iris: Optimize out redundant sampler state binds
[mesa.git] / src / gallium / drivers / iris / iris_state.c
index 0984ae87acfcd2388ceb7f696b2959e72b3e7651..a503f38d6ca511a9c19e05c34bb0a3c0ac472a8a 100644 (file)
 #include "iris_pipe.h"
 #include "iris_resource.h"
 
-#define __gen_address_type struct iris_address
-#define __gen_user_data struct iris_batch
-
-#define ARRAY_BYTES(x) (sizeof(uint32_t) * ARRAY_SIZE(x))
-
-static uint64_t
-__gen_combine_address(struct iris_batch *batch, void *location,
-                      struct iris_address addr, uint32_t delta)
-{
-   uint64_t result = addr.offset + delta;
-
-   if (addr.bo) {
-      iris_use_pinned_bo(batch, addr.bo, addr.write);
-      /* Assume this is a general address, not relative to a base. */
-      result += addr.bo->gtt_offset;
-   }
-
-   return result;
-}
-
-#define __genxml_cmd_length(cmd) cmd ## _length
-#define __genxml_cmd_length_bias(cmd) cmd ## _length_bias
-#define __genxml_cmd_header(cmd) cmd ## _header
-#define __genxml_cmd_pack(cmd) cmd ## _pack
-
-#define _iris_pack_command(batch, cmd, dst, name)                 \
-   for (struct cmd name = { __genxml_cmd_header(cmd) },           \
-        *_dst = (void *)(dst); __builtin_expect(_dst != NULL, 1); \
-        ({ __genxml_cmd_pack(cmd)(batch, (void *)_dst, &name);    \
-           _dst = NULL;                                           \
-           }))
-
-#define iris_pack_command(cmd, dst, name) \
-   _iris_pack_command(NULL, cmd, dst, name)
-
-#define iris_pack_state(cmd, dst, name)                           \
-   for (struct cmd name = {},                                     \
-        *_dst = (void *)(dst); __builtin_expect(_dst != NULL, 1); \
-        __genxml_cmd_pack(cmd)(NULL, (void *)_dst, &name),        \
-        _dst = NULL)
-
-#define iris_emit_cmd(batch, cmd, name) \
-   _iris_pack_command(batch, cmd, iris_get_command_space(batch, 4 * __genxml_cmd_length(cmd)), name)
-
-#define iris_emit_merge(batch, dwords0, dwords1, num_dwords)   \
-   do {                                                        \
-      uint32_t *dw = iris_get_command_space(batch, 4 * num_dwords); \
-      for (uint32_t i = 0; i < num_dwords; i++)                \
-         dw[i] = (dwords0)[i] | (dwords1)[i];                  \
-      VG(VALGRIND_CHECK_MEM_IS_DEFINED(dw, num_dwords));       \
-   } while (0)
-
-#include "genxml/genX_pack.h"
-#include "genxml/gen_macros.h"
-#include "genxml/genX_bits.h"
+#include "iris_genx_macros.h"
+#include "intel/common/gen_guardband.h"
 
 #if GEN_GEN == 8
 #define MOCS_PTE 0x18
@@ -367,24 +314,6 @@ translate_wrap(unsigned pipe_wrap)
    return map[pipe_wrap];
 }
 
-static struct iris_address
-ro_bo(struct iris_bo *bo, uint64_t offset)
-{
-   /* CSOs must pass NULL for bo!  Otherwise it will add the BO to the
-    * validation list at CSO creation time, instead of draw time.
-    */
-   return (struct iris_address) { .bo = bo, .offset = offset };
-}
-
-static struct iris_address
-rw_bo(struct iris_bo *bo, uint64_t offset)
-{
-   /* CSOs must pass NULL for bo!  Otherwise it will add the BO to the
-    * validation list at CSO creation time, instead of draw time.
-    */
-   return (struct iris_address) { .bo = bo, .offset = offset, .write = true };
-}
-
 /**
  * Allocate space for some indirect state.
  *
@@ -462,7 +391,7 @@ emit_state(struct iris_batch *batch,
    (!old_cso || memcmp(old_cso->x, new_cso->x, sizeof(old_cso->x)) != 0)
 
 static void
-flush_for_state_base_change(struct iris_batch *batch)
+flush_before_state_base_change(struct iris_batch *batch)
 {
    /* Flush before emitting STATE_BASE_ADDRESS.
     *
@@ -486,12 +415,59 @@ flush_for_state_base_change(struct iris_batch *batch)
     * rendering.  It's a bit of a big hammer but it appears to work.
     */
    iris_emit_end_of_pipe_sync(batch,
-                              "change STATE_BASE_ADDRESS",
+                              "change STATE_BASE_ADDRESS (flushes)",
                               PIPE_CONTROL_RENDER_TARGET_FLUSH |
                               PIPE_CONTROL_DEPTH_CACHE_FLUSH |
                               PIPE_CONTROL_DATA_CACHE_FLUSH);
 }
 
+static void
+flush_after_state_base_change(struct iris_batch *batch)
+{
+   /* After re-setting the surface state base address, we have to do some
+    * cache flusing so that the sampler engine will pick up the new
+    * SURFACE_STATE objects and binding tables. From the Broadwell PRM,
+    * Shared Function > 3D Sampler > State > State Caching (page 96):
+    *
+    *    Coherency with system memory in the state cache, like the texture
+    *    cache is handled partially by software. It is expected that the
+    *    command stream or shader will issue Cache Flush operation or
+    *    Cache_Flush sampler message to ensure that the L1 cache remains
+    *    coherent with system memory.
+    *
+    *    [...]
+    *
+    *    Whenever the value of the Dynamic_State_Base_Addr,
+    *    Surface_State_Base_Addr are altered, the L1 state cache must be
+    *    invalidated to ensure the new surface or sampler state is fetched
+    *    from system memory.
+    *
+    * The PIPE_CONTROL command has a "State Cache Invalidation Enable" bit
+    * which, according the PIPE_CONTROL instruction documentation in the
+    * Broadwell PRM:
+    *
+    *    Setting this bit is independent of any other bit in this packet.
+    *    This bit controls the invalidation of the L1 and L2 state caches
+    *    at the top of the pipe i.e. at the parsing time.
+    *
+    * Unfortunately, experimentation seems to indicate that state cache
+    * invalidation through a PIPE_CONTROL does nothing whatsoever in
+    * regards to surface state and binding tables.  In stead, it seems that
+    * invalidating the texture cache is what is actually needed.
+    *
+    * XXX:  As far as we have been able to determine through
+    * experimentation, shows that flush the texture cache appears to be
+    * sufficient.  The theory here is that all of the sampling/rendering
+    * units cache the binding table in the texture cache.  However, we have
+    * yet to be able to actually confirm this.
+    */
+   iris_emit_end_of_pipe_sync(batch,
+                              "change STATE_BASE_ADDRESS (invalidates)",
+                              PIPE_CONTROL_TEXTURE_CACHE_INVALIDATE |
+                              PIPE_CONTROL_CONST_CACHE_INVALIDATE |
+                              PIPE_CONTROL_STATE_CACHE_INVALIDATE);
+}
+
 static void
 _iris_emit_lri(struct iris_batch *batch, uint32_t reg, uint32_t val)
 {
@@ -584,7 +560,7 @@ init_glk_barrier_mode(struct iris_batch *batch, uint32_t value)
 static void
 init_state_base_address(struct iris_batch *batch)
 {
-   flush_for_state_base_change(batch);
+   flush_before_state_base_change(batch);
 
    /* We program most base addresses once at context initialization time.
     * Each base address points at a 4GB memory zone, and never needs to
@@ -599,6 +575,7 @@ init_state_base_address(struct iris_batch *batch)
       sba.DynamicStateMOCS            = MOCS_WB;
       sba.IndirectObjectMOCS          = MOCS_WB;
       sba.InstructionMOCS             = MOCS_WB;
+      sba.SurfaceStateMOCS            = MOCS_WB;
 
       sba.GeneralStateBaseAddressModifyEnable   = true;
       sba.DynamicStateBaseAddressModifyEnable   = true;
@@ -621,6 +598,8 @@ init_state_base_address(struct iris_batch *batch)
       sba.InstructionBufferSize    = 0xfffff;
       sba.DynamicStateBufferSize   = 0xfffff;
    }
+
+   flush_after_state_base_change(batch);
 }
 
 static void
@@ -628,8 +607,19 @@ iris_emit_l3_config(struct iris_batch *batch, const struct gen_l3_config *cfg,
                     bool has_slm, bool wants_dc_cache)
 {
    uint32_t reg_val;
-   iris_pack_state(GENX(L3CNTLREG), &reg_val, reg) {
+
+#if GEN_GEN >= 12
+#define L3_ALLOCATION_REG GENX(L3ALLOC)
+#define L3_ALLOCATION_REG_num GENX(L3ALLOC_num)
+#else
+#define L3_ALLOCATION_REG GENX(L3CNTLREG)
+#define L3_ALLOCATION_REG_num GENX(L3CNTLREG_num)
+#endif
+
+   iris_pack_state(L3_ALLOCATION_REG, &reg_val, reg) {
+#if GEN_GEN < 12
       reg.SLMEnable = has_slm;
+#endif
 #if GEN_GEN == 11
       /* WA_1406697149: Bit 9 "Error Detection Behavior Control" must be set
        * in L3CNTLREG register. The default setting of the bit is not the
@@ -643,7 +633,7 @@ iris_emit_l3_config(struct iris_batch *batch, const struct gen_l3_config *cfg,
       reg.DCAllocation = cfg->n[GEN_L3P_DC];
       reg.AllAllocation = cfg->n[GEN_L3P_ALL];
    }
-   iris_emit_lri(batch, L3CNTLREG, reg_val);
+   _iris_emit_lri(batch, L3_ALLOCATION_REG_num, reg_val);
 }
 
 static void
@@ -679,6 +669,85 @@ iris_enable_obj_preemption(struct iris_batch *batch, bool enable)
 }
 #endif
 
+#if GEN_GEN == 11
+static void
+iris_upload_slice_hashing_state(struct iris_batch *batch)
+{
+   const struct gen_device_info *devinfo = &batch->screen->devinfo;
+   int subslices_delta =
+      devinfo->ppipe_subslices[0] - devinfo->ppipe_subslices[1];
+   if (subslices_delta == 0)
+      return;
+
+   struct iris_context *ice = NULL;
+   ice = container_of(batch, ice, batches[IRIS_BATCH_RENDER]);
+   assert(&ice->batches[IRIS_BATCH_RENDER] == batch);
+
+   unsigned size = GENX(SLICE_HASH_TABLE_length) * 4;
+   uint32_t hash_address;
+   struct pipe_resource *tmp = NULL;
+   uint32_t *map =
+      stream_state(batch, ice->state.dynamic_uploader, &tmp,
+                   size, 64, &hash_address);
+   pipe_resource_reference(&tmp, NULL);
+
+   struct GENX(SLICE_HASH_TABLE) table0 = {
+      .Entry = {
+         { 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1 },
+         { 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1 },
+         { 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0 },
+         { 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1 },
+         { 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1 },
+         { 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0 },
+         { 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1 },
+         { 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1 },
+         { 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0 },
+         { 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1 },
+         { 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1 },
+         { 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0 },
+         { 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1 },
+         { 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1 },
+         { 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0 },
+         { 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1 }
+      }
+   };
+
+   struct GENX(SLICE_HASH_TABLE) table1 = {
+      .Entry = {
+         { 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0 },
+         { 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0 },
+         { 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1 },
+         { 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0 },
+         { 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0 },
+         { 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1 },
+         { 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0 },
+         { 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0 },
+         { 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1 },
+         { 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0 },
+         { 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0 },
+         { 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1 },
+         { 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0 },
+         { 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0 },
+         { 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1 },
+         { 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0 }
+      }
+   };
+
+   const struct GENX(SLICE_HASH_TABLE) *table =
+      subslices_delta < 0 ? &table0 : &table1;
+   GENX(SLICE_HASH_TABLE_pack)(NULL, map, table);
+
+   iris_emit_cmd(batch, GENX(3DSTATE_SLICE_TABLE_STATE_POINTERS), ptr) {
+      ptr.SliceHashStatePointerValid = true;
+      ptr.SliceHashTableStatePointer = hash_address;
+   }
+
+   iris_emit_cmd(batch, GENX(3DSTATE_3D_MODE), mode) {
+      mode.SliceHashingTableEnable = true;
+   }
+}
+#endif
+
 /**
  * Upload the initial GPU state for a render context.
  *
@@ -741,21 +810,18 @@ iris_init_render_context(struct iris_screen *screen,
       }
       iris_emit_lri(batch, HALF_SLICE_CHICKEN7, reg_val);
 
-      /* WA_2204188704: Pixel Shader Panic dispatch must be disabled. */
-      iris_pack_state(GENX(COMMON_SLICE_CHICKEN3), &reg_val, reg) {
-         reg.PSThreadPanicDispatch = 0x3;
-         reg.PSThreadPanicDispatchMask = 0x3;
-      }
-      iris_emit_lri(batch, COMMON_SLICE_CHICKEN3, reg_val);
-
-      iris_pack_state(GENX(SLICE_COMMON_ECO_CHICKEN1), &reg_val, reg) {
-         reg.StateCacheRedirectToCSSectionEnable = true;
-         reg.StateCacheRedirectToCSSectionEnableMask = true;
+      /* Hardware specification recommends disabling repacking for the
+       * compatibility with decompression mechanism in display controller.
+       */
+      if (devinfo->disable_ccs_repack) {
+         iris_pack_state(GENX(CACHE_MODE_0), &reg_val, reg) {
+            reg.DisableRepackingforCompression = true;
+            reg.DisableRepackingforCompressionMask = true;
+         }
+         iris_emit_lri(batch, CACHE_MODE_0, reg_val);
       }
-      iris_emit_lri(batch, SLICE_COMMON_ECO_CHICKEN1, reg_val);
-
 
-      // XXX: 3D_MODE?
+      iris_upload_slice_hashing_state(batch);
 #endif
 
    /* 3DSTATE_DRAWING_RECTANGLE is non-pipelined, so we want to avoid
@@ -852,6 +918,7 @@ struct iris_depth_buffer_state {
  */
 struct iris_genx_state {
    struct iris_vertex_buffer_state vertex_buffers[33];
+   uint32_t last_index_buffer[GENX(3DSTATE_INDEX_BUFFER_length)];
 
    struct iris_depth_buffer_state depth_buffer;
 
@@ -1271,7 +1338,6 @@ iris_create_rasterizer_state(struct pipe_context *ctx,
 
    iris_pack_command(GENX(3DSTATE_SF), cso->sf, sf) {
       sf.StatisticsEnable = true;
-      sf.ViewportTransformEnable = true;
       sf.AALineDistanceMode = AALINEDISTANCE_TRUE;
       sf.LineEndCapAntialiasingRegionWidth =
          state->line_smooth ? _10pixels : _05pixels;
@@ -1353,9 +1419,11 @@ iris_create_rasterizer_state(struct pipe_context *ctx,
    const unsigned line_stipple_factor = state->line_stipple_factor + 1;
 
    iris_pack_command(GENX(3DSTATE_LINE_STIPPLE), cso->line_stipple, line) {
-      line.LineStipplePattern = state->line_stipple_pattern;
-      line.LineStippleInverseRepeatCount = 1.0f / line_stipple_factor;
-      line.LineStippleRepeatCount = line_stipple_factor;
+      if (state->line_stipple_enable) {
+         line.LineStipplePattern = state->line_stipple_pattern;
+         line.LineStippleInverseRepeatCount = 1.0f / line_stipple_factor;
+         line.LineStippleRepeatCount = line_stipple_factor;
+      }
    }
 
    return cso;
@@ -1538,11 +1606,17 @@ iris_bind_sampler_states(struct pipe_context *ctx,
 
    assert(start + count <= IRIS_MAX_TEXTURE_SAMPLERS);
 
+   bool dirty = false;
+
    for (int i = 0; i < count; i++) {
-      shs->samplers[start + i] = states[i];
+      if (shs->samplers[start + i] != states[i]) {
+         shs->samplers[start + i] = states[i];
+         dirty = true;
+      }
    }
 
-   ice->state.dirty |= IRIS_DIRTY_SAMPLER_STATES_VS << stage;
+   if (dirty)
+      ice->state.dirty |= IRIS_DIRTY_SAMPLER_STATES_VS << stage;
 }
 
 /**
@@ -1724,20 +1798,87 @@ alloc_surface_states(struct u_upload_mgr *mgr,
    return map;
 }
 
+#if GEN_GEN == 8
+/**
+ * Return an ISL surface for use with non-coherent render target reads.
+ *
+ * In a few complex cases, we can't use the SURFACE_STATE for normal render
+ * target writes.  We need to make a separate one for sampling which refers
+ * to the single slice of the texture being read.
+ */
+static void
+get_rt_read_isl_surf(const struct gen_device_info *devinfo,
+                     struct iris_resource *res,
+                     enum pipe_texture_target target,
+                     struct isl_view *view,
+                     uint32_t *tile_x_sa,
+                     uint32_t *tile_y_sa,
+                     struct isl_surf *surf)
+{
+
+   *surf = res->surf;
+
+   const enum isl_dim_layout dim_layout =
+      iris_get_isl_dim_layout(devinfo, res->surf.tiling, target);
+
+   surf->dim = target_to_isl_surf_dim(target);
+
+   if (surf->dim_layout == dim_layout)
+      return;
+
+   /* The layout of the specified texture target is not compatible with the
+    * actual layout of the miptree structure in memory -- You're entering
+    * dangerous territory, this can only possibly work if you only intended
+    * to access a single level and slice of the texture, and the hardware
+    * supports the tile offset feature in order to allow non-tile-aligned
+    * base offsets, since we'll have to point the hardware to the first
+    * texel of the level instead of relying on the usual base level/layer
+    * controls.
+    */
+   assert(view->levels == 1 && view->array_len == 1);
+   assert(*tile_x_sa == 0 && *tile_y_sa == 0);
+
+   res->offset += iris_resource_get_tile_offsets(res, view->base_level,
+                                            view->base_array_layer,
+                                            tile_x_sa, tile_y_sa);
+   const unsigned l = view->base_level;
+
+   surf->logical_level0_px.width = minify(surf->logical_level0_px.width, l);
+   surf->logical_level0_px.height = surf->dim <= ISL_SURF_DIM_1D ? 1 :
+      minify(surf->logical_level0_px.height, l);
+   surf->logical_level0_px.depth = surf->dim <= ISL_SURF_DIM_2D ? 1 :
+      minify(surf->logical_level0_px.depth, l);
+
+   surf->logical_level0_px.array_len = 1;
+   surf->levels = 1;
+   surf->dim_layout = dim_layout;
+
+   view->base_level = 0;
+   view->base_array_layer = 0;
+}
+#endif
+
 static void
 fill_surface_state(struct isl_device *isl_dev,
                    void *map,
                    struct iris_resource *res,
+                   struct isl_surf *surf,
                    struct isl_view *view,
-                   unsigned aux_usage)
+                   unsigned aux_usage,
+                   uint32_t tile_x_sa,
+                   uint32_t tile_y_sa)
 {
    struct isl_surf_fill_state_info f = {
-      .surf = &res->surf,
+      .surf = surf,
       .view = view,
       .mocs = mocs(res->bo),
       .address = res->bo->gtt_offset + res->offset,
+      .x_offset_sa = tile_x_sa,
+      .y_offset_sa = tile_y_sa,
    };
 
+   assert(!iris_resource_unfinished_aux_import(res));
+
    if (aux_usage != ISL_AUX_USAGE_NONE) {
       f.aux_surf = &res->aux.surf;
       f.aux_usage = aux_usage;
@@ -1828,6 +1969,9 @@ iris_create_sampler_view(struct pipe_context *ctx,
       isv->view.array_len =
          tmpl->u.tex.last_layer - tmpl->u.tex.first_layer + 1;
 
+      if (iris_resource_unfinished_aux_import(isv->res))
+         iris_resource_finish_aux_import(&screen->base, isv->res);
+
       unsigned aux_modes = isv->res->aux.sampler_usages;
       while (aux_modes) {
          enum isl_aux_usage aux_usage = u_bit_scan(&aux_modes);
@@ -1835,8 +1979,8 @@ iris_create_sampler_view(struct pipe_context *ctx,
          /* If we have a multisampled depth buffer, do not create a sampler
           * surface state with HiZ.
           */
-         fill_surface_state(&screen->isl_dev, map, isv->res, &isv->view,
-                            aux_usage);
+         fill_surface_state(&screen->isl_dev, map, isv->res, &isv->res->surf,
+                            &isv->view, aux_usage, 0, 0);
 
          map += SURFACE_STATE_ALIGNMENT;
       }
@@ -1873,23 +2017,6 @@ iris_create_surface(struct pipe_context *ctx,
    struct iris_context *ice = (struct iris_context *) ctx;
    struct iris_screen *screen = (struct iris_screen *)ctx->screen;
    const struct gen_device_info *devinfo = &screen->devinfo;
-   struct iris_surface *surf = calloc(1, sizeof(struct iris_surface));
-   struct pipe_surface *psurf = &surf->base;
-   struct iris_resource *res = (struct iris_resource *) tex;
-
-   if (!surf)
-      return NULL;
-
-   pipe_reference_init(&psurf->reference, 1);
-   pipe_resource_reference(&psurf->texture, tex);
-   psurf->context = ctx;
-   psurf->format = tmpl->format;
-   psurf->width = tex->width0;
-   psurf->height = tex->height0;
-   psurf->texture = tex;
-   psurf->u.tex.first_layer = tmpl->u.tex.first_layer;
-   psurf->u.tex.last_layer = tmpl->u.tex.last_layer;
-   psurf->u.tex.level = tmpl->u.tex.level;
 
    isl_surf_usage_flags_t usage = 0;
    if (tmpl->writable)
@@ -1900,7 +2027,7 @@ iris_create_surface(struct pipe_context *ctx,
       usage = ISL_SURF_USAGE_RENDER_TARGET_BIT;
 
    const struct iris_format_info fmt =
-      iris_format_for_usage(devinfo, psurf->format, usage);
+      iris_format_for_usage(devinfo, tmpl->format, usage);
 
    if ((usage & ISL_SURF_USAGE_RENDER_TARGET_BIT) &&
        !isl_format_supports_rendering(devinfo, fmt.fmt)) {
@@ -1908,21 +2035,58 @@ iris_create_surface(struct pipe_context *ctx,
        * hasn't had the opportunity yet.  In the meantime, we need to
        * avoid hitting ISL asserts about unsupported formats below.
        */
-      free(surf);
       return NULL;
    }
 
+   struct iris_surface *surf = calloc(1, sizeof(struct iris_surface));
+   struct pipe_surface *psurf = &surf->base;
+   struct iris_resource *res = (struct iris_resource *) tex;
+
+   if (!surf)
+      return NULL;
+
+   pipe_reference_init(&psurf->reference, 1);
+   pipe_resource_reference(&psurf->texture, tex);
+   psurf->context = ctx;
+   psurf->format = tmpl->format;
+   psurf->width = tex->width0;
+   psurf->height = tex->height0;
+   psurf->texture = tex;
+   psurf->u.tex.first_layer = tmpl->u.tex.first_layer;
+   psurf->u.tex.last_layer = tmpl->u.tex.last_layer;
+   psurf->u.tex.level = tmpl->u.tex.level;
+
+   uint32_t array_len = tmpl->u.tex.last_layer - tmpl->u.tex.first_layer + 1;
+
    struct isl_view *view = &surf->view;
    *view = (struct isl_view) {
       .format = fmt.fmt,
       .base_level = tmpl->u.tex.level,
       .levels = 1,
       .base_array_layer = tmpl->u.tex.first_layer,
-      .array_len = tmpl->u.tex.last_layer - tmpl->u.tex.first_layer + 1,
+      .array_len = array_len,
       .swizzle = ISL_SWIZZLE_IDENTITY,
       .usage = usage,
    };
 
+#if GEN_GEN == 8
+   enum pipe_texture_target target = (tex->target == PIPE_TEXTURE_3D &&
+                                      array_len == 1) ? PIPE_TEXTURE_2D :
+                                     tex->target == PIPE_TEXTURE_1D_ARRAY ?
+                                     PIPE_TEXTURE_2D_ARRAY : tex->target;
+
+   struct isl_view *read_view = &surf->read_view;
+   *read_view = (struct isl_view) {
+      .format = fmt.fmt,
+      .base_level = tmpl->u.tex.level,
+      .levels = 1,
+      .base_array_layer = tmpl->u.tex.first_layer,
+      .array_len = array_len,
+      .swizzle = ISL_SWIZZLE_IDENTITY,
+      .usage = ISL_SURF_USAGE_TEXTURE_BIT,
+   };
+#endif
+
    surf->clear_color = res->aux.clear_color;
 
    /* Bail early for depth/stencil - we don't want SURFACE_STATE for them. */
@@ -1934,20 +2098,51 @@ iris_create_surface(struct pipe_context *ctx,
    void *map = alloc_surface_states(ice->state.surface_uploader,
                                     &surf->surface_state,
                                     res->aux.possible_usages);
-   if (!unlikely(map))
+   if (!unlikely(map)) {
+      pipe_resource_reference(&surf->surface_state.res, NULL);
       return NULL;
+   }
+
+#if GEN_GEN == 8
+   void *map_read = alloc_surface_states(ice->state.surface_uploader,
+                                         &surf->surface_state_read,
+                                         res->aux.possible_usages);
+   if (!unlikely(map_read)) {
+      pipe_resource_reference(&surf->surface_state_read.res, NULL);
+      return NULL;
+   }
+#endif
 
    if (!isl_format_is_compressed(res->surf.format)) {
+      if (iris_resource_unfinished_aux_import(res))
+         iris_resource_finish_aux_import(&screen->base, res);
+
       /* This is a normal surface.  Fill out a SURFACE_STATE for each possible
        * auxiliary surface mode and return the pipe_surface.
        */
       unsigned aux_modes = res->aux.possible_usages;
       while (aux_modes) {
+#if GEN_GEN == 8
+         uint32_t offset = res->offset;
+#endif
          enum isl_aux_usage aux_usage = u_bit_scan(&aux_modes);
-
-         fill_surface_state(&screen->isl_dev, map, res, view, aux_usage);
-
+         fill_surface_state(&screen->isl_dev, map, res, &res->surf,
+                            view, aux_usage, 0, 0);
          map += SURFACE_STATE_ALIGNMENT;
+
+#if GEN_GEN == 8
+         struct isl_surf surf;
+         uint32_t tile_x_sa = 0, tile_y_sa = 0;
+         get_rt_read_isl_surf(devinfo, res, target, read_view,
+                              &tile_x_sa, &tile_y_sa, &surf);
+         fill_surface_state(&screen->isl_dev, map_read, res, &surf, read_view,
+                            aux_usage, tile_x_sa, tile_y_sa);
+         /* Restore offset because we change offset in case of handling
+          * non_coherent fb fetch
+          */
+         res->offset = offset;
+         map_read += SURFACE_STATE_ALIGNMENT;
+#endif
       }
 
       return psurf;
@@ -2011,12 +2206,8 @@ iris_create_surface(struct pipe_context *ctx,
    const struct isl_format_layout *fmtl =
       isl_format_get_layout(res->surf.format);
    isl_surf.format = fmt.fmt;
-   isl_surf.logical_level0_px.width =
-      DIV_ROUND_UP(isl_surf.logical_level0_px.width, fmtl->bw);
-   isl_surf.logical_level0_px.height =
-      DIV_ROUND_UP(isl_surf.logical_level0_px.height, fmtl->bh);
-   isl_surf.phys_level0_sa.width /= fmtl->bw;
-   isl_surf.phys_level0_sa.height /= fmtl->bh;
+   isl_surf.logical_level0_px = isl_surf_get_logical_level0_el(&isl_surf);
+   isl_surf.phys_level0_sa = isl_surf_get_phys_level0_el(&isl_surf);
    tile_x_sa /= fmtl->bw;
    tile_y_sa /= fmtl->bh;
 
@@ -2094,16 +2285,13 @@ iris_set_shader_images(struct pipe_context *ctx,
          const struct pipe_image_view *img = &p_images[i];
          struct iris_resource *res = (void *) img->resource;
 
-         // XXX: these are not retained forever, use a separate uploader?
          void *map =
             alloc_surface_states(ice->state.surface_uploader,
                                  &iv->surface_state, 1 << ISL_AUX_USAGE_NONE);
          if (!unlikely(map))
             return;
 
-         iv->base = *img;
-         iv->base.resource = NULL;
-         pipe_resource_reference(&iv->base.resource, &res->base);
+         util_copy_image_view(&iv->base, img);
 
          shs->bound_image_views |= 1 << (start_slot + i);
 
@@ -2150,7 +2338,8 @@ iris_set_shader_images(struct pipe_context *ctx,
                while (aux_modes) {
                   enum isl_aux_usage usage = u_bit_scan(&aux_modes);
 
-                  fill_surface_state(&screen->isl_dev, map, res, &view, usage);
+                  fill_surface_state(&screen->isl_dev, map, res, &res->surf,
+                                     &view, usage, 0, 0);
 
                   map += SURFACE_STATE_ALIGNMENT;
                }
@@ -2184,7 +2373,7 @@ iris_set_shader_images(struct pipe_context *ctx,
    /* Broadwell also needs brw_image_params re-uploaded */
    if (GEN_GEN < 9) {
       ice->state.dirty |= IRIS_DIRTY_CONSTANTS_VS << stage;
-      shs->cbuf0_needs_upload = true;
+      shs->sysvals_need_upload = true;
    }
 }
 
@@ -2236,7 +2425,7 @@ iris_set_tess_state(struct pipe_context *ctx,
    memcpy(&ice->state.default_inner_level[0], &default_inner_level[0], 2 * sizeof(float));
 
    ice->state.dirty |= IRIS_DIRTY_CONSTANTS_TCS;
-   shs->cbuf0_needs_upload = true;
+   shs->sysvals_need_upload = true;
 }
 
 static void
@@ -2245,6 +2434,7 @@ iris_surface_destroy(struct pipe_context *ctx, struct pipe_surface *p_surf)
    struct iris_surface *surf = (void *) p_surf;
    pipe_resource_reference(&p_surf->texture, NULL);
    pipe_resource_reference(&surf->surface_state.res, NULL);
+   pipe_resource_reference(&surf->surface_state_read.res, NULL);
    free(surf);
 }
 
@@ -2254,11 +2444,16 @@ iris_set_clip_state(struct pipe_context *ctx,
 {
    struct iris_context *ice = (struct iris_context *) ctx;
    struct iris_shader_state *shs = &ice->state.shaders[MESA_SHADER_VERTEX];
+   struct iris_shader_state *gshs = &ice->state.shaders[MESA_SHADER_GEOMETRY];
+   struct iris_shader_state *tshs = &ice->state.shaders[MESA_SHADER_TESS_EVAL];
 
    memcpy(&ice->state.clip_planes, state, sizeof(*state));
 
-   ice->state.dirty |= IRIS_DIRTY_CONSTANTS_VS;
-   shs->cbuf0_needs_upload = true;
+   ice->state.dirty |= IRIS_DIRTY_CONSTANTS_VS | IRIS_DIRTY_CONSTANTS_GS |
+                       IRIS_DIRTY_CONSTANTS_TES;
+   shs->sysvals_need_upload = true;
+   gshs->sysvals_need_upload = true;
+   tshs->sysvals_need_upload = true;
 }
 
 /**
@@ -2347,86 +2542,6 @@ viewport_extent(const struct pipe_viewport_state *state, int axis, float sign)
    return copysignf(state->scale[axis], sign) + state->translate[axis];
 }
 
-static void
-calculate_guardband_size(uint32_t fb_width, uint32_t fb_height,
-                         float m00, float m11, float m30, float m31,
-                         float *xmin, float *xmax,
-                         float *ymin, float *ymax)
-{
-   /* According to the "Vertex X,Y Clamping and Quantization" section of the
-    * Strips and Fans documentation:
-    *
-    * "The vertex X and Y screen-space coordinates are also /clamped/ to the
-    *  fixed-point "guardband" range supported by the rasterization hardware"
-    *
-    * and
-    *
-    * "In almost all circumstances, if an object’s vertices are actually
-    *  modified by this clamping (i.e., had X or Y coordinates outside of
-    *  the guardband extent the rendered object will not match the intended
-    *  result.  Therefore software should take steps to ensure that this does
-    *  not happen - e.g., by clipping objects such that they do not exceed
-    *  these limits after the Drawing Rectangle is applied."
-    *
-    * I believe the fundamental restriction is that the rasterizer (in
-    * the SF/WM stages) have a limit on the number of pixels that can be
-    * rasterized.  We need to ensure any coordinates beyond the rasterizer
-    * limit are handled by the clipper.  So effectively that limit becomes
-    * the clipper's guardband size.
-    *
-    * It goes on to say:
-    *
-    * "In addition, in order to be correctly rendered, objects must have a
-    *  screenspace bounding box not exceeding 8K in the X or Y direction.
-    *  This additional restriction must also be comprehended by software,
-    *  i.e., enforced by use of clipping."
-    *
-    * This makes no sense.  Gen7+ hardware supports 16K render targets,
-    * and you definitely need to be able to draw polygons that fill the
-    * surface.  Our assumption is that the rasterizer was limited to 8K
-    * on Sandybridge, which only supports 8K surfaces, and it was actually
-    * increased to 16K on Ivybridge and later.
-    *
-    * So, limit the guardband to 16K on Gen7+ and 8K on Sandybridge.
-    */
-   const float gb_size = GEN_GEN >= 7 ? 16384.0f : 8192.0f;
-
-   if (m00 != 0 && m11 != 0) {
-      /* First, we compute the screen-space render area */
-      const float ss_ra_xmin = MIN3(        0, m30 + m00, m30 - m00);
-      const float ss_ra_xmax = MAX3( fb_width, m30 + m00, m30 - m00);
-      const float ss_ra_ymin = MIN3(        0, m31 + m11, m31 - m11);
-      const float ss_ra_ymax = MAX3(fb_height, m31 + m11, m31 - m11);
-
-      /* We want the guardband to be centered on that */
-      const float ss_gb_xmin = (ss_ra_xmin + ss_ra_xmax) / 2 - gb_size;
-      const float ss_gb_xmax = (ss_ra_xmin + ss_ra_xmax) / 2 + gb_size;
-      const float ss_gb_ymin = (ss_ra_ymin + ss_ra_ymax) / 2 - gb_size;
-      const float ss_gb_ymax = (ss_ra_ymin + ss_ra_ymax) / 2 + gb_size;
-
-      /* Now we need it in native device coordinates */
-      const float ndc_gb_xmin = (ss_gb_xmin - m30) / m00;
-      const float ndc_gb_xmax = (ss_gb_xmax - m30) / m00;
-      const float ndc_gb_ymin = (ss_gb_ymin - m31) / m11;
-      const float ndc_gb_ymax = (ss_gb_ymax - m31) / m11;
-
-      /* Thanks to Y-flipping and ORIGIN_UPPER_LEFT, the Y coordinates may be
-       * flipped upside-down.  X should be fine though.
-       */
-      assert(ndc_gb_xmin <= ndc_gb_xmax);
-      *xmin = ndc_gb_xmin;
-      *xmax = ndc_gb_xmax;
-      *ymin = MIN2(ndc_gb_ymin, ndc_gb_ymax);
-      *ymax = MAX2(ndc_gb_ymin, ndc_gb_ymax);
-   } else {
-      /* The viewport scales to 0, so nothing will be rendered. */
-      *xmin = 0.0f;
-      *xmax = 0.0f;
-      *ymin = 0.0f;
-      *ymax = 0.0f;
-   }
-}
-
 /**
  * The pipe->set_viewport_states() driver hook.
  *
@@ -2473,6 +2588,10 @@ iris_set_framebuffer_state(struct pipe_context *ctx,
 
    if (cso->samples != samples) {
       ice->state.dirty |= IRIS_DIRTY_MULTISAMPLE;
+
+      /* We need to toggle 3DSTATE_PS::32 Pixel Dispatch Enable */
+      if (GEN_GEN >= 9 && (cso->samples == 16 || samples == 16))
+         ice->state.dirty |= IRIS_DIRTY_FS;
    }
 
    if (cso->nr_cbufs != state->nr_cbufs) {
@@ -2487,6 +2606,10 @@ iris_set_framebuffer_state(struct pipe_context *ctx,
       ice->state.dirty |= IRIS_DIRTY_SF_CL_VIEWPORT;
    }
 
+   if (cso->zsbuf || state->zsbuf) {
+      ice->state.dirty |= IRIS_DIRTY_DEPTH_BUFFER;
+   }
+
    util_copy_framebuffer_state(cso, state);
    cso->samples = samples;
    cso->layers = layers;
@@ -2524,7 +2647,7 @@ iris_set_framebuffer_state(struct pipe_context *ctx,
          if (iris_resource_level_has_hiz(zres, view.base_level)) {
             info.hiz_usage = ISL_AUX_USAGE_HIZ;
             info.hiz_surf = &zres->aux.surf;
-            info.hiz_address = zres->aux.bo->gtt_offset;
+            info.hiz_address = zres->aux.bo->gtt_offset + zres->aux.offset;
          }
       }
 
@@ -2552,8 +2675,6 @@ iris_set_framebuffer_state(struct pipe_context *ctx,
    ice->state.null_fb.offset +=
       iris_bo_offset_from_base_address(iris_resource_bo(ice->state.null_fb.res));
 
-   ice->state.dirty |= IRIS_DIRTY_DEPTH_BUFFER;
-
    /* Render target change */
    ice->state.dirty |= IRIS_DIRTY_BINDINGS_FS;
 
@@ -2597,16 +2718,31 @@ iris_set_constant_buffer(struct pipe_context *ctx,
    struct iris_shader_state *shs = &ice->state.shaders[stage];
    struct pipe_shader_buffer *cbuf = &shs->constbuf[index];
 
-   if (input && input->buffer) {
+   if (input && input->buffer_size && (input->buffer || input->user_buffer)) {
       shs->bound_cbufs |= 1u << index;
 
-      assert(index > 0);
+      if (input->user_buffer) {
+         void *map = NULL;
+         pipe_resource_reference(&cbuf->buffer, NULL);
+         u_upload_alloc(ice->ctx.const_uploader, 0, input->buffer_size, 64,
+                        &cbuf->buffer_offset, &cbuf->buffer, (void **) &map);
+
+         if (!cbuf->buffer) {
+            /* Allocation was unsuccessful - just unbind */
+            iris_set_constant_buffer(ctx, p_stage, index, NULL);
+            return;
+         }
+
+         assert(map);
+         memcpy(map, input->user_buffer, input->buffer_size);
+      } else if (input->buffer) {
+         pipe_resource_reference(&cbuf->buffer, input->buffer);
 
-      pipe_resource_reference(&cbuf->buffer, input->buffer);
-      cbuf->buffer_offset = input->buffer_offset;
-      cbuf->buffer_size = 
-         MIN2(input->buffer_size,
-              iris_resource_bo(input->buffer)->size - cbuf->buffer_offset);
+         cbuf->buffer_offset = input->buffer_offset;
+         cbuf->buffer_size =
+            MIN2(input->buffer_size,
+                 iris_resource_bo(cbuf->buffer)->size - cbuf->buffer_offset);
+      }
 
       struct iris_resource *res = (void *) cbuf->buffer;
       res->bind_history |= PIPE_BIND_CONSTANT_BUFFER;
@@ -2620,15 +2756,6 @@ iris_set_constant_buffer(struct pipe_context *ctx,
       pipe_resource_reference(&shs->constbuf_surf_state[index].res, NULL);
    }
 
-   if (index == 0) {
-      if (input)
-         memcpy(&shs->cbuf0, input, sizeof(shs->cbuf0));
-      else
-         memset(&shs->cbuf0, 0, sizeof(shs->cbuf0));
-
-      shs->cbuf0_needs_upload = true;
-   }
-
    ice->state.dirty |= IRIS_DIRTY_CONSTANTS_VS << stage;
    // XXX: maybe not necessary all the time...?
    // XXX: we need 3DS_BTP to commit these changes, and if we fell back to
@@ -2637,21 +2764,24 @@ iris_set_constant_buffer(struct pipe_context *ctx,
 }
 
 static void
-upload_uniforms(struct iris_context *ice,
+upload_sysvals(struct iris_context *ice,
                 gl_shader_stage stage)
 {
    UNUSED struct iris_genx_state *genx = ice->state.genx;
    struct iris_shader_state *shs = &ice->state.shaders[stage];
-   struct pipe_shader_buffer *cbuf = &shs->constbuf[0];
-   struct iris_compiled_shader *shader = ice->shaders.prog[stage];
-
-   unsigned upload_size = shader->num_system_values * sizeof(uint32_t) +
-                          shs->cbuf0.buffer_size;
 
-   if (upload_size == 0)
+   struct iris_compiled_shader *shader = ice->shaders.prog[stage];
+   if (!shader || shader->num_system_values == 0)
       return;
 
+   assert(shader->num_cbufs > 0);
+
+   unsigned sysval_cbuf_index = shader->num_cbufs - 1;
+   struct pipe_shader_buffer *cbuf = &shs->constbuf[sysval_cbuf_index];
+   unsigned upload_size = shader->num_system_values * sizeof(uint32_t);
    uint32_t *map = NULL;
+
+   assert(sysval_cbuf_index < PIPE_MAX_CONSTANT_BUFFERS);
    u_upload_alloc(ice->ctx.const_uploader, 0, upload_size, 64,
                   &cbuf->buffer_offset, &cbuf->buffer, (void **) &map);
 
@@ -2702,13 +2832,11 @@ upload_uniforms(struct iris_context *ice,
       *map++ = value;
    }
 
-   if (shs->cbuf0.user_buffer) {
-      memcpy(map, shs->cbuf0.user_buffer, shs->cbuf0.buffer_size);
-   }
-
    cbuf->buffer_size = upload_size;
    iris_upload_ubo_ssbo_surf_state(ice, cbuf,
-                                   &shs->constbuf_surf_state[0], false);
+                                   &shs->constbuf_surf_state[sysval_cbuf_index], false);
+
+   shs->sysvals_need_upload = false;
 }
 
 /**
@@ -3477,12 +3605,14 @@ iris_emit_sbe(struct iris_batch *batch, const struct iris_context *ice)
 static void
 iris_populate_vs_key(const struct iris_context *ice,
                      const struct shader_info *info,
+                     gl_shader_stage last_stage,
                      struct brw_vs_prog_key *key)
 {
    const struct iris_rasterizer_state *cso_rast = ice->state.cso_rast;
 
    if (info->clip_distance_array_size == 0 &&
-       (info->outputs_written & (VARYING_BIT_POS | VARYING_BIT_CLIP_VERTEX)))
+       (info->outputs_written & (VARYING_BIT_POS | VARYING_BIT_CLIP_VERTEX)) &&
+       last_stage == MESA_SHADER_VERTEX)
       key->nr_userclip_plane_consts = cso_rast->num_clip_plane_consts;
 }
 
@@ -3500,8 +3630,16 @@ iris_populate_tcs_key(const struct iris_context *ice,
  */
 static void
 iris_populate_tes_key(const struct iris_context *ice,
+                      const struct shader_info *info,
+                      gl_shader_stage last_stage,
                       struct brw_tes_prog_key *key)
 {
+   const struct iris_rasterizer_state *cso_rast = ice->state.cso_rast;
+
+   if (info->clip_distance_array_size == 0 &&
+       (info->outputs_written & (VARYING_BIT_POS | VARYING_BIT_CLIP_VERTEX)) &&
+       last_stage == MESA_SHADER_TESS_EVAL)
+      key->nr_userclip_plane_consts = cso_rast->num_clip_plane_consts;
 }
 
 /**
@@ -3509,8 +3647,16 @@ iris_populate_tes_key(const struct iris_context *ice,
  */
 static void
 iris_populate_gs_key(const struct iris_context *ice,
+                     const struct shader_info *info,
+                     gl_shader_stage last_stage,
                      struct brw_gs_prog_key *key)
 {
+   const struct iris_rasterizer_state *cso_rast = ice->state.cso_rast;
+
+   if (info->clip_distance_array_size == 0 &&
+       (info->outputs_written & (VARYING_BIT_POS | VARYING_BIT_CLIP_VERTEX)) &&
+       last_stage == MESA_SHADER_GEOMETRY)
+      key->nr_userclip_plane_consts = cso_rast->num_clip_plane_consts;
 }
 
 /**
@@ -3518,6 +3664,7 @@ iris_populate_gs_key(const struct iris_context *ice,
  */
 static void
 iris_populate_fs_key(const struct iris_context *ice,
+                     const struct shader_info *info,
                      struct brw_wm_prog_key *key)
 {
    struct iris_screen *screen = (void *) ice->ctx.screen;
@@ -3534,19 +3681,18 @@ iris_populate_fs_key(const struct iris_context *ice,
 
    key->alpha_test_replicate_alpha = fb->nr_cbufs > 1 && zsa->alpha.enabled;
 
-   /* XXX: only bother if COL0/1 are read */
-   key->flat_shade = rast->flatshade;
+   key->flat_shade = rast->flatshade &&
+      (info->inputs_read & (VARYING_BIT_COL0 | VARYING_BIT_COL1));
 
    key->persample_interp = rast->force_persample_interp;
    key->multisample_fbo = rast->multisample && fb->samples > 1;
 
-   key->coherent_fb_fetch = true;
+   key->coherent_fb_fetch = GEN_GEN >= 9;
 
    key->force_dual_color_blend =
       screen->driconf.dual_color_blend_by_location &&
       (blend->blend_enables & 1) && blend->dual_color_blending;
 
-   /* TODO: support key->force_dual_color_blend for Unigine */
    /* TODO: Respect glHint for key->high_quality_derivatives */
 }
 
@@ -3763,25 +3909,6 @@ iris_store_fs_state(struct iris_context *ice,
        */
       ps.PositionXYOffsetSelect =
          wm_prog_data->uses_pos_offset ? POSOFFSET_SAMPLE : POSOFFSET_NONE;
-      ps._8PixelDispatchEnable = wm_prog_data->dispatch_8;
-      ps._16PixelDispatchEnable = wm_prog_data->dispatch_16;
-      ps._32PixelDispatchEnable = wm_prog_data->dispatch_32;
-
-      // XXX: Disable SIMD32 with 16x MSAA
-
-      ps.DispatchGRFStartRegisterForConstantSetupData0 =
-         brw_wm_prog_data_dispatch_grf_start_reg(wm_prog_data, ps, 0);
-      ps.DispatchGRFStartRegisterForConstantSetupData1 =
-         brw_wm_prog_data_dispatch_grf_start_reg(wm_prog_data, ps, 1);
-      ps.DispatchGRFStartRegisterForConstantSetupData2 =
-         brw_wm_prog_data_dispatch_grf_start_reg(wm_prog_data, ps, 2);
-
-      ps.KernelStartPointer0 =
-         KSP(shader) + brw_wm_prog_data_prog_offset(wm_prog_data, ps, 0);
-      ps.KernelStartPointer1 =
-         KSP(shader) + brw_wm_prog_data_prog_offset(wm_prog_data, ps, 1);
-      ps.KernelStartPointer2 =
-         KSP(shader) + brw_wm_prog_data_prog_offset(wm_prog_data, ps, 2);
 
       if (prog_data->total_scratch) {
          struct iris_bo *bo =
@@ -3806,10 +3933,7 @@ iris_store_fs_state(struct iris_context *ice,
 #if GEN_GEN >= 9
       psx.PixelShaderPullsBary = wm_prog_data->pulls_bary;
       psx.PixelShaderComputesStencil = wm_prog_data->computed_stencil;
-#else
-      psx.PixelShaderUsesInputCoverageMask = wm_prog_data->uses_sample_mask;
 #endif
-      // XXX: UAV bit
    }
 }
 
@@ -3938,9 +4062,10 @@ surf_state_offset_for_aux(struct iris_resource *res,
                           enum isl_aux_usage aux_usage)
 {
    return SURFACE_STATE_ALIGNMENT *
-          util_bitcount(res->aux.possible_usages & ((1 << aux_usage) - 1));
+          util_bitcount(aux_modes & ((1 << aux_usage) - 1));
 }
 
+#if GEN_GEN == 9
 static void
 surf_state_update_clear_value(struct iris_batch *batch,
                               struct iris_resource *res,
@@ -3950,56 +4075,74 @@ surf_state_update_clear_value(struct iris_batch *batch,
 {
    struct isl_device *isl_dev = &batch->screen->isl_dev;
    struct iris_bo *state_bo = iris_resource_bo(state->res);
-   uint64_t real_offset = state->offset +
-      IRIS_MEMZONE_BINDER_START;
+   uint64_t real_offset = state->offset + IRIS_MEMZONE_BINDER_START;
    uint32_t offset_into_bo = real_offset - state_bo->gtt_offset;
    uint32_t clear_offset = offset_into_bo +
       isl_dev->ss.clear_value_offset +
       surf_state_offset_for_aux(res, aux_modes, aux_usage);
+   uint32_t *color = res->aux.clear_color.u32;
+
+   assert(isl_dev->ss.clear_value_size == 16);
 
-   batch->vtbl->copy_mem_mem(batch, state_bo, clear_offset,
-                             res->aux.clear_color_bo,
-                             res->aux.clear_color_offset,
-                             isl_dev->ss.clear_value_size);
+   if (aux_usage == ISL_AUX_USAGE_HIZ) {
+      iris_emit_pipe_control_write(batch, "update fast clear value (Z)",
+                                   PIPE_CONTROL_WRITE_IMMEDIATE,
+                                   state_bo, clear_offset, color[0]);
+   } else {
+      iris_emit_pipe_control_write(batch, "update fast clear color (RG__)",
+                                   PIPE_CONTROL_WRITE_IMMEDIATE,
+                                   state_bo, clear_offset,
+                                   (uint64_t) color[0] |
+                                   (uint64_t) color[1] << 32);
+      iris_emit_pipe_control_write(batch, "update fast clear color (__BA)",
+                                   PIPE_CONTROL_WRITE_IMMEDIATE,
+                                   state_bo, clear_offset + 8,
+                                   (uint64_t) color[2] |
+                                   (uint64_t) color[3] << 32);
+   }
+
+   iris_emit_pipe_control_flush(batch,
+                                "update fast clear: state cache invalidate",
+                                PIPE_CONTROL_FLUSH_ENABLE |
+                                PIPE_CONTROL_STATE_CACHE_INVALIDATE);
 }
+#endif
 
 static void
 update_clear_value(struct iris_context *ice,
                    struct iris_batch *batch,
                    struct iris_resource *res,
                    struct iris_state_ref *state,
-                   unsigned aux_modes,
+                   unsigned all_aux_modes,
                    struct isl_view *view)
 {
-   struct iris_screen *screen = batch->screen;
-   const struct gen_device_info *devinfo = &screen->devinfo;
+   UNUSED struct isl_device *isl_dev = &batch->screen->isl_dev;
+   UNUSED unsigned aux_modes = all_aux_modes;
 
    /* We only need to update the clear color in the surface state for gen8 and
     * gen9. Newer gens can read it directly from the clear color state buffer.
     */
-   if (devinfo->gen > 9)
-      return;
+#if GEN_GEN == 9
+   /* Skip updating the ISL_AUX_USAGE_NONE surface state */
+   aux_modes &= ~(1 << ISL_AUX_USAGE_NONE);
 
-   if (devinfo->gen == 9) {
-      /* Skip updating the ISL_AUX_USAGE_NONE surface state */
-      aux_modes &= ~(1 << ISL_AUX_USAGE_NONE);
+   while (aux_modes) {
+      enum isl_aux_usage aux_usage = u_bit_scan(&aux_modes);
 
-      while (aux_modes) {
-         enum isl_aux_usage aux_usage = u_bit_scan(&aux_modes);
+      surf_state_update_clear_value(batch, res, state, all_aux_modes,
+                                    aux_usage);
+   }
+#elif GEN_GEN == 8
+   pipe_resource_reference(&state->res, NULL);
 
-         surf_state_update_clear_value(batch, res, state, aux_modes,
-                                       aux_usage);
-      }
-   } else if (devinfo->gen == 8) {
-      pipe_resource_reference(&state->res, NULL);
-      void *map = alloc_surface_states(ice->state.surface_uploader,
-                                       state, res->aux.possible_usages);
-      while (aux_modes) {
-         enum isl_aux_usage aux_usage = u_bit_scan(&aux_modes);
-         fill_surface_state(&screen->isl_dev, map, res, view, aux_usage);
-         map += SURFACE_STATE_ALIGNMENT;
-      }
+   void *map = alloc_surface_states(ice->state.surface_uploader,
+                                    state, all_aux_modes);
+   while (aux_modes) {
+      enum isl_aux_usage aux_usage = u_bit_scan(&aux_modes);
+      fill_surface_state(isl_dev, map, res, &res->surf, view, aux_usage, 0, 0);
+      map += SURFACE_STATE_ALIGNMENT;
    }
+#endif
 }
 
 /**
@@ -4013,13 +4156,19 @@ use_surface(struct iris_context *ice,
             struct iris_batch *batch,
             struct pipe_surface *p_surf,
             bool writeable,
-            enum isl_aux_usage aux_usage)
+            enum isl_aux_usage aux_usage,
+            bool is_read_surface)
 {
    struct iris_surface *surf = (void *) p_surf;
    struct iris_resource *res = (void *) p_surf->texture;
+   uint32_t offset = 0;
 
    iris_use_pinned_bo(batch, iris_resource_bo(p_surf->texture), writeable);
-   iris_use_pinned_bo(batch, iris_resource_bo(surf->surface_state.res), false);
+   if (GEN_GEN == 8 && is_read_surface) {
+      iris_use_pinned_bo(batch, iris_resource_bo(surf->surface_state_read.res), false);
+   } else {
+      iris_use_pinned_bo(batch, iris_resource_bo(surf->surface_state.res), false);
+   }
 
    if (res->aux.bo) {
       iris_use_pinned_bo(batch, res->aux.bo, writeable);
@@ -4030,11 +4179,18 @@ use_surface(struct iris_context *ice,
                  sizeof(surf->clear_color)) != 0) {
          update_clear_value(ice, batch, res, &surf->surface_state,
                             res->aux.possible_usages, &surf->view);
+         if (GEN_GEN == 8) {
+            update_clear_value(ice, batch, res, &surf->surface_state_read,
+                               res->aux.possible_usages, &surf->read_view);
+         }
          surf->clear_color = res->aux.clear_color;
       }
    }
 
-   return surf->surface_state.offset +
+   offset = (GEN_GEN == 8 && is_read_surface) ? surf->surface_state_read.offset
+                                              : surf->surface_state.offset;
+
+   return offset +
           surf_state_offset_for_aux(res, res->aux.possible_usages, aux_usage);
 }
 
@@ -4137,7 +4293,6 @@ iris_populate_binding_table(struct iris_context *ice,
    struct iris_shader_state *shs = &ice->state.shaders[stage];
    uint32_t binder_addr = binder->bo->gtt_offset;
 
-   //struct brw_stage_prog_data *prog_data = (void *) shader->prog_data;
    uint32_t *bt_map = binder->map + binder->bt_offset[stage];
    int s = 0;
 
@@ -4166,7 +4321,7 @@ iris_populate_binding_table(struct iris_context *ice,
             uint32_t addr;
             if (cso_fb->cbufs[i]) {
                addr = use_surface(ice, batch, cso_fb->cbufs[i], true,
-                                  ice->state.draw_aux_usage[i]);
+                                  ice->state.draw_aux_usage[i], false);
             } else {
                addr = use_null_fb_surface(batch, ice);
             }
@@ -4184,6 +4339,16 @@ iris_populate_binding_table(struct iris_context *ice,
       if (iris_group_index_to_bti(bt, group, index) != \
           IRIS_SURFACE_NOT_USED)
 
+   foreach_surface_used(i, IRIS_SURFACE_GROUP_RENDER_TARGET_READ) {
+      struct pipe_framebuffer_state *cso_fb = &ice->state.framebuffer;
+      uint32_t addr;
+      if (cso_fb->cbufs[i]) {
+         addr = use_surface(ice, batch, cso_fb->cbufs[i],
+                            true, ice->state.draw_aux_usage[i], true);
+         push_bt_entry(addr);
+      }
+   }
+
    foreach_surface_used(i, IRIS_SURFACE_GROUP_TEXTURE) {
       struct iris_sampler_view *view = shs->textures[i];
       uint32_t addr = view ? use_sampler_view(ice, batch, view)
@@ -4395,13 +4560,7 @@ iris_restore_render_saved_bos(struct iris_context *ice,
       pin_depth_and_stencil_buffers(batch, cso_fb->zsbuf, ice->state.cso_zsa);
    }
 
-   if (draw->index_size == 0 && ice->state.last_res.index_buffer) {
-      /* This draw didn't emit a new index buffer, so we are inheriting the
-       * older index buffer.  This draw didn't need it, but future ones may.
-       */
-      struct iris_bo *bo = iris_resource_bo(ice->state.last_res.index_buffer);
-      iris_use_pinned_bo(batch, bo, false);
-   }
+   iris_use_optional_res(batch, ice->state.last_res.index_buffer, false);
 
    if (clean & IRIS_DIRTY_VERTEX_BUFFERS) {
       uint64_t bound = ice->state.bound_vertex_buffers;
@@ -4423,30 +4582,6 @@ iris_restore_compute_saved_bos(struct iris_context *ice,
    const int stage = MESA_SHADER_COMPUTE;
    struct iris_shader_state *shs = &ice->state.shaders[stage];
 
-   if (clean & IRIS_DIRTY_CONSTANTS_CS) {
-      struct iris_compiled_shader *shader = ice->shaders.prog[stage];
-
-      if (shader) {
-         struct brw_stage_prog_data *prog_data = (void *) shader->prog_data;
-         const struct brw_ubo_range *range = &prog_data->ubo_ranges[0];
-
-         if (range->length > 0) {
-            /* Range block is a binding table index, map back to UBO index. */
-            unsigned block_index = iris_bti_to_group_index(
-               &shader->bt, IRIS_SURFACE_GROUP_UBO, range->block);
-            assert(block_index != IRIS_SURFACE_NOT_USED);
-
-            struct pipe_shader_buffer *cbuf = &shs->constbuf[block_index];
-            struct iris_resource *res = (void *) cbuf->buffer;
-
-            if (res)
-               iris_use_pinned_bo(batch, res->bo, false);
-            else
-               iris_use_pinned_bo(batch, batch->screen->workaround_bo, false);
-           }
-      }
-   }
-
    if (clean & IRIS_DIRTY_BINDINGS_CS) {
       /* Re-pin any buffers referred to by the binding table. */
       iris_populate_binding_table(ice, batch, stage, true);
@@ -4456,6 +4591,13 @@ iris_restore_compute_saved_bos(struct iris_context *ice,
    if (sampler_res)
       iris_use_pinned_bo(batch, iris_resource_bo(sampler_res), false);
 
+   if ((clean & IRIS_DIRTY_SAMPLER_STATES_CS) &&
+       (clean & IRIS_DIRTY_BINDINGS_CS) &&
+       (clean & IRIS_DIRTY_CONSTANTS_CS) &&
+       (clean & IRIS_DIRTY_CS)) {
+      iris_use_optional_res(batch, ice->state.last_res.cs_desc, false);
+   }
+
    if (clean & IRIS_DIRTY_CS) {
       struct iris_compiled_shader *shader = ice->shaders.prog[stage];
 
@@ -4463,6 +4605,10 @@ iris_restore_compute_saved_bos(struct iris_context *ice,
          struct iris_bo *bo = iris_resource_bo(shader->assembly.res);
          iris_use_pinned_bo(batch, bo, false);
 
+         struct iris_bo *curbe_bo =
+            iris_resource_bo(ice->state.last_res.cs_thread_ids);
+         iris_use_pinned_bo(batch, curbe_bo, false);
+
          struct brw_stage_prog_data *prog_data = shader->prog_data;
 
          if (prog_data->total_scratch > 0) {
@@ -4484,17 +4630,43 @@ iris_update_surface_base_address(struct iris_batch *batch,
    if (batch->last_surface_base_address == binder->bo->gtt_offset)
       return;
 
-   flush_for_state_base_change(batch);
+   flush_before_state_base_change(batch);
 
    iris_emit_cmd(batch, GENX(STATE_BASE_ADDRESS), sba) {
-      sba.SurfaceStateMOCS = MOCS_WB;
       sba.SurfaceStateBaseAddressModifyEnable = true;
       sba.SurfaceStateBaseAddress = ro_bo(binder->bo, 0);
+
+      /* The hardware appears to pay attention to the MOCS fields even
+       * if you don't set the "Address Modify Enable" bit for the base.
+       */
+      sba.GeneralStateMOCS            = MOCS_WB;
+      sba.StatelessDataPortAccessMOCS = MOCS_WB;
+      sba.DynamicStateMOCS            = MOCS_WB;
+      sba.IndirectObjectMOCS          = MOCS_WB;
+      sba.InstructionMOCS             = MOCS_WB;
+      sba.SurfaceStateMOCS            = MOCS_WB;
+#if GEN_GEN >= 9
+      sba.BindlessSurfaceStateMOCS    = MOCS_WB;
+#endif
    }
 
+   flush_after_state_base_change(batch);
+
    batch->last_surface_base_address = binder->bo->gtt_offset;
 }
 
+static inline void
+iris_viewport_zmin_zmax(const struct pipe_viewport_state *vp, bool halfz,
+                        bool window_space_position, float *zmin, float *zmax)
+{
+   if (window_space_position) {
+      *zmin = 0.f;
+      *zmax = 1.f;
+      return;
+   }
+   util_viewport_zmin_zmax(vp, halfz, zmin, zmax);
+}
+
 static void
 iris_upload_dirty_render_state(struct iris_context *ice,
                                struct iris_batch *batch,
@@ -4522,8 +4694,9 @@ iris_upload_dirty_render_state(struct iris_context *ice,
                       GENX(CC_VIEWPORT_length), 32, &cc_vp_address);
       for (int i = 0; i < ice->state.num_viewports; i++) {
          float zmin, zmax;
-         util_viewport_zmin_zmax(&ice->state.viewports[i],
-                                 cso_rast->clip_halfz, &zmin, &zmax);
+         iris_viewport_zmin_zmax(&ice->state.viewports[i], cso_rast->clip_halfz,
+                                 ice->state.window_space_position,
+                                 &zmin, &zmax);
          if (cso_rast->depth_clip_near)
             zmin = 0.0;
          if (cso_rast->depth_clip_far)
@@ -4560,10 +4733,10 @@ iris_upload_dirty_render_state(struct iris_context *ice,
          float vp_ymin = viewport_extent(state, 1, -1.0f);
          float vp_ymax = viewport_extent(state, 1,  1.0f);
 
-         calculate_guardband_size(cso_fb->width, cso_fb->height,
-                                  state->scale[0], state->scale[1],
-                                  state->translate[0], state->translate[1],
-                                  &gb_xmin, &gb_xmax, &gb_ymin, &gb_ymax);
+         gen_calculate_guardband_size(cso_fb->width, cso_fb->height,
+                                      state->scale[0], state->scale[1],
+                                      state->translate[0], state->translate[1],
+                                      &gb_xmin, &gb_xmax, &gb_ymin, &gb_ymax);
 
          iris_pack_state(GENX(SF_CLIP_VIEWPORT), vp_map, vp) {
             vp.ViewportMatrixElementm00 = state->scale[0];
@@ -4682,8 +4855,8 @@ iris_upload_dirty_render_state(struct iris_context *ice,
       if (!shader)
          continue;
 
-      if (shs->cbuf0_needs_upload)
-         upload_uniforms(ice, stage);
+      if (shs->sysvals_need_upload)
+         upload_sysvals(ice, stage);
 
       struct brw_stage_prog_data *prog_data = (void *) shader->prog_data;
 
@@ -4796,32 +4969,74 @@ iris_upload_dirty_render_state(struct iris_context *ice,
                iris_get_scratch_space(ice, prog_data->total_scratch, stage);
             iris_use_pinned_bo(batch, bo, true);
          }
-#if GEN_GEN >= 9
-         if (stage == MESA_SHADER_FRAGMENT && wm_prog_data->uses_sample_mask) {
-            uint32_t psx_state[GENX(3DSTATE_PS_EXTRA_length)] = {0};
-            uint32_t *shader_psx = ((uint32_t*)shader->derived_data) +
-               GENX(3DSTATE_PS_length);
-            struct iris_rasterizer_state *cso = ice->state.cso_rast;
 
-            iris_pack_command(GENX(3DSTATE_PS_EXTRA), &psx_state, psx) {
-               if (wm_prog_data->post_depth_coverage)
+         if (stage == MESA_SHADER_FRAGMENT) {
+            UNUSED struct iris_rasterizer_state *cso = ice->state.cso_rast;
+            struct pipe_framebuffer_state *cso_fb = &ice->state.framebuffer;
+
+            uint32_t ps_state[GENX(3DSTATE_PS_length)] = {0};
+            iris_pack_command(GENX(3DSTATE_PS), ps_state, ps) {
+               ps._8PixelDispatchEnable = wm_prog_data->dispatch_8;
+               ps._16PixelDispatchEnable = wm_prog_data->dispatch_16;
+               ps._32PixelDispatchEnable = wm_prog_data->dispatch_32;
+
+              /* The docs for 3DSTATE_PS::32 Pixel Dispatch Enable say:
+               *
+               *    "When NUM_MULTISAMPLES = 16 or FORCE_SAMPLE_COUNT = 16,
+               *     SIMD32 Dispatch must not be enabled for PER_PIXEL dispatch
+               *     mode."
+               *
+               * 16x MSAA only exists on Gen9+, so we can skip this on Gen8.
+               */
+               if (GEN_GEN >= 9 && cso_fb->samples == 16 &&
+                   !wm_prog_data->persample_dispatch) {
+                  assert(ps._8PixelDispatchEnable || ps._16PixelDispatchEnable);
+                  ps._32PixelDispatchEnable = false;
+               }
+
+               ps.DispatchGRFStartRegisterForConstantSetupData0 =
+                  brw_wm_prog_data_dispatch_grf_start_reg(wm_prog_data, ps, 0);
+               ps.DispatchGRFStartRegisterForConstantSetupData1 =
+                  brw_wm_prog_data_dispatch_grf_start_reg(wm_prog_data, ps, 1);
+               ps.DispatchGRFStartRegisterForConstantSetupData2 =
+                  brw_wm_prog_data_dispatch_grf_start_reg(wm_prog_data, ps, 2);
+
+               ps.KernelStartPointer0 = KSP(shader) +
+                  brw_wm_prog_data_prog_offset(wm_prog_data, ps, 0);
+               ps.KernelStartPointer1 = KSP(shader) +
+                  brw_wm_prog_data_prog_offset(wm_prog_data, ps, 1);
+               ps.KernelStartPointer2 = KSP(shader) +
+                  brw_wm_prog_data_prog_offset(wm_prog_data, ps, 2);
+            }
+
+            uint32_t psx_state[GENX(3DSTATE_PS_EXTRA_length)] = {0};
+            iris_pack_command(GENX(3DSTATE_PS_EXTRA), psx_state, psx) {
+#if GEN_GEN >= 9
+               if (!wm_prog_data->uses_sample_mask)
+                  psx.InputCoverageMaskState  = ICMS_NONE;
+               else if (wm_prog_data->post_depth_coverage)
                   psx.InputCoverageMaskState = ICMS_DEPTH_COVERAGE;
-               else if (wm_prog_data->inner_coverage && cso->conservative_rasterization)
+               else if (wm_prog_data->inner_coverage &&
+                        cso->conservative_rasterization)
                   psx.InputCoverageMaskState = ICMS_INNER_CONSERVATIVE;
                else
                   psx.InputCoverageMaskState = ICMS_NORMAL;
+#else
+               psx.PixelShaderUsesInputCoverageMask =
+                  wm_prog_data->uses_sample_mask;
+#endif
             }
 
-            iris_batch_emit(batch, shader->derived_data,
-                            sizeof(uint32_t) * GENX(3DSTATE_PS_length));
-            iris_emit_merge(batch,
-                            shader_psx,
-                            psx_state,
+            uint32_t *shader_ps = (uint32_t *) shader->derived_data;
+            uint32_t *shader_psx = shader_ps + GENX(3DSTATE_PS_length);
+            iris_emit_merge(batch, shader_ps, ps_state,
+                            GENX(3DSTATE_PS_length));
+            iris_emit_merge(batch, shader_psx, psx_state,
                             GENX(3DSTATE_PS_EXTRA_length));
-         } else
-#endif
+         } else {
             iris_batch_emit(batch, shader->derived_data,
                             iris_derived_program_state_size(stage));
+         }
       } else {
          if (stage == MESA_SHADER_TESS_EVAL) {
             iris_emit_cmd(batch, GENX(3DSTATE_HS), hs);
@@ -4893,8 +5108,14 @@ iris_upload_dirty_render_state(struct iris_context *ice,
       uint32_t dynamic_clip[GENX(3DSTATE_CLIP_length)];
       iris_pack_command(GENX(3DSTATE_CLIP), &dynamic_clip, cl) {
          cl.StatisticsEnable = ice->state.statistics_counters_enabled;
-         cl.ClipMode = cso_rast->rasterizer_discard ? CLIPMODE_REJECT_ALL
-                                                    : CLIPMODE_NORMAL;
+         if (cso_rast->rasterizer_discard)
+            cl.ClipMode = CLIPMODE_REJECT_ALL;
+         else if (ice->state.window_space_position)
+            cl.ClipMode = CLIPMODE_ACCEPT_ALL;
+         else
+            cl.ClipMode = CLIPMODE_NORMAL;
+
+         cl.PerspectiveDivideDisable = ice->state.window_space_position;
          cl.ViewportXYClipTestEnable = !points_or_lines;
 
          if (wm_prog_data->barycentric_interp_modes &
@@ -4911,8 +5132,13 @@ iris_upload_dirty_render_state(struct iris_context *ice,
    if (dirty & IRIS_DIRTY_RASTER) {
       struct iris_rasterizer_state *cso = ice->state.cso_rast;
       iris_batch_emit(batch, cso->raster, sizeof(cso->raster));
-      iris_batch_emit(batch, cso->sf, sizeof(cso->sf));
 
+      uint32_t dynamic_sf[GENX(3DSTATE_SF_length)];
+      iris_pack_command(GENX(3DSTATE_SF), &dynamic_sf, sf) {
+         sf.ViewportTransformEnable = !ice->state.window_space_position;
+      }
+      iris_emit_merge(batch, cso->sf, dynamic_sf,
+                      ARRAY_SIZE(dynamic_sf));
    }
 
    if (dirty & IRIS_DIRTY_WM) {
@@ -5054,7 +5280,7 @@ iris_upload_dirty_render_state(struct iris_context *ice,
 
       if (ice->state.vs_uses_draw_params) {
          if (ice->draw.draw_params_offset == 0) {
-            u_upload_data(ice->state.dynamic_uploader, 0, sizeof(ice->draw.params),
+            u_upload_data(ice->ctx.stream_uploader, 0, sizeof(ice->draw.params),
                           4, &ice->draw.params, &ice->draw.draw_params_offset,
                           &ice->draw.draw_params_res);
          }
@@ -5080,7 +5306,7 @@ iris_upload_dirty_render_state(struct iris_context *ice,
       }
 
       if (ice->state.vs_uses_derived_draw_params) {
-         u_upload_data(ice->state.dynamic_uploader, 0,
+         u_upload_data(ice->ctx.stream_uploader, 0,
                        sizeof(ice->draw.derived_params), 4,
                        &ice->draw.derived_params,
                        &ice->draw.derived_draw_params_offset,
@@ -5289,6 +5515,9 @@ iris_upload_dirty_render_state(struct iris_context *ice,
       }
    }
 
+   if (ice->state.current_hash_scale != 1)
+      genX(emit_hashing_mode)(ice, batch, UINT_MAX, UINT_MAX, 1);
+
    /* TODO: Gen8 PMA fix */
 }
 
@@ -5329,13 +5558,21 @@ iris_upload_render_state(struct iris_context *ice,
          offset = 0;
       }
 
+      struct iris_genx_state *genx = ice->state.genx;
       struct iris_bo *bo = iris_resource_bo(ice->state.last_res.index_buffer);
 
-      iris_emit_cmd(batch, GENX(3DSTATE_INDEX_BUFFER), ib) {
+      uint32_t ib_packet[GENX(3DSTATE_INDEX_BUFFER_length)];
+      iris_pack_command(GENX(3DSTATE_INDEX_BUFFER), ib_packet, ib) {
          ib.IndexFormat = draw->index_size >> 1;
          ib.MOCS = mocs(bo);
          ib.BufferSize = bo->size - offset;
-         ib.BufferStartingAddress = ro_bo(bo, offset);
+         ib.BufferStartingAddress = ro_bo(NULL, bo->gtt_offset + offset);
+      }
+
+      if (memcmp(genx->last_index_buffer, ib_packet, sizeof(ib_packet)) != 0) {
+         memcpy(genx->last_index_buffer, ib_packet, sizeof(ib_packet));
+         iris_batch_emit(batch, ib_packet, sizeof(ib_packet));
+         iris_use_pinned_bo(batch, bo, false);
       }
 
       /* The VF cache key only uses 32-bits, see vertex buffer comment above */
@@ -5370,37 +5607,19 @@ iris_upload_render_state(struct iris_context *ice,
                                       PIPE_CONTROL_FLUSH_ENABLE);
 
          if (ice->state.predicate == IRIS_PREDICATE_STATE_USE_BIT) {
-            static const uint32_t math[] = {
-               MI_MATH | (9 - 2),
-               /* Compute (draw index < draw count).
-                * We do this by subtracting and storing the carry bit.
-                */
-               MI_ALU2(LOAD, SRCA, R0),
-               MI_ALU2(LOAD, SRCB, R1),
-               MI_ALU0(SUB),
-               MI_ALU2(STORE, R3, CF),
-               /* Compute (subtracting result & MI_PREDICATE). */
-               MI_ALU2(LOAD, SRCA, R3),
-               MI_ALU2(LOAD, SRCB, R2),
-               MI_ALU0(AND),
-               MI_ALU2(STORE, R3, ACCU),
-            };
-
-            /* Upload the current draw count from the draw parameters
-             * buffer to GPR1.
-             */
-            ice->vtbl.load_register_mem32(batch, CS_GPR(1), draw_count_bo,
-                                          draw_count_offset);
-            /* Zero the top 32-bits of GPR1. */
-            ice->vtbl.load_register_imm32(batch, CS_GPR(1) + 4, 0);
-            /* Upload the id of the current primitive to GPR0. */
-            ice->vtbl.load_register_imm64(batch, CS_GPR(0), draw->drawid);
-
-            iris_batch_emit(batch, math, sizeof(math));
-
-            /* Store result of MI_MATH computations to MI_PREDICATE_RESULT. */
-            ice->vtbl.load_register_reg64(batch,
-                                          MI_PREDICATE_RESULT, CS_GPR(3));
+            struct gen_mi_builder b;
+            gen_mi_builder_init(&b, batch);
+
+            /* comparison = draw id < draw count */
+            struct gen_mi_value comparison =
+               gen_mi_ult(&b, gen_mi_imm(draw->drawid),
+                              gen_mi_mem32(ro_bo(draw_count_bo,
+                                                 draw_count_offset)));
+
+            /* predicate = comparison & conditional rendering predicate */
+            gen_mi_store(&b, gen_mi_reg32(MI_PREDICATE_RESULT),
+                             gen_mi_iand(&b, comparison,
+                                             gen_mi_reg32(CS_GPR(15))));
          } else {
             uint32_t mi_predicate;
 
@@ -5477,15 +5696,16 @@ iris_upload_render_state(struct iris_context *ice,
                                    "draw count from stream output stall",
                                    PIPE_CONTROL_CS_STALL);
 
-      iris_emit_cmd(batch, GENX(MI_LOAD_REGISTER_MEM), lrm) {
-         lrm.RegisterAddress = CS_GPR(0);
-         lrm.MemoryAddress =
-            ro_bo(iris_resource_bo(so->offset.res), so->offset.offset);
-      }
-      if (so->base.buffer_offset)
-         iris_math_add32_gpr0(ice, batch, -so->base.buffer_offset);
-      iris_math_div32_gpr0(ice, batch, so->stride);
-      _iris_emit_lrr(batch, _3DPRIM_VERTEX_COUNT, CS_GPR(0));
+      struct gen_mi_builder b;
+      gen_mi_builder_init(&b, batch);
+
+      struct iris_address addr =
+         ro_bo(iris_resource_bo(so->offset.res), so->offset.offset);
+      struct gen_mi_value offset =
+         gen_mi_iadd_imm(&b, gen_mi_mem32(addr), -so->base.buffer_offset);
+
+      gen_mi_store(&b, gen_mi_reg32(_3DPRIM_VERTEX_COUNT),
+                       gen_mi_udiv32_imm(&b, offset, so->stride));
 
       _iris_emit_lri(batch, _3DPRIM_START_VERTEX, 0);
       _iris_emit_lri(batch, _3DPRIM_BASE_VERTEX, 0);
@@ -5504,7 +5724,6 @@ iris_upload_render_state(struct iris_context *ice,
          prim.InstanceCount = draw->instance_count;
          prim.VertexCountPerInstance = draw->count;
 
-         // XXX: this is probably bonkers.
          prim.StartVertexLocation = draw->start;
 
          if (draw->index_size) {
@@ -5512,8 +5731,6 @@ iris_upload_render_state(struct iris_context *ice,
          } else {
             prim.StartVertexLocation += draw->index_bias;
          }
-
-         //prim.BaseVertexLocation = ...;
       }
    }
 }
@@ -5540,8 +5757,8 @@ iris_upload_compute_state(struct iris_context *ice,
     */
    iris_use_pinned_bo(batch, ice->state.binder.bo, false);
 
-   if ((dirty & IRIS_DIRTY_CONSTANTS_CS) && shs->cbuf0_needs_upload)
-      upload_uniforms(ice, MESA_SHADER_COMPUTE);
+   if ((dirty & IRIS_DIRTY_CONSTANTS_CS) && shs->sysvals_need_upload)
+      upload_sysvals(ice, MESA_SHADER_COMPUTE);
 
    if (dirty & IRIS_DIRTY_BINDINGS_CS)
       iris_populate_binding_table(ice, batch, MESA_SHADER_COMPUTE, false);
@@ -5596,20 +5813,20 @@ iris_upload_compute_state(struct iris_context *ice,
    }
 
    /* TODO: Combine subgroup-id with cbuf0 so we can push regular uniforms */
-   uint32_t curbe_data_offset = 0;
-   assert(cs_prog_data->push.cross_thread.dwords == 0 &&
-          cs_prog_data->push.per_thread.dwords == 1 &&
-          cs_prog_data->base.param[0] == BRW_PARAM_BUILTIN_SUBGROUP_ID);
-   struct pipe_resource *curbe_data_res = NULL;
-   uint32_t *curbe_data_map =
-      stream_state(batch, ice->state.dynamic_uploader, &curbe_data_res,
-                   ALIGN(cs_prog_data->push.total.size, 64), 64,
-                   &curbe_data_offset);
-   assert(curbe_data_map);
-   memset(curbe_data_map, 0x5a, ALIGN(cs_prog_data->push.total.size, 64));
-   iris_fill_cs_push_const_buffer(cs_prog_data, curbe_data_map);
-
-   if (dirty & IRIS_DIRTY_CONSTANTS_CS) {
+   if (dirty & IRIS_DIRTY_CS) {
+      uint32_t curbe_data_offset = 0;
+      assert(cs_prog_data->push.cross_thread.dwords == 0 &&
+             cs_prog_data->push.per_thread.dwords == 1 &&
+             cs_prog_data->base.param[0] == BRW_PARAM_BUILTIN_SUBGROUP_ID);
+      uint32_t *curbe_data_map =
+         stream_state(batch, ice->state.dynamic_uploader,
+                      &ice->state.last_res.cs_thread_ids,
+                      ALIGN(cs_prog_data->push.total.size, 64), 64,
+                      &curbe_data_offset);
+      assert(curbe_data_map);
+      memset(curbe_data_map, 0x5a, ALIGN(cs_prog_data->push.total.size, 64));
+      iris_fill_cs_push_const_buffer(cs_prog_data, curbe_data_map);
+
       iris_emit_cmd(batch, GENX(MEDIA_CURBE_LOAD), curbe) {
          curbe.CURBETotalDataLength =
             ALIGN(cs_prog_data->push.total.size, 64);
@@ -5621,7 +5838,6 @@ iris_upload_compute_state(struct iris_context *ice,
                 IRIS_DIRTY_BINDINGS_CS |
                 IRIS_DIRTY_CONSTANTS_CS |
                 IRIS_DIRTY_CS)) {
-      struct pipe_resource *desc_res = NULL;
       uint32_t desc[GENX(INTERFACE_DESCRIPTOR_DATA_length)];
 
       iris_pack_state(GENX(INTERFACE_DESCRIPTOR_DATA), desc, idd) {
@@ -5637,10 +5853,8 @@ iris_upload_compute_state(struct iris_context *ice,
             GENX(INTERFACE_DESCRIPTOR_DATA_length) * sizeof(uint32_t);
          load.InterfaceDescriptorDataStartAddress =
             emit_state(batch, ice->state.dynamic_uploader,
-                       &desc_res, desc, sizeof(desc), 32);
+                       &ice->state.last_res.cs_desc, desc, sizeof(desc), 64);
       }
-
-      pipe_resource_reference(&desc_res, NULL);
    }
 
    uint32_t group_size = grid->block[0] * grid->block[1] * grid->block[2];
@@ -5702,6 +5916,9 @@ iris_destroy_state(struct iris_context *ice)
 {
    struct iris_genx_state *genx = ice->state.genx;
 
+   pipe_resource_reference(&ice->draw.draw_params_res, NULL);
+   pipe_resource_reference(&ice->draw.derived_draw_params_res, NULL);
+
    uint64_t bound_vbs = ice->state.bound_vertex_buffers;
    while (bound_vbs) {
       const int i = u_bit_scan64(&bound_vbs);
@@ -5709,6 +5926,10 @@ iris_destroy_state(struct iris_context *ice)
    }
    free(ice->state.genx);
 
+   for (int i = 0; i < 4; i++) {
+      pipe_so_target_reference(&ice->state.so_target[i], NULL);
+   }
+
    for (unsigned i = 0; i < ice->state.framebuffer.nr_cbufs; i++) {
       pipe_surface_reference(&ice->state.framebuffer.cbufs[i], NULL);
    }
@@ -5747,6 +5968,8 @@ iris_destroy_state(struct iris_context *ice)
    pipe_resource_reference(&ice->state.last_res.scissor, NULL);
    pipe_resource_reference(&ice->state.last_res.blend, NULL);
    pipe_resource_reference(&ice->state.last_res.index_buffer, NULL);
+   pipe_resource_reference(&ice->state.last_res.cs_thread_ids, NULL);
+   pipe_resource_reference(&ice->state.last_res.cs_desc, NULL);
 }
 
 /* ------------------------------------------------------------------- */
@@ -5791,8 +6014,10 @@ iris_rebind_buffer(struct iris_context *ice,
       }
    }
 
-   /* No need to handle these:
-    * - PIPE_BIND_INDEX_BUFFER (emitted for every indexed draw)
+   /* We don't need to handle PIPE_BIND_INDEX_BUFFER here: we re-emit
+    * the 3DSTATE_INDEX_BUFFER packet whenever the address changes.
+    *
+    * There is also no need to handle these:
     * - PIPE_BIND_COMMAND_ARGS_BUFFER (emitted for every indirect draw)
     * - PIPE_BIND_QUERY_BUFFER (no persistent state references)
     */
@@ -6543,6 +6768,119 @@ gen9_toggle_preemption(struct iris_context *ice,
 }
 #endif
 
+static void
+iris_lost_genx_state(struct iris_context *ice, struct iris_batch *batch)
+{
+   struct iris_genx_state *genx = ice->state.genx;
+
+   memset(genx->last_index_buffer, 0, sizeof(genx->last_index_buffer));
+}
+
+static void
+iris_emit_mi_report_perf_count(struct iris_batch *batch,
+                               struct iris_bo *bo,
+                               uint32_t offset_in_bytes,
+                               uint32_t report_id)
+{
+   iris_emit_cmd(batch, GENX(MI_REPORT_PERF_COUNT), mi_rpc) {
+      mi_rpc.MemoryAddress = rw_bo(bo, offset_in_bytes);
+      mi_rpc.ReportID = report_id;
+   }
+}
+
+/**
+ * Update the pixel hashing modes that determine the balancing of PS threads
+ * across subslices and slices.
+ *
+ * \param width Width bound of the rendering area (already scaled down if \p
+ *              scale is greater than 1).
+ * \param height Height bound of the rendering area (already scaled down if \p
+ *               scale is greater than 1).
+ * \param scale The number of framebuffer samples that could potentially be
+ *              affected by an individual channel of the PS thread.  This is
+ *              typically one for single-sampled rendering, but for operations
+ *              like CCS resolves and fast clears a single PS invocation may
+ *              update a huge number of pixels, in which case a finer
+ *              balancing is desirable in order to maximally utilize the
+ *              bandwidth available.  UINT_MAX can be used as shorthand for
+ *              "finest hashing mode available".
+ */
+void
+genX(emit_hashing_mode)(struct iris_context *ice, struct iris_batch *batch,
+                        unsigned width, unsigned height, unsigned scale)
+{
+#if GEN_GEN == 9
+   const struct gen_device_info *devinfo = &batch->screen->devinfo;
+   const unsigned slice_hashing[] = {
+      /* Because all Gen9 platforms with more than one slice require
+       * three-way subslice hashing, a single "normal" 16x16 slice hashing
+       * block is guaranteed to suffer from substantial imbalance, with one
+       * subslice receiving twice as much work as the other two in the
+       * slice.
+       *
+       * The performance impact of that would be particularly severe when
+       * three-way hashing is also in use for slice balancing (which is the
+       * case for all Gen9 GT4 platforms), because one of the slices
+       * receives one every three 16x16 blocks in either direction, which
+       * is roughly the periodicity of the underlying subslice imbalance
+       * pattern ("roughly" because in reality the hardware's
+       * implementation of three-way hashing doesn't do exact modulo 3
+       * arithmetic, which somewhat decreases the magnitude of this effect
+       * in practice).  This leads to a systematic subslice imbalance
+       * within that slice regardless of the size of the primitive.  The
+       * 32x32 hashing mode guarantees that the subslice imbalance within a
+       * single slice hashing block is minimal, largely eliminating this
+       * effect.
+       */
+      _32x32,
+      /* Finest slice hashing mode available. */
+      NORMAL
+   };
+   const unsigned subslice_hashing[] = {
+      /* 16x16 would provide a slight cache locality benefit especially
+       * visible in the sampler L1 cache efficiency of low-bandwidth
+       * non-LLC platforms, but it comes at the cost of greater subslice
+       * imbalance for primitives of dimensions approximately intermediate
+       * between 16x4 and 16x16.
+       */
+      _16x4,
+      /* Finest subslice hashing mode available. */
+      _8x4
+   };
+   /* Dimensions of the smallest hashing block of a given hashing mode.  If
+    * the rendering area is smaller than this there can't possibly be any
+    * benefit from switching to this mode, so we optimize out the
+    * transition.
+    */
+   const unsigned min_size[][2] = {
+      { 16, 4 },
+      { 8, 4 }
+   };
+   const unsigned idx = scale > 1;
+
+   if (width > min_size[idx][0] || height > min_size[idx][1]) {
+      uint32_t gt_mode;
+
+      iris_pack_state(GENX(GT_MODE), &gt_mode, reg) {
+         reg.SliceHashing = (devinfo->num_slices > 1 ? slice_hashing[idx] : 0);
+         reg.SliceHashingMask = (devinfo->num_slices > 1 ? -1 : 0);
+         reg.SubsliceHashing = subslice_hashing[idx];
+         reg.SubsliceHashingMask = -1;
+      };
+
+      iris_emit_raw_pipe_control(batch,
+                                 "workaround: CS stall before GT_MODE LRI",
+                                 PIPE_CONTROL_STALL_AT_SCOREBOARD |
+                                 PIPE_CONTROL_CS_STALL,
+                                 NULL, 0, 0);
+
+      iris_emit_lri(batch, GT_MODE, gt_mode);
+
+      ice->state.current_hash_scale = scale;
+   }
+#endif
+}
+
 void
 genX(init_state)(struct iris_context *ice)
 {
@@ -6595,6 +6933,7 @@ genX(init_state)(struct iris_context *ice)
    ice->vtbl.update_surface_base_address = iris_update_surface_base_address;
    ice->vtbl.upload_compute_state = iris_upload_compute_state;
    ice->vtbl.emit_raw_pipe_control = iris_emit_raw_pipe_control;
+   ice->vtbl.emit_mi_report_perf_count = iris_emit_mi_report_perf_count;
    ice->vtbl.rebind_buffer = iris_rebind_buffer;
    ice->vtbl.load_register_reg32 = iris_load_register_reg32;
    ice->vtbl.load_register_reg64 = iris_load_register_reg64;
@@ -6617,6 +6956,7 @@ genX(init_state)(struct iris_context *ice)
    ice->vtbl.populate_fs_key = iris_populate_fs_key;
    ice->vtbl.populate_cs_key = iris_populate_cs_key;
    ice->vtbl.mocs = mocs;
+   ice->vtbl.lost_genx_state = iris_lost_genx_state;
 
    ice->state.dirty = ~0ull;