i915: Remove most of the code under gen >= 4 checks.
[mesa.git] / src / mesa / drivers / dri / i965 / brw_blorp_blit.cpp
index 47452b8d64df6748a8898a80e70a5b2f21f09de9..61403454d497ca4f62800ab2e87029126c451807 100644 (file)
@@ -22,6 +22,8 @@
  */
 
 #include "main/teximage.h"
+#include "main/fbobject.h"
+#include "main/renderbuffer.h"
 
 #include "glsl/ralloc.h"
 
@@ -32,6 +34,7 @@
 #include "brw_eu.h"
 #include "brw_state.h"
 
+#define FILE_DEBUG_FLAG DEBUG_BLORP
 
 /**
  * Helper function for handling mirror image blits.
  * If coord0 > coord1, swap them and invert the "mirror" boolean.
  */
 static inline void
-fixup_mirroring(bool &mirror, GLint &coord0, GLint &coord1)
+fixup_mirroring(bool &mirror, GLfloat &coord0, GLfloat &coord1)
 {
    if (coord0 > coord1) {
       mirror = !mirror;
-      GLint tmp = coord0;
+      GLfloat tmp = coord0;
       coord0 = coord1;
       coord1 = tmp;
    }
 }
 
 
+/**
+ * Adjust {src,dst}_x{0,1} to account for clipping and scissoring of
+ * destination coordinates.
+ *
+ * Return true if there is still blitting to do, false if all pixels got
+ * rejected by the clip and/or scissor.
+ *
+ * For clarity, the nomenclature of this function assumes we are clipping and
+ * scissoring the X coordinate; the exact same logic applies for Y
+ * coordinates.
+ *
+ * Note: this function may also be used to account for clipping of source
+ * coordinates, by swapping the roles of src and dst.
+ */
+static inline bool
+clip_or_scissor(bool mirror, GLfloat &src_x0, GLfloat &src_x1, GLfloat &dst_x0,
+                GLfloat &dst_x1, GLfloat fb_xmin, GLfloat fb_xmax)
+{
+   float scale = (float) (src_x1 - src_x0) / (dst_x1 - dst_x0);
+   /* If we are going to scissor everything away, stop. */
+   if (!(fb_xmin < fb_xmax &&
+         dst_x0 < fb_xmax &&
+         fb_xmin < dst_x1 &&
+         dst_x0 < dst_x1)) {
+      return false;
+   }
+
+   /* Clip the destination rectangle, and keep track of how many pixels we
+    * clipped off of the left and right sides of it.
+    */
+   GLint pixels_clipped_left = 0;
+   GLint pixels_clipped_right = 0;
+   if (dst_x0 < fb_xmin) {
+      pixels_clipped_left = fb_xmin - dst_x0;
+      dst_x0 = fb_xmin;
+   }
+   if (fb_xmax < dst_x1) {
+      pixels_clipped_right = dst_x1 - fb_xmax;
+      dst_x1 = fb_xmax;
+   }
+
+   /* If we are mirrored, then before applying pixels_clipped_{left,right} to
+    * the source coordinates, we need to flip them to account for the
+    * mirroring.
+    */
+   if (mirror) {
+      GLint tmp = pixels_clipped_left;
+      pixels_clipped_left = pixels_clipped_right;
+      pixels_clipped_right = tmp;
+   }
+
+   /* Adjust the source rectangle to remove the pixels corresponding to those
+    * that were clipped/scissored out of the destination rectangle.
+    */
+   src_x0 += pixels_clipped_left * scale;
+   src_x1 -= pixels_clipped_right * scale;
+
+   return true;
+}
+
+
+static struct intel_mipmap_tree *
+find_miptree(GLbitfield buffer_bit, struct intel_renderbuffer *irb)
+{
+   struct intel_mipmap_tree *mt = irb->mt;
+   if (buffer_bit == GL_STENCIL_BUFFER_BIT && mt->stencil_mt)
+      mt = mt->stencil_mt;
+   return mt;
+}
+
+void
+brw_blorp_blit_miptrees(struct intel_context *intel,
+                        struct intel_mipmap_tree *src_mt,
+                        unsigned src_level, unsigned src_layer,
+                        struct intel_mipmap_tree *dst_mt,
+                        unsigned dst_level, unsigned dst_layer,
+                        float src_x0, float src_y0,
+                        float src_x1, float src_y1,
+                        float dst_x0, float dst_y0,
+                        float dst_x1, float dst_y1,
+                        bool mirror_x, bool mirror_y)
+{
+   /* Get ready to blit.  This includes depth resolving the src and dst
+    * buffers if necessary.  Note: it's not necessary to do a color resolve on
+    * the destination buffer because we use the standard render path to render
+    * to destination color buffers, and the standard render path is
+    * fast-color-aware.
+    */
+   intel_miptree_resolve_color(intel, src_mt);
+   intel_miptree_slice_resolve_depth(intel, src_mt, src_level, src_layer);
+   intel_miptree_slice_resolve_depth(intel, dst_mt, dst_level, dst_layer);
+
+   DBG("%s from %s mt %p %d %d (%f,%f) (%f,%f)"
+       "to %s mt %p %d %d (%f,%f) (%f,%f) (flip %d,%d)\n",
+       __FUNCTION__,
+       _mesa_get_format_name(src_mt->format), src_mt,
+       src_level, src_layer, src_x0, src_y0, src_x1, src_y1,
+       _mesa_get_format_name(dst_mt->format), dst_mt,
+       dst_level, dst_layer, dst_x0, dst_y0, dst_x1, dst_y1,
+       mirror_x, mirror_y);
+
+   brw_blorp_blit_params params(brw_context(&intel->ctx),
+                                src_mt, src_level, src_layer,
+                                dst_mt, dst_level, dst_layer,
+                                src_x0, src_y0,
+                                src_x1, src_y1,
+                                dst_x0, dst_y0,
+                                dst_x1, dst_y1,
+                                mirror_x, mirror_y);
+   brw_blorp_exec(intel, &params);
+
+   intel_miptree_slice_set_needs_hiz_resolve(dst_mt, dst_level, dst_layer);
+}
+
+static void
+do_blorp_blit(struct intel_context *intel, GLbitfield buffer_bit,
+              struct intel_renderbuffer *src_irb,
+              struct intel_renderbuffer *dst_irb,
+              GLfloat srcX0, GLfloat srcY0, GLfloat srcX1, GLfloat srcY1,
+              GLfloat dstX0, GLfloat dstY0, GLfloat dstX1, GLfloat dstY1,
+              bool mirror_x, bool mirror_y)
+{
+   /* Find source/dst miptrees */
+   struct intel_mipmap_tree *src_mt = find_miptree(buffer_bit, src_irb);
+   struct intel_mipmap_tree *dst_mt = find_miptree(buffer_bit, dst_irb);
+
+   /* Do the blit */
+   brw_blorp_blit_miptrees(intel,
+                           src_mt, src_irb->mt_level, src_irb->mt_layer,
+                           dst_mt, dst_irb->mt_level, dst_irb->mt_layer,
+                           srcX0, srcY0, srcX1, srcY1,
+                           dstX0, dstY0, dstX1, dstY1,
+                           mirror_x, mirror_y);
+
+   intel_renderbuffer_set_needs_downsample(dst_irb);
+}
+
+static bool
+color_formats_match(gl_format src_format, gl_format dst_format)
+{
+   gl_format linear_src_format = _mesa_get_srgb_format_linear(src_format);
+   gl_format linear_dst_format = _mesa_get_srgb_format_linear(dst_format);
+
+   /* Normally, we require the formats to be equal.  However, we also support
+    * blitting from ARGB to XRGB (discarding alpha), and from XRGB to ARGB
+    * (overriding alpha to 1.0 via blending).
+    */
+   return linear_src_format == linear_dst_format ||
+          (linear_src_format == MESA_FORMAT_XRGB8888 &&
+           linear_dst_format == MESA_FORMAT_ARGB8888) ||
+          (linear_src_format == MESA_FORMAT_ARGB8888 &&
+           linear_dst_format == MESA_FORMAT_XRGB8888);
+}
+
+static bool
+formats_match(GLbitfield buffer_bit, struct intel_renderbuffer *src_irb,
+              struct intel_renderbuffer *dst_irb)
+{
+   /* Note: don't just check gl_renderbuffer::Format, because in some cases
+    * multiple gl_formats resolve to the same native type in the miptree (for
+    * example MESA_FORMAT_X8_Z24 and MESA_FORMAT_S8_Z24), and we can blit
+    * between those formats.
+    */
+   gl_format src_format = find_miptree(buffer_bit, src_irb)->format;
+   gl_format dst_format = find_miptree(buffer_bit, dst_irb)->format;
+
+   return color_formats_match(src_format, dst_format);
+}
+
 static bool
 try_blorp_blit(struct intel_context *intel,
-               GLint srcX0, GLint srcY0, GLint srcX1, GLint srcY1,
-               GLint dstX0, GLint dstY0, GLint dstX1, GLint dstY1,
+               GLfloat srcX0, GLfloat srcY0, GLfloat srcX1, GLfloat srcY1,
+               GLfloat dstX0, GLfloat dstY0, GLfloat dstX1, GLfloat dstY1,
                GLenum filter, GLbitfield buffer_bit)
 {
    struct gl_context *ctx = &intel->ctx;
@@ -63,132 +235,207 @@ try_blorp_blit(struct intel_context *intel,
     */
    intel_prepare_render(intel);
 
-   /* Find buffers */
    const struct gl_framebuffer *read_fb = ctx->ReadBuffer;
    const struct gl_framebuffer *draw_fb = ctx->DrawBuffer;
-   struct gl_renderbuffer *src_rb;
-   struct gl_renderbuffer *dst_rb;
+
+   /* Detect if the blit needs to be mirrored */
+   bool mirror_x = false, mirror_y = false;
+   fixup_mirroring(mirror_x, srcX0, srcX1);
+   fixup_mirroring(mirror_x, dstX0, dstX1);
+   fixup_mirroring(mirror_y, srcY0, srcY1);
+   fixup_mirroring(mirror_y, dstY0, dstY1);
+
+   /* Linear filtering is not yet implemented in blorp engine. So, fallback
+    * to other blit paths.
+    */
+   if ((srcX1 - srcX0 != dstX1 - dstX0 ||
+        srcY1 - srcY0 != dstY1 - dstY0) &&
+       filter == GL_LINEAR)
+      return false;
+
+   /* If the destination rectangle needs to be clipped or scissored, do so.
+    */
+   if (!(clip_or_scissor(mirror_x, srcX0, srcX1, dstX0, dstX1,
+                         draw_fb->_Xmin, draw_fb->_Xmax) &&
+         clip_or_scissor(mirror_y, srcY0, srcY1, dstY0, dstY1,
+                         draw_fb->_Ymin, draw_fb->_Ymax))) {
+      /* Everything got clipped/scissored away, so the blit was successful. */
+      return true;
+   }
+
+   /* If the source rectangle needs to be clipped or scissored, do so. */
+   if (!(clip_or_scissor(mirror_x, dstX0, dstX1, srcX0, srcX1,
+                         0, read_fb->Width) &&
+         clip_or_scissor(mirror_y, dstY0, dstY1, srcY0, srcY1,
+                         0, read_fb->Height))) {
+      /* Everything got clipped/scissored away, so the blit was successful. */
+      return true;
+   }
+
+   /* Account for the fact that in the system framebuffer, the origin is at
+    * the lower left.
+    */
+   if (_mesa_is_winsys_fbo(read_fb)) {
+      GLint tmp = read_fb->Height - srcY0;
+      srcY0 = read_fb->Height - srcY1;
+      srcY1 = tmp;
+      mirror_y = !mirror_y;
+   }
+   if (_mesa_is_winsys_fbo(draw_fb)) {
+      GLint tmp = draw_fb->Height - dstY0;
+      dstY0 = draw_fb->Height - dstY1;
+      dstY1 = tmp;
+      mirror_y = !mirror_y;
+   }
+
+   /* Find buffers */
+   struct intel_renderbuffer *src_irb;
+   struct intel_renderbuffer *dst_irb;
    switch (buffer_bit) {
    case GL_COLOR_BUFFER_BIT:
-      src_rb = read_fb->_ColorReadBuffer;
-      dst_rb =
-         draw_fb->Attachment[
-            draw_fb->_ColorDrawBufferIndexes[0]].Renderbuffer;
+      src_irb = intel_renderbuffer(read_fb->_ColorReadBuffer);
+      for (unsigned i = 0; i < ctx->DrawBuffer->_NumColorDrawBuffers; ++i) {
+         dst_irb = intel_renderbuffer(ctx->DrawBuffer->_ColorDrawBuffers[i]);
+         if (dst_irb && !formats_match(buffer_bit, src_irb, dst_irb))
+            return false;
+      }
+      for (unsigned i = 0; i < ctx->DrawBuffer->_NumColorDrawBuffers; ++i) {
+         dst_irb = intel_renderbuffer(ctx->DrawBuffer->_ColorDrawBuffers[i]);
+        if (dst_irb)
+            do_blorp_blit(intel, buffer_bit, src_irb, dst_irb, srcX0, srcY0,
+                          srcX1, srcY1, dstX0, dstY0, dstX1, dstY1,
+                          mirror_x, mirror_y);
+      }
       break;
    case GL_DEPTH_BUFFER_BIT:
-      src_rb = read_fb->Attachment[BUFFER_DEPTH].Renderbuffer;
-      dst_rb = draw_fb->Attachment[BUFFER_DEPTH].Renderbuffer;
+      src_irb =
+         intel_renderbuffer(read_fb->Attachment[BUFFER_DEPTH].Renderbuffer);
+      dst_irb =
+         intel_renderbuffer(draw_fb->Attachment[BUFFER_DEPTH].Renderbuffer);
+      if (!formats_match(buffer_bit, src_irb, dst_irb))
+         return false;
+      do_blorp_blit(intel, buffer_bit, src_irb, dst_irb, srcX0, srcY0,
+                    srcX1, srcY1, dstX0, dstY0, dstX1, dstY1,
+                    mirror_x, mirror_y);
       break;
    case GL_STENCIL_BUFFER_BIT:
-      src_rb = read_fb->Attachment[BUFFER_STENCIL].Renderbuffer;
-      dst_rb = draw_fb->Attachment[BUFFER_STENCIL].Renderbuffer;
+      src_irb =
+         intel_renderbuffer(read_fb->Attachment[BUFFER_STENCIL].Renderbuffer);
+      dst_irb =
+         intel_renderbuffer(draw_fb->Attachment[BUFFER_STENCIL].Renderbuffer);
+      if (!formats_match(buffer_bit, src_irb, dst_irb))
+         return false;
+      do_blorp_blit(intel, buffer_bit, src_irb, dst_irb, srcX0, srcY0,
+                    srcX1, srcY1, dstX0, dstY0, dstX1, dstY1,
+                    mirror_x, mirror_y);
       break;
    default:
       assert(false);
    }
 
-   /* Validate source */
-   if (!src_rb) return false;
+   return true;
+}
+
+bool
+brw_blorp_copytexsubimage(struct intel_context *intel,
+                          struct gl_renderbuffer *src_rb,
+                          struct gl_texture_image *dst_image,
+                          int slice,
+                          int srcX0, int srcY0,
+                          int dstX0, int dstY0,
+                          int width, int height)
+{
+   struct gl_context *ctx = &intel->ctx;
    struct intel_renderbuffer *src_irb = intel_renderbuffer(src_rb);
+   struct intel_texture_image *intel_image = intel_texture_image(dst_image);
+
+   /* Sync up the state of window system buffers.  We need to do this before
+    * we go looking at the src renderbuffer's miptree.
+    */
+   intel_prepare_render(intel);
+
    struct intel_mipmap_tree *src_mt = src_irb->mt;
-   if (!src_mt) return false;
-   if (buffer_bit == GL_STENCIL_BUFFER_BIT && src_mt->stencil_mt)
-      src_mt = src_mt->stencil_mt;
-   switch (src_mt->format) {
-   case MESA_FORMAT_ARGB8888:
-   case MESA_FORMAT_X8_Z24:
-   case MESA_FORMAT_S8:
-      break; /* Supported */
-   default:
-      /* Unsupported format.
-       *
-       * TODO: need to support all formats that are allowed as multisample
-       * render targets.
-       */
+   struct intel_mipmap_tree *dst_mt = intel_image->mt;
+
+   /* BLORP is not supported before Gen6. */
+   if (intel->gen < 6)
       return false;
-   }
 
-   /* Validate destination */
-   if (!dst_rb) return false;
-   struct intel_renderbuffer *dst_irb = intel_renderbuffer(dst_rb);
-   struct intel_mipmap_tree *dst_mt = dst_irb->mt;
-   if (!dst_mt) return false;
-   if (buffer_bit == GL_STENCIL_BUFFER_BIT && dst_mt->stencil_mt)
-      dst_mt = dst_mt->stencil_mt;
-   switch (dst_mt->format) {
-   case MESA_FORMAT_ARGB8888:
-   case MESA_FORMAT_X8_Z24:
-   case MESA_FORMAT_S8:
-      break; /* Supported */
-   default:
-      /* Unsupported format.
-       *
-       * TODO: need to support all formats that are allowed as multisample
-       * render targets.
-       */
+   if (!color_formats_match(src_mt->format, dst_mt->format)) {
       return false;
    }
 
+   /* Source clipping shouldn't be necessary, since copytexsubimage (in
+    * src/mesa/main/teximage.c) calls _mesa_clip_copytexsubimage() which
+    * takes care of it.
+    *
+    * Destination clipping shouldn't be necessary since the restrictions on
+    * glCopyTexSubImage prevent the user from specifying a destination rectangle
+    * that falls outside the bounds of the destination texture.
+    * See error_check_subtexture_dimensions().
+    */
+
+   int srcY1 = srcY0 + height;
+   int srcX1 = srcX0 + width;
+   int dstX1 = dstX0 + width;
+   int dstY1 = dstY0 + height;
+
    /* Account for the fact that in the system framebuffer, the origin is at
     * the lower left.
     */
-   if (read_fb->Name == 0) {
-      srcY0 = read_fb->Height - srcY0;
-      srcY1 = read_fb->Height - srcY1;
-   }
-   if (draw_fb->Name == 0) {
-      dstY0 = draw_fb->Height - dstY0;
-      dstY1 = draw_fb->Height - dstY1;
+   bool mirror_y = false;
+   if (_mesa_is_winsys_fbo(ctx->ReadBuffer)) {
+      GLint tmp = src_rb->Height - srcY0;
+      srcY0 = src_rb->Height - srcY1;
+      srcY1 = tmp;
+      mirror_y = true;
    }
 
-   /* Detect if the blit needs to be mirrored */
-   bool mirror_x = false, mirror_y = false;
-   fixup_mirroring(mirror_x, srcX0, srcX1);
-   fixup_mirroring(mirror_x, dstX0, dstX1);
-   fixup_mirroring(mirror_y, srcY0, srcY1);
-   fixup_mirroring(mirror_y, dstY0, dstY1);
-
-   /* Make sure width and height match */
-   GLsizei width = srcX1 - srcX0;
-   GLsizei height = srcY1 - srcY0;
-   if (width != dstX1 - dstX0) return false;
-   if (height != dstY1 - dstY0) return false;
+   brw_blorp_blit_miptrees(intel,
+                           src_mt, src_irb->mt_level, src_irb->mt_layer,
+                           dst_mt, dst_image->Level, dst_image->Face + slice,
+                           srcX0, srcY0, srcX1, srcY1,
+                           dstX0, dstY0, dstX1, dstY1,
+                           false, mirror_y);
 
-   /* Make sure width and height don't need to be clipped or scissored.
-    * TODO: support clipping and scissoring.
+   /* If we're copying to a packed depth stencil texture and the source
+    * framebuffer has separate stencil, we need to also copy the stencil data
+    * over.
     */
-   if (srcX0 < 0 || (GLuint) srcX1 > read_fb->Width) return false;
-   if (srcY0 < 0 || (GLuint) srcY1 > read_fb->Height) return false;
-   if (dstX0 < 0 || (GLuint) dstX1 > draw_fb->Width) return false;
-   if (dstY0 < 0 || (GLuint) dstY1 > draw_fb->Height) return false;
-   if (ctx->Scissor.Enabled) return false;
-
-   /* Get ready to blit.  This includes depth resolving the src and dst
-    * buffers if necessary.
-    */
-   intel_renderbuffer_resolve_depth(intel, src_irb);
-   intel_renderbuffer_resolve_depth(intel, dst_irb);
-
-   /* Do the blit */
-   brw_blorp_blit_params params(src_mt, dst_mt,
-                                srcX0, srcY0, dstX0, dstY0, dstX1, dstY1,
-                                mirror_x, mirror_y);
-   brw_blorp_exec(intel, &params);
-
-   /* Mark the dst buffer as needing a HiZ resolve if necessary. */
-   intel_renderbuffer_set_needs_hiz_resolve(dst_irb);
+   src_rb = ctx->ReadBuffer->Attachment[BUFFER_STENCIL].Renderbuffer;
+   if (_mesa_get_format_bits(dst_image->TexFormat, GL_STENCIL_BITS) > 0 &&
+       src_rb != NULL) {
+      src_irb = intel_renderbuffer(src_rb);
+      src_mt = src_irb->mt;
+
+      if (src_mt->stencil_mt)
+         src_mt = src_mt->stencil_mt;
+      if (dst_mt->stencil_mt)
+         dst_mt = dst_mt->stencil_mt;
+
+      if (src_mt != dst_mt) {
+         brw_blorp_blit_miptrees(intel,
+                                 src_mt, src_irb->mt_level, src_irb->mt_layer,
+                                 dst_mt, dst_image->Level,
+                                 dst_image->Face + slice,
+                                 srcX0, srcY0, srcX1, srcY1,
+                                 dstX0, dstY0, dstX1, dstY1,
+                                 false, mirror_y);
+      }
+   }
 
    return true;
 }
 
+
 GLbitfield
 brw_blorp_framebuffer(struct intel_context *intel,
                       GLint srcX0, GLint srcY0, GLint srcX1, GLint srcY1,
                       GLint dstX0, GLint dstY0, GLint dstX1, GLint dstY1,
                       GLbitfield mask, GLenum filter)
 {
-   /* BLORP is only supported on Gen6.  TODO: implement on Gen7. */
-   if (intel->gen != 6)
+   /* BLORP is not supported before Gen6. */
+   if (intel->gen < 6)
       return mask;
 
    static GLbitfield buffer_bits[] = {
@@ -221,6 +468,7 @@ enum sampler_message_arg
    SAMPLER_MESSAGE_ARG_U_INT,
    SAMPLER_MESSAGE_ARG_V_INT,
    SAMPLER_MESSAGE_ARG_SI_INT,
+   SAMPLER_MESSAGE_ARG_MCS_INT,
    SAMPLER_MESSAGE_ARG_ZERO_INT,
 };
 
@@ -233,62 +481,84 @@ enum sampler_message_arg
  * sample index for a multisampled surface) to a memory offset by the
  * following formulas:
  *
- *   offset = tile(tiling_format, encode_msaa(num_samples, X, Y, S))
- *   (X, Y, S) = decode_msaa(num_samples, detile(tiling_format, offset))
+ *   offset = tile(tiling_format, encode_msaa(num_samples, layout, X, Y, S))
+ *   (X, Y, S) = decode_msaa(num_samples, layout, detile(tiling_format, offset))
  *
- * For a single-sampled surface, encode_msaa() and decode_msaa are the
- * identity function:
+ * For a single-sampled surface, or for a multisampled surface using
+ * INTEL_MSAA_LAYOUT_UMS, encode_msaa() and decode_msaa are the identity
+ * function:
  *
- *   encode_msaa(1, X, Y, 0) = (X, Y)
- *   decode_msaa(1, X, Y) = (X, Y, 0)
+ *   encode_msaa(1, NONE, X, Y, 0) = (X, Y, 0)
+ *   decode_msaa(1, NONE, X, Y, 0) = (X, Y, 0)
+ *   encode_msaa(n, UMS, X, Y, S) = (X, Y, S)
+ *   decode_msaa(n, UMS, X, Y, S) = (X, Y, S)
  *
- * For a 4x multisampled surface, encode_msaa() embeds the sample number into
- * bit 1 of the X and Y coordinates:
+ * For a 4x multisampled surface using INTEL_MSAA_LAYOUT_IMS, encode_msaa()
+ * embeds the sample number into bit 1 of the X and Y coordinates:
  *
- *   encode_msaa(4, X, Y, S) = (X', 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)
- *   decode_msaa(4, X, Y) = (X', Y', S)
+ *   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
  *
+ * For an 8x multisampled surface using INTEL_MSAA_LAYOUT_IMS, encode_msaa()
+ * embeds the sample number into bits 1 and 2 of the X coordinate and bit 1 of
+ * the Y coordinate:
+ *
+ *   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)
+ *   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
+ *
  * For X tiling, tile() combines together the low-order bits of the X and Y
  * coordinates in the pattern 0byyyxxxxxxxxx, creating 4k tiles that are 512
  * bytes wide and 8 rows high:
  *
- *   tile(x_tiled, X, Y) = A
+ *   tile(x_tiled, X, Y, S) = A
  *     where A = tile_num << 12 | offset
- *           tile_num = (Y >> 3) * tile_pitch + (X' >> 9)
- *           offset = (Y & 0b111) << 9
+ *           tile_num = (Y' >> 3) * tile_pitch + (X' >> 9)
+ *           offset = (Y' & 0b111) << 9
  *                    | (X & 0b111111111)
  *           X' = X * cpp
- *   detile(x_tiled, A) = (X, Y)
+ *           Y' = Y + S * qpitch
+ *   detile(x_tiled, A) = (X, Y, S)
  *     where X = X' / cpp
- *           Y = (tile_num / tile_pitch) << 3
- *               | (A & 0b111000000000) >> 9
+ *           Y = Y' % qpitch
+ *           S = Y' / qpitch
+ *           Y' = (tile_num / tile_pitch) << 3
+ *                | (A & 0b111000000000) >> 9
  *           X' = (tile_num % tile_pitch) << 9
  *                | (A & 0b111111111)
  *
  * (In all tiling formulas, cpp is the number of bytes occupied by a single
- * sample ("chars per pixel"), and tile_pitch is the number of 4k tiles
- * required to fill the width of the surface).
+ * sample ("chars per pixel"), tile_pitch is the number of 4k tiles required
+ * to fill the width of the surface, and qpitch is the spacing (in rows)
+ * between array slices).
  *
  * For Y tiling, tile() combines together the low-order bits of the X and Y
  * coordinates in the pattern 0bxxxyyyyyxxxx, creating 4k tiles that are 128
  * bytes wide and 32 rows high:
  *
- *   tile(y_tiled, X, Y) = A
+ *   tile(y_tiled, X, Y, S) = A
  *     where A = tile_num << 12 | offset
- *           tile_num = (Y >> 5) * tile_pitch + (X' >> 7)
+ *           tile_num = (Y' >> 5) * tile_pitch + (X' >> 7)
  *           offset = (X' & 0b1110000) << 5
  *                    | (Y' & 0b11111) << 4
  *                    | (X' & 0b1111)
  *           X' = X * cpp
- *   detile(y_tiled, A) = (X, Y)
+ *           Y' = Y + S * qpitch
+ *   detile(y_tiled, A) = (X, Y, S)
  *     where X = X' / cpp
- *           Y = (tile_num / tile_pitch) << 5
- *               | (A & 0b111110000) >> 4
+ *           Y = Y' % qpitch
+ *           S = Y' / qpitch
+ *           Y' = (tile_num / tile_pitch) << 5
+ *                | (A & 0b111110000) >> 4
  *           X' = (tile_num % tile_pitch) << 7
  *                | (A & 0b111000000000) >> 5
  *                | (A & 0b1111)
@@ -296,25 +566,28 @@ enum sampler_message_arg
  * For W tiling, tile() combines together the low-order bits of the X and Y
  * coordinates in the pattern 0bxxxyyyyxyxyx, creating 4k tiles that are 64
  * bytes wide and 64 rows high (note that W tiling is only used for stencil
- * buffers, which always have cpp = 1):
+ * buffers, which always have cpp = 1 and S=0):
  *
- *   tile(w_tiled, X, Y) = A
+ *   tile(w_tiled, X, Y, S) = A
  *     where A = tile_num << 12 | offset
- *           tile_num = (Y >> 6) * tile_pitch + (X' >> 6)
+ *           tile_num = (Y' >> 6) * tile_pitch + (X' >> 6)
  *           offset = (X' & 0b111000) << 6
- *                    | (Y & 0b111100) << 3
+ *                    | (Y' & 0b111100) << 3
  *                    | (X' & 0b100) << 2
- *                    | (Y & 0b10) << 2
+ *                    | (Y' & 0b10) << 2
  *                    | (X' & 0b10) << 1
- *                    | (Y & 0b1) << 1
+ *                    | (Y' & 0b1) << 1
  *                    | (X' & 0b1)
  *           X' = X * cpp = X
- *   detile(w_tiled, A) = (X, Y)
+ *           Y' = Y + S * qpitch
+ *   detile(w_tiled, A) = (X, Y, S)
  *     where X = X' / cpp = X'
- *           Y = (tile_num / tile_pitch) << 6
- *               | (A & 0b111100000) >> 3
- *               | (A & 0b1000) >> 2
- *               | (A & 0b10) >> 1
+ *           Y = Y' % qpitch = Y'
+ *           S = Y / qpitch = 0
+ *           Y' = (tile_num / tile_pitch) << 6
+ *                | (A & 0b111100000) >> 3
+ *                | (A & 0b1000) >> 2
+ *                | (A & 0b10) >> 1
  *           X' = (tile_num % tile_pitch) << 6
  *                | (A & 0b111000000000) >> 6
  *                | (A & 0b10000) >> 2
@@ -324,13 +597,16 @@ enum sampler_message_arg
  * Finally, for a non-tiled surface, tile() simply combines together the X and
  * Y coordinates in the natural way:
  *
- *   tile(untiled, X, Y) = A
+ *   tile(untiled, X, Y, S) = A
  *     where A = Y * pitch + X'
  *           X' = X * cpp
- *   detile(untiled, A) = (X, Y)
+ *           Y' = Y + S * qpitch
+ *   detile(untiled, A) = (X, Y, S)
  *     where X = X' / cpp
- *           Y = A / pitch
+ *           Y = Y' % qpitch
+ *           S = Y' / qpitch
  *           X' = A % pitch
+ *           Y' = A / pitch
  *
  * (In these formulas, pitch is the number of bytes occupied by a single row
  * of samples).
@@ -351,18 +627,24 @@ private:
    void alloc_push_const_regs(int base_reg);
    void compute_frag_coords();
    void translate_tiling(bool old_tiled_w, bool new_tiled_w);
-   void encode_msaa(unsigned num_samples);
-   void decode_msaa(unsigned num_samples);
+   void encode_msaa(unsigned num_samples, intel_msaa_layout layout);
+   void decode_msaa(unsigned num_samples, intel_msaa_layout layout);
    void kill_if_outside_dst_rect();
    void translate_dst_to_src();
    void single_to_blend();
-   void sample();
-   void texel_fetch();
-   void expand_to_32_bits(struct brw_reg src, struct brw_reg dst);
-   void texture_lookup(GLuint msg_type, const sampler_message_arg *args,
-                       int num_args);
+   void manual_blend(unsigned num_samples);
+   void sample(struct brw_reg dst);
+   void texel_fetch(struct brw_reg dst);
+   void mcs_fetch();
+   void texture_lookup(struct brw_reg dst, GLuint msg_type,
+                       const sampler_message_arg *args, int num_args);
    void render_target_write();
 
+   /**
+    * Base-2 logarithm of the maximum number of samples that can be blended.
+    */
+   static const unsigned LOG2_MAX_BLEND_SAMPLES = 3;
+
    void *mem_ctx;
    struct brw_context *brw;
    const brw_blorp_blit_prog_key *key;
@@ -384,8 +666,15 @@ private:
       struct brw_reg offset;
    } x_transform, y_transform;
 
-   /* Data returned from texture lookup (4 vec16's) */
-   struct brw_reg Rdata;
+   /* Data read from texture (4 vec16's per array element) */
+   struct brw_reg texture_data[LOG2_MAX_BLEND_SAMPLES + 1];
+
+   /* Auxiliary storage for the contents of the MCS surface.
+    *
+    * Since the sampler always returns 8 registers worth of data, this is 8
+    * registers wide, even though we only use the first 2 registers of it.
+    */
+   struct brw_reg mcs_data;
 
    /* X coordinates.  We have two of them so that we can perform coordinate
     * transformations easily.
@@ -448,15 +737,14 @@ brw_blorp_blit_program::compile(struct brw_context *brw,
    }
 
    if (key->blend) {
-      /* We are blending, which means we'll be using a SAMPLE message, which
-       * causes the hardware to pick up the all of the samples corresponding
-       * to this pixel and average them together.  Since we'll be relying on
-       * the hardware to find all of the samples and combine them together,
+      /* 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);
    }
 
@@ -467,6 +755,16 @@ brw_blorp_blit_program::compile(struct brw_context *brw,
       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 */
    memset(&prog_data, 0, sizeof(prog_data));
    prog_data.persample_msaa_dispatch = key->persample_msaa_dispatch;
@@ -492,12 +790,13 @@ brw_blorp_blit_program::compile(struct brw_context *brw,
     * difference.
     */
    if (rt_tiled_w != key->dst_tiled_w ||
-       key->rt_samples != key->dst_samples) {
-      encode_msaa(key->rt_samples);
-      /* Now (X, Y) = detile(rt_tiling, offset) */
+       key->rt_samples != key->dst_samples ||
+       key->rt_layout != key->dst_layout) {
+      encode_msaa(key->rt_samples, key->rt_layout);
+      /* Now (X, Y, S) = detile(rt_tiling, offset) */
       translate_tiling(rt_tiled_w, key->dst_tiled_w);
-      /* Now (X, Y) = detile(dst_tiling, offset) */
-      decode_msaa(key->dst_samples);
+      /* Now (X, Y, S) = detile(dst_tiling, offset) */
+      decode_msaa(key->dst_samples, key->dst_layout);
    }
 
    /* Now (X, Y, S) = decode_msaa(dst_samples, detile(dst_tiling, offset)).
@@ -526,8 +825,14 @@ brw_blorp_blit_program::compile(struct brw_context *brw,
     * irrelevant, because we are going to fetch all samples.
     */
    if (key->blend) {
-      single_to_blend();
-      sample();
+      if (brw->intel.gen == 6) {
+         /* Gen6 hardware an automatically blend using the SAMPLE message */
+         single_to_blend();
+         sample(texture_data[0]);
+      } else {
+         /* Gen7+ hardware doesn't automaticaly blend. */
+         manual_blend(key->src_samples);
+      }
    } else {
       /* 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
@@ -540,12 +845,13 @@ brw_blorp_blit_program::compile(struct brw_context *brw,
        * the coordinates to compensate for the difference.
        */
       if (tex_tiled_w != key->src_tiled_w ||
-          key->tex_samples != key->src_samples) {
-         encode_msaa(key->src_samples);
-         /* Now (X, Y) = detile(src_tiling, offset) */
+          key->tex_samples != key->src_samples ||
+          key->tex_layout != key->src_layout) {
+         encode_msaa(key->src_samples, key->src_layout);
+         /* Now (X, Y, S) = detile(src_tiling, offset) */
          translate_tiling(key->src_tiled_w, tex_tiled_w);
-         /* Now (X, Y) = detile(tex_tiling, offset) */
-         decode_msaa(key->tex_samples);
+         /* Now (X, Y, S) = detile(tex_tiling, offset) */
+         decode_msaa(key->tex_samples, key->tex_layout);
       }
 
       /* Now (X, Y, S) = decode_msaa(tex_samples, detile(tex_tiling, offset)).
@@ -554,13 +860,21 @@ brw_blorp_blit_program::compile(struct brw_context *brw,
        * the texturing unit, will cause data to be read from the correct
        * memory location.  So we can fetch the texel now.
        */
-      texel_fetch();
+      if (key->tex_layout == INTEL_MSAA_LAYOUT_CMS)
+         mcs_fetch();
+      texel_fetch(texture_data[0]);
    }
 
    /* Finally, write the fetched (or blended) value to the render target and
     * terminate the thread.
     */
    render_target_write();
+
+   if (unlikely(INTEL_DEBUG & DEBUG_BLORP)) {
+      printf("Native code for BLORP blit:\n");
+      brw_dump_compile(&func, stdout, 0, func.next_insn_offset);
+      printf("\n");
+   }
    return brw_get_program(&func, program_size);
 }
 
@@ -570,7 +884,7 @@ brw_blorp_blit_program::alloc_push_const_regs(int base_reg)
 #define CONST_LOC(name) offsetof(brw_blorp_wm_push_constants, name)
 #define ALLOC_REG(name) \
    this->name = \
-      brw_uw1_reg(BRW_GENERAL_REGISTER_FILE, base_reg, CONST_LOC(name) / 2)
+      brw_vec1_reg(BRW_GENERAL_REGISTER_FILE, base_reg, CONST_LOC(name) / 4)
 
    ALLOC_REG(dst_x0);
    ALLOC_REG(dst_x1);
@@ -593,18 +907,33 @@ brw_blorp_blit_program::alloc_regs()
    prog_data.first_curbe_grf = reg;
    alloc_push_const_regs(reg);
    reg += BRW_BLORP_NUM_PUSH_CONST_REGS;
-   this->Rdata = vec16(brw_vec8_grf(reg, 0)); reg += 8;
+   for (unsigned i = 0; i < ARRAY_SIZE(texture_data); ++i) {
+      this->texture_data[i] =
+         retype(vec16(brw_vec8_grf(reg, 0)), key->texture_data_type);
+      reg += 8;
+   }
+   this->mcs_data =
+      retype(brw_vec8_grf(reg, 0), BRW_REGISTER_TYPE_UD); reg += 8;
+
    for (int i = 0; i < 2; ++i) {
       this->x_coords[i]
-         = vec16(retype(brw_vec8_grf(reg++, 0), BRW_REGISTER_TYPE_UW));
+         = retype(brw_vec8_grf(reg, 0), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
+      reg += 2;
       this->y_coords[i]
-         = vec16(retype(brw_vec8_grf(reg++, 0), BRW_REGISTER_TYPE_UW));
+         = retype(brw_vec8_grf(reg, 0), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
+      reg += 2;
    }
    this->xy_coord_index = 0;
    this->sample_index
-      = vec16(retype(brw_vec8_grf(reg++, 0), BRW_REGISTER_TYPE_UW));
-   this->t1 = vec16(retype(brw_vec8_grf(reg++, 0), BRW_REGISTER_TYPE_UW));
-   this->t2 = vec16(retype(brw_vec8_grf(reg++, 0), BRW_REGISTER_TYPE_UW));
+      = retype(brw_vec8_grf(reg, 0), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
+   reg += 2;
+   this->t1 = retype(brw_vec8_grf(reg, 0), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
+   reg += 2;
+   this->t2 = retype(brw_vec8_grf(reg, 0), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
+   reg += 2;
+
+   /* Make sure we didn't run out of registers */
+   assert(reg <= GEN7_MRF_HACK_START);
 
    int mrf = 2;
    this->base_mrf = mrf;
@@ -658,7 +987,8 @@ brw_blorp_blit_program::compute_frag_coords()
     * Then, we need to add the repeating sequence (0, 1, 0, 1, ...) to the
     * result, since pixels n+1 and n+3 are in the right half of the subspan.
     */
-   brw_ADD(&func, X, stride(suboffset(R1, 4), 2, 4, 0), brw_imm_v(0x10101010));
+   brw_ADD(&func, vec16(retype(X, BRW_REGISTER_TYPE_UW)),
+           stride(suboffset(R1, 4), 2, 4, 0), brw_imm_v(0x10101010));
 
    /* Similarly, Y coordinates for subspans come from R1.2[31:16] through
     * R1.5[31:16], so to get pixel Y coordinates we need to start at the 5th
@@ -668,22 +998,65 @@ brw_blorp_blit_program::compute_frag_coords()
     * And we need to add the repeating sequence (0, 0, 1, 1, ...), since
     * pixels n+2 and n+3 are in the bottom half of the subspan.
     */
-   brw_ADD(&func, Y, stride(suboffset(R1, 5), 2, 4, 0), brw_imm_v(0x11001100));
+   brw_ADD(&func, vec16(retype(Y, BRW_REGISTER_TYPE_UW)),
+           stride(suboffset(R1, 5), 2, 4, 0), brw_imm_v(0x11001100));
+
+   /* Move the coordinates to UD registers. */
+   brw_MOV(&func, vec16(Xp), retype(X, BRW_REGISTER_TYPE_UW));
+   brw_MOV(&func, vec16(Yp), retype(Y, BRW_REGISTER_TYPE_UW));
+   SWAP_XY_AND_XPYP();
 
    if (key->persample_msaa_dispatch) {
-      /* The WM will be run in MSDISPMODE_PERSAMPLE with num_samples > 0.
-       * Therefore, subspan 0 will represent sample 0, subspan 1 will
-       * represent sample 1, and so on.
-       *
-       * So we need to populate S with the sequence (0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1,
-       * 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3).  The easiest way to do this is to populate a
-       * temporary variable with the sequence (0, 1, 2, 3), and then copy from
-       * it using vstride=1, width=4, hstride=0.
-       *
-       * TODO: implement the necessary calculation for 8x multisampling.
-       */
-      brw_MOV(&func, t1, brw_imm_v(0x3210));
-      brw_MOV(&func, S, stride(t1, 1, 4, 0));
+      switch (key->rt_samples) {
+      case 4: {
+         /* The WM will be run in MSDISPMODE_PERSAMPLE with num_samples == 4.
+          * Therefore, subspan 0 will represent sample 0, subspan 1 will
+          * represent sample 1, and so on.
+          *
+          * So we need to populate S with the sequence (0, 0, 0, 0, 1, 1, 1,
+          * 1, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3).  The easiest way to do this is to
+          * populate a temporary variable with the sequence (0, 1, 2, 3), and
+          * then copy from it using vstride=1, width=4, hstride=0.
+          */
+         struct brw_reg t1_uw1 = retype(t1, BRW_REGISTER_TYPE_UW);
+         brw_MOV(&func, vec16(t1_uw1), brw_imm_v(0x3210));
+         /* Move to UD sample_index register. */
+         brw_MOV(&func, S, stride(t1_uw1, 1, 4, 0));
+         brw_MOV(&func, offset(S, 1), suboffset(stride(t1_uw1, 1, 4, 0), 2));
+         break;
+      }
+      case 8: {
+         /* The WM will be run in MSDISPMODE_PERSAMPLE with num_samples == 8.
+          * Therefore, subspan 0 will represent sample N (where N is 0 or 4),
+          * subspan 1 will represent sample 1, and so on.  We can find the
+          * value of N by looking at R0.0 bits 7:6 ("Starting Sample Pair
+          * Index") and multiplying by two (since samples are always delivered
+          * in pairs).  That is, we compute 2*((R0.0 & 0xc0) >> 6) == (R0.0 &
+          * 0xc0) >> 5.
+          *
+          * Then we need to add N to the sequence (0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 2,
+          * 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3), which we compute by populating a temporary
+          * variable with the sequence (0, 1, 2, 3), and then reading from it
+          * using vstride=1, width=4, hstride=0.
+          */
+         struct brw_reg t1_ud1 = vec1(retype(t1, BRW_REGISTER_TYPE_UD));
+         struct brw_reg t2_uw1 = retype(t2, BRW_REGISTER_TYPE_UW);
+         struct brw_reg r0_ud1 = vec1(retype(R0, BRW_REGISTER_TYPE_UD));
+         brw_AND(&func, t1_ud1, r0_ud1, brw_imm_ud(0xc0));
+         brw_SHR(&func, t1_ud1, t1_ud1, brw_imm_ud(5));
+         brw_MOV(&func, vec16(t2_uw1), brw_imm_v(0x3210));
+         brw_ADD(&func, vec16(S), retype(t1_ud1, BRW_REGISTER_TYPE_UW),
+                 stride(t2_uw1, 1, 4, 0));
+         brw_ADD(&func, offset(S, 1),
+                 retype(t1_ud1, BRW_REGISTER_TYPE_UW),
+                 suboffset(stride(t2_uw1, 1, 4, 0), 2));
+         break;
+      }
+      default:
+         assert(!"Unrecognized sample count in "
+                "brw_blorp_blit_program::compute_frag_coords()");
+         break;
+      }
       s_is_zero = false;
    } else {
       /* Either the destination surface is single-sampled, or the WM will be
@@ -700,7 +1073,7 @@ brw_blorp_blit_program::compute_frag_coords()
  *
  * This code modifies the X and Y coordinates according to the formula:
  *
- *   (X', Y') = detile(new_tiling, tile(old_tiling, X, Y))
+ *   (X', Y', S') = detile(new_tiling, tile(old_tiling, X, Y, S))
  *
  * (See brw_blorp_blit_program).
  *
@@ -713,6 +1086,12 @@ brw_blorp_blit_program::translate_tiling(bool old_tiled_w, bool new_tiled_w)
    if (old_tiled_w == new_tiled_w)
       return;
 
+   /* In the code that follows, we can safely assume that S = 0, because W
+    * tiling formats always use IMS layout.
+    */
+   assert(s_is_zero);
+
+   brw_set_compression_control(&func, BRW_COMPRESSION_COMPRESSED);
    if (new_tiled_w) {
       /* Given X and Y coordinates that describe an address using Y tiling,
        * translate to the X and Y coordinates that describe the same address
@@ -782,6 +1161,7 @@ brw_blorp_blit_program::translate_tiling(bool old_tiled_w, bool new_tiled_w)
       brw_OR(&func, Yp, t1, t2);
       SWAP_XY_AND_XPYP();
    }
+   brw_set_compression_control(&func, BRW_COMPRESSION_NONE);
 }
 
 /**
@@ -790,39 +1170,87 @@ brw_blorp_blit_program::translate_tiling(bool old_tiled_w, bool new_tiled_w)
  *
  * This code modifies the X and Y coordinates according to the formula:
  *
- *   (X', Y') = encode_msaa_4x(X, Y, S)
+ *   (X', Y', S') = encode_msaa(num_samples, IMS, X, Y, S)
  *
  * (See brw_blorp_blit_program).
  */
 void
-brw_blorp_blit_program::encode_msaa(unsigned num_samples)
+brw_blorp_blit_program::encode_msaa(unsigned num_samples,
+                                    intel_msaa_layout layout)
 {
-   if (num_samples == 0) {
-      /* No translation necessary. */
-   } else {
-      /* encode_msaa_4x(X, Y, S) = (X', Y')
-       *   where X' = (X & ~0b1) << 1 | (S & 0b1) << 1 | (X & 0b1)
-       *         Y' = (Y & ~0b1 ) << 1 | (S & 0b10) | (Y & 0b1)
+   brw_set_compression_control(&func, BRW_COMPRESSION_COMPRESSED);
+   switch (layout) {
+   case INTEL_MSAA_LAYOUT_NONE:
+      /* No translation necessary, and S should already be zero. */
+      assert(s_is_zero);
+      break;
+   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.
        */
-      brw_AND(&func, t1, X, brw_imm_uw(0xfffe)); /* X & ~0b1 */
-      if (!s_is_zero) {
-         brw_AND(&func, t2, S, brw_imm_uw(1)); /* S & 0b1 */
-         brw_OR(&func, t1, t1, t2); /* (X & ~0b1) | (S & 0b1) */
-      }
-      brw_SHL(&func, t1, t1, brw_imm_uw(1)); /* (X & ~0b1) << 1
-                                                | (S & 0b1) << 1 */
-      brw_AND(&func, t2, X, brw_imm_uw(1)); /* X & 0b1 */
-      brw_OR(&func, Xp, t1, t2);
-      brw_AND(&func, t1, Y, brw_imm_uw(0xfffe)); /* Y & ~0b1 */
-      brw_SHL(&func, t1, t1, brw_imm_uw(1)); /* (Y & ~0b1) << 1 */
-      if (!s_is_zero) {
-         brw_AND(&func, t2, S, brw_imm_uw(2)); /* S & 0b10 */
-         brw_OR(&func, t1, t1, t2); /* (Y & ~0b1) << 1 | (S & 0b10) */
+      assert(!"Bad layout in encode_msaa");
+      break;
+   case INTEL_MSAA_LAYOUT_UMS:
+      /* No translation necessary. */
+      break;
+   case INTEL_MSAA_LAYOUT_IMS:
+      switch (num_samples) {
+      case 4:
+         /* 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)
+          */
+         brw_AND(&func, t1, X, brw_imm_uw(0xfffe)); /* X & ~0b1 */
+         if (!s_is_zero) {
+            brw_AND(&func, t2, S, brw_imm_uw(1)); /* S & 0b1 */
+            brw_OR(&func, t1, t1, t2); /* (X & ~0b1) | (S & 0b1) */
+         }
+         brw_SHL(&func, t1, t1, brw_imm_uw(1)); /* (X & ~0b1) << 1
+                                                   | (S & 0b1) << 1 */
+         brw_AND(&func, t2, X, brw_imm_uw(1)); /* X & 0b1 */
+         brw_OR(&func, Xp, t1, t2);
+         brw_AND(&func, t1, Y, brw_imm_uw(0xfffe)); /* Y & ~0b1 */
+         brw_SHL(&func, t1, t1, brw_imm_uw(1)); /* (Y & ~0b1) << 1 */
+         if (!s_is_zero) {
+            brw_AND(&func, t2, S, brw_imm_uw(2)); /* S & 0b10 */
+            brw_OR(&func, t1, t1, t2); /* (Y & ~0b1) << 1 | (S & 0b10) */
+         }
+         brw_AND(&func, t2, Y, brw_imm_uw(1)); /* Y & 0b1 */
+         brw_OR(&func, Yp, t1, t2);
+         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)
+          */
+         brw_AND(&func, t1, X, brw_imm_uw(0xfffe)); /* X & ~0b1 */
+         brw_SHL(&func, t1, t1, brw_imm_uw(2)); /* (X & ~0b1) << 2 */
+         if (!s_is_zero) {
+            brw_AND(&func, t2, S, brw_imm_uw(4)); /* S & 0b100 */
+            brw_OR(&func, t1, t1, t2); /* (X & ~0b1) << 2 | (S & 0b100) */
+            brw_AND(&func, t2, S, brw_imm_uw(1)); /* S & 0b1 */
+            brw_SHL(&func, t2, t2, brw_imm_uw(1)); /* (S & 0b1) << 1 */
+            brw_OR(&func, t1, t1, t2); /* (X & ~0b1) << 2 | (S & 0b100)
+                                          | (S & 0b1) << 1 */
+         }
+         brw_AND(&func, t2, X, brw_imm_uw(1)); /* X & 0b1 */
+         brw_OR(&func, Xp, t1, t2);
+         brw_AND(&func, t1, Y, brw_imm_uw(0xfffe)); /* Y & ~0b1 */
+         brw_SHL(&func, t1, t1, brw_imm_uw(1)); /* (Y & ~0b1) << 1 */
+         if (!s_is_zero) {
+            brw_AND(&func, t2, S, brw_imm_uw(2)); /* S & 0b10 */
+            brw_OR(&func, t1, t1, t2); /* (Y & ~0b1) << 1 | (S & 0b10) */
+         }
+         brw_AND(&func, t2, Y, brw_imm_uw(1)); /* Y & 0b1 */
+         brw_OR(&func, Yp, t1, t2);
+         break;
       }
-      brw_AND(&func, t2, Y, brw_imm_uw(1));
-      brw_OR(&func, Yp, t1, t2);
       SWAP_XY_AND_XPYP();
+      s_is_zero = true;
+      break;
    }
+   brw_set_compression_control(&func, BRW_COMPRESSION_NONE);
 }
 
 /**
@@ -831,37 +1259,78 @@ brw_blorp_blit_program::encode_msaa(unsigned num_samples)
  *
  * This code modifies the X and Y coordinates according to the formula:
  *
- *   (X', Y', S) = decode_msaa(num_samples, X, Y)
+ *   (X', Y', S) = decode_msaa(num_samples, IMS, X, Y, S)
  *
  * (See brw_blorp_blit_program).
  */
 void
-brw_blorp_blit_program::decode_msaa(unsigned num_samples)
+brw_blorp_blit_program::decode_msaa(unsigned num_samples,
+                                    intel_msaa_layout layout)
 {
-   if (num_samples == 0) {
-      /* No translation necessary. */
-      s_is_zero = true;
-   } else {
-      /* decode_msaa_4x(X, Y) = (X', Y', S)
-       *   where X' = (X & ~0b11) >> 1 | (X & 0b1)
-       *         Y' = (Y & ~0b11) >> 1 | (Y & 0b1)
-       *         S = (Y & 0b10) | (X & 0b10) >> 1
+   brw_set_compression_control(&func, BRW_COMPRESSION_COMPRESSED);
+   switch (layout) {
+   case INTEL_MSAA_LAYOUT_NONE:
+      /* No translation necessary, and S should already be zero. */
+      assert(s_is_zero);
+      break;
+   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.
        */
-      brw_AND(&func, t1, X, brw_imm_uw(0xfffc)); /* X & ~0b11 */
-      brw_SHR(&func, t1, t1, brw_imm_uw(1)); /* (X & ~0b11) >> 1 */
-      brw_AND(&func, t2, X, brw_imm_uw(1)); /* X & 0b1 */
-      brw_OR(&func, Xp, t1, t2);
-      brw_AND(&func, t1, Y, brw_imm_uw(0xfffc)); /* Y & ~0b11 */
-      brw_SHR(&func, t1, t1, brw_imm_uw(1)); /* (Y & ~0b11) >> 1 */
-      brw_AND(&func, t2, Y, brw_imm_uw(1)); /* Y & 0b1 */
-      brw_OR(&func, Yp, t1, t2);
-      brw_AND(&func, t1, Y, brw_imm_uw(2)); /* Y & 0b10 */
-      brw_AND(&func, t2, X, brw_imm_uw(2)); /* X & 0b10 */
-      brw_SHR(&func, t2, t2, brw_imm_uw(1)); /* (X & 0b10) >> 1 */
-      brw_OR(&func, S, t1, t2);
+      assert(!"Bad layout in encode_msaa");
+      break;
+   case INTEL_MSAA_LAYOUT_UMS:
+      /* No translation necessary. */
+      break;
+   case INTEL_MSAA_LAYOUT_IMS:
+      assert(s_is_zero);
+      switch (num_samples) {
+      case 4:
+         /* 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
+          */
+         brw_AND(&func, t1, X, brw_imm_uw(0xfffc)); /* X & ~0b11 */
+         brw_SHR(&func, t1, t1, brw_imm_uw(1)); /* (X & ~0b11) >> 1 */
+         brw_AND(&func, t2, X, brw_imm_uw(1)); /* X & 0b1 */
+         brw_OR(&func, Xp, t1, t2);
+         brw_AND(&func, t1, Y, brw_imm_uw(0xfffc)); /* Y & ~0b11 */
+         brw_SHR(&func, t1, t1, brw_imm_uw(1)); /* (Y & ~0b11) >> 1 */
+         brw_AND(&func, t2, Y, brw_imm_uw(1)); /* Y & 0b1 */
+         brw_OR(&func, Yp, t1, t2);
+         brw_AND(&func, t1, Y, brw_imm_uw(2)); /* Y & 0b10 */
+         brw_AND(&func, t2, X, brw_imm_uw(2)); /* X & 0b10 */
+         brw_SHR(&func, t2, t2, brw_imm_uw(1)); /* (X & 0b10) >> 1 */
+         brw_OR(&func, S, t1, t2);
+         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
+          */
+         brw_AND(&func, t1, X, brw_imm_uw(0xfff8)); /* X & ~0b111 */
+         brw_SHR(&func, t1, t1, brw_imm_uw(2)); /* (X & ~0b111) >> 2 */
+         brw_AND(&func, t2, X, brw_imm_uw(1)); /* X & 0b1 */
+         brw_OR(&func, Xp, t1, t2);
+         brw_AND(&func, t1, Y, brw_imm_uw(0xfffc)); /* Y & ~0b11 */
+         brw_SHR(&func, t1, t1, brw_imm_uw(1)); /* (Y & ~0b11) >> 1 */
+         brw_AND(&func, t2, Y, brw_imm_uw(1)); /* Y & 0b1 */
+         brw_OR(&func, Yp, t1, t2);
+         brw_AND(&func, t1, X, brw_imm_uw(4)); /* X & 0b100 */
+         brw_AND(&func, t2, Y, brw_imm_uw(2)); /* Y & 0b10 */
+         brw_OR(&func, t1, t1, t2); /* (X & 0b100) | (Y & 0b10) */
+         brw_AND(&func, t2, X, brw_imm_uw(2)); /* X & 0b10 */
+         brw_SHR(&func, t2, t2, brw_imm_uw(1)); /* (X & 0b10) >> 1 */
+         brw_OR(&func, S, t1, t2);
+         break;
+      }
       s_is_zero = false;
       SWAP_XY_AND_XPYP();
+      break;
    }
+   brw_set_compression_control(&func, BRW_COMPRESSION_NONE);
 }
 
 /**
@@ -872,14 +1341,14 @@ brw_blorp_blit_program::decode_msaa(unsigned num_samples)
 void
 brw_blorp_blit_program::kill_if_outside_dst_rect()
 {
-   struct brw_reg f0 = brw_flag_reg();
+   struct brw_reg f0 = brw_flag_reg(0, 0);
    struct brw_reg g1 = retype(brw_vec1_grf(1, 7), BRW_REGISTER_TYPE_UW);
-   struct brw_reg null16 = vec16(retype(brw_null_reg(), BRW_REGISTER_TYPE_UW));
+   struct brw_reg null32 = vec16(retype(brw_null_reg(), BRW_REGISTER_TYPE_UD));
 
-   brw_CMP(&func, null16, BRW_CONDITIONAL_GE, X, dst_x0);
-   brw_CMP(&func, null16, BRW_CONDITIONAL_GE, Y, dst_y0);
-   brw_CMP(&func, null16, BRW_CONDITIONAL_L, X, dst_x1);
-   brw_CMP(&func, null16, BRW_CONDITIONAL_L, Y, dst_y1);
+   brw_CMP(&func, null32, BRW_CONDITIONAL_GE, X, dst_x0);
+   brw_CMP(&func, null32, BRW_CONDITIONAL_GE, Y, dst_y0);
+   brw_CMP(&func, null32, BRW_CONDITIONAL_L, X, dst_x1);
+   brw_CMP(&func, null32, BRW_CONDITIONAL_L, Y, dst_y1);
 
    brw_set_predicate_control(&func, BRW_PREDICATE_NONE);
    brw_push_insn_state(&func);
@@ -895,11 +1364,27 @@ brw_blorp_blit_program::kill_if_outside_dst_rect()
 void
 brw_blorp_blit_program::translate_dst_to_src()
 {
-   brw_MUL(&func, Xp, X, x_transform.multiplier);
-   brw_MUL(&func, Yp, Y, y_transform.multiplier);
-   brw_ADD(&func, Xp, Xp, x_transform.offset);
-   brw_ADD(&func, Yp, Yp, y_transform.offset);
+   struct brw_reg X_f = retype(X, BRW_REGISTER_TYPE_F);
+   struct brw_reg Y_f = retype(Y, BRW_REGISTER_TYPE_F);
+   struct brw_reg Xp_f = retype(Xp, BRW_REGISTER_TYPE_F);
+   struct brw_reg Yp_f = retype(Yp, BRW_REGISTER_TYPE_F);
+
+   brw_set_compression_control(&func, BRW_COMPRESSION_COMPRESSED);
+   /* Move the UD coordinates to float registers. */
+   brw_MOV(&func, Xp_f, X);
+   brw_MOV(&func, Yp_f, Y);
+   /* Scale and offset */
+   brw_MUL(&func, X_f, Xp_f, x_transform.multiplier);
+   brw_MUL(&func, Y_f, Yp_f, y_transform.multiplier);
+   brw_ADD(&func, X_f, X_f, x_transform.offset);
+   brw_ADD(&func, Y_f, Y_f, y_transform.offset);
+   /* Round the float coordinates down to nearest integer by moving to
+    * UD registers.
+    */
+   brw_MOV(&func, Xp, X_f);
+   brw_MOV(&func, Yp, Y_f);
    SWAP_XY_AND_XPYP();
+   brw_set_compression_control(&func, BRW_COMPRESSION_NONE);
 }
 
 /**
@@ -915,26 +1400,152 @@ brw_blorp_blit_program::single_to_blend()
     * that maxe up a pixel).  So we need to multiply our X and Y coordinates
     * each by 2 and then add 1.
     */
+   brw_set_compression_control(&func, BRW_COMPRESSION_COMPRESSED);
    brw_SHL(&func, t1, X, brw_imm_w(1));
    brw_SHL(&func, t2, Y, brw_imm_w(1));
    brw_ADD(&func, Xp, t1, brw_imm_w(1));
    brw_ADD(&func, Yp, t2, brw_imm_w(1));
+   brw_set_compression_control(&func, BRW_COMPRESSION_NONE);
    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
+ */
+inline int count_trailing_one_bits(unsigned value)
+{
+#if defined(__GNUC__) && ((__GNUC__ * 100 + __GNUC_MINOR__) >= 304) /* gcc 3.4 or later */
+   return __builtin_ctz(~value);
+#else
+   return _mesa_bitcount(value & ~(value + 1));
+#endif
+}
+
+
+void
+brw_blorp_blit_program::manual_blend(unsigned num_samples)
+{
+   if (key->tex_layout == INTEL_MSAA_LAYOUT_CMS)
+      mcs_fetch();
+
+   /* 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.
+    */
+   typedef struct brw_instruction *(*brw_op2_ptr)(struct brw_compile *,
+                                                  struct brw_reg,
+                                                  struct brw_reg,
+                                                  struct brw_reg);
+   brw_op2_ptr combine_op =
+      key->texture_data_type == BRW_REGISTER_TYPE_F ? brw_ADD : brw_AVG;
+   unsigned stack_depth = 0;
+   for (unsigned i = 0; i < num_samples; ++i) {
+      assert(stack_depth == _mesa_bitcount(i)); /* Loop invariant */
+
+      /* Push sample i onto the stack */
+      assert(stack_depth < ARRAY_SIZE(texture_data));
+      if (i == 0) {
+         s_is_zero = true;
+      } else {
+         s_is_zero = false;
+         brw_MOV(&func, vec16(S), brw_imm_ud(i));
+      }
+      texel_fetch(texture_data[stack_depth++]);
+
+      if (i == 0 && key->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.
+          */
+         brw_CMP(&func, vec16(brw_null_reg()), BRW_CONDITIONAL_NZ,
+                 mcs_data, brw_imm_ud(0));
+         brw_IF(&func, BRW_EXECUTE_16);
+      }
+
+      /* Do count_trailing_one_bits(i) times */
+      for (int j = count_trailing_one_bits(i); j-- > 0; ) {
+         assert(stack_depth >= 2);
+         --stack_depth;
+
+         /* TODO: should use a smaller loop bound for non_RGBA formats */
+         for (int k = 0; k < 4; ++k) {
+            combine_op(&func, offset(texture_data[stack_depth - 1], 2*k),
+                       offset(vec8(texture_data[stack_depth - 1]), 2*k),
+                       offset(vec8(texture_data[stack_depth]), 2*k));
+         }
+      }
+   }
+
+   /* We should have just 1 sample on the stack now. */
+   assert(stack_depth == 1);
+
+   if (key->texture_data_type == BRW_REGISTER_TYPE_F) {
+      /* Scale the result down by a factor of num_samples */
+      /* TODO: should use a smaller loop bound for non-RGBA formats */
+      for (int j = 0; j < 4; ++j) {
+         brw_MUL(&func, offset(texture_data[0], 2*j),
+                 offset(vec8(texture_data[0]), 2*j),
+                 brw_imm_f(1.0/num_samples));
+      }
+   }
+
+   if (key->tex_layout == INTEL_MSAA_LAYOUT_CMS)
+      brw_ENDIF(&func);
+}
+
 /**
  * Emit code to look up a value in the texture using the SAMPLE message (which
  * does blending of MSAA surfaces).
  */
 void
-brw_blorp_blit_program::sample()
+brw_blorp_blit_program::sample(struct brw_reg dst)
 {
    static const sampler_message_arg args[2] = {
       SAMPLER_MESSAGE_ARG_U_FLOAT,
       SAMPLER_MESSAGE_ARG_V_FLOAT
    };
 
-   texture_lookup(GEN5_SAMPLER_MESSAGE_SAMPLE, args, ARRAY_SIZE(args));
+   texture_lookup(dst, GEN5_SAMPLER_MESSAGE_SAMPLE, args, ARRAY_SIZE(args));
 }
 
 /**
@@ -942,7 +1553,7 @@ brw_blorp_blit_program::sample()
  * (which does a simple texel fetch).
  */
 void
-brw_blorp_blit_program::texel_fetch()
+brw_blorp_blit_program::texel_fetch(struct brw_reg dst)
 {
    static const sampler_message_arg gen6_args[5] = {
       SAMPLER_MESSAGE_ARG_U_INT,
@@ -961,20 +1572,44 @@ brw_blorp_blit_program::texel_fetch()
       SAMPLER_MESSAGE_ARG_U_INT,
       SAMPLER_MESSAGE_ARG_V_INT
    };
+   static const sampler_message_arg gen7_ld2dms_args[4] = {
+      SAMPLER_MESSAGE_ARG_SI_INT,
+      SAMPLER_MESSAGE_ARG_MCS_INT,
+      SAMPLER_MESSAGE_ARG_U_INT,
+      SAMPLER_MESSAGE_ARG_V_INT
+   };
 
    switch (brw->intel.gen) {
    case 6:
-      texture_lookup(GEN5_SAMPLER_MESSAGE_SAMPLE_LD, gen6_args,
+      texture_lookup(dst, GEN5_SAMPLER_MESSAGE_SAMPLE_LD, gen6_args,
                      s_is_zero ? 2 : 5);
       break;
    case 7:
-      if (key->tex_samples > 0) {
-         texture_lookup(GEN7_SAMPLER_MESSAGE_SAMPLE_LD2DSS,
+      switch (key->tex_layout) {
+      case INTEL_MSAA_LAYOUT_IMS:
+         /* From the Ivy Bridge PRM, Vol4 Part1 p72 (Multisampled Surface Storage
+          * Format):
+          *
+          *     If this field is MSFMT_DEPTH_STENCIL
+          *     [a.k.a. INTEL_MSAA_LAYOUT_IMS], the only sampling engine
+          *     messages allowed are "ld2dms", "resinfo", and "sampleinfo".
+          *
+          * So fall through to emit the same message as we use for
+          * INTEL_MSAA_LAYOUT_CMS.
+          */
+      case INTEL_MSAA_LAYOUT_CMS:
+         texture_lookup(dst, GEN7_SAMPLER_MESSAGE_SAMPLE_LD2DMS,
+                        gen7_ld2dms_args, ARRAY_SIZE(gen7_ld2dms_args));
+         break;
+      case INTEL_MSAA_LAYOUT_UMS:
+         texture_lookup(dst, GEN7_SAMPLER_MESSAGE_SAMPLE_LD2DSS,
                         gen7_ld2dss_args, ARRAY_SIZE(gen7_ld2dss_args));
-      } else {
+         break;
+      case INTEL_MSAA_LAYOUT_NONE:
          assert(s_is_zero);
-         texture_lookup(GEN5_SAMPLER_MESSAGE_SAMPLE_LD, gen7_ld_args,
+         texture_lookup(dst, GEN5_SAMPLER_MESSAGE_SAMPLE_LD, gen7_ld_args,
                         ARRAY_SIZE(gen7_ld_args));
+         break;
       }
       break;
    default:
@@ -984,17 +1619,19 @@ brw_blorp_blit_program::texel_fetch()
 }
 
 void
-brw_blorp_blit_program::expand_to_32_bits(struct brw_reg src,
-                                          struct brw_reg dst)
+brw_blorp_blit_program::mcs_fetch()
 {
-   brw_MOV(&func, vec8(dst), vec8(src));
-   brw_set_compression_control(&func, BRW_COMPRESSION_2NDHALF);
-   brw_MOV(&func, offset(vec8(dst), 1), suboffset(vec8(src), 8));
-   brw_set_compression_control(&func, BRW_COMPRESSION_NONE);
+   static const sampler_message_arg gen7_ld_mcs_args[2] = {
+      SAMPLER_MESSAGE_ARG_U_INT,
+      SAMPLER_MESSAGE_ARG_V_INT
+   };
+   texture_lookup(vec16(mcs_data), GEN7_SAMPLER_MESSAGE_SAMPLE_LD_MCS,
+                  gen7_ld_mcs_args, ARRAY_SIZE(gen7_ld_mcs_args));
 }
 
 void
-brw_blorp_blit_program::texture_lookup(GLuint msg_type,
+brw_blorp_blit_program::texture_lookup(struct brw_reg dst,
+                                       GLuint msg_type,
                                        const sampler_message_arg *args,
                                        int num_args)
 {
@@ -1003,16 +1640,16 @@ brw_blorp_blit_program::texture_lookup(GLuint msg_type,
    for (int arg = 0; arg < num_args; ++arg) {
       switch (args[arg]) {
       case SAMPLER_MESSAGE_ARG_U_FLOAT:
-         expand_to_32_bits(X, retype(mrf, BRW_REGISTER_TYPE_F));
+         brw_MOV(&func, retype(mrf, BRW_REGISTER_TYPE_F), X);
          break;
       case SAMPLER_MESSAGE_ARG_V_FLOAT:
-         expand_to_32_bits(Y, retype(mrf, BRW_REGISTER_TYPE_F));
+         brw_MOV(&func, retype(mrf, BRW_REGISTER_TYPE_F), Y);
          break;
       case SAMPLER_MESSAGE_ARG_U_INT:
-         expand_to_32_bits(X, mrf);
+         brw_MOV(&func, mrf, X);
          break;
       case SAMPLER_MESSAGE_ARG_V_INT:
-         expand_to_32_bits(Y, mrf);
+         brw_MOV(&func, mrf, Y);
          break;
       case SAMPLER_MESSAGE_ARG_SI_INT:
          /* Note: on Gen7, this code may be reached with s_is_zero==true
@@ -1023,7 +1660,25 @@ brw_blorp_blit_program::texture_lookup(GLuint msg_type,
          if (s_is_zero)
             brw_MOV(&func, mrf, brw_imm_ud(0));
          else
-            expand_to_32_bits(S, mrf);
+            brw_MOV(&func, mrf, S);
+         break;
+      case SAMPLER_MESSAGE_ARG_MCS_INT:
+         switch (key->tex_layout) {
+         case INTEL_MSAA_LAYOUT_CMS:
+            brw_MOV(&func, mrf, mcs_data);
+            break;
+         case INTEL_MSAA_LAYOUT_IMS:
+            /* When sampling from an IMS surface, MCS data is not relevant,
+             * and the hardware ignores it.  So don't bother populating it.
+             */
+            break;
+         default:
+            /* We shouldn't be trying to send MCS data with any other
+             * layouts.
+             */
+            assert (!"Unsupported layout for MCS data");
+            break;
+         }
          break;
       case SAMPLER_MESSAGE_ARG_ZERO_INT:
          brw_MOV(&func, mrf, brw_imm_ud(0));
@@ -1033,12 +1688,11 @@ brw_blorp_blit_program::texture_lookup(GLuint msg_type,
    }
 
    brw_SAMPLE(&func,
-              retype(Rdata, BRW_REGISTER_TYPE_UW) /* dest */,
+              retype(dst, BRW_REGISTER_TYPE_F) /* dest */,
               base_mrf /* msg_reg_nr */,
               brw_message_reg(base_mrf) /* src0 */,
               BRW_BLORP_TEXTURE_BINDING_TABLE_INDEX,
               0 /* sampler */,
-              WRITEMASK_XYZW,
               msg_type,
               8 /* response_length.  TODO: should be smaller for non-RGBA formats? */,
               mrf.nr - base_mrf /* msg_length */,
@@ -1057,7 +1711,8 @@ brw_blorp_blit_program::texture_lookup(GLuint msg_type,
 void
 brw_blorp_blit_program::render_target_write()
 {
-   struct brw_reg mrf_rt_write = vec16(brw_message_reg(base_mrf));
+   struct brw_reg mrf_rt_write =
+      retype(vec16(brw_message_reg(base_mrf)), key->texture_data_type);
    int mrf_offset = 0;
 
    /* If we may have killed pixels, then we need to send R0 and R1 in a header
@@ -1074,7 +1729,8 @@ brw_blorp_blit_program::render_target_write()
    /* Copy texture data to MRFs */
    for (int i = 0; i < 4; ++i) {
       /* E.g. mov(16) m2.0<1>:f r2.0<8;8,1>:f { Align1, H1 } */
-      brw_MOV(&func, offset(mrf_rt_write, mrf_offset), offset(vec8(Rdata), 2*i));
+      brw_MOV(&func, offset(mrf_rt_write, mrf_offset),
+              offset(vec8(texture_data[0]), 2*i));
       mrf_offset += 2;
    }
 
@@ -1093,43 +1749,121 @@ brw_blorp_blit_program::render_target_write()
 
 
 void
-brw_blorp_coord_transform_params::setup(GLuint src0, GLuint dst0, GLuint dst1,
+brw_blorp_coord_transform_params::setup(GLfloat src0, GLfloat src1,
+                                        GLfloat dst0, GLfloat dst1,
                                         bool mirror)
 {
+   float scale = (src1 - src0) / (dst1 - dst0);
    if (!mirror) {
       /* When not mirroring a coordinate (say, X), we need:
-       *   x' - src_x0 = x - dst_x0
+       *   src_x - src_x0 = (dst_x - dst_x0 + 0.5) * scale
        * Therefore:
-       *   x' = 1*x + (src_x0 - dst_x0)
+       *   src_x = src_x0 + (dst_x - dst_x0 + 0.5) * scale
+       *
+       * blorp program uses "round toward zero" to convert the
+       * transformed floating point coordinates to integer coordinates,
+       * whereas the behaviour we actually want is "round to nearest",
+       * so 0.5 provides the necessary correction.
        */
-      multiplier = 1;
-      offset = src0 - dst0;
+      multiplier = scale;
+      offset = src0 + (-dst0 + 0.5) * scale;
    } else {
       /* When mirroring X we need:
-       *   x' - src_x0 = dst_x1 - x - 1
+       *   src_x - src_x0 = dst_x1 - dst_x - 0.5
        * Therefore:
-       *   x' = -1*x + (src_x0 + dst_x1 - 1)
+       *   src_x = src_x0 + (dst_x1 -dst_x - 0.5) * scale
+       */
+      multiplier = -scale;
+      offset = src0 + (dst1 - 0.5) * scale;
+   }
+}
+
+
+/**
+ * Determine which MSAA layout the GPU pipeline should be configured for,
+ * based on the chip generation, the number of samples, and the true layout of
+ * the image in memory.
+ */
+inline intel_msaa_layout
+compute_msaa_layout_for_pipeline(struct brw_context *brw, unsigned num_samples,
+                                 intel_msaa_layout true_layout)
+{
+   if (num_samples <= 1) {
+      /* When configuring the GPU for non-MSAA, we can still accommodate IMS
+       * format buffers, by transforming coordinates appropriately.
        */
-      multiplier = -1;
-      offset = src0 + dst1 - 1;
+      assert(true_layout == INTEL_MSAA_LAYOUT_NONE ||
+             true_layout == INTEL_MSAA_LAYOUT_IMS);
+      return INTEL_MSAA_LAYOUT_NONE;
+   } else {
+      assert(true_layout != INTEL_MSAA_LAYOUT_NONE);
+   }
+
+   /* Prior to Gen7, all MSAA surfaces use IMS layout. */
+   if (brw->intel.gen == 6) {
+      assert(true_layout == INTEL_MSAA_LAYOUT_IMS);
    }
+
+   return true_layout;
 }
 
 
-brw_blorp_blit_params::brw_blorp_blit_params(struct intel_mipmap_tree *src_mt,
+brw_blorp_blit_params::brw_blorp_blit_params(struct brw_context *brw,
+                                             struct intel_mipmap_tree *src_mt,
+                                             unsigned src_level, unsigned src_layer,
                                              struct intel_mipmap_tree *dst_mt,
-                                             GLuint src_x0, GLuint src_y0,
-                                             GLuint dst_x0, GLuint dst_y0,
-                                             GLuint dst_x1, GLuint dst_y1,
+                                             unsigned dst_level, unsigned dst_layer,
+                                             GLfloat src_x0, GLfloat src_y0,
+                                             GLfloat src_x1, GLfloat src_y1,
+                                             GLfloat dst_x0, GLfloat dst_y0,
+                                             GLfloat dst_x1, GLfloat dst_y1,
                                              bool mirror_x, bool mirror_y)
 {
-   src.set(src_mt, 0, 0);
-   dst.set(dst_mt, 0, 0);
+   src.set(brw, src_mt, src_level, src_layer);
+   dst.set(brw, dst_mt, dst_level, dst_layer);
+
+   src.brw_surfaceformat = dst.brw_surfaceformat;
 
    use_wm_prog = true;
    memset(&wm_prog_key, 0, sizeof(wm_prog_key));
 
-   if (dst.map_stencil_as_y_tiled && dst.num_samples > 0) {
+   /* texture_data_type indicates the register type that should be used to
+    * manipulate texture data.
+    */
+   switch (_mesa_get_format_datatype(src_mt->format)) {
+   case GL_UNSIGNED_NORMALIZED:
+   case GL_SIGNED_NORMALIZED:
+   case GL_FLOAT:
+      wm_prog_key.texture_data_type = BRW_REGISTER_TYPE_F;
+      break;
+   case GL_UNSIGNED_INT:
+      if (src_mt->format == MESA_FORMAT_S8) {
+         /* We process stencil as though it's an unsigned normalized color */
+         wm_prog_key.texture_data_type = BRW_REGISTER_TYPE_F;
+      } else {
+         wm_prog_key.texture_data_type = BRW_REGISTER_TYPE_UD;
+      }
+      break;
+   case GL_INT:
+      wm_prog_key.texture_data_type = BRW_REGISTER_TYPE_D;
+      break;
+   default:
+      assert(!"Unrecognized blorp format");
+      break;
+   }
+
+   if (brw->intel.gen > 6) {
+      /* Gen7's rendering hardware only supports the IMS layout for depth and
+       * stencil render targets.  Blorp always maps its destination surface as
+       * a color render target (even if it's actually a depth or stencil
+       * buffer).  So if the destination is IMS, we'll have to map it as a
+       * single-sampled texture and interleave the samples ourselves.
+       */
+      if (dst_mt->msaa_layout == INTEL_MSAA_LAYOUT_IMS)
+         dst.num_samples = 0;
+   }
+
+   if (dst.map_stencil_as_y_tiled && dst.num_samples > 1) {
       /* If the destination surface is a W-tiled multisampled stencil buffer
        * that we're mapping as Y tiled, then we need to arrange for the WM
        * program to run once per sample rather than once per pixel, because
@@ -1139,7 +1873,7 @@ brw_blorp_blit_params::brw_blorp_blit_params(struct intel_mipmap_tree *src_mt,
       wm_prog_key.persample_msaa_dispatch = true;
    }
 
-   if (src.num_samples > 0 && dst.num_samples > 0) {
+   if (src.num_samples > 0 && dst.num_samples > 1) {
       /* We are blitting from a multisample buffer to a multisample buffer, so
        * we must preserve samples within a pixel.  This means we have to
        * arrange for the WM program to run once per sample rather than once
@@ -1156,7 +1890,7 @@ brw_blorp_blit_params::brw_blorp_blit_params(struct intel_mipmap_tree *src_mt,
    GLenum base_format = _mesa_get_format_base_format(src_mt->format);
    if (base_format != GL_DEPTH_COMPONENT && /* TODO: what about depth/stencil? */
        base_format != GL_STENCIL_INDEX &&
-       src_mt->num_samples > 0 && dst_mt->num_samples == 0) {
+       src_mt->num_samples > 1 && dst_mt->num_samples <= 1) {
       /* We are downsampling a color buffer, so blend. */
       wm_prog_key.blend = true;
    }
@@ -1171,16 +1905,30 @@ brw_blorp_blit_params::brw_blorp_blit_params(struct intel_mipmap_tree *src_mt,
    wm_prog_key.tex_samples = src.num_samples;
    wm_prog_key.rt_samples  = dst.num_samples;
 
+   /* tex_layout and rt_layout indicate the MSAA layout the GPU pipeline will
+    * use to access the source and destination surfaces.
+    */
+   wm_prog_key.tex_layout =
+      compute_msaa_layout_for_pipeline(brw, src.num_samples, src.msaa_layout);
+   wm_prog_key.rt_layout =
+      compute_msaa_layout_for_pipeline(brw, dst.num_samples, dst.msaa_layout);
+
+   /* src_layout and dst_layout indicate the true MSAA layout used by src and
+    * dst.
+    */
+   wm_prog_key.src_layout = src_mt->msaa_layout;
+   wm_prog_key.dst_layout = dst_mt->msaa_layout;
+
    wm_prog_key.src_tiled_w = src.map_stencil_as_y_tiled;
    wm_prog_key.dst_tiled_w = dst.map_stencil_as_y_tiled;
    x0 = wm_push_consts.dst_x0 = dst_x0;
    y0 = wm_push_consts.dst_y0 = dst_y0;
    x1 = wm_push_consts.dst_x1 = dst_x1;
    y1 = wm_push_consts.dst_y1 = dst_y1;
-   wm_push_consts.x_transform.setup(src_x0, dst_x0, dst_x1, mirror_x);
-   wm_push_consts.y_transform.setup(src_y0, dst_y0, dst_y1, mirror_y);
+   wm_push_consts.x_transform.setup(src_x0, src_x1, dst_x0, dst_x1, mirror_x);
+   wm_push_consts.y_transform.setup(src_y0, src_y1, dst_y0, dst_y1, mirror_y);
 
-   if (dst.num_samples == 0 && dst_mt->num_samples > 0) {
+   if (dst.num_samples <= 1 && dst_mt->num_samples > 1) {
       /* We must expand the rectangle we send through the rendering pipeline,
        * to account for the fact that we are mapping the destination region as
        * single-sampled when it is in fact multisampled.  We must also align
@@ -1188,39 +1936,107 @@ brw_blorp_blit_params::brw_blorp_blit_params(struct intel_mipmap_tree *src_mt,
        * differences between multisampled and single-sampled surface formats
        * will mean that pixels are scrambled within the multisampling pattern.
        * TODO: what if this makes the coordinates too large?
+       *
+       * Note: this only works if the destination surface uses the IMS layout.
+       * If it's UMS, then we have no choice but to set up the rendering
+       * pipeline as multisampled.
        */
-      x0 = (x0 * 2) & ~3;
-      y0 = (y0 * 2) & ~3;
-      x1 = ALIGN(x1 * 2, 4);
-      y1 = ALIGN(y1 * 2, 4);
+      assert(dst_mt->msaa_layout == INTEL_MSAA_LAYOUT_IMS);
+      switch (dst_mt->num_samples) {
+      case 4:
+         x0 = ROUND_DOWN_TO(x0 * 2, 4);
+         y0 = ROUND_DOWN_TO(y0 * 2, 4);
+         x1 = ALIGN(x1 * 2, 4);
+         y1 = ALIGN(y1 * 2, 4);
+         break;
+      case 8:
+         x0 = ROUND_DOWN_TO(x0 * 4, 8);
+         y0 = ROUND_DOWN_TO(y0 * 2, 4);
+         x1 = ALIGN(x1 * 4, 8);
+         y1 = ALIGN(y1 * 2, 4);
+         break;
+      default:
+         assert(!"Unrecognized sample count in brw_blorp_blit_params ctor");
+         break;
+      }
       wm_prog_key.use_kill = true;
    }
 
    if (dst.map_stencil_as_y_tiled) {
-      /* We must modify the rectangle we send through the rendering pipeline,
-       * to account for the fact that we are mapping it as Y-tiled when it is
-       * in fact W-tiled.  Y tiles have dimensions 128x32 whereas W tiles have
-       * dimensions 64x64.  We must also align it to a multiple of the tile
-       * size, because the differences between W and Y tiling formats will
-       * mean that pixels are scrambled within the tile.
+      /* We must modify the rectangle we send through the rendering pipeline
+       * (and the size and x/y offset of the destination surface), to account
+       * for the fact that we are mapping it as Y-tiled when it is in fact
+       * W-tiled.
        *
-       * Note: if the destination surface configured as an MSAA surface, then
-       * the effective tile size we need to align it to is smaller, because
-       * each pixel covers a 2x2 or a 4x2 block of samples.
+       * Both Y tiling and W tiling can be understood as organizations of
+       * 32-byte sub-tiles; within each 32-byte sub-tile, the layout of pixels
+       * is different, but the layout of the 32-byte sub-tiles within the 4k
+       * tile is the same (8 sub-tiles across by 16 sub-tiles down, in
+       * column-major order).  In Y tiling, the sub-tiles are 16 bytes wide
+       * and 2 rows high; in W tiling, they are 8 bytes wide and 4 rows high.
        *
-       * TODO: what if this makes the coordinates too large?
+       * Therefore, to account for the layout differences within the 32-byte
+       * sub-tiles, we must expand the rectangle so the X coordinates of its
+       * edges are multiples of 8 (the W sub-tile width), and its Y
+       * coordinates of its edges are multiples of 4 (the W sub-tile height).
+       * Then we need to scale the X and Y coordinates of the rectangle to
+       * account for the differences in aspect ratio between the Y and W
+       * sub-tiles.  We need to modify the layer width and height similarly.
+       *
+       * A correction needs to be applied when MSAA is in use: since
+       * INTEL_MSAA_LAYOUT_IMS uses an interleaving pattern whose height is 4,
+       * we need to align the Y coordinates to multiples of 8, so that when
+       * they are divided by two they are still multiples of 4.
+       *
+       * Note: Since the x/y offset of the surface will be applied using the
+       * SURFACE_STATE command packet, it will be invisible to the swizzling
+       * code in the shader; therefore it needs to be in a multiple of the
+       * 32-byte sub-tile size.  Fortunately it is, since the sub-tile is 8
+       * pixels wide and 4 pixels high (when viewed as a W-tiled stencil
+       * buffer), and the miplevel alignment used for stencil buffers is 8
+       * pixels horizontally and either 4 or 8 pixels vertically (see
+       * intel_horizontal_texture_alignment_unit() and
+       * intel_vertical_texture_alignment_unit()).
+       *
+       * Note: Also, since the SURFACE_STATE command packet can only apply
+       * offsets that are multiples of 4 pixels horizontally and 2 pixels
+       * vertically, it is important that the offsets will be multiples of
+       * these sizes after they are converted into Y-tiled coordinates.
+       * Fortunately they will be, since we know from above that the offsets
+       * are a multiple of the 32-byte sub-tile size, and in Y-tiled
+       * coordinates the sub-tile is 16 pixels wide and 2 pixels high.
+       *
+       * TODO: what if this makes the coordinates (or the texture size) too
+       * large?
        */
-      unsigned x_align = 64, y_align = 64;
-      if (dst_mt->num_samples > 0) {
-         x_align /= (dst_mt->num_samples == 4 ? 2 : 4);
-         y_align /= 2;
-      }
-      x0 = (x0 & ~(x_align - 1)) * 2;
-      y0 = (y0 & ~(y_align - 1)) / 2;
+      const unsigned x_align = 8, y_align = dst.num_samples != 0 ? 8 : 4;
+      x0 = ROUND_DOWN_TO(x0, x_align) * 2;
+      y0 = ROUND_DOWN_TO(y0, y_align) / 2;
       x1 = ALIGN(x1, x_align) * 2;
       y1 = ALIGN(y1, y_align) / 2;
+      dst.width = ALIGN(dst.width, x_align) * 2;
+      dst.height = ALIGN(dst.height, y_align) / 2;
+      dst.x_offset *= 2;
+      dst.y_offset /= 2;
       wm_prog_key.use_kill = true;
    }
+
+   if (src.map_stencil_as_y_tiled) {
+      /* We must modify the size and x/y offset of the source surface to
+       * account for the fact that we are mapping it as Y-tiled when it is in
+       * fact W tiled.
+       *
+       * See the comments above concerning x/y offset alignment for the
+       * destination surface.
+       *
+       * TODO: what if this makes the texture size too large?
+       */
+      const unsigned x_align = 8, y_align = src.num_samples != 0 ? 8 : 4;
+      src.width = ALIGN(src.width, x_align) * 2;
+      src.height = ALIGN(src.height, y_align) / 2;
+      src.x_offset *= 2;
+      src.y_offset /= 2;
+   }
 }
 
 uint32_t