GLSL #define GL_SPIRV 100说明

 

版权

 

hankern

https://blog.csdn.net/hankern/article/details/90690297

 

Standard, Portable Intermediate Representation - V (SPIR-V)

OpenGL 4.6的最大变化就是 支持SPIR-V，一种用于GPU通用计算和图形学的中间语言，Khronos开发设计，最初是为OpenCL规范准备的，和下一代图形标准Vulkan差不多同时提出，也在不断发展完善。

 

SPIR-V是一种简单的二元中间语言，用于图形着色和计算内核。SPIR-V模块包含多个入口点，在入口点的调用树中具有潜在的共享函数。每个函数都包含基本块的控制流图（CFG），以及表示结构化控制流的可选指令。加载/存储指令用于访问声明的变量，其中包括所有输入/输出（IO）。绕过加载/存储的中间结果使用静态单一分配（SSA）表示。数据对象是用分层类型信息逻辑表示的：不存在聚合的扁平化或对物理寄存器组的分配等。可选的寻址模型确定是否可以使用常规指针操作，或者内存访问是纯逻辑的。

SPIR-V的目标是：

为出现在khronos shaders/kernels中的所有功能提供一种简单的二进制中间语言。
具有简洁、透明、独立的规范（章节规范和二进制形式）。
很容易映射到其他中间语言。
是API传递给驱动程序以设置着色器/内核的形式。
可以被新的高端语言的前端所瞄准。
允许脱机完成编译和反射的第一步。
足够低的级别，需要反向工程步骤来重新构造源代码。
通过启用共享工具来生成或操作它来提高可移植性。
允许将核心规范与特定于源语言的内置函数集分离。
减少应用程序运行时的编译时间。（在应用程序运行时消除大部分编译时间不是此中间语言的目标。目标特定的寄存器分配和调度仍然需要花费大量时间。）
允许脱机进行一些优化。

 

SPIR-V工作过程是这样的：

 

glsl代码是这样的

1. #version 450

2.  

3. in vec4 color1;

4. in vec4 multiplier;

5. noperspective in vec4 color2;

6. out vec4 color;

7.  

8. struct S {

9. bool b;

10. vec4 v[5];

11. int i;

12. };

13.  

14. uniform blockName {

15. S s;

16. bool cond;

17. };

18.  

19. void main()

20. {

21. vec4 scale = vec4(1.0, 1.0, 2.0, 1.0);

22.  

23. if (cond)

24. color = color1 + s.v[2];

25. else

26. color = sqrt(color2) * scale;

27.  

28. for (int i = 0; i < 4; ++i)

29. color *= multiplier;

30. }

翻译成SPIR-V是这样的

1. ; Magic: 0x07230203 (SPIR-V)

2. ; Version: 0x00010000 (Version: 1.0.0)

3. ; Generator: 0x00080001 (Khronos Glslang Reference Front End; 1)

4. ; Bound: 63

5. ; Schema: 0

6.  

7. OpCapability Shader

8. %1 = OpExtInstImport "GLSL.std.450"

9. OpMemoryModel Logical GLSL450

10. OpEntryPoint Fragment %4 "main" %31 %33 %42 %57

11. OpExecutionMode %4 OriginLowerLeft

12.  

13. ; Debug information

14. OpSource GLSL 450

15. OpName %4 "main"

16. OpName %9 "scale"

17. OpName %17 "S"

18. OpMemberName %17 0 "b"

19. OpMemberName %17 1 "v"

20. OpMemberName %17 2 "i"

21. OpName %18 "blockName"

22. OpMemberName %18 0 "s"

23. OpMemberName %18 1 "cond"

24. OpName %20 ""

25. OpName %31 "color"

26. OpName %33 "color1"

27. OpName %42 "color2"

28. OpName %48 "i"

29. OpName %57 "multiplier"

30.  

31. ; Annotations (non-debug)

32. OpDecorate %15 ArrayStride 16

33. OpMemberDecorate %17 0 Offset 0

34. OpMemberDecorate %17 1 Offset 16

35. OpMemberDecorate %17 2 Offset 96

36. OpMemberDecorate %18 0 Offset 0

37. OpMemberDecorate %18 1 Offset 112

38. OpDecorate %18 Block

39. OpDecorate %20 DescriptorSet 0

40. OpDecorate %42 NoPerspective

41.  

42. ; All types, variables, and constants

43. %2 = OpTypeVoid

44. %3 = OpTypeFunction %2 ; void ()

45. %6 = OpTypeFloat 32 ; 32-bit float

46. %7 = OpTypeVector %6 4 ; vec4

47. %8 = OpTypePointer Function %7 ; function-local vec4*

48. %10 = OpConstant %6 1

49. %11 = OpConstant %6 2

50. %12 = OpConstantComposite %7 %10 %10 %11 %10 ; vec4(1.0, 1.0, 2.0, 1.0)

51. %13 = OpTypeInt 32 0 ; 32-bit int, sign-less

52. %14 = OpConstant %13 5

53. %15 = OpTypeArray %7 %14

54. %16 = OpTypeInt 32 1

55. %17 = OpTypeStruct %13 %15 %16

56. %18 = OpTypeStruct %17 %13

57. %19 = OpTypePointer Uniform %18

58. %20 = OpVariable %19 Uniform

59. %21 = OpConstant %16 1

60. %22 = OpTypePointer Uniform %13

61. %25 = OpTypeBool

62. %26 = OpConstant %13 0

63. %30 = OpTypePointer Output %7

64. %31 = OpVariable %30 Output

65. %32 = OpTypePointer Input %7

66. %33 = OpVariable %32 Input

67. %35 = OpConstant %16 0

68. %36 = OpConstant %16 2

69. %37 = OpTypePointer Uniform %7

70. %42 = OpVariable %32 Input

71. %47 = OpTypePointer Function %16

72. %55 = OpConstant %16 4

73. %57 = OpVariable %32 Input

74.  

75. ; All functions

76. %4 = OpFunction %2 None %3 ; main()

77. %5 = OpLabel

78. %9 = OpVariable %8 Function

79. %48 = OpVariable %47 Function

80. OpStore %9 %12

81. %23 = OpAccessChain %22 %20 %21 ; location of cond

82. %24 = OpLoad %13 %23 ; load 32-bit int from cond

83. %27 = OpINotEqual %25 %24 %26 ; convert to bool

84. OpSelectionMerge %29 None ; structured if

85. OpBranchConditional %27 %28 %41 ; if cond

86. %28 = OpLabel ; then

87. %34 = OpLoad %7 %33

88. %38 = OpAccessChain %37 %20 %35 %21 %36 ; s.v[2]

89. %39 = OpLoad %7 %38

90. %40 = OpFAdd %7 %34 %39

91. OpStore %31 %40

92. OpBranch %29

93. %41 = OpLabel ; else

94. %43 = OpLoad %7 %42

95. %44 = OpExtInst %7 %1 Sqrt %43 ; extended instruction sqrt

96. %45 = OpLoad %7 %9

97. %46 = OpFMul %7 %44 %45

98. OpStore %31 %46

99. OpBranch %29

100. %29 = OpLabel ; endif

101. OpStore %48 %35

102. OpBranch %49

103. %49 = OpLabel

104. OpLoopMerge %51 %52 None ; structured loop

105. OpBranch %53

106. %53 = OpLabel

107. %54 = OpLoad %16 %48

108. %56 = OpSLessThan %25 %54 %55 ; i < 4 ?

109. OpBranchConditional %56 %50 %51 ; body or break

110. %50 = OpLabel ; body

111. %58 = OpLoad %7 %57

112. %59 = OpLoad %7 %31

113. %60 = OpFMul %7 %59 %58

114. OpStore %31 %60

115. OpBranch %52

116. %52 = OpLabel ; continue target

117. %61 = OpLoad %16 %48

118. %62 = OpIAdd %16 %61 %21 ; ++i

119. OpStore %48 %62

120. OpBranch %49 ; loop back

121. %51 = OpLabel ; loop merge point

122. OpReturn

123. OpFunctionEnd