i965/blorp: Stop doing f2i(i2f(sample_id))
[mesa.git] / src / mesa / drivers / dri / i965 / brw_blorp_blit.cpp
index ca20015190e216ff7b39a1f38bc3c8b21bc93517..26b5cbff663259d6ffa79f6e00587fa71a183606 100644 (file)
@@ -25,6 +25,8 @@
 #include "main/teximage.h"
 #include "main/fbobject.h"
 
+#include "compiler/nir/nir_builder.h"
+
 #include "intel_fbo.h"
 
 #include "brw_blorp.h"
@@ -332,6 +334,765 @@ enum sampler_message_arg
    SAMPLER_MESSAGE_ARG_ZERO_INT,
 };
 
+struct brw_blorp_blit_vars {
+   /* Uniforms values from brw_blorp_wm_push_constants */
+   nir_variable *u_dst_x0;
+   nir_variable *u_dst_x1;
+   nir_variable *u_dst_y0;
+   nir_variable *u_dst_y1;
+   nir_variable *u_rect_grid_x1;
+   nir_variable *u_rect_grid_y1;
+   struct {
+      nir_variable *multiplier;
+      nir_variable *offset;
+   } u_x_transform, u_y_transform;
+   nir_variable *u_src_z;
+
+   /* gl_FragCoord */
+   nir_variable *frag_coord;
+
+   /* gl_FragColor */
+   nir_variable *color_out;
+};
+
+static void
+brw_blorp_blit_vars_init(nir_builder *b, struct brw_blorp_blit_vars *v,
+                         const struct brw_blorp_blit_prog_key *key)
+{
+#define LOAD_UNIFORM(name, type)\
+   v->u_##name = nir_variable_create(b->shader, nir_var_uniform, type, #name); \
+   v->u_##name->data.location = \
+      offsetof(struct brw_blorp_wm_push_constants, name);
+
+   LOAD_UNIFORM(dst_x0, glsl_uint_type())
+   LOAD_UNIFORM(dst_x1, glsl_uint_type())
+   LOAD_UNIFORM(dst_y0, glsl_uint_type())
+   LOAD_UNIFORM(dst_y1, glsl_uint_type())
+   LOAD_UNIFORM(rect_grid_x1, glsl_float_type())
+   LOAD_UNIFORM(rect_grid_y1, glsl_float_type())
+   LOAD_UNIFORM(x_transform.multiplier, glsl_float_type())
+   LOAD_UNIFORM(x_transform.offset, glsl_float_type())
+   LOAD_UNIFORM(y_transform.multiplier, glsl_float_type())
+   LOAD_UNIFORM(y_transform.offset, glsl_float_type())
+   LOAD_UNIFORM(src_z, glsl_uint_type())
+
+#undef DECL_UNIFORM
+
+   v->frag_coord = nir_variable_create(b->shader, nir_var_shader_in,
+                                       glsl_vec4_type(), "gl_FragCoord");
+   v->frag_coord->data.location = VARYING_SLOT_POS;
+   v->frag_coord->data.origin_upper_left = true;
+
+   v->color_out = nir_variable_create(b->shader, nir_var_shader_out,
+                                      glsl_vec4_type(), "gl_FragColor");
+   v->color_out->data.location = FRAG_RESULT_COLOR;
+}
+
+nir_ssa_def *
+blorp_blit_get_frag_coords(nir_builder *b,
+                           const struct brw_blorp_blit_prog_key *key,
+                           struct brw_blorp_blit_vars *v)
+{
+   nir_ssa_def *coord = nir_f2i(b, nir_load_var(b, v->frag_coord));
+
+   if (key->persample_msaa_dispatch) {
+      return nir_vec3(b, nir_channel(b, coord, 0), nir_channel(b, coord, 1),
+         nir_load_system_value(b, nir_intrinsic_load_sample_id, 0));
+   } else {
+      return nir_vec2(b, nir_channel(b, coord, 0), nir_channel(b, coord, 1));
+   }
+}
+
+/**
+ * Emit code to translate from destination (X, Y) coordinates to source (X, Y)
+ * coordinates.
+ */
+nir_ssa_def *
+blorp_blit_apply_transform(nir_builder *b, nir_ssa_def *src_pos,
+                           struct brw_blorp_blit_vars *v)
+{
+   nir_ssa_def *offset = nir_vec2(b, nir_load_var(b, v->u_x_transform.offset),
+                                     nir_load_var(b, v->u_y_transform.offset));
+   nir_ssa_def *mul = nir_vec2(b, nir_load_var(b, v->u_x_transform.multiplier),
+                                  nir_load_var(b, v->u_y_transform.multiplier));
+
+   return nir_ffma(b, src_pos, mul, offset);
+}
+
+static inline void
+blorp_nir_discard_if_outside_rect(nir_builder *b, nir_ssa_def *pos,
+                                  struct brw_blorp_blit_vars *v)
+{
+   nir_ssa_def *c0, *c1, *c2, *c3;
+   c0 = nir_ult(b, nir_channel(b, pos, 0), nir_load_var(b, v->u_dst_x0));
+   c1 = nir_uge(b, nir_channel(b, pos, 0), nir_load_var(b, v->u_dst_x1));
+   c2 = nir_ult(b, nir_channel(b, pos, 1), nir_load_var(b, v->u_dst_y0));
+   c3 = nir_uge(b, nir_channel(b, pos, 1), nir_load_var(b, v->u_dst_y1));
+   nir_ssa_def *oob = nir_ior(b, nir_ior(b, c0, c1), nir_ior(b, c2, c3));
+
+   nir_intrinsic_instr *discard =
+      nir_intrinsic_instr_create(b->shader, nir_intrinsic_discard_if);
+   discard->src[0] = nir_src_for_ssa(oob);
+   nir_builder_instr_insert(b, &discard->instr);
+}
+
+static nir_tex_instr *
+blorp_create_nir_tex_instr(nir_shader *shader, nir_texop op,
+                           nir_ssa_def *pos, unsigned num_srcs,
+                           enum brw_reg_type dst_type)
+{
+   nir_tex_instr *tex = nir_tex_instr_create(shader, num_srcs);
+
+   tex->op = op;
+
+   switch (dst_type) {
+   case BRW_REGISTER_TYPE_F:
+      tex->dest_type = nir_type_float;
+      break;
+   case BRW_REGISTER_TYPE_D:
+      tex->dest_type = nir_type_int;
+      break;
+   case BRW_REGISTER_TYPE_UD:
+      tex->dest_type = nir_type_uint;
+      break;
+   default:
+      unreachable("Invalid texture return type");
+   }
+
+   tex->is_array = false;
+   tex->is_shadow = false;
+
+   /* Blorp only has one texture and it's bound at unit 0 */
+   tex->texture = NULL;
+   tex->sampler = NULL;
+   tex->texture_index = 0;
+   tex->sampler_index = 0;
+
+   nir_ssa_dest_init(&tex->instr, &tex->dest, 4, 32, NULL);
+
+   return tex;
+}
+
+static nir_ssa_def *
+blorp_nir_tex(nir_builder *b, nir_ssa_def *pos, enum brw_reg_type dst_type)
+{
+   nir_tex_instr *tex =
+      blorp_create_nir_tex_instr(b->shader, nir_texop_tex, pos, 2, dst_type);
+
+   assert(pos->num_components == 2);
+   tex->sampler_dim = GLSL_SAMPLER_DIM_2D;
+   tex->coord_components = 2;
+   tex->src[0].src_type = nir_tex_src_coord;
+   tex->src[0].src = nir_src_for_ssa(pos);
+   tex->src[1].src_type = nir_tex_src_lod;
+   tex->src[1].src = nir_src_for_ssa(nir_imm_int(b, 0));
+
+   nir_builder_instr_insert(b, &tex->instr);
+
+   return &tex->dest.ssa;
+}
+
+static nir_ssa_def *
+blorp_nir_txf(nir_builder *b, struct brw_blorp_blit_vars *v,
+              nir_ssa_def *pos, enum brw_reg_type dst_type)
+{
+   nir_tex_instr *tex =
+      blorp_create_nir_tex_instr(b->shader, nir_texop_txf, pos, 2, dst_type);
+
+   /* In order to properly handle 3-D textures, we pull the Z component from
+    * a uniform.  TODO: This is a bit magic; we should probably make this
+    * more explicit in the future.
+    */
+   assert(pos->num_components == 2);
+   pos = nir_vec3(b, nir_channel(b, pos, 0), nir_channel(b, pos, 1),
+                     nir_load_var(b, v->u_src_z));
+
+   tex->sampler_dim = GLSL_SAMPLER_DIM_3D;
+   tex->coord_components = 3;
+   tex->src[0].src_type = nir_tex_src_coord;
+   tex->src[0].src = nir_src_for_ssa(pos);
+   tex->src[1].src_type = nir_tex_src_lod;
+   tex->src[1].src = nir_src_for_ssa(nir_imm_int(b, 0));
+
+   nir_builder_instr_insert(b, &tex->instr);
+
+   return &tex->dest.ssa;
+}
+
+static nir_ssa_def *
+blorp_nir_txf_ms(nir_builder *b, nir_ssa_def *pos, nir_ssa_def *mcs,
+                 enum brw_reg_type dst_type)
+{
+   nir_tex_instr *tex =
+      blorp_create_nir_tex_instr(b->shader, nir_texop_txf_ms, pos,
+                                 mcs != NULL ? 3 : 2, dst_type);
+
+   tex->sampler_dim = GLSL_SAMPLER_DIM_MS;
+   tex->coord_components = 2;
+   tex->src[0].src_type = nir_tex_src_coord;
+   tex->src[0].src = nir_src_for_ssa(pos);
+
+   tex->src[1].src_type = nir_tex_src_ms_index;
+   if (pos->num_components == 2) {
+      tex->src[1].src = nir_src_for_ssa(nir_imm_int(b, 0));
+   } else {
+      assert(pos->num_components == 3);
+      tex->src[1].src = nir_src_for_ssa(nir_channel(b, pos, 2));
+   }
+
+   if (mcs) {
+      tex->src[2].src_type = nir_tex_src_ms_mcs;
+      tex->src[2].src = nir_src_for_ssa(mcs);
+   }
+
+   nir_builder_instr_insert(b, &tex->instr);
+
+   return &tex->dest.ssa;
+}
+
+static nir_ssa_def *
+blorp_nir_txf_ms_mcs(nir_builder *b, nir_ssa_def *pos)
+{
+   nir_tex_instr *tex =
+      blorp_create_nir_tex_instr(b->shader, nir_texop_txf_ms_mcs,
+                                 pos, 1, BRW_REGISTER_TYPE_D);
+
+   tex->sampler_dim = GLSL_SAMPLER_DIM_MS;
+   tex->coord_components = 2;
+   tex->src[0].src_type = nir_tex_src_coord;
+   tex->src[0].src = nir_src_for_ssa(pos);
+
+   nir_builder_instr_insert(b, &tex->instr);
+
+   return &tex->dest.ssa;
+}
+
+static nir_ssa_def *
+nir_mask_shift_or(struct nir_builder *b, nir_ssa_def *dst, nir_ssa_def *src,
+                  uint32_t src_mask, int src_left_shift)
+{
+   nir_ssa_def *masked = nir_iand(b, src, nir_imm_int(b, src_mask));
+
+   nir_ssa_def *shifted;
+   if (src_left_shift > 0) {
+      shifted = nir_ishl(b, masked, nir_imm_int(b, src_left_shift));
+   } else if (src_left_shift < 0) {
+      shifted = nir_ushr(b, masked, nir_imm_int(b, -src_left_shift));
+   } else {
+      assert(src_left_shift == 0);
+      shifted = masked;
+   }
+
+   return nir_ior(b, dst, shifted);
+}
+
+/**
+ * Emit code to compensate for the difference between Y and W tiling.
+ *
+ * This code modifies the X and Y coordinates according to the formula:
+ *
+ *   (X', Y', S') = detile(W-MAJOR, tile(Y-MAJOR, X, Y, S))
+ *
+ * (See brw_blorp_build_nir_shader).
+ */
+static inline nir_ssa_def *
+blorp_nir_retile_y_to_w(nir_builder *b, nir_ssa_def *pos)
+{
+   assert(pos->num_components == 2);
+   nir_ssa_def *x_Y = nir_channel(b, pos, 0);
+   nir_ssa_def *y_Y = nir_channel(b, pos, 1);
+
+   /* Given X and Y coordinates that describe an address using Y tiling,
+    * translate to the X and Y coordinates that describe the same address
+    * using W tiling.
+    *
+    * If we break down the low order bits of X and Y, using a
+    * single letter to represent each low-order bit:
+    *
+    *   X = A << 7 | 0bBCDEFGH
+    *   Y = J << 5 | 0bKLMNP                                       (1)
+    *
+    * Then we can apply the Y tiling formula to see the memory offset being
+    * addressed:
+    *
+    *   offset = (J * tile_pitch + A) << 12 | 0bBCDKLMNPEFGH       (2)
+    *
+    * If we apply the W detiling formula to this memory location, that the
+    * corresponding X' and Y' coordinates are:
+    *
+    *   X' = A << 6 | 0bBCDPFH                                     (3)
+    *   Y' = J << 6 | 0bKLMNEG
+    *
+    * Combining (1) and (3), we see that to transform (X, Y) to (X', Y'),
+    * we need to make the following computation:
+    *
+    *   X' = (X & ~0b1011) >> 1 | (Y & 0b1) << 2 | X & 0b1         (4)
+    *   Y' = (Y & ~0b1) << 1 | (X & 0b1000) >> 2 | (X & 0b10) >> 1
+    */
+   nir_ssa_def *x_W = nir_imm_int(b, 0);
+   x_W = nir_mask_shift_or(b, x_W, x_Y, 0xfffffff4, -1);
+   x_W = nir_mask_shift_or(b, x_W, y_Y, 0x1, 2);
+   x_W = nir_mask_shift_or(b, x_W, x_Y, 0x1, 0);
+
+   nir_ssa_def *y_W = nir_imm_int(b, 0);
+   y_W = nir_mask_shift_or(b, y_W, y_Y, 0xfffffffe, 1);
+   y_W = nir_mask_shift_or(b, y_W, x_Y, 0x8, -2);
+   y_W = nir_mask_shift_or(b, y_W, x_Y, 0x2, -1);
+
+   return nir_vec2(b, x_W, y_W);
+}
+
+/**
+ * Emit code to compensate for the difference between Y and W tiling.
+ *
+ * This code modifies the X and Y coordinates according to the formula:
+ *
+ *   (X', Y', S') = detile(Y-MAJOR, tile(W-MAJOR, X, Y, S))
+ *
+ * (See brw_blorp_build_nir_shader).
+ */
+static inline nir_ssa_def *
+blorp_nir_retile_w_to_y(nir_builder *b, nir_ssa_def *pos)
+{
+   assert(pos->num_components == 2);
+   nir_ssa_def *x_W = nir_channel(b, pos, 0);
+   nir_ssa_def *y_W = nir_channel(b, pos, 1);
+
+   /* Applying the same logic as above, but in reverse, we obtain the
+    * formulas:
+    *
+    * X' = (X & ~0b101) << 1 | (Y & 0b10) << 2 | (Y & 0b1) << 1 | X & 0b1
+    * Y' = (Y & ~0b11) >> 1 | (X & 0b100) >> 2
+    */
+   nir_ssa_def *x_Y = nir_imm_int(b, 0);
+   x_Y = nir_mask_shift_or(b, x_Y, x_W, 0xfffffffa, 1);
+   x_Y = nir_mask_shift_or(b, x_Y, y_W, 0x2, 2);
+   x_Y = nir_mask_shift_or(b, x_Y, y_W, 0x1, 1);
+   x_Y = nir_mask_shift_or(b, x_Y, x_W, 0x1, 0);
+
+   nir_ssa_def *y_Y = nir_imm_int(b, 0);
+   y_Y = nir_mask_shift_or(b, y_Y, y_W, 0xfffffffc, -1);
+   y_Y = nir_mask_shift_or(b, y_Y, x_W, 0x4, -2);
+
+   return nir_vec2(b, x_Y, y_Y);
+}
+
+/**
+ * Emit code to compensate for the difference between MSAA and non-MSAA
+ * surfaces.
+ *
+ * This code modifies the X and Y coordinates according to the formula:
+ *
+ *   (X', Y', S') = encode_msaa(num_samples, IMS, X, Y, S)
+ *
+ * (See brw_blorp_blit_program).
+ */
+static inline nir_ssa_def *
+blorp_nir_encode_msaa(nir_builder *b, nir_ssa_def *pos,
+                      unsigned num_samples, enum intel_msaa_layout layout)
+{
+   assert(pos->num_components == 2 || pos->num_components == 3);
+
+   switch (layout) {
+   case INTEL_MSAA_LAYOUT_NONE:
+      assert(pos->num_components == 2);
+      return pos;
+   case INTEL_MSAA_LAYOUT_CMS:
+      /* We can't compensate for compressed layout since at this point in the
+       * program we haven't read from the MCS buffer.
+       */
+      unreachable("Bad layout in encode_msaa");
+   case INTEL_MSAA_LAYOUT_UMS:
+      /* No translation needed */
+      return pos;
+   case INTEL_MSAA_LAYOUT_IMS: {
+      nir_ssa_def *x_in = nir_channel(b, pos, 0);
+      nir_ssa_def *y_in = nir_channel(b, pos, 1);
+      nir_ssa_def *s_in = pos->num_components == 2 ? nir_imm_int(b, 0) :
+                                                     nir_channel(b, pos, 2);
+
+      nir_ssa_def *x_out = nir_imm_int(b, 0);
+      nir_ssa_def *y_out = nir_imm_int(b, 0);
+      switch (num_samples) {
+      case 2:
+      case 4:
+         /* encode_msaa(2, IMS, X, Y, S) = (X', Y', 0)
+          *   where X' = (X & ~0b1) << 1 | (S & 0b1) << 1 | (X & 0b1)
+          *         Y' = Y
+          *
+          * encode_msaa(4, IMS, X, Y, S) = (X', Y', 0)
+          *   where X' = (X & ~0b1) << 1 | (S & 0b1) << 1 | (X & 0b1)
+          *         Y' = (Y & ~0b1) << 1 | (S & 0b10) | (Y & 0b1)
+          */
+         x_out = nir_mask_shift_or(b, x_out, x_in, 0xfffffffe, 1);
+         x_out = nir_mask_shift_or(b, x_out, s_in, 0x1, 1);
+         x_out = nir_mask_shift_or(b, x_out, x_in, 0x1, 0);
+         if (num_samples == 2) {
+            y_out = y_in;
+         } else {
+            y_out = nir_mask_shift_or(b, y_out, y_in, 0xfffffffe, 1);
+            y_out = nir_mask_shift_or(b, y_out, s_in, 0x2, 0);
+            y_out = nir_mask_shift_or(b, y_out, y_in, 0x1, 0);
+         }
+         break;
+
+      case 8:
+         /* encode_msaa(8, IMS, X, Y, S) = (X', Y', 0)
+          *   where X' = (X & ~0b1) << 2 | (S & 0b100) | (S & 0b1) << 1
+          *              | (X & 0b1)
+          *         Y' = (Y & ~0b1) << 1 | (S & 0b10) | (Y & 0b1)
+          */
+         x_out = nir_mask_shift_or(b, x_out, x_in, 0xfffffffe, 2);
+         x_out = nir_mask_shift_or(b, x_out, s_in, 0x4, 0);
+         x_out = nir_mask_shift_or(b, x_out, s_in, 0x1, 1);
+         x_out = nir_mask_shift_or(b, x_out, x_in, 0x1, 0);
+         y_out = nir_mask_shift_or(b, y_out, y_in, 0xfffffffe, 1);
+         y_out = nir_mask_shift_or(b, y_out, s_in, 0x2, 0);
+         y_out = nir_mask_shift_or(b, y_out, y_in, 0x1, 0);
+         break;
+
+      default:
+         unreachable("Invalid number of samples for IMS layout");
+      }
+
+      return nir_vec2(b, x_out, y_out);
+   }
+
+   default:
+      unreachable("Invalid MSAA layout");
+   }
+}
+
+/**
+ * Emit code to compensate for the difference between MSAA and non-MSAA
+ * surfaces.
+ *
+ * This code modifies the X and Y coordinates according to the formula:
+ *
+ *   (X', Y', S) = decode_msaa(num_samples, IMS, X, Y, S)
+ *
+ * (See brw_blorp_blit_program).
+ */
+static inline nir_ssa_def *
+blorp_nir_decode_msaa(nir_builder *b, nir_ssa_def *pos,
+                      unsigned num_samples, enum intel_msaa_layout layout)
+{
+   assert(pos->num_components == 2 || pos->num_components == 3);
+
+   switch (layout) {
+   case INTEL_MSAA_LAYOUT_NONE:
+      /* No translation necessary, and S should already be zero. */
+      assert(pos->num_components == 2);
+      return pos;
+   case INTEL_MSAA_LAYOUT_CMS:
+      /* We can't compensate for compressed layout since at this point in the
+       * program we don't have access to the MCS buffer.
+       */
+      unreachable("Bad layout in encode_msaa");
+   case INTEL_MSAA_LAYOUT_UMS:
+      /* No translation necessary. */
+      return pos;
+   case INTEL_MSAA_LAYOUT_IMS: {
+      assert(pos->num_components == 2);
+
+      nir_ssa_def *x_in = nir_channel(b, pos, 0);
+      nir_ssa_def *y_in = nir_channel(b, pos, 1);
+
+      nir_ssa_def *x_out = nir_imm_int(b, 0);
+      nir_ssa_def *y_out = nir_imm_int(b, 0);
+      nir_ssa_def *s_out = nir_imm_int(b, 0);
+      switch (num_samples) {
+      case 2:
+      case 4:
+         /* decode_msaa(2, IMS, X, Y, 0) = (X', Y', S)
+          *   where X' = (X & ~0b11) >> 1 | (X & 0b1)
+          *         S = (X & 0b10) >> 1
+          *
+          * decode_msaa(4, IMS, X, Y, 0) = (X', Y', S)
+          *   where X' = (X & ~0b11) >> 1 | (X & 0b1)
+          *         Y' = (Y & ~0b11) >> 1 | (Y & 0b1)
+          *         S = (Y & 0b10) | (X & 0b10) >> 1
+          */
+         x_out = nir_mask_shift_or(b, x_out, x_in, 0xfffffffc, -1);
+         x_out = nir_mask_shift_or(b, x_out, x_in, 0x1, 0);
+         if (num_samples == 2) {
+            y_out = y_in;
+            s_out = nir_mask_shift_or(b, s_out, x_in, 0x2, -1);
+         } else {
+            y_out = nir_mask_shift_or(b, y_out, y_in, 0xfffffffc, -1);
+            y_out = nir_mask_shift_or(b, y_out, y_in, 0x1, 0);
+            s_out = nir_mask_shift_or(b, s_out, x_in, 0x2, -1);
+            s_out = nir_mask_shift_or(b, s_out, y_in, 0x2, 0);
+         }
+         break;
+
+      case 8:
+         /* decode_msaa(8, IMS, X, Y, 0) = (X', Y', S)
+          *   where X' = (X & ~0b111) >> 2 | (X & 0b1)
+          *         Y' = (Y & ~0b11) >> 1 | (Y & 0b1)
+          *         S = (X & 0b100) | (Y & 0b10) | (X & 0b10) >> 1
+          */
+         x_out = nir_mask_shift_or(b, x_out, x_in, 0xfffffff8, -2);
+         x_out = nir_mask_shift_or(b, x_out, x_in, 0x1, 0);
+         y_out = nir_mask_shift_or(b, y_out, y_in, 0xfffffffc, -1);
+         y_out = nir_mask_shift_or(b, y_out, y_in, 0x1, 0);
+         s_out = nir_mask_shift_or(b, s_out, x_in, 0x4, 0);
+         s_out = nir_mask_shift_or(b, s_out, y_in, 0x2, 0);
+         s_out = nir_mask_shift_or(b, s_out, x_in, 0x2, -1);
+         break;
+
+      default:
+         unreachable("Invalid number of samples for IMS layout");
+      }
+
+      return nir_vec3(b, x_out, y_out, s_out);
+   }
+
+   default:
+      unreachable("Invalid MSAA layout");
+   }
+}
+
+/**
+ * Count the number of trailing 1 bits in the given value.  For example:
+ *
+ * count_trailing_one_bits(0) == 0
+ * count_trailing_one_bits(7) == 3
+ * count_trailing_one_bits(11) == 2
+ */
+static inline int count_trailing_one_bits(unsigned value)
+{
+#ifdef HAVE___BUILTIN_CTZ
+   return __builtin_ctz(~value);
+#else
+   return _mesa_bitcount(value & ~(value + 1));
+#endif
+}
+
+static nir_ssa_def *
+blorp_nir_manual_blend_average(nir_builder *b, nir_ssa_def *pos,
+                               unsigned tex_samples,
+                               enum intel_msaa_layout tex_layout,
+                               enum brw_reg_type dst_type)
+{
+   /* If non-null, this is the outer-most if statement */
+   nir_if *outer_if = NULL;
+
+   nir_variable *color =
+      nir_local_variable_create(b->impl, glsl_vec4_type(), "color");
+
+   nir_ssa_def *mcs = NULL;
+   if (tex_layout == INTEL_MSAA_LAYOUT_CMS)
+      mcs = blorp_nir_txf_ms_mcs(b, pos);
+
+   /* We add together samples using a binary tree structure, e.g. for 4x MSAA:
+    *
+    *   result = ((sample[0] + sample[1]) + (sample[2] + sample[3])) / 4
+    *
+    * This ensures that when all samples have the same value, no numerical
+    * precision is lost, since each addition operation always adds two equal
+    * values, and summing two equal floating point values does not lose
+    * precision.
+    *
+    * We perform this computation by treating the texture_data array as a
+    * stack and performing the following operations:
+    *
+    * - push sample 0 onto stack
+    * - push sample 1 onto stack
+    * - add top two stack entries
+    * - push sample 2 onto stack
+    * - push sample 3 onto stack
+    * - add top two stack entries
+    * - add top two stack entries
+    * - divide top stack entry by 4
+    *
+    * Note that after pushing sample i onto the stack, the number of add
+    * operations we do is equal to the number of trailing 1 bits in i.  This
+    * works provided the total number of samples is a power of two, which it
+    * always is for i965.
+    *
+    * For integer formats, we replace the add operations with average
+    * operations and skip the final division.
+    */
+   nir_ssa_def *texture_data[4];
+   unsigned stack_depth = 0;
+   for (unsigned i = 0; i < tex_samples; ++i) {
+      assert(stack_depth == _mesa_bitcount(i)); /* Loop invariant */
+
+      /* Push sample i onto the stack */
+      assert(stack_depth < ARRAY_SIZE(texture_data));
+
+      nir_ssa_def *ms_pos = nir_vec3(b, nir_channel(b, pos, 0),
+                                        nir_channel(b, pos, 1),
+                                        nir_imm_int(b, i));
+      texture_data[stack_depth++] = blorp_nir_txf_ms(b, ms_pos, mcs, dst_type);
+
+      if (i == 0 && tex_layout == INTEL_MSAA_LAYOUT_CMS) {
+         /* The Ivy Bridge PRM, Vol4 Part1 p27 (Multisample Control Surface)
+          * suggests an optimization:
+          *
+          *     "A simple optimization with probable large return in
+          *     performance is to compare the MCS value to zero (indicating
+          *     all samples are on sample slice 0), and sample only from
+          *     sample slice 0 using ld2dss if MCS is zero."
+          *
+          * Note that in the case where the MCS value is zero, sampling from
+          * sample slice 0 using ld2dss and sampling from sample 0 using
+          * ld2dms are equivalent (since all samples are on sample slice 0).
+          * Since we have already sampled from sample 0, all we need to do is
+          * skip the remaining fetches and averaging if MCS is zero.
+          */
+         nir_ssa_def *mcs_zero =
+            nir_ieq(b, nir_channel(b, mcs, 0), nir_imm_int(b, 0));
+         nir_if *if_stmt = nir_if_create(b->shader);
+         if_stmt->condition = nir_src_for_ssa(mcs_zero);
+         nir_cf_node_insert(b->cursor, &if_stmt->cf_node);
+
+         b->cursor = nir_after_cf_list(&if_stmt->then_list);
+         nir_store_var(b, color, texture_data[0], 0xf);
+
+         b->cursor = nir_after_cf_list(&if_stmt->else_list);
+         outer_if = if_stmt;
+      }
+
+      for (int j = 0; j < count_trailing_one_bits(i); j++) {
+         assert(stack_depth >= 2);
+         --stack_depth;
+
+         assert(dst_type == BRW_REGISTER_TYPE_F);
+         texture_data[stack_depth - 1] =
+            nir_fadd(b, texture_data[stack_depth - 1],
+                        texture_data[stack_depth]);
+      }
+   }
+
+   /* We should have just 1 sample on the stack now. */
+   assert(stack_depth == 1);
+
+   texture_data[0] = nir_fmul(b, texture_data[0],
+                              nir_imm_float(b, 1.0 / tex_samples));
+
+   nir_store_var(b, color, texture_data[0], 0xf);
+
+   if (outer_if)
+      b->cursor = nir_after_cf_node(&outer_if->cf_node);
+
+   return nir_load_var(b, color);
+}
+
+static inline nir_ssa_def *
+nir_imm_vec2(nir_builder *build, float x, float y)
+{
+   nir_const_value v;
+
+   memset(&v, 0, sizeof(v));
+   v.f32[0] = x;
+   v.f32[1] = y;
+
+   return nir_build_imm(build, 4, 32, v);
+}
+
+static nir_ssa_def *
+blorp_nir_manual_blend_bilinear(nir_builder *b, nir_ssa_def *pos,
+                                unsigned tex_samples,
+                                const brw_blorp_blit_prog_key *key,
+                                struct brw_blorp_blit_vars *v)
+{
+   nir_ssa_def *pos_xy = nir_channels(b, pos, 0x3);
+
+   nir_ssa_def *scale = nir_imm_vec2(b, key->x_scale, key->y_scale);
+
+   /* Translate coordinates to lay out the samples in a rectangular  grid
+    * roughly corresponding to sample locations.
+    */
+   pos_xy = nir_fmul(b, pos_xy, scale);
+   /* Adjust coordinates so that integers represent pixel centers rather
+    * than pixel edges.
+    */
+   pos_xy = nir_fadd(b, pos_xy, nir_imm_float(b, -0.5));
+   /* Clamp the X, Y texture coordinates to properly handle the sampling of
+    * texels on texture edges.
+    */
+   pos_xy = nir_fmin(b, nir_fmax(b, pos_xy, nir_imm_float(b, 0.0)),
+                        nir_vec2(b, nir_load_var(b, v->u_rect_grid_x1),
+                                    nir_load_var(b, v->u_rect_grid_y1)));
+
+   /* Store the fractional parts to be used as bilinear interpolation
+    * coefficients.
+    */
+   nir_ssa_def *frac_xy = nir_ffract(b, pos_xy);
+   /* Round the float coordinates down to nearest integer */
+   pos_xy = nir_fdiv(b, nir_ftrunc(b, pos_xy), scale);
+
+   nir_ssa_def *tex_data[4];
+   for (unsigned i = 0; i < 4; ++i) {
+      float sample_off_x = (float)(i & 0x1) / key->x_scale;
+      float sample_off_y = (float)((i >> 1) & 0x1) / key->y_scale;
+      nir_ssa_def *sample_off = nir_imm_vec2(b, sample_off_x, sample_off_y);
+
+      nir_ssa_def *sample_coords = nir_fadd(b, pos_xy, sample_off);
+      nir_ssa_def *sample_coords_int = nir_f2i(b, sample_coords);
+
+      /* The MCS value we fetch has to match up with the pixel that we're
+       * sampling from. Since we sample from different pixels in each
+       * iteration of this "for" loop, the call to mcs_fetch() should be
+       * here inside the loop after computing the pixel coordinates.
+       */
+      nir_ssa_def *mcs = NULL;
+      if (key->tex_layout == INTEL_MSAA_LAYOUT_CMS)
+         mcs = blorp_nir_txf_ms_mcs(b, sample_coords_int);
+
+      /* Compute sample index and map the sample index to a sample number.
+       * Sample index layout shows the numbering of slots in a rectangular
+       * grid of samples with in a pixel. Sample number layout shows the
+       * rectangular grid of samples roughly corresponding to the real sample
+       * locations with in a pixel.
+       * In case of 4x MSAA, layout of sample indices matches the layout of
+       * sample numbers:
+       *           ---------
+       *           | 0 | 1 |
+       *           ---------
+       *           | 2 | 3 |
+       *           ---------
+       *
+       * In case of 8x MSAA the two layouts don't match.
+       * sample index layout :  ---------    sample number layout :  ---------
+       *                        | 0 | 1 |                            | 5 | 2 |
+       *                        ---------                            ---------
+       *                        | 2 | 3 |                            | 4 | 6 |
+       *                        ---------                            ---------
+       *                        | 4 | 5 |                            | 0 | 3 |
+       *                        ---------                            ---------
+       *                        | 6 | 7 |                            | 7 | 1 |
+       *                        ---------                            ---------
+       *
+       * Fortunately, this can be done fairly easily as:
+       * S' = (0x17306425 >> (S * 4)) & 0xf
+       */
+      nir_ssa_def *frac = nir_ffract(b, sample_coords);
+      nir_ssa_def *sample =
+         nir_fdot2(b, frac, nir_imm_vec2(b, key->x_scale,
+                                            key->x_scale * key->y_scale));
+      sample = nir_f2i(b, sample);
+
+      if (tex_samples == 8) {
+         sample = nir_iand(b, nir_ishr(b, nir_imm_int(b, 0x17306425),
+                                       nir_ishl(b, sample, nir_imm_int(b, 2))),
+                           nir_imm_int(b, 0xf));
+      }
+      nir_ssa_def *pos_ms = nir_vec3(b, nir_channel(b, sample_coords_int, 0),
+                                        nir_channel(b, sample_coords_int, 1),
+                                        sample);
+      tex_data[i] = blorp_nir_txf_ms(b, pos_ms, mcs, key->texture_data_type);
+   }
+
+   nir_ssa_def *frac_x = nir_channel(b, frac_xy, 0);
+   nir_ssa_def *frac_y = nir_channel(b, frac_xy, 1);
+   return nir_flrp(b, nir_flrp(b, tex_data[0], tex_data[1], frac_x),
+                      nir_flrp(b, tex_data[2], tex_data[3], frac_x),
+                      frac_y);
+}
+
 /**
  * Generator for WM programs used in BLORP blits.
  *
@@ -471,6 +1232,210 @@ enum sampler_message_arg
  * (In these formulas, pitch is the number of bytes occupied by a single row
  * of samples).
  */
+static nir_shader *
+brw_blorp_build_nir_shader(struct brw_context *brw,
+                           const brw_blorp_blit_prog_key *key,
+                           struct brw_blorp_prog_data *prog_data)
+{
+   nir_ssa_def *src_pos, *dst_pos, *color;
+
+   /* Sanity checks */
+   if (key->dst_tiled_w && key->rt_samples > 0) {
+      /* If the destination image is W tiled and multisampled, then the thread
+       * must be dispatched once per sample, not once per pixel.  This is
+       * necessary because after conversion between W and Y tiling, there's no
+       * guarantee that all samples corresponding to a single pixel will still
+       * be together.
+       */
+      assert(key->persample_msaa_dispatch);
+   }
+
+   if (key->blend) {
+      /* We are blending, which means we won't have an opportunity to
+       * translate the tiling and sample count for the texture surface.  So
+       * the surface state for the texture must be configured with the correct
+       * tiling and sample count.
+       */
+      assert(!key->src_tiled_w);
+      assert(key->tex_samples == key->src_samples);
+      assert(key->tex_layout == key->src_layout);
+      assert(key->tex_samples > 0);
+   }
+
+   if (key->persample_msaa_dispatch) {
+      /* It only makes sense to do persample dispatch if the render target is
+       * configured as multisampled.
+       */
+      assert(key->rt_samples > 0);
+   }
+
+   /* Make sure layout is consistent with sample count */
+   assert((key->tex_layout == INTEL_MSAA_LAYOUT_NONE) ==
+          (key->tex_samples == 0));
+   assert((key->rt_layout == INTEL_MSAA_LAYOUT_NONE) ==
+          (key->rt_samples == 0));
+   assert((key->src_layout == INTEL_MSAA_LAYOUT_NONE) ==
+          (key->src_samples == 0));
+   assert((key->dst_layout == INTEL_MSAA_LAYOUT_NONE) ==
+          (key->dst_samples == 0));
+
+   /* Set up prog_data */
+   brw_blorp_prog_data_init(prog_data);
+
+   nir_builder b;
+   nir_builder_init_simple_shader(&b, NULL, MESA_SHADER_FRAGMENT, NULL);
+
+   struct brw_blorp_blit_vars v;
+   brw_blorp_blit_vars_init(&b, &v, key);
+
+   dst_pos = blorp_blit_get_frag_coords(&b, key, &v);
+
+   /* Render target and texture hardware don't support W tiling until Gen8. */
+   const bool rt_tiled_w = false;
+   const bool tex_tiled_w = brw->gen >= 8 && key->src_tiled_w;
+
+   /* The address that data will be written to is determined by the
+    * coordinates supplied to the WM thread and the tiling and sample count of
+    * the render target, according to the formula:
+    *
+    * (X, Y, S) = decode_msaa(rt_samples, detile(rt_tiling, offset))
+    *
+    * If the actual tiling and sample count of the destination surface are not
+    * the same as the configuration of the render target, then these
+    * coordinates are wrong and we have to adjust them to compensate for the
+    * difference.
+    */
+   if (rt_tiled_w != key->dst_tiled_w ||
+       key->rt_samples != key->dst_samples ||
+       key->rt_layout != key->dst_layout) {
+      dst_pos = blorp_nir_encode_msaa(&b, dst_pos, key->rt_samples,
+                                      key->rt_layout);
+      /* Now (X, Y, S) = detile(rt_tiling, offset) */
+      if (rt_tiled_w != key->dst_tiled_w)
+         dst_pos = blorp_nir_retile_y_to_w(&b, dst_pos);
+      /* Now (X, Y, S) = detile(rt_tiling, offset) */
+      dst_pos = blorp_nir_decode_msaa(&b, dst_pos, key->dst_samples,
+                                      key->dst_layout);
+   }
+
+   /* Now (X, Y, S) = decode_msaa(dst_samples, detile(dst_tiling, offset)).
+    *
+    * That is: X, Y and S now contain the true coordinates and sample index of
+    * the data that the WM thread should output.
+    *
+    * If we need to kill pixels that are outside the destination rectangle,
+    * now is the time to do it.
+    */
+   if (key->use_kill)
+      blorp_nir_discard_if_outside_rect(&b, dst_pos, &v);
+
+   src_pos = blorp_blit_apply_transform(&b, nir_i2f(&b, dst_pos), &v);
+   if (dst_pos->num_components == 3) {
+      /* The sample coordinate is an integer that we want left alone but
+       * blorp_blit_apply_transform() blindly applies the transform to all
+       * three coordinates.  Grab the original sample index.
+       */
+      src_pos = nir_vec3(&b, nir_channel(&b, src_pos, 0),
+                             nir_channel(&b, src_pos, 1),
+                             nir_channel(&b, dst_pos, 2));
+   }
+
+   /* If the source image is not multisampled, then we want to fetch sample
+    * number 0, because that's the only sample there is.
+    */
+   if (key->src_samples == 0)
+      src_pos = nir_channels(&b, src_pos, 0x3);
+
+   /* X, Y, and S are now the coordinates of the pixel in the source image
+    * that we want to texture from.  Exception: if we are blending, then S is
+    * irrelevant, because we are going to fetch all samples.
+    */
+   if (key->blend && !key->blit_scaled) {
+      /* Resolves (effecively) use texelFetch, so we need integers and we
+       * don't care about the sample index if we got one.
+       */
+      src_pos = nir_f2i(&b, nir_channels(&b, src_pos, 0x3));
+
+      if (brw->gen == 6) {
+         /* Because gen6 only supports 4x interleved MSAA, we can do all the
+          * blending we need with a single linear-interpolated texture lookup
+          * at the center of the sample. The texture coordinates to be odd
+          * integers so that they correspond to the center of a 2x2 block
+          * representing the four samples that maxe up a pixel.  So we need
+          * to multiply our X and Y coordinates each by 2 and then add 1.
+          */
+         src_pos = nir_ishl(&b, src_pos, nir_imm_int(&b, 1));
+         src_pos = nir_iadd(&b, src_pos, nir_imm_int(&b, 1));
+         src_pos = nir_i2f(&b, src_pos);
+         color = blorp_nir_tex(&b, src_pos, key->texture_data_type);
+      } else {
+         /* Gen7+ hardware doesn't automaticaly blend. */
+         color = blorp_nir_manual_blend_average(&b, src_pos, key->src_samples,
+                                                key->src_layout,
+                                                key->texture_data_type);
+      }
+   } else if (key->blend && key->blit_scaled) {
+      color = blorp_nir_manual_blend_bilinear(&b, src_pos, key->src_samples, key, &v);
+   } else {
+      if (key->bilinear_filter) {
+         color = blorp_nir_tex(&b, src_pos, key->texture_data_type);
+      } else {
+         /* We're going to use texelFetch, so we need integers */
+         if (src_pos->num_components == 2) {
+            src_pos = nir_f2i(&b, src_pos);
+         } else {
+            assert(src_pos->num_components == 3);
+            src_pos = nir_vec3(&b, nir_channel(&b, nir_f2i(&b, src_pos), 0),
+                                   nir_channel(&b, nir_f2i(&b, src_pos), 1),
+                                   nir_channel(&b, src_pos, 2));
+         }
+
+         /* We aren't blending, which means we just want to fetch a single
+          * sample from the source surface.  The address that we want to fetch
+          * from is related to the X, Y and S values according to the formula:
+          *
+          * (X, Y, S) = decode_msaa(src_samples, detile(src_tiling, offset)).
+          *
+          * If the actual tiling and sample count of the source surface are
+          * not the same as the configuration of the texture, then we need to
+          * adjust the coordinates to compensate for the difference.
+          */
+         if (tex_tiled_w != key->src_tiled_w ||
+             key->tex_samples != key->src_samples ||
+             key->tex_layout != key->src_layout) {
+            src_pos = blorp_nir_encode_msaa(&b, src_pos, key->src_samples,
+                                            key->src_layout);
+            /* Now (X, Y, S) = detile(src_tiling, offset) */
+            if (tex_tiled_w != key->src_tiled_w)
+               src_pos = blorp_nir_retile_w_to_y(&b, src_pos);
+            /* Now (X, Y, S) = detile(tex_tiling, offset) */
+            src_pos = blorp_nir_decode_msaa(&b, src_pos, key->tex_samples,
+                                            key->tex_layout);
+         }
+
+         /* Now (X, Y, S) = decode_msaa(tex_samples, detile(tex_tiling, offset)).
+          *
+          * In other words: X, Y, and S now contain values which, when passed to
+          * the texturing unit, will cause data to be read from the correct
+          * memory location.  So we can fetch the texel now.
+          */
+         if (key->src_samples == 0) {
+            color = blorp_nir_txf(&b, &v, src_pos, key->texture_data_type);
+         } else {
+            nir_ssa_def *mcs = NULL;
+            if (key->tex_layout == INTEL_MSAA_LAYOUT_CMS)
+               mcs = blorp_nir_txf_ms_mcs(&b, src_pos);
+
+            color = blorp_nir_txf_ms(&b, src_pos, mcs, key->texture_data_type);
+         }
+      }
+   }
+
+   nir_store_var(&b, v.color_out, color, 0xf);
+
+   return b.shader;
+}
+
 class brw_blorp_blit_program : public brw_blorp_eu_emitter
 {
 public:
@@ -1307,42 +2272,6 @@ brw_blorp_blit_program::clamp_tex_coords(struct brw_reg regX,
    emit_min(regY, regY, clampY1);
 }
 
-/**
- * Emit code to transform the X and Y coordinates as needed for blending
- * together the different samples in an MSAA texture.
- */
-void
-brw_blorp_blit_program::single_to_blend()
-{
-   /* When looking up samples in an MSAA texture using the SAMPLE message,
-    * Gen6 requires the texture coordinates to be odd integers (so that they
-    * correspond to the center of a 2x2 block representing the four samples
-    * that maxe up a pixel).  So we need to multiply our X and Y coordinates
-    * each by 2 and then add 1.
-    */
-   emit_shl(t1, X, brw_imm_w(1));
-   emit_shl(t2, Y, brw_imm_w(1));
-   emit_add(Xp, t1, brw_imm_w(1));
-   emit_add(Yp, t2, brw_imm_w(1));
-   SWAP_XY_AND_XPYP();
-}
-
-
-/**
- * Count the number of trailing 1 bits in the given value.  For example:
- *
- * count_trailing_one_bits(0) == 0
- * count_trailing_one_bits(7) == 3
- * count_trailing_one_bits(11) == 2
- */
-static inline int count_trailing_one_bits(unsigned value)
-{
-#ifdef HAVE___BUILTIN_CTZ
-   return __builtin_ctz(~value);
-#else
-   return _mesa_bitcount(value & ~(value + 1));
-#endif
-}
 
 
 void
@@ -1737,6 +2666,46 @@ brw_blorp_blit_program::texture_lookup(struct brw_reg dst,
 #undef S
 #undef SWAP_XY_AND_XPYP
 
+static void
+brw_blorp_get_blit_kernel(struct brw_context *brw,
+                          struct brw_blorp_params *params,
+                          const struct brw_blorp_blit_prog_key *prog_key)
+{
+   if (brw_search_cache(&brw->cache, BRW_CACHE_BLORP_PROG,
+                        prog_key, sizeof(*prog_key),
+                        &params->wm_prog_kernel, &params->wm_prog_data))
+      return;
+
+   const unsigned *program;
+   unsigned program_size;
+   struct brw_blorp_prog_data prog_data;
+
+   /* Try and compile with NIR first.  If that fails, fall back to the old
+    * method of building shaders manually.
+    */
+   nir_shader *nir = brw_blorp_build_nir_shader(brw, prog_key, &prog_data);
+   if (nir) {
+      struct brw_wm_prog_key wm_key;
+      brw_blorp_init_wm_prog_key(&wm_key);
+      wm_key.tex.compressed_multisample_layout_mask =
+         prog_key->tex_layout == INTEL_MSAA_LAYOUT_CMS;
+      wm_key.multisample_fbo = prog_key->rt_samples > 1;
+
+      program = brw_blorp_compile_nir_shader(brw, nir, &wm_key, false,
+                                             &prog_data, &program_size);
+   } else {
+      brw_blorp_blit_program prog(brw, prog_key);
+      program = prog.compile(brw, INTEL_DEBUG & DEBUG_BLORP, &program_size);
+      prog_data = prog.prog_data;
+   }
+
+   brw_upload_cache(&brw->cache, BRW_CACHE_BLORP_PROG,
+                    prog_key, sizeof(*prog_key),
+                    program, program_size,
+                    &prog_data, sizeof(prog_data),
+                    &params->wm_prog_kernel, &params->wm_prog_data);
+}
+
 void
 brw_blorp_blit_program::render_target_write()
 {
@@ -2203,19 +3172,7 @@ brw_blorp_blit_miptrees(struct brw_context *brw,
       params.src.y_offset /= 2;
    }
 
-   if (!brw_search_cache(&brw->cache, BRW_CACHE_BLORP_PROG,
-                         &wm_prog_key, sizeof(wm_prog_key),
-                         &params.wm_prog_kernel, &params.wm_prog_data)) {
-      brw_blorp_blit_program prog(brw, &wm_prog_key);
-      GLuint program_size;
-      const GLuint *program = prog.compile(brw, INTEL_DEBUG & DEBUG_BLORP,
-                                           &program_size);
-      brw_upload_cache(&brw->cache, BRW_CACHE_BLORP_PROG,
-                       &wm_prog_key, sizeof(wm_prog_key),
-                       program, program_size,
-                       &prog.prog_data, sizeof(prog.prog_data),
-                       &params.wm_prog_kernel, &params.wm_prog_data);
-   }
+   brw_blorp_get_blit_kernel(brw, &params, &wm_prog_key);
 
    params.src.swizzle = src_swizzle;