← Back to branch summary

~mmach/netext73/mesa-haswell

« back to all changes in this revision

Viewing changes to src/intel/vulkan/anv_nir_lower_multiview.c

  • Committer: mmach
  • Date: 2022-09-22 19:56:13 UTC
  • Revision ID: netbit73@gmail.com-20220922195613-wtik9mmy20tmor0i
2022-09-22 21:17:09

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
src/intel/vulkan/anv_nir_lower_multiview.c
1
 
/*
2
 
 * Copyright © 2016 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 "anv_nir.h"
25
 
#include "nir/nir_builder.h"
26
 
#include "util/debug.h"
27
 
 
28
 
/**
29
 
 * This file implements the lowering required for VK_KHR_multiview.
30
 
 *
31
 
 * When possible, Primitive Replication is used and the shader is modified to
32
 
 * make gl_Position an array and fill it with values for each view.
33
 
 *
34
 
 * Otherwise we implement multiview using instanced rendering.  The number of
35
 
 * instances in each draw call is multiplied by the number of views in the
36
 
 * subpass.  Then, in the shader, we divide gl_InstanceId by the number of
37
 
 * views and use gl_InstanceId % view_count to compute the actual ViewIndex.
38
 
 */
39
 
 
40
 
struct lower_multiview_state {
41
 
   nir_builder builder;
42
 
 
43
 
   uint32_t view_mask;
44
 
 
45
 
   nir_ssa_def *instance_id;
46
 
   nir_ssa_def *view_index;
47
 
};
48
 
 
49
 
static nir_ssa_def *
50
 
build_instance_id(struct lower_multiview_state *state)
51
 
{
52
 
   assert(state->builder.shader->info.stage == MESA_SHADER_VERTEX);
53
 
 
54
 
   if (state->instance_id == NULL) {
55
 
      nir_builder *b = &state->builder;
56
 
 
57
 
      b->cursor = nir_before_block(nir_start_block(b->impl));
58
 
 
59
 
      /* We use instancing for implementing multiview.  The actual instance id
60
 
       * is given by dividing instance_id by the number of views in this
61
 
       * subpass.
62
 
       */
63
 
      state->instance_id =
64
 
         nir_idiv(b, nir_load_instance_id(b),
65
 
                     nir_imm_int(b, util_bitcount(state->view_mask)));
66
 
   }
67
 
 
68
 
   return state->instance_id;
69
 
}
70
 
 
71
 
static nir_ssa_def *
72
 
build_view_index(struct lower_multiview_state *state)
73
 
{
74
 
   if (state->view_index == NULL) {
75
 
      nir_builder *b = &state->builder;
76
 
 
77
 
      b->cursor = nir_before_block(nir_start_block(b->impl));
78
 
 
79
 
      assert(state->view_mask != 0);
80
 
      if (util_bitcount(state->view_mask) == 1) {
81
 
         /* Set the view index directly. */
82
 
         state->view_index = nir_imm_int(b, ffs(state->view_mask) - 1);
83
 
      } else if (state->builder.shader->info.stage == MESA_SHADER_VERTEX) {
84
 
         /* We only support 16 viewports */
85
 
         assert((state->view_mask & 0xffff0000) == 0);
86
 
 
87
 
         /* We use instancing for implementing multiview.  The compacted view
88
 
          * id is given by instance_id % view_count.  We then have to convert
89
 
          * that to an actual view id.
90
 
          */
91
 
         nir_ssa_def *compacted =
92
 
            nir_umod(b, nir_load_instance_id(b),
93
 
                        nir_imm_int(b, util_bitcount(state->view_mask)));
94
 
 
95
 
         if (util_is_power_of_two_or_zero(state->view_mask + 1)) {
96
 
            /* If we have a full view mask, then compacted is what we want */
97
 
            state->view_index = compacted;
98
 
         } else {
99
 
            /* Now we define a map from compacted view index to the actual
100
 
             * view index that's based on the view_mask.  The map is given by
101
 
             * 16 nibbles, each of which is a value from 0 to 15.
102
 
             */
103
 
            uint64_t remap = 0;
104
 
            uint32_t i = 0;
105
 
            u_foreach_bit(bit, state->view_mask) {
106
 
               assert(bit < 16);
107
 
               remap |= (uint64_t)bit << (i++ * 4);
108
 
            }
109
 
 
110
 
            nir_ssa_def *shift = nir_imul(b, compacted, nir_imm_int(b, 4));
111
 
 
112
 
            /* One of these days, when we have int64 everywhere, this will be
113
 
             * easier.
114
 
             */
115
 
            nir_ssa_def *shifted;
116
 
            if (remap <= UINT32_MAX) {
117
 
               shifted = nir_ushr(b, nir_imm_int(b, remap), shift);
118
 
            } else {
119
 
               nir_ssa_def *shifted_low =
120
 
                  nir_ushr(b, nir_imm_int(b, remap), shift);
121
 
               nir_ssa_def *shifted_high =
122
 
                  nir_ushr(b, nir_imm_int(b, remap >> 32),
123
 
                              nir_isub(b, shift, nir_imm_int(b, 32)));
124
 
               shifted = nir_bcsel(b, nir_ilt(b, shift, nir_imm_int(b, 32)),
125
 
                                      shifted_low, shifted_high);
126
 
            }
127
 
            state->view_index = nir_iand(b, shifted, nir_imm_int(b, 0xf));
128
 
         }
129
 
      } else {
130
 
         const struct glsl_type *type = glsl_int_type();
131
 
         if (b->shader->info.stage == MESA_SHADER_TESS_CTRL ||
132
 
             b->shader->info.stage == MESA_SHADER_GEOMETRY)
133
 
            type = glsl_array_type(type, 1, 0);
134
 
 
135
 
         nir_variable *idx_var =
136
 
            nir_variable_create(b->shader, nir_var_shader_in,
137
 
                                type, "view index");
138
 
         idx_var->data.location = VARYING_SLOT_VIEW_INDEX;
139
 
         if (b->shader->info.stage == MESA_SHADER_FRAGMENT)
140
 
            idx_var->data.interpolation = INTERP_MODE_FLAT;
141
 
 
142
 
         nir_deref_instr *deref = nir_build_deref_var(b, idx_var);
143
 
         if (glsl_type_is_array(type))
144
 
            deref = nir_build_deref_array_imm(b, deref, 0);
145
 
 
146
 
         state->view_index = nir_load_deref(b, deref);
147
 
      }
148
 
   }
149
 
 
150
 
   return state->view_index;
151
 
}
152
 
 
153
 
static bool
154
 
is_load_view_index(const nir_instr *instr, const void *data)
155
 
{
156
 
   return instr->type == nir_instr_type_intrinsic &&
157
 
          nir_instr_as_intrinsic(instr)->intrinsic == nir_intrinsic_load_view_index;
158
 
}
159
 
 
160
 
static nir_ssa_def *
161
 
replace_load_view_index_with_zero(struct nir_builder *b,
162
 
                                  nir_instr *instr, void *data)
163
 
{
164
 
   assert(is_load_view_index(instr, data));
165
 
   return nir_imm_zero(b, 1, 32);
166
 
}
167
 
 
168
 
bool
169
 
anv_nir_lower_multiview(nir_shader *shader,
170
 
                        struct anv_graphics_pipeline *pipeline)
171
 
{
172
 
   assert(shader->info.stage != MESA_SHADER_COMPUTE);
173
 
   uint32_t view_mask = pipeline->view_mask;
174
 
 
175
 
   /* If multiview isn't enabled, just lower the ViewIndex builtin to zero. */
176
 
   if (view_mask == 0) {
177
 
      return nir_shader_lower_instructions(shader, is_load_view_index,
178
 
                                           replace_load_view_index_with_zero, NULL);
179
 
   }
180
 
 
181
 
   /* This pass assumes a single entrypoint */
182
 
   nir_function_impl *entrypoint = nir_shader_get_entrypoint(shader);
183
 
 
184
 
   /* Primitive Replication allows a shader to write different positions for
185
 
    * each view in the same execution. If only the position depends on the
186
 
    * view, then it is possible to use the feature instead of instancing to
187
 
    * implement multiview.
188
 
    */
189
 
   if (pipeline->use_primitive_replication) {
190
 
      if (shader->info.stage == MESA_SHADER_FRAGMENT)
191
 
         return false;
192
 
 
193
 
      bool progress = nir_lower_multiview(shader, pipeline->view_mask);
194
 
 
195
 
      if (progress) {
196
 
         nir_builder b;
197
 
         nir_builder_init(&b, entrypoint);
198
 
         b.cursor = nir_before_cf_list(&entrypoint->body);
199
 
 
200
 
         /* Fill Layer ID with zero. Replication will use that as base to
201
 
          * apply the RTAI offsets.
202
 
          */
203
 
         nir_variable *layer_id_out =
204
 
            nir_variable_create(shader, nir_var_shader_out,
205
 
                                glsl_int_type(), "layer ID");
206
 
         layer_id_out->data.location = VARYING_SLOT_LAYER;
207
 
         nir_store_var(&b, layer_id_out, nir_imm_zero(&b, 1, 32), 0x1);
208
 
      }
209
 
 
210
 
      return progress;
211
 
   }
212
 
 
213
 
   struct lower_multiview_state state = {
214
 
      .view_mask = view_mask,
215
 
   };
216
 
 
217
 
   nir_builder_init(&state.builder, entrypoint);
218
 
 
219
 
   bool progress = false;
220
 
   nir_foreach_block(block, entrypoint) {
221
 
      nir_foreach_instr_safe(instr, block) {
222
 
         if (instr->type != nir_instr_type_intrinsic)
223
 
            continue;
224
 
 
225
 
         nir_intrinsic_instr *load = nir_instr_as_intrinsic(instr);
226
 
 
227
 
         if (load->intrinsic != nir_intrinsic_load_instance_id &&
228
 
             load->intrinsic != nir_intrinsic_load_view_index)
229
 
            continue;
230
 
 
231
 
         assert(load->dest.is_ssa);
232
 
 
233
 
         nir_ssa_def *value;
234
 
         if (load->intrinsic == nir_intrinsic_load_instance_id) {
235
 
            value = build_instance_id(&state);
236
 
         } else {
237
 
            assert(load->intrinsic == nir_intrinsic_load_view_index);
238
 
            value = build_view_index(&state);
239
 
         }
240
 
 
241
 
         nir_ssa_def_rewrite_uses(&load->dest.ssa, value);
242
 
 
243
 
         nir_instr_remove(&load->instr);
244
 
         progress = true;
245
 
      }
246
 
   }
247
 
 
248
 
   /* The view index is available in all stages but the instance id is only
249
 
    * available in the VS.  If it's not a fragment shader, we need to pass
250
 
    * the view index on to the next stage.
251
 
    */
252
 
   if (shader->info.stage != MESA_SHADER_FRAGMENT) {
253
 
      nir_ssa_def *view_index = build_view_index(&state);
254
 
 
255
 
      nir_builder *b = &state.builder;
256
 
 
257
 
      assert(view_index->parent_instr->block == nir_start_block(entrypoint));
258
 
      b->cursor = nir_after_instr(view_index->parent_instr);
259
 
 
260
 
      /* Unless there is only one possible view index (that would be set
261
 
       * directly), pass it to the next stage. */
262
 
      if (util_bitcount(state.view_mask) != 1) {
263
 
         nir_variable *view_index_out =
264
 
            nir_variable_create(shader, nir_var_shader_out,
265
 
                                glsl_int_type(), "view index");
266
 
         view_index_out->data.location = VARYING_SLOT_VIEW_INDEX;
267
 
         nir_store_var(b, view_index_out, view_index, 0x1);
268
 
      }
269
 
 
270
 
      nir_variable *layer_id_out =
271
 
         nir_variable_create(shader, nir_var_shader_out,
272
 
                             glsl_int_type(), "layer ID");
273
 
      layer_id_out->data.location = VARYING_SLOT_LAYER;
274
 
      nir_store_var(b, layer_id_out, view_index, 0x1);
275
 
 
276
 
      progress = true;
277
 
   }
278
 
 
279
 
   if (progress) {
280
 
      nir_metadata_preserve(entrypoint, nir_metadata_block_index |
281
 
                                        nir_metadata_dominance);
282
 
   } else {
283
 
      nir_metadata_preserve(entrypoint, nir_metadata_all);
284
 
   }
285
 
 
286
 
   return progress;
287
 
}
288
 
 
289
 
bool
290
 
anv_check_for_primitive_replication(nir_shader **shaders,
291
 
                                    struct anv_graphics_pipeline *pipeline)
292
 
{
293
 
   assert(pipeline->base.device->info.ver >= 12);
294
 
 
295
 
   static int primitive_replication_max_views = -1;
296
 
   if (primitive_replication_max_views < 0) {
297
 
      /* TODO: Figure out why we are not getting same benefits for larger than
298
 
       * 2 views.  For now use Primitive Replication just for the 2-view case
299
 
       * by default.
300
 
       */
301
 
      const unsigned default_max_views = 2;
302
 
 
303
 
      primitive_replication_max_views =
304
 
         MIN2(MAX_VIEWS_FOR_PRIMITIVE_REPLICATION,
305
 
              env_var_as_unsigned("ANV_PRIMITIVE_REPLICATION_MAX_VIEWS",
306
 
                                  default_max_views));
307
 
   }
308
 
 
309
 
   /* TODO: We should be able to support replication at 'geometry' stages
310
 
    * later than Vertex.  In that case only the last stage can refer to
311
 
    * gl_ViewIndex.
312
 
    */
313
 
   if (pipeline->active_stages != (VK_SHADER_STAGE_VERTEX_BIT |
314
 
                                   VK_SHADER_STAGE_FRAGMENT_BIT)) {
315
 
      return false;
316
 
   }
317
 
 
318
 
   uint32_t view_mask = pipeline->view_mask;
319
 
   int view_count = util_bitcount(view_mask);
320
 
   if (view_count == 1 || view_count > primitive_replication_max_views)
321
 
      return false;
322
 
 
323
 
   /* We can't access the view index in the fragment shader. */
324
 
   if (nir_shader_uses_view_index(shaders[MESA_SHADER_FRAGMENT]))
325
 
      return false;
326
 
 
327
 
   return nir_can_lower_multiview(shaders[MESA_SHADER_VERTEX]);
328
 
}