079          nir_const_value *const_offset =
5080             nir_src_as_const_value(instr->src[i].src);
5081          unsigned offset_bits = 0;
5082          if (const_offset &&
5083              brw_texture_offset(const_offset->i32,
5084                                 nir_tex_instr_src_size(instr, i),
5085                                 &offset_bits)) {
5086             header_bits |= offset_bits;
5087          } else {
5088             srcs[TEX_LOGICAL_SRC_TG4_OFFSET] =
5089                retype(src, BRW_REGISTER_TYPE_D);
5090          }
5091          break;
5092       }
5093
5094       case nir_tex_src_projector:
5095          unreachable("should be lowered");
5096
5097       case nir_tex_src_texture_offset: {
5098          /* Figure out the highest possible texture index and mark it as used */
5099          uint32_t max_used = texture + instr->texture_array_size - 1;
5100          if (instr->op == nir_texop_tg4 && devinfo->gen < 8) {
5101             max_used += stage_prog_data->binding_table.gather_texture_start;
5102          } else {
5103             max_used += stage_prog_data->binding_table.texture_start;
5104          }
5105          brw_mark_surface_used(prog_data, max_used);
5106
5107          /* Emit code to evaluate the actual indexing expression */
5108          fs_reg tmp = vgrf(glsl_type::uint_type);
5109          bld.ADD(tmp, src, brw_imm_ud(texture));
5110          srcs[TEX_LOGICAL_SRC_SURFACE] = bld.emit_uniformize(tmp);
5111          break;
5112       }
5113
5114       case nir_tex_src_sampler_offset: {
5115          /* Emit code to evaluate the actual indexing expression */
5116          fs_reg tmp = vgrf(glsl_type::uint_type);
5117          bld.ADD(tmp, src, brw_imm_ud(sampler));
5118          srcs[TEX_LOGICAL_SRC_SAMPLER] = bld.emit_uniformize(tmp);
5119          break;
5120       }
5121
5122       case nir_tex_src_ms_mcs:
5123          assert(instr->op == nir_texop_txf_ms);
5124          srcs[TEX_LOGICAL_SRC_MCS] = retype(src, BRW_REGISTER_TYPE_D);
5125          break;
5126
5127       case nir_tex_src_plane: {
5128          nir_const_value *const_plane =
5129             nir_src_as_const_value(instr->src[i].src);
5130          const uint32_t plane = const_plane->u32[0];
5131          const uint32_t texture_index =
5132             instr->texture_index +
5133             stage_prog_data->binding_table.plane_start[plane] -
5134             stage_prog_data->binding_table.texture_start;
5135
5136          srcs[TEX_LOGICAL_SRC_SURFACE] = brw_imm_ud(texture_index);
5137          break;
5138       }
5139
5140       default:
5141          unreachable("unknown texture source");
5142       }
5143    }
5144
5145    if (srcs[TEX_LOGICAL_SRC_MCS].file == BAD_FILE &&
5146        (instr->op == nir_texop_txf_ms ||
5147         instr->op == nir_texop_samples_identical)) {
5148       if (devinfo->gen >= 7 &&
5149           key_tex->compressed_multisample_layout_mask & (1 << texture)) {
5150          srcs[TEX_LOGICAL_SRC_MCS] =
5151             emit_mcs_fetch(srcs[TEX_LOGICAL_SRC_COORDINATE],
5152                            instr->coord_components,
5153                            srcs[TEX_LOGICAL_SRC_SURFACE]);
5154       } else {
5155          srcs[TEX_LOGICAL_SRC_MCS] = brw_imm_ud(0u);
5156       }
5157    }
5158
5159    srcs[TEX_LOGICAL_SRC_COORD_COMPONENTS] = brw_imm_d(instr->coord_components);
5160    srcs[TEX_LOGICAL_SRC_GRAD_COMPONENTS] = brw_imm_d(lod_components);
5161
5162    enum opcode opcode;
5163    switch (instr->op) {
5164    case nir_texop_tex:
5165       opcode = (stage == MESA_SHADER_FRAGMENT ? SHADER_OPCODE_TEX_LOGICAL :
5166                 SHADER_OPCODE_TXL_LOGICAL);
5167       break;
5168    case nir_texop_txb:
5169       opcode = FS_OPCODE_TXB_LOGICAL;
5170       break;
5171    case nir_texop_txl:
5172       opcode = SHADER_OPCODE_TXL_LOGICAL;
5173       break;
5174    case nir_texop_txd:
5175       opcode = SHADER_OPCODE_TXD_LOGICAL;
5176       break;
5177    case nir_texop_txf:
5178       opcode = SHADER_OPCODE_TXF_LOGICAL;
5179       break;
5180    case nir_texop_txf_ms:
5181       if ((key_tex->msaa_16 & (1 << sampler)))
5182          opcode = SHADER_OPCODE_TXF_CMS_W_LOGICAL;
5183       else
5184          opcode = SHADER_OPCODE_TXF_CMS_LOGICAL;
5185       break;
5186    case nir_texop_txf_ms_mcs:
5187       opcode = SHADER_OPCODE_TXF_MCS_LOGICAL;
5188       break;
5189    case nir_texop_query_levels:
5190    case nir_texop_txs:
5191       opcode = SHADER_OPCODE_TXS_LOGICAL;
5192       break;
5193    case nir_texop_lod:
5194       opcode = SHADER_OPCODE_LOD_LOGICAL;
5195       break;
5196    case nir_texop_tg4:
5197       if (srcs[TEX_LOGICAL_SRC_TG4_OFFSET].file != BAD_FILE)
5198          opcode = SHADER_OPCODE_TG4_OFFSET_LOGICAL;
5199       else
5200          opcode = SHADER_OPCODE_TG4_LOGICAL;
5201       break;
5202    case nir_texop_texture_samples:
5203       opcode = SHADER_OPCODE_SAMPLEINFO_LOGICAL;
5204       break;
5205    case nir_texop_samples_identical: {
5206       fs_reg dst = retype(get_nir_dest(instr->dest), BRW_REGISTER_TYPE_D);
5207
5208       /* If mcs is an immediate value, it means there is no MCS.  In that case
5209        * just return false.
5210        */
5211       if (srcs[TEX_LOGICAL_SRC_MCS].file == BRW_IMMEDIATE_VALUE) {
5212          bld.MOV(dst, brw_imm_ud(0u));
5213       } else if ((key_tex->msaa_16 & (1 << sampler))) {
5214          fs_reg tmp = vgrf(glsl_type::uint_type);
5215          bld.OR(tmp, srcs[TEX_LOGICAL_SRC_MCS],
5216                 offset(srcs[TEX_LOGICAL_SRC_MCS], bld, 1));
5217          bld.CMP(dst, tmp, brw_imm_ud(0u), BRW_CONDITIONAL_EQ);
5218       } else {
5219          bld.CMP(dst, srcs[TEX_LOGICAL_SRC_MCS], brw_imm_ud(0u),
5220                  BRW_CONDITIONAL_EQ);
5221       }
5222       return;
5223    }
5224    default:
5225       unreachable("unknown texture opcode");
5226    }
5227
5228    if (instr->op == nir_texop_tg4) {
5229       if (instr->component == 1 &&
5230           key_tex->gather_channel_quirk_mask & (1 << texture)) {
5231          /* gather4 sampler is broken for green channel on RG32F --
5232           * we must ask for blue instead.
5233           */
5234          header_bits |= 2 << 16;
5235       } else {
5236          header_bits |= instr->component << 16;
5237       }
5238    }
5239
5240    fs_reg dst = bld.vgrf(brw_type_for_nir_type(devinfo, instr->dest_type), 4);
5241    fs_inst *inst = bld.emit(opcode, dst, srcs, ARRAY_SIZE(srcs));
5242    inst->offset = header_bits;
5243
5244    const unsigned dest_size = nir_tex_instr_dest_size(instr);
5245    if (devinfo->gen >= 9 &&
5246        instr->op != nir_texop_tg4 && instr->op != nir_texop_query_levels) {
5247       unsigned write_mask = instr->dest.is_ssa ?
5248                             nir_ssa_def_components_read(&instr->dest.ssa):
5249                             (1 << dest_size) - 1;
5250       assert(write_mask != 0); /* dead code should have been eliminated */
5251       inst->size_written = util_last_bit(write_mask) *
5252                            inst->dst.component_size(inst->exec_size);
5253    } else {
5254       inst->size_written = 4 * inst->dst.component_size(inst->exec_size);
5255    }
5256
5257    if (srcs[TEX_LOGICAL_SRC_SHADOW_C].file != BAD_FILE)
5258       inst->shadow_compare = true;
5259
5260    if (instr->op == nir_texop_tg4 && devinfo->gen == 6)
5261       emit_gen6_gather_wa(key_tex->gen6_gather_wa[texture], dst);
5262
5263    fs_reg nir_dest[4];
5264    for (unsigned i = 0; i < dest_size; i++)
5265       nir_dest[i] = offset(dst, bld, i);
5266
5267    if (instr->op == nir_texop_query_levels) {
5268       /* # levels is in .w */
5269       nir_dest[0] = offset(dst, bld, 3);
5270    } else if (instr->op == nir_texop_txs &&
5271               dest_size >= 3 && devinfo->gen < 7) {
5272       /* Gen4-6 return 0 instead of 1 for single layer surfaces. */
5273       fs_reg depth = offset(dst, bld, 2);
5274       nir_dest[2] = vgrf(glsl_type::int_type);
5275       bld.emit_minmax(nir_dest[2], depth, brw_imm_d(1), BRW_CONDITIONAL_GE);
5276    }
5277
5278    bld.LOAD_PAYLOAD(get_nir_dest(instr->dest), nir_dest, dest_size, 0);
5279 }
5280
5281 void
5282 fs_visitor::nir_emit_jump(const fs_builder &bld, nir_jump_instr *instr)
5283 {
5284    switch (instr->type) {
5285    case nir_jump_break:
5286       bld.emit(BRW_OPCODE_BREAK);
5287       break;
5288    case nir_jump_continue:
5289       bld.emit(BRW_OPCODE_CONTINUE);
5290       break;
5291    case nir_jump_return:
5292    default:
5293       unreachable("unknown jump");
5294    }
5295 }
5296
5297 /*
5298  * This helper takes a source register and un/shuffles it into the destination
5299  * register.
5300  *
5301  * If source type size is smaller than destination type size the operation
5302  * needed is a component shuffle. The opposite case would be an unshuffle. If
5303  * source/destination type size is equal a shuffle is done that would be
5304  * equivalent to a simple MOV.
5305  *
5306  * For example, if source is a 16-bit type and destination is 32-bit. A 3
5307  * components .xyz 16-bit vector on SIMD8 would be.
5308  *
5309  *    |x1|x2|x3|x4|x5|x6|x7|x8|y1|y2|y3|y4|y5|y6|y7|y8|
5310  *    |z1|z2|z3|z4|z5|z6|z7|z8|  |  |  |  |  |  |  |  |
5311  *
5312  * This helper will return the following 2 32-bit components with the 16-bit
5313  * values shuffled:
5314  *
5315  *    |x1 y1|x2 y2|x3 y3|x4 y4|x5 y5|x6 y6|x7 y7|x8 y8|
5316  *    |z1   |z2   |z3   |z4   |z5   |z6   |z7   |z8   |
5317  *
5318  * For unshuffle, the example would be the opposite, a 64-bit type source
5319  * and a 32-bit destination. A 2 component .xy 64-bit vector on SIMD8
5320  * would be:
5321  *
5322  *    | x1l   x1h | x2l   x2h | x3l   x3h | x4l   x4h |
5323  *    | x5l   x5h | x6l   x6h | x7l   x7h | x8l   x8h |
5324  *    | y1l   y1h | y2l   y2h | y3l   y3h | y4l   y4h |
5325  *    | y5l   y5h | y6l   y6h | y7l   y7h | y8l   y8h |
5326  *
5327  * The returned result would be the following 4 32-bit components unshuffled:
5328  *
5329  *    | x1l | x2l | x3l | x4l | x5l | x6l | x7l | x8l |
5330  *    | x1h | x2h | x3h | x4h | x5h | x6h | x7h | x8h |
5331  *    | y1l | y2l | y3l | y4l | y5l | y6l | y7l | y8l |
5332  *    | y1h | y2h | y3h | y4h | y5h | y6h | y7h | y8h |
5333  *
5334  * - Source and destination register must not be overlapped.
5335  * - components units are measured in terms of the smaller type between
5336  *   source and destination because we are un/shuffling the smaller
5337  *   components from/into the bigger ones.
5338  * - first_component parameter allows skipping source components.
5339  */
5340 void
5341 shuffle_src_to_dst(const fs_builder &bld,
5342                    const fs_reg &dst,
5343                    const fs_reg &src,
5344                    uint32_t first_component,
5345                    uint32_t components)
5346 {
5347    if (type_sz(src.type) == type_sz(dst.type)) {
5348       assert(!regions_overlap(dst,
5349          type_sz(dst.type) * bld.dispatch_width() * components,
5350          offset(src, bld, first_component),
5351          type_sz(src.type) * bld.dispatch_width() * components));
5352       for (unsigned i = 0; i < components; i++) {
5353          bld.MOV(retype(offset(dst, bld, i), src.type),
5354                  offset(src, bld, i + first_component));
5355       }
5356    } else if (type_sz(src.type) < type_sz(dst.type)) {
5357       /* Source is shuffled into destination */
5358       unsigned size_ratio = type_sz(dst.type) / type_sz(src.type);
5359       assert(!regions_overlap(dst,
5360          type_sz(dst.type) * bld.dispatch_width() *
5361          DIV_ROUND_UP(components, size_ratio),
5362          offset(src, bld, first_component),
5363          type_sz(src.type) * bld.dispatch_width() * components));
5364
5365       brw_reg_type shuffle_type =
5366          brw_reg_type_from_bit_size(8 * type_sz(src.type),
5367                                     BRW_REGISTER_TYPE_D);
5368       for (unsigned i = 0; i < components; i++) {
5369          fs_reg shuffle_component_i =
5370             subscript(offset(dst, bld, i / size_ratio),
5371                       shuffle_type, i % size_ratio);
5372          bld.MOV(shuffle_component_i,
5373                  retype(offset(src, bld, i + first_component), shuffle_type));
5374       }
5375    } else {
5376       /* Source is unshuffled into destination */
5377       unsigned size_ratio = type_sz(src.type) / type_sz(dst.type);
5378       assert(!regions_overlap(dst,
5379          type_sz(dst.type) * bld.dispatch_width() * components,
5380          offset(src, bld, first_component / size_ratio),
5381          type_sz(src.type) * bld.dispatch_width() *
5382          DIV_ROUND_UP(components + (first_component % size_ratio),
5383                       size_ratio)));
5384
5385       brw_reg_type shuffle_type =
5386          brw_reg_type_from_bit_size(8 * type_sz(dst.type),
5387                                     BRW_REGISTER_TYPE_D);
5388       for (unsigned i = 0; i < components; i++) {
5389          fs_reg shuffle_component_i =
5390             subscript(offset(src, bld, (first_component + i) / size_ratio),
5391                       shuffle_type, (first_component + i) % size_ratio);
5392          bld.MOV(retype(offset(dst, bld, i), shuffle_type),
5393                  shuffle_component_i);
5394       }
5395    }
5396 }
5397
5398 void
5399 shuffle_from_32bit_read(const fs_builder &bld,
5400                         const fs_reg &dst,
5401                         const fs_reg &src,
5402                         uint32_t first_component,
5403                         uint32_t components)
5404 {
5405    assert(type_sz(src.type) == 4);
5406
5407    /* This function takes components in units of the destination type while
5408     * shuffle_src_to_dst takes components in units of the smallest type
5409     */
5410    if (type_sz(dst.type) > 4) {
5411       assert(type_sz(dst.type) == 8);
5412       first_component *= 2;
5413       components *= 2;
5414    }
5415
5416    shuffle_src_to_dst(bld, dst, src, first_component, components);
5417 }
5418
5419 fs_reg
5420 shuffle_for_32bit_write(const fs_builder &bld,
5421                         const fs_reg &src,
5422                         uint32_t first_component,
5423                         uint32_t components)
5424 {
5425    fs_reg dst = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_D,
5426                          DIV_ROUND_UP (components * type_sz(src.type), 4));
5427    /* This function takes components in units of the source type while
5428     * shuffle_src_to_dst takes components in units of the smallest type
5429     */
5430    if (type_sz(src.type) > 4) {
5431       assert(type_sz(src.type) == 8);
5432       first_component *= 2;
5433       components *= 2;
5434    }
5435
5436    shuffle_src_to_dst(bld, dst, src, first_component, components);
5437
5438    return dst;
5439 }
5440
5441 fs_reg
5442 setup_imm_df(const fs_builder &bld, double v)
5443 {
5444    const struct gen_device_info *devinfo = bld.shader->devinfo;
5445    assert(devinfo->gen >= 7);
5446
5447    if (devinfo->gen >= 8)
5448       return brw_imm_df(v);
5449
5450    /* gen7.5 does not support DF immediates straighforward but the DIM
5451     * instruction allows to set the 64-bit immediate value.
5452     */
5453    if (devinfo->is_haswell) {
5454       const fs_builder ubld = bld.exec_all().group(1, 0);
5455       fs_reg dst = ubld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_DF, 1);
5456       ubld.DIM(dst, brw_imm_df(v));
5457       return component(dst, 0);
5458    }
5459
5460    /* gen7 does not support DF immediates, so we generate a 64-bit constant by
5461     * writing the low 32-bit of the constant to suboffset 0 of a VGRF and
5462     * the high 32-bit to suboffset 4 and then applying a stride of 0.
5463     *
5464     * Alternatively, we could also produce a normal VGRF (without stride 0)
5465     * by writing to all the channels in the VGRF, however, that would hit the
5466     * gen7 bug where we have to split writes that span more than 1 register
5467     * into instructions with a width of 4 (otherwise the write to the second
5468     * register written runs into an execmask hardware bug) which isn't very
5469     * nice.
5470     */
5471    union {
5472       double d;
5473       struct {
5474          uint32_t i1;
5475          uint32_t i2;
5476       };
5477    } di;
5478
5479    di.d = v;
5480
5481    const fs_builder ubld = bld.exec_all().group(1, 0);
5482    const fs_reg tmp = ubld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 2);
5483    ubld.MOV(tmp, brw_imm_ud(di.i1));
5484    ubld.MOV(horiz_offset(tmp, 1), brw_imm_ud(di.i2));
5485
5486    return component(retype(tmp, BRW_REGISTER_TYPE_DF), 0);
5487 }
5488
5489 fs_reg
5490 setup_imm_b(const fs_builder &bld, int8_t v)
5491 {
5492    const fs_reg tmp = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_B);
5493    bld.MOV(tmp, brw_imm_w(v));
5494    return tmp;
5495 }
5496
5497 fs_reg
5498 setup_imm_ub(const fs_builder &bld, uint8_t v)
5499 {
5500    const fs_reg tmp = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UB);
5501    bld.MOV(tmp, brw_imm_uw(v));
5502    return tmp;
5503 }