i965: Add FS backend for builtin gl_SamplePosition
[mesa.git] / src / mesa / drivers / dri / i965 / brw_fs.cpp
index b82add9739d2a5011873bc00af9cc379f9f3ec43..dfb0d15c031239118c50053e63c40816ec7297b2 100644 (file)
@@ -35,7 +35,6 @@ extern "C" {
 #include "main/hash_table.h"
 #include "main/macros.h"
 #include "main/shaderobj.h"
-#include "main/uniforms.h"
 #include "main/fbobject.h"
 #include "program/prog_parameter.h"
 #include "program/prog_print.h"
@@ -47,8 +46,9 @@ extern "C" {
 #include "brw_wm.h"
 }
 #include "brw_fs.h"
+#include "main/uniforms.h"
+#include "brw_fs_live_variables.h"
 #include "glsl/glsl_types.h"
-#include "glsl/ir_print_visitor.h"
 
 void
 fs_inst::init()
@@ -173,6 +173,16 @@ ALU2(SHL)
 ALU2(SHR)
 ALU2(ASR)
 ALU3(LRP)
+ALU1(BFREV)
+ALU3(BFE)
+ALU2(BFI1)
+ALU3(BFI2)
+ALU1(FBH)
+ALU1(FBL)
+ALU1(CBIT)
+ALU3(MAD)
+ALU2(ADDC)
+ALU2(SUBB)
 
 /** Gen4 predicated IF. */
 fs_inst *
@@ -187,7 +197,7 @@ fs_visitor::IF(uint32_t predicate)
 fs_inst *
 fs_visitor::IF(fs_reg src0, fs_reg src1, uint32_t condition)
 {
-   assert(intel->gen >= 6);
+   assert(brw->gen >= 6);
    fs_inst *inst = new(mem_ctx) fs_inst(BRW_OPCODE_IF,
                                         reg_null_d, src0, src1);
    inst->conditional_mod = condition;
@@ -216,9 +226,9 @@ fs_visitor::CMP(fs_reg dst, fs_reg src0, fs_reg src1, uint32_t condition)
     * mostly work out for float-interpreted-as-int since our comparisons are
     * for >0, =0, <0.
     */
-   if (intel->gen == 4) {
+   if (brw->gen == 4) {
       dst.type = src0.type;
-      if (dst.file == FIXED_HW_REG)
+      if (dst.file == HW_REG)
         dst.fixed_hw_reg.type = dst.type;
    }
 
@@ -255,7 +265,7 @@ fs_visitor::VARYING_PULL_CONSTANT_LOAD(fs_reg dst, fs_reg surf_index,
                               varying_offset, const_offset & ~3));
 
    int scale = 1;
-   if (intel->gen == 4 && dispatch_width == 8) {
+   if (brw->gen == 4 && dispatch_width == 8) {
       /* Pre-gen5, we can either use a SIMD8 message that requires (header,
        * u, v, r) as parameters, or we can just use the SIMD16 message
        * consisting of (header, u).  We choose the second, at the cost of a
@@ -265,7 +275,7 @@ fs_visitor::VARYING_PULL_CONSTANT_LOAD(fs_reg dst, fs_reg surf_index,
    }
 
    enum opcode op;
-   if (intel->gen >= 7)
+   if (brw->gen >= 7)
       op = FS_OPCODE_VARYING_PULL_CONSTANT_LOAD_GEN7;
    else
       op = FS_OPCODE_VARYING_PULL_CONSTANT_LOAD;
@@ -274,10 +284,10 @@ fs_visitor::VARYING_PULL_CONSTANT_LOAD(fs_reg dst, fs_reg surf_index,
    inst->regs_written = 4 * scale;
    instructions.push_tail(inst);
 
-   if (intel->gen < 7) {
+   if (brw->gen < 7) {
       inst->base_mrf = 13;
       inst->header_present = true;
-      if (intel->gen == 4)
+      if (brw->gen == 4)
          inst->mlen = 3;
       else
          inst->mlen = 1 + dispatch_width / 8;
@@ -339,69 +349,28 @@ fs_inst::overwrites_reg(const fs_reg &reg)
            reg.reg_offset < dst.reg_offset + regs_written);
 }
 
-bool
-fs_inst::is_tex()
-{
-   return (opcode == SHADER_OPCODE_TEX ||
-           opcode == FS_OPCODE_TXB ||
-           opcode == SHADER_OPCODE_TXD ||
-           opcode == SHADER_OPCODE_TXF ||
-           opcode == SHADER_OPCODE_TXF_MS ||
-           opcode == SHADER_OPCODE_TXL ||
-           opcode == SHADER_OPCODE_TXS ||
-           opcode == SHADER_OPCODE_LOD);
-}
-
-bool
-fs_inst::is_math()
-{
-   return (opcode == SHADER_OPCODE_RCP ||
-           opcode == SHADER_OPCODE_RSQ ||
-           opcode == SHADER_OPCODE_SQRT ||
-           opcode == SHADER_OPCODE_EXP2 ||
-           opcode == SHADER_OPCODE_LOG2 ||
-           opcode == SHADER_OPCODE_SIN ||
-           opcode == SHADER_OPCODE_COS ||
-           opcode == SHADER_OPCODE_INT_QUOTIENT ||
-           opcode == SHADER_OPCODE_INT_REMAINDER ||
-           opcode == SHADER_OPCODE_POW);
-}
-
-bool
-fs_inst::is_control_flow()
-{
-   switch (opcode) {
-   case BRW_OPCODE_DO:
-   case BRW_OPCODE_WHILE:
-   case BRW_OPCODE_IF:
-   case BRW_OPCODE_ELSE:
-   case BRW_OPCODE_ENDIF:
-   case BRW_OPCODE_BREAK:
-   case BRW_OPCODE_CONTINUE:
-      return true;
-   default:
-      return false;
-   }
-}
-
 bool
 fs_inst::is_send_from_grf()
 {
    return (opcode == FS_OPCODE_VARYING_PULL_CONSTANT_LOAD_GEN7 ||
            opcode == SHADER_OPCODE_SHADER_TIME_ADD ||
            (opcode == FS_OPCODE_UNIFORM_PULL_CONSTANT_LOAD &&
-            src[1].file == GRF));
+            src[1].file == GRF) ||
+           (is_tex() && src[0].file == GRF));
 }
 
 bool
 fs_visitor::can_do_source_mods(fs_inst *inst)
 {
-   if (intel->gen == 6 && inst->is_math())
+   if (brw->gen == 6 && inst->is_math())
       return false;
 
    if (inst->is_send_from_grf())
       return false;
 
+   if (!inst->can_do_source_mods())
+      return false;
+
    return true;
 }
 
@@ -450,7 +419,7 @@ fs_reg::fs_reg(uint32_t u)
 fs_reg::fs_reg(struct brw_reg fixed_hw_reg)
 {
    init();
-   this->file = FIXED_HW_REG;
+   this->file = HW_REG;
    this->fixed_hw_reg = fixed_hw_reg;
    this->type = fixed_hw_reg.type;
 }
@@ -471,6 +440,14 @@ fs_reg::equals(const fs_reg &r) const
            imm.u == r.imm.u);
 }
 
+fs_reg
+fs_reg::retype(uint32_t type)
+{
+   fs_reg result = *this;
+   result.type = type;
+   return result;
+}
+
 bool
 fs_reg::is_zero() const
 {
@@ -489,6 +466,20 @@ fs_reg::is_one() const
    return type == BRW_REGISTER_TYPE_F ? imm.f == 1.0 : imm.i == 1;
 }
 
+bool
+fs_reg::is_null() const
+{
+   return file == HW_REG &&
+          fixed_hw_reg.file == BRW_ARCHITECTURE_REGISTER_FILE &&
+          fixed_hw_reg.nr == BRW_ARF_NULL;
+}
+
+bool
+fs_reg::is_valid_3src() const
+{
+   return file == GRF || file == UNIFORM;
+}
+
 int
 fs_visitor::type_size(const struct glsl_type *type)
 {
@@ -513,6 +504,8 @@ fs_visitor::type_size(const struct glsl_type *type)
        * link time.
        */
       return 0;
+   case GLSL_TYPE_ATOMIC_UINT:
+      return 0;
    case GLSL_TYPE_VOID:
    case GLSL_TYPE_ERROR:
    case GLSL_TYPE_INTERFACE:
@@ -526,7 +519,7 @@ fs_visitor::type_size(const struct glsl_type *type)
 fs_reg
 fs_visitor::get_timestamp()
 {
-   assert(intel->gen >= 7);
+   assert(brw->gen >= 7);
 
    fs_reg ts = fs_reg(retype(brw_vec1_reg(BRW_ARCHITECTURE_REGISTER_FILE,
                                           BRW_ARF_TIMESTAMP,
@@ -722,11 +715,36 @@ fs_visitor::pop_force_sechalf()
 bool
 fs_inst::is_partial_write()
 {
-   return (this->predicate ||
+   return ((this->predicate && this->opcode != BRW_OPCODE_SEL) ||
            this->force_uncompressed ||
            this->force_sechalf);
 }
 
+int
+fs_inst::regs_read(fs_visitor *v, int arg)
+{
+   if (is_tex() && arg == 0 && src[0].file == GRF) {
+      if (v->dispatch_width == 16)
+        return (mlen + 1) / 2;
+      else
+        return mlen;
+   }
+   return 1;
+}
+
+bool
+fs_inst::reads_flag()
+{
+   return predicate;
+}
+
+bool
+fs_inst::writes_flag()
+{
+   return (conditional_mod && opcode != BRW_OPCODE_SEL) ||
+          opcode == FS_OPCODE_MOV_DISPATCH_TO_FLAGS;
+}
+
 /**
  * Returns how many MRFs an FS opcode will write over.
  *
@@ -739,6 +757,9 @@ fs_visitor::implied_mrf_writes(fs_inst *inst)
    if (inst->mlen == 0)
       return 0;
 
+   if (inst->base_mrf == -1)
+      return 0;
+
    switch (inst->opcode) {
    case SHADER_OPCODE_RCP:
    case SHADER_OPCODE_RSQ:
@@ -757,6 +778,8 @@ fs_visitor::implied_mrf_writes(fs_inst *inst)
    case SHADER_OPCODE_TXD:
    case SHADER_OPCODE_TXF:
    case SHADER_OPCODE_TXF_MS:
+   case SHADER_OPCODE_TG4:
+   case SHADER_OPCODE_TG4_OFFSET:
    case SHADER_OPCODE_TXL:
    case SHADER_OPCODE_TXS:
    case SHADER_OPCODE_LOD:
@@ -764,12 +787,15 @@ fs_visitor::implied_mrf_writes(fs_inst *inst)
    case FS_OPCODE_FB_WRITE:
       return 2;
    case FS_OPCODE_UNIFORM_PULL_CONSTANT_LOAD:
-   case FS_OPCODE_UNSPILL:
+   case SHADER_OPCODE_GEN4_SCRATCH_READ:
       return 1;
    case FS_OPCODE_VARYING_PULL_CONSTANT_LOAD:
       return inst->mlen;
-   case FS_OPCODE_SPILL:
+   case SHADER_OPCODE_GEN4_SCRATCH_WRITE:
       return 2;
+   case SHADER_OPCODE_UNTYPED_ATOMIC:
+   case SHADER_OPCODE_UNTYPED_SURFACE_READ:
+      return 0;
    default:
       assert(!"not reached");
       return inst->mlen;
@@ -850,6 +876,7 @@ fs_visitor::import_uniforms(fs_visitor *v)
                           import_uniforms_callback,
                           variable_ht);
    this->params_remap = v->params_remap;
+   this->nr_params_remap = v->nr_params_remap;
 }
 
 /* Our support for uniforms is piggy-backed on the struct
@@ -892,6 +919,7 @@ fs_visitor::setup_uniform_values(ir_variable *ir)
    /* Make sure we actually initialized the right amount of stuff here. */
    assert(params_before + ir->type->component_slots() ==
           c->prog_data.nr_params);
+   (void)params_before;
 }
 
 
@@ -961,7 +989,7 @@ fs_visitor::emit_fragcoord_interpolation(ir_variable *ir)
    wpos.reg_offset++;
 
    /* gl_FragCoord.z */
-   if (intel->gen >= 6) {
+   if (brw->gen >= 6) {
       emit(MOV(wpos, fs_reg(brw_vec8_grf(c->source_depth_reg, 0))));
    } else {
       emit(FS_OPCODE_LINTERP, wpos,
@@ -983,16 +1011,24 @@ fs_visitor::emit_linterp(const fs_reg &attr, const fs_reg &interp,
                          bool is_centroid)
 {
    brw_wm_barycentric_interp_mode barycoord_mode;
-   if (is_centroid) {
-      if (interpolation_mode == INTERP_QUALIFIER_SMOOTH)
-         barycoord_mode = BRW_WM_PERSPECTIVE_CENTROID_BARYCENTRIC;
-      else
-         barycoord_mode = BRW_WM_NONPERSPECTIVE_CENTROID_BARYCENTRIC;
+   if (brw->gen >= 6) {
+      if (is_centroid) {
+         if (interpolation_mode == INTERP_QUALIFIER_SMOOTH)
+            barycoord_mode = BRW_WM_PERSPECTIVE_CENTROID_BARYCENTRIC;
+         else
+            barycoord_mode = BRW_WM_NONPERSPECTIVE_CENTROID_BARYCENTRIC;
+      } else {
+         if (interpolation_mode == INTERP_QUALIFIER_SMOOTH)
+            barycoord_mode = BRW_WM_PERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC;
+         else
+            barycoord_mode = BRW_WM_NONPERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC;
+      }
    } else {
-      if (interpolation_mode == INTERP_QUALIFIER_SMOOTH)
-         barycoord_mode = BRW_WM_PERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC;
-      else
-         barycoord_mode = BRW_WM_NONPERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC;
+      /* On Ironlake and below, there is only one interpolation mode.
+       * Centroid interpolation doesn't mean anything on this hardware --
+       * there is no multisampling.
+       */
+      barycoord_mode = BRW_WM_PERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC;
    }
    return emit(FS_OPCODE_LINTERP, attr,
                this->delta_x[barycoord_mode],
@@ -1026,7 +1062,7 @@ fs_visitor::emit_general_interpolation(ir_variable *ir)
    int location = ir->location;
    for (unsigned int i = 0; i < array_elements; i++) {
       for (unsigned int j = 0; j < type->matrix_columns; j++) {
-        if (urb_setup[location] == -1) {
+        if (c->prog_data.urb_setup[location] == -1) {
            /* If there's no incoming setup data for this slot, don't
             * emit interpolation for it.
             */
@@ -1071,7 +1107,7 @@ fs_visitor::emit_general_interpolation(ir_variable *ir)
                   inst->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
                   inst->predicate_inverse = true;
                }
-               if (intel->gen < 6) {
+               if (brw->gen < 6 && interpolation_mode == INTERP_QUALIFIER_SMOOTH) {
                   emit(BRW_OPCODE_MUL, attr, attr, this->pixel_w);
                }
               attr.reg_offset++;
@@ -1091,7 +1127,7 @@ fs_visitor::emit_frontfacing_interpolation(ir_variable *ir)
    fs_reg *reg = new(this->mem_ctx) fs_reg(this, ir->type);
 
    /* The frontfacing comes in as a bit in the thread payload. */
-   if (intel->gen >= 6) {
+   if (brw->gen >= 6) {
       emit(BRW_OPCODE_ASR, *reg,
           fs_reg(retype(brw_vec1_grf(0, 0), BRW_REGISTER_TYPE_D)),
           fs_reg(15));
@@ -1109,6 +1145,78 @@ fs_visitor::emit_frontfacing_interpolation(ir_variable *ir)
    return reg;
 }
 
+void
+fs_visitor::compute_sample_position(fs_reg dst, fs_reg int_sample_pos)
+{
+   assert(dst.type == BRW_REGISTER_TYPE_F);
+
+   if (c->key.compute_pos_offset) {
+      /* Convert int_sample_pos to floating point */
+      emit(MOV(dst, int_sample_pos));
+      /* Scale to the range [0, 1] */
+      emit(MUL(dst, dst, fs_reg(1 / 16.0f)));
+   }
+   else {
+      /* From ARB_sample_shading specification:
+       * "When rendering to a non-multisample buffer, or if multisample
+       *  rasterization is disabled, gl_SamplePosition will always be
+       *  (0.5, 0.5).
+       */
+      emit(MOV(dst, fs_reg(0.5f)));
+   }
+}
+
+fs_reg *
+fs_visitor::emit_samplepos_setup(ir_variable *ir)
+{
+   assert(brw->gen >= 6);
+   assert(ir->type == glsl_type::vec2_type);
+
+   this->current_annotation = "compute sample position";
+   fs_reg *reg = new(this->mem_ctx) fs_reg(this, ir->type);
+   fs_reg pos = *reg;
+   fs_reg int_sample_x = fs_reg(this, glsl_type::int_type);
+   fs_reg int_sample_y = fs_reg(this, glsl_type::int_type);
+
+   /* WM will be run in MSDISPMODE_PERSAMPLE. So, only one of SIMD8 or SIMD16
+    * mode will be enabled.
+    *
+    * From the Ivy Bridge PRM, volume 2 part 1, page 344:
+    * R31.1:0         Position Offset X/Y for Slot[3:0]
+    * R31.3:2         Position Offset X/Y for Slot[7:4]
+    * .....
+    *
+    * The X, Y sample positions come in as bytes in  thread payload. So, read
+    * the positions using vstride=16, width=8, hstride=2.
+    */
+   struct brw_reg sample_pos_reg =
+      stride(retype(brw_vec1_grf(c->sample_pos_reg, 0),
+                    BRW_REGISTER_TYPE_B), 16, 8, 2);
+
+   emit(MOV(int_sample_x, fs_reg(sample_pos_reg)));
+   if (dispatch_width == 16) {
+      int_sample_x.sechalf = true;
+      fs_inst *inst = emit(MOV(int_sample_x,
+                               fs_reg(suboffset(sample_pos_reg, 16))));
+      inst->force_sechalf = true;
+      int_sample_x.sechalf = false;
+   }
+   /* Compute gl_SamplePosition.x */
+   compute_sample_position(pos, int_sample_x);
+   pos.reg_offset++;
+   emit(MOV(int_sample_y, fs_reg(suboffset(sample_pos_reg, 1))));
+   if (dispatch_width == 16) {
+      int_sample_y.sechalf = true;
+      fs_inst *inst = emit(MOV(int_sample_y,
+                               fs_reg(suboffset(sample_pos_reg, 17))));
+      inst->force_sechalf = true;
+      int_sample_y.sechalf = false;
+   }
+   /* Compute gl_SamplePosition.y */
+   compute_sample_position(pos, int_sample_y);
+   return reg;
+}
+
 fs_reg
 fs_visitor::fix_math_operand(fs_reg src)
 {
@@ -1120,14 +1228,14 @@ fs_visitor::fix_math_operand(fs_reg src)
     * The hardware ignores source modifiers (negate and abs) on math
     * instructions, so we also move to a temp to set those up.
     */
-   if (intel->gen == 6 && src.file != UNIFORM && src.file != IMM &&
+   if (brw->gen == 6 && src.file != UNIFORM && src.file != IMM &&
        !src.abs && !src.negate)
       return src;
 
    /* Gen7 relaxes most of the above restrictions, but still can't use IMM
     * operands to math
     */
-   if (intel->gen >= 7 && src.file != IMM)
+   if (brw->gen >= 7 && src.file != IMM)
       return src;
 
    fs_reg expanded = fs_reg(this, glsl_type::float_type);
@@ -1161,12 +1269,12 @@ fs_visitor::emit_math(enum opcode opcode, fs_reg dst, fs_reg src)
     * Gen 6 hardware ignores source modifiers (negate and abs) on math
     * instructions, so we also move to a temp to set those up.
     */
-   if (intel->gen >= 6)
+   if (brw->gen >= 6)
       src = fix_math_operand(src);
 
    fs_inst *inst = emit(opcode, dst, src);
 
-   if (intel->gen < 6) {
+   if (brw->gen < 6) {
       inst->base_mrf = 2;
       inst->mlen = dispatch_width / 8;
    }
@@ -1183,7 +1291,7 @@ fs_visitor::emit_math(enum opcode opcode, fs_reg dst, fs_reg src0, fs_reg src1)
    switch (opcode) {
    case SHADER_OPCODE_INT_QUOTIENT:
    case SHADER_OPCODE_INT_REMAINDER:
-      if (intel->gen >= 7 && dispatch_width == 16)
+      if (brw->gen >= 7 && dispatch_width == 16)
         fail("16-wide INTDIV unsupported\n");
       break;
    case SHADER_OPCODE_POW:
@@ -1193,7 +1301,7 @@ fs_visitor::emit_math(enum opcode opcode, fs_reg dst, fs_reg src0, fs_reg src1)
       return NULL;
    }
 
-   if (intel->gen >= 6) {
+   if (brw->gen >= 6) {
       src0 = fix_math_operand(src0);
       src1 = fix_math_operand(src1);
 
@@ -1242,7 +1350,7 @@ fs_visitor::assign_curb_setup()
                                                  constant_nr / 8,
                                                  constant_nr % 8);
 
-           inst->src[i].file = FIXED_HW_REG;
+           inst->src[i].file = HW_REG;
            inst->src[i].fixed_hw_reg = retype(brw_reg, inst->src[i].type);
         }
       }
@@ -1253,16 +1361,53 @@ void
 fs_visitor::calculate_urb_setup()
 {
    for (unsigned int i = 0; i < VARYING_SLOT_MAX; i++) {
-      urb_setup[i] = -1;
+      c->prog_data.urb_setup[i] = -1;
    }
 
    int urb_next = 0;
    /* Figure out where each of the incoming setup attributes lands. */
-   if (intel->gen >= 6) {
-      for (unsigned int i = 0; i < VARYING_SLOT_MAX; i++) {
-        if (fp->Base.InputsRead & BITFIELD64_BIT(i)) {
-           urb_setup[i] = urb_next++;
-        }
+   if (brw->gen >= 6) {
+      if (_mesa_bitcount_64(fp->Base.InputsRead &
+                            BRW_FS_VARYING_INPUT_MASK) <= 16) {
+         /* The SF/SBE pipeline stage can do arbitrary rearrangement of the
+          * first 16 varying inputs, so we can put them wherever we want.
+          * Just put them in order.
+          *
+          * This is useful because it means that (a) inputs not used by the
+          * fragment shader won't take up valuable register space, and (b) we
+          * won't have to recompile the fragment shader if it gets paired with
+          * a different vertex (or geometry) shader.
+          */
+         for (unsigned int i = 0; i < VARYING_SLOT_MAX; i++) {
+            if (fp->Base.InputsRead & BRW_FS_VARYING_INPUT_MASK &
+                BITFIELD64_BIT(i)) {
+               c->prog_data.urb_setup[i] = urb_next++;
+            }
+         }
+      } else {
+         /* We have enough input varyings that the SF/SBE pipeline stage can't
+          * arbitrarily rearrange them to suit our whim; we have to put them
+          * in an order that matches the output of the previous pipeline stage
+          * (geometry or vertex shader).
+          */
+         struct brw_vue_map prev_stage_vue_map;
+         brw_compute_vue_map(brw, &prev_stage_vue_map,
+                             c->key.input_slots_valid);
+         int first_slot = 2 * BRW_SF_URB_ENTRY_READ_OFFSET;
+         assert(prev_stage_vue_map.num_slots <= first_slot + 32);
+         for (int slot = first_slot; slot < prev_stage_vue_map.num_slots;
+              slot++) {
+            int varying = prev_stage_vue_map.slot_to_varying[slot];
+            /* Note that varying == BRW_VARYING_SLOT_COUNT when a slot is
+             * unused.
+             */
+            if (varying != BRW_VARYING_SLOT_COUNT &&
+                (fp->Base.InputsRead & BRW_FS_VARYING_INPUT_MASK &
+                 BITFIELD64_BIT(varying))) {
+               c->prog_data.urb_setup[varying] = slot - first_slot;
+            }
+         }
+         urb_next = prev_stage_vue_map.num_slots - first_slot;
       }
    } else {
       /* FINISHME: The sf doesn't map VS->FS inputs for us very well. */
@@ -1279,7 +1424,7 @@ fs_visitor::calculate_urb_setup()
             * incremented, mapped or not.
             */
            if (_mesa_varying_slot_in_fs((gl_varying_slot) i))
-              urb_setup[i] = urb_next;
+              c->prog_data.urb_setup[i] = urb_next;
             urb_next++;
         }
       }
@@ -1291,11 +1436,10 @@ fs_visitor::calculate_urb_setup()
        * See compile_sf_prog() for more info.
        */
       if (fp->Base.InputsRead & BITFIELD64_BIT(VARYING_SLOT_PNTC))
-         urb_setup[VARYING_SLOT_PNTC] = urb_next++;
+         c->prog_data.urb_setup[VARYING_SLOT_PNTC] = urb_next++;
    }
 
-   /* Each attribute is 4 setup channels, each of which is half a reg. */
-   c->prog_data.urb_read_length = urb_next * 2;
+   c->prog_data.num_varying_inputs = urb_next;
 }
 
 void
@@ -1310,17 +1454,19 @@ fs_visitor::assign_urb_setup()
       fs_inst *inst = (fs_inst *)node;
 
       if (inst->opcode == FS_OPCODE_LINTERP) {
-        assert(inst->src[2].file == FIXED_HW_REG);
+        assert(inst->src[2].file == HW_REG);
         inst->src[2].fixed_hw_reg.nr += urb_start;
       }
 
       if (inst->opcode == FS_OPCODE_CINTERP) {
-        assert(inst->src[0].file == FIXED_HW_REG);
+        assert(inst->src[0].file == HW_REG);
         inst->src[0].fixed_hw_reg.nr += urb_start;
       }
    }
 
-   this->first_non_payload_grf = urb_start + c->prog_data.urb_read_length;
+   /* Each attribute is 4 setup channels, each of which is half a reg. */
+   this->first_non_payload_grf =
+      urb_start + c->prog_data.num_varying_inputs * 2;
 }
 
 /**
@@ -1381,7 +1527,11 @@ fs_visitor::split_virtual_grfs()
        * the send is reading the whole thing.
        */
       if (inst->is_send_from_grf()) {
-         split_grf[inst->src[0].reg] = false;
+         for (int i = 0; i < 3; i++) {
+            if (inst->src[i].file == GRF) {
+               split_grf[inst->src[i].reg] = false;
+            }
+         }
       }
    }
 
@@ -1420,7 +1570,7 @@ fs_visitor::split_virtual_grfs()
         }
       }
    }
-   this->live_intervals_valid = false;
+   invalidate_live_intervals();
 }
 
 /**
@@ -1478,10 +1628,7 @@ fs_visitor::compact_virtual_grfs()
       if (remap_table[i] != -1) {
          remap_table[i] = new_index;
          virtual_grf_sizes[new_index] = virtual_grf_sizes[i];
-         if (live_intervals_valid) {
-            virtual_grf_use[new_index] = virtual_grf_use[i];
-            virtual_grf_def[new_index] = virtual_grf_def[i];
-         }
+         invalidate_live_intervals();
          ++new_index;
       }
    }
@@ -1513,6 +1660,7 @@ fs_visitor::remove_dead_constants()
 {
    if (dispatch_width == 8) {
       this->params_remap = ralloc_array(mem_ctx, int, c->prog_data.nr_params);
+      this->nr_params_remap = c->prog_data.nr_params;
 
       for (unsigned int i = 0; i < c->prog_data.nr_params; i++)
         this->params_remap[i] = -1;
@@ -1527,7 +1675,14 @@ fs_visitor::remove_dead_constants()
            if (inst->src[i].file != UNIFORM)
               continue;
 
-           assert(constant_nr < (int)c->prog_data.nr_params);
+           /* Section 5.11 of the OpenGL 4.3 spec says:
+            *
+            *     "Out-of-bounds reads return undefined values, which include
+            *     values from other variables of the active program or zero."
+            */
+           if (constant_nr < 0 || constant_nr >= (int)c->prog_data.nr_params) {
+              constant_nr = 0;
+           }
 
            /* For now, set this to non-negative.  We'll give it the
             * actual new number in a moment, in order to keep the
@@ -1575,6 +1730,10 @@ fs_visitor::remove_dead_constants()
         if (inst->src[i].file != UNIFORM)
            continue;
 
+        /* as above alias to 0 */
+        if (constant_nr < 0 || constant_nr >= (int)this->nr_params_remap) {
+           constant_nr = 0;
+        }
         assert(this->params_remap[constant_nr] != -1);
         inst->src[i].reg = this->params_remap[constant_nr];
         inst->src[i].reg_offset = 0;
@@ -1640,7 +1799,7 @@ fs_visitor::move_uniform_array_access_to_pull_constants()
          base_ir = inst->ir;
          current_annotation = inst->annotation;
 
-         fs_reg surf_index = fs_reg((unsigned)SURF_INDEX_FRAG_CONST_BUFFER);
+         fs_reg surf_index = fs_reg(c->prog_data.base.binding_table.pull_constants_start);
          fs_reg temp = fs_reg(this, glsl_type::float_type);
          exec_list list = VARYING_PULL_CONSTANT_LOAD(temp,
                                                      surf_index,
@@ -1724,7 +1883,7 @@ fs_visitor::setup_pull_constants()
          assert(!inst->src[i].reladdr);
 
         fs_reg dst = fs_reg(this, glsl_type::float_type);
-        fs_reg index = fs_reg((unsigned)SURF_INDEX_FRAG_CONST_BUFFER);
+        fs_reg index = fs_reg(c->prog_data.base.binding_table.pull_constants_start);
         fs_reg offset = fs_reg((unsigned)(pull_index * 4) & ~15);
         fs_inst *pull =
             new(mem_ctx) fs_inst(FS_OPCODE_UNIFORM_PULL_CONSTANT_LOAD,
@@ -1785,6 +1944,50 @@ fs_visitor::opt_algebraic()
             break;
          }
          break;
+      case BRW_OPCODE_OR:
+         if (inst->src[0].equals(inst->src[1])) {
+            inst->opcode = BRW_OPCODE_MOV;
+            inst->src[1] = reg_undef;
+            progress = true;
+            break;
+         }
+         break;
+      case BRW_OPCODE_SEL:
+         if (inst->saturate && inst->src[1].file == IMM) {
+            switch (inst->conditional_mod) {
+            case BRW_CONDITIONAL_LE:
+            case BRW_CONDITIONAL_L:
+               switch (inst->src[1].type) {
+               case BRW_REGISTER_TYPE_F:
+                  if (inst->src[1].imm.f >= 1.0f) {
+                     inst->opcode = BRW_OPCODE_MOV;
+                     inst->src[1] = reg_undef;
+                     progress = true;
+                  }
+                  break;
+               default:
+                  break;
+               }
+               break;
+            case BRW_CONDITIONAL_GE:
+            case BRW_CONDITIONAL_G:
+               switch (inst->src[1].type) {
+               case BRW_REGISTER_TYPE_F:
+                  if (inst->src[1].imm.f <= 0.0f) {
+                     inst->opcode = BRW_OPCODE_MOV;
+                     inst->src[1] = reg_undef;
+                     inst->conditional_mod = BRW_CONDITIONAL_NONE;
+                     progress = true;
+                  }
+                  break;
+               default:
+                  break;
+               }
+            default:
+               break;
+            }
+         }
+         break;
       default:
         break;
       }
@@ -1794,10 +1997,8 @@ fs_visitor::opt_algebraic()
 }
 
 /**
- * Must be called after calculate_live_intervales() to remove unused
- * writes to registers -- register allocation will fail otherwise
- * because something deffed but not used won't be considered to
- * interfere with other regs.
+ * Removes any instructions writing a VGRF where that VGRF is not used by any
+ * later instruction.
  */
 bool
 fs_visitor::dead_code_eliminate()
@@ -1810,16 +2011,42 @@ fs_visitor::dead_code_eliminate()
    foreach_list_safe(node, &this->instructions) {
       fs_inst *inst = (fs_inst *)node;
 
-      if (inst->dst.file == GRF && this->virtual_grf_use[inst->dst.reg] <= pc) {
-        inst->remove();
-        progress = true;
+      if (inst->dst.file == GRF) {
+         bool dead = true;
+
+         for (int i = 0; i < inst->regs_written; i++) {
+            int var = live_intervals->var_from_vgrf[inst->dst.reg];
+            assert(live_intervals->end[var + inst->dst.reg_offset + i] >= pc);
+            if (live_intervals->end[var + inst->dst.reg_offset + i] != pc) {
+               dead = false;
+               break;
+            }
+         }
+
+         if (dead) {
+            /* Don't dead code eliminate instructions that write to the
+             * accumulator as a side-effect. Instead just set the destination
+             * to the null register to free it.
+             */
+            switch (inst->opcode) {
+            case BRW_OPCODE_ADDC:
+            case BRW_OPCODE_SUBB:
+            case BRW_OPCODE_MACH:
+               inst->dst = fs_reg(retype(brw_null_reg(), inst->dst.type));
+               break;
+            default:
+               inst->remove();
+               progress = true;
+               break;
+            }
+         }
       }
 
       pc++;
    }
 
    if (progress)
-      live_intervals_valid = false;
+      invalidate_live_intervals();
 
    return progress;
 }
@@ -1977,7 +2204,7 @@ fs_visitor::dead_code_eliminate_local()
    _mesa_hash_table_destroy(ht, NULL);
 
    if (progress)
-      live_intervals_valid = false;
+      invalidate_live_intervals();
 
    return progress;
 }
@@ -2006,11 +2233,16 @@ fs_visitor::register_coalesce_2()
          inst->src[0].smear != -1 ||
          inst->dst.file != GRF ||
          inst->dst.type != inst->src[0].type ||
-         virtual_grf_sizes[inst->src[0].reg] != 1 ||
-         virtual_grf_interferes(inst->dst.reg, inst->src[0].reg)) {
+         virtual_grf_sizes[inst->src[0].reg] != 1) {
         continue;
       }
 
+      int var_from = live_intervals->var_from_reg(&inst->src[0]);
+      int var_to = live_intervals->var_from_reg(&inst->dst);
+
+      if (live_intervals->vars_interfere(var_from, var_to))
+         continue;
+
       int reg_from = inst->src[0].reg;
       assert(inst->src[0].reg_offset == 0);
       int reg_to = inst->dst.reg;
@@ -2034,32 +2266,13 @@ fs_visitor::register_coalesce_2()
       }
 
       inst->remove();
-
-      /* We don't need to recalculate live intervals inside the loop despite
-       * flagging live_intervals_valid because we only use live intervals for
-       * the interferes test, and we must have had a situation where the
-       * intervals were:
-       *
-       *  from  to
-       *  ^
-       *  |
-       *  v
-       *        ^
-       *        |
-       *        v
-       *
-       * Some register R that might get coalesced with one of these two could
-       * only be referencing "to", otherwise "from"'s range would have been
-       * longer.  R's range could also only start at the end of "to" or later,
-       * otherwise it will conflict with "to" when we try to coalesce "to"
-       * into Rw anyway.
-       */
-      live_intervals_valid = false;
-
       progress = true;
       continue;
    }
 
+   if (progress)
+      invalidate_live_intervals();
+
    return progress;
 }
 
@@ -2128,6 +2341,20 @@ fs_visitor::register_coalesce()
            }
         }
 
+         if (has_source_modifiers) {
+            for (int i = 0; i < 3; i++) {
+               if (scan_inst->src[i].file == GRF &&
+                   scan_inst->src[i].reg == inst->dst.reg &&
+                   scan_inst->src[i].reg_offset == inst->dst.reg_offset &&
+                   inst->dst.type != scan_inst->src[i].type)
+               {
+                 interfered = true;
+                 break;
+               }
+            }
+         }
+
+
         /* The gen6 MATH instruction can't handle source modifiers or
          * unusual register regions, so avoid coalescing those for
          * now.  We should do something more specific.
@@ -2137,6 +2364,13 @@ fs_visitor::register_coalesce()
            break;
         }
 
+        if (scan_inst->mlen > 0 && scan_inst->base_mrf == -1 &&
+            scan_inst->src[0].file == GRF &&
+            scan_inst->src[0].reg == inst->dst.reg) {
+           interfered = true;
+           break;
+        }
+
         /* The accumulator result appears to get used for the
          * conditional modifier generation.  When negating a UD
          * value, there is a 33rd bit generated for the sign in the
@@ -2170,6 +2404,7 @@ fs_visitor::register_coalesce()
                   new_src.abs = 1;
                }
               new_src.negate ^= scan_inst->src[i].negate;
+              new_src.sechalf = scan_inst->src[i].sechalf;
               scan_inst->src[i] = new_src;
            }
         }
@@ -2180,7 +2415,7 @@ fs_visitor::register_coalesce()
    }
 
    if (progress)
-      live_intervals_valid = false;
+      invalidate_live_intervals();
 
    return progress;
 }
@@ -2224,7 +2459,7 @@ fs_visitor::compute_to_mrf()
       /* Can't compute-to-MRF this GRF if someone else was going to
        * read it later.
        */
-      if (this->virtual_grf_use[inst->src[0].reg] > ip)
+      if (this->virtual_grf_end[inst->src[0].reg] > ip)
         continue;
 
       /* Found a move of a GRF to a MRF.  Let's see if we can go
@@ -2258,7 +2493,7 @@ fs_visitor::compute_to_mrf()
            if (scan_inst->mlen)
               break;
 
-           if (intel->gen == 6) {
+           if (brw->gen == 6) {
               /* gen6 math instructions must have the destination be
                * GRF, so no compute-to-MRF for them.
                */
@@ -2324,7 +2559,7 @@ fs_visitor::compute_to_mrf()
            }
         }
 
-        if (scan_inst->mlen > 0) {
+        if (scan_inst->mlen > 0 && scan_inst->base_mrf != -1) {
            /* Found a SEND instruction, which means that there are
             * live values in MRFs from base_mrf to base_mrf +
             * scan_inst->mlen - 1.  Don't go pushing our MRF write up
@@ -2343,7 +2578,7 @@ fs_visitor::compute_to_mrf()
    }
 
    if (progress)
-      live_intervals_valid = false;
+      invalidate_live_intervals();
 
    return progress;
 }
@@ -2386,7 +2621,7 @@ fs_visitor::remove_duplicate_mrf_writes()
         last_mrf_move[inst->dst.reg] = NULL;
       }
 
-      if (inst->mlen > 0) {
+      if (inst->mlen > 0 && inst->base_mrf != -1) {
         /* Found a SEND instruction, which will include two or fewer
          * implied MRF writes.  We could do better here.
          */
@@ -2414,7 +2649,7 @@ fs_visitor::remove_duplicate_mrf_writes()
    }
 
    if (progress)
-      live_intervals_valid = false;
+      invalidate_live_intervals();
 
    return progress;
 }
@@ -2432,7 +2667,7 @@ clear_deps_for_inst_src(fs_inst *inst, int dispatch_width, bool *deps,
       int grf;
       if (inst->src[i].file == GRF) {
          grf = inst->src[i].reg;
-      } else if (inst->src[i].file == FIXED_HW_REG &&
+      } else if (inst->src[i].file == HW_REG &&
                  inst->src[i].fixed_hw_reg.file == BRW_GENERAL_REGISTER_FILE) {
          grf = inst->src[i].fixed_hw_reg.nr;
       } else {
@@ -2609,7 +2844,7 @@ fs_visitor::insert_gen4_post_send_dependency_workarounds(fs_inst *inst)
 void
 fs_visitor::insert_gen4_send_dependency_workarounds()
 {
-   if (intel->gen != 4 || intel->is_g4x)
+   if (brw->gen != 4 || brw->is_g4x)
       return;
 
    /* Note that we're done with register allocation, so GRF fs_regs always
@@ -2651,7 +2886,7 @@ fs_visitor::lower_uniform_pull_constant_loads()
       if (inst->opcode != FS_OPCODE_UNIFORM_PULL_CONSTANT_LOAD)
          continue;
 
-      if (intel->gen >= 7) {
+      if (brw->gen >= 7) {
          /* The offset arg before was a vec4-aligned byte offset.  We need to
           * turn it into a dword offset.
           */
@@ -2681,7 +2916,7 @@ fs_visitor::lower_uniform_pull_constant_loads()
          inst->opcode = FS_OPCODE_UNIFORM_PULL_CONSTANT_LOAD_GEN7;
          inst->src[1] = payload;
 
-         this->live_intervals_valid = false;
+         invalidate_live_intervals();
       } else {
          /* Before register allocation, we didn't tell the scheduler about the
           * MRF we use.  We know it's safe to use this MRF because nothing
@@ -2695,8 +2930,10 @@ fs_visitor::lower_uniform_pull_constant_loads()
 }
 
 void
-fs_visitor::dump_instruction(fs_inst *inst)
+fs_visitor::dump_instruction(backend_instruction *be_inst)
 {
+   fs_inst *inst = (fs_inst *)be_inst;
+
    if (inst->predicate) {
       printf("(%cf0.%d) ",
              inst->predicate_inverse ? '-' : '+',
@@ -2709,10 +2946,10 @@ fs_visitor::dump_instruction(fs_inst *inst)
    if (inst->conditional_mod) {
       printf(".cmod");
       if (!inst->predicate &&
-          (intel->gen < 5 || (inst->opcode != BRW_OPCODE_SEL &&
+          (brw->gen < 5 || (inst->opcode != BRW_OPCODE_SEL &&
                               inst->opcode != BRW_OPCODE_IF &&
                               inst->opcode != BRW_OPCODE_WHILE))) {
-         printf(".f0.%d\n", inst->flag_subreg);
+         printf(".f0.%d", inst->flag_subreg);
       }
    }
    printf(" ");
@@ -2733,6 +2970,11 @@ fs_visitor::dump_instruction(fs_inst *inst)
    case UNIFORM:
       printf("***u%d***", inst->dst.reg);
       break;
+   case HW_REG:
+      printf("hw_reg%d", inst->dst.fixed_hw_reg.nr);
+      if (inst->dst.fixed_hw_reg.subnr)
+         printf("+%d", inst->dst.fixed_hw_reg.subnr);
+      break;
    default:
       printf("???");
       break;
@@ -2777,6 +3019,17 @@ fs_visitor::dump_instruction(fs_inst *inst)
             break;
          }
          break;
+      case HW_REG:
+         if (inst->src[i].fixed_hw_reg.negate)
+            printf("-");
+         if (inst->src[i].fixed_hw_reg.abs)
+            printf("|");
+         printf("hw_reg%d", inst->src[i].fixed_hw_reg.nr);
+         if (inst->src[i].fixed_hw_reg.subnr)
+            printf("+%d", inst->src[i].fixed_hw_reg.subnr);
+         if (inst->src[i].fixed_hw_reg.abs)
+            printf("|");
+         break;
       default:
          printf("???");
          break;
@@ -2799,17 +3052,6 @@ fs_visitor::dump_instruction(fs_inst *inst)
    printf("\n");
 }
 
-void
-fs_visitor::dump_instructions()
-{
-   int ip = 0;
-   foreach_list(node, &this->instructions) {
-      fs_inst *inst = (fs_inst *)node;
-      printf("%d: ", ip++);
-      dump_instruction(inst);
-   }
-}
-
 /**
  * Possibly returns an instruction that set up @param reg.
  *
@@ -2845,7 +3087,7 @@ fs_visitor::setup_payload_gen6()
       (fp->Base.InputsRead & (1 << VARYING_SLOT_POS)) != 0;
    unsigned barycentric_interp_modes = c->prog_data.barycentric_interp_modes;
 
-   assert(intel->gen >= 6);
+   assert(brw->gen >= 6);
 
    /* R0-1: masks, pixel X/Y coordinates. */
    c->nr_payload_regs = 2;
@@ -2886,7 +3128,14 @@ fs_visitor::setup_payload_gen6()
          c->nr_payload_regs++;
       }
    }
+
+   c->prog_data.uses_pos_offset = c->key.compute_pos_offset;
    /* R31: MSAA position offsets. */
+   if (c->prog_data.uses_pos_offset) {
+      c->sample_pos_reg = c->nr_payload_regs;
+      c->nr_payload_regs++;
+   }
+
    /* R32-: bary for 32-pixel. */
    /* R58-59: interp W for 32-pixel. */
 
@@ -2895,13 +3144,26 @@ fs_visitor::setup_payload_gen6()
    }
 }
 
+void
+fs_visitor::assign_binding_table_offsets()
+{
+   uint32_t next_binding_table_offset = 0;
+
+   c->prog_data.binding_table.render_target_start = next_binding_table_offset;
+   next_binding_table_offset += c->key.nr_color_regions;
+
+   assign_common_binding_table_offsets(next_binding_table_offset);
+}
+
 bool
 fs_visitor::run()
 {
    sanity_param_count = fp->Base.Parameters->NumParameters;
    uint32_t orig_nr_params = c->prog_data.nr_params;
 
-   if (intel->gen >= 6)
+   assign_binding_table_offsets();
+
+   if (brw->gen >= 6)
       setup_payload_gen6();
    else
       setup_payload_gen4();
@@ -2913,10 +3175,12 @@ fs_visitor::run()
          emit_shader_time_begin();
 
       calculate_urb_setup();
-      if (intel->gen < 6)
-        emit_interpolation_setup_gen4();
-      else
-        emit_interpolation_setup_gen6();
+      if (fp->Base.InputsRead > 0) {
+         if (brw->gen < 6)
+            emit_interpolation_setup_gen4();
+         else
+            emit_interpolation_setup_gen6();
+      }
 
       /* We handle discards by keeping track of the still-live pixels in f0.1.
        * Initialize it with the dispatched pixels.
@@ -2950,6 +3214,7 @@ fs_visitor::run()
       split_virtual_grfs();
 
       move_uniform_array_access_to_pull_constants();
+      remove_dead_constants();
       setup_pull_constants();
 
       bool progress;
@@ -2970,8 +3235,6 @@ fs_visitor::run()
         progress = compute_to_mrf() || progress;
       } while (progress);
 
-      remove_dead_constants();
-
       schedule_instructions(false);
 
       lower_uniform_pull_constant_loads();
@@ -2979,13 +3242,6 @@ fs_visitor::run()
       assign_curb_setup();
       assign_urb_setup();
 
-      if (0) {
-        /* Debug of register spilling: Go spill everything. */
-        for (int i = 0; i < virtual_grf_count; i++) {
-           spill_reg(i);
-        }
-      }
-
       if (0)
         assign_regs_trivial();
       else {
@@ -3035,13 +3291,12 @@ brw_wm_fs_emit(struct brw_context *brw, struct brw_wm_compile *c,
                struct gl_shader_program *prog,
                unsigned *final_assembly_size)
 {
-   struct intel_context *intel = &brw->intel;
    bool start_busy = false;
    float start_time = 0;
 
-   if (unlikely(intel->perf_debug)) {
-      start_busy = (intel->batch.last_bo &&
-                    drm_intel_bo_busy(intel->batch.last_bo));
+   if (unlikely(brw->perf_debug)) {
+      start_busy = (brw->batch.last_bo &&
+                    drm_intel_bo_busy(brw->batch.last_bo));
       start_time = get_time();
    }
 
@@ -3078,30 +3333,32 @@ brw_wm_fs_emit(struct brw_context *brw, struct brw_wm_compile *c,
 
    exec_list *simd16_instructions = NULL;
    fs_visitor v2(brw, c, prog, fp, 16);
-   bool no16 = INTEL_DEBUG & DEBUG_NO16;
-   if (intel->gen >= 5 && c->prog_data.nr_pull_params == 0 && likely(!no16)) {
-      v2.import_uniforms(&v);
-      if (!v2.run()) {
-         perf_debug("16-wide shader failed to compile, falling back to "
-                    "8-wide at a 10-20%% performance cost: %s", v2.fail_msg);
+   if (brw->gen >= 5 && likely(!(INTEL_DEBUG & DEBUG_NO16))) {
+      if (c->prog_data.nr_pull_params == 0) {
+         /* Try a 16-wide compile */
+         v2.import_uniforms(&v);
+         if (!v2.run()) {
+            perf_debug("16-wide shader failed to compile, falling back to "
+                       "8-wide at a 10-20%% performance cost: %s", v2.fail_msg);
+         } else {
+            simd16_instructions = &v2.instructions;
+         }
       } else {
-         simd16_instructions = &v2.instructions;
+         perf_debug("Skipping 16-wide due to pull parameters.\n");
       }
    }
 
-   c->prog_data.dispatch_width = 8;
-
    fs_generator g(brw, c, prog, fp, v.dual_src_output.file != BAD_FILE);
    const unsigned *generated = g.generate_assembly(&v.instructions,
                                                    simd16_instructions,
                                                    final_assembly_size);
 
-   if (unlikely(intel->perf_debug) && shader) {
+   if (unlikely(brw->perf_debug) && shader) {
       if (shader->compiled_once)
          brw_wm_debug_recompile(brw, prog, &c->key);
       shader->compiled_once = true;
 
-      if (start_busy && !drm_intel_bo_busy(intel->batch.last_bo)) {
+      if (start_busy && !drm_intel_bo_busy(brw->batch.last_bo)) {
          perf_debug("FS compile took %.03f ms and stalled the GPU\n",
                     (get_time() - start_time) * 1000);
       }
@@ -3114,7 +3371,6 @@ bool
 brw_fs_precompile(struct gl_context *ctx, struct gl_shader_program *prog)
 {
    struct brw_context *brw = brw_context(ctx);
-   struct intel_context *intel = &brw->intel;
    struct brw_wm_prog_key key;
 
    if (!prog->_LinkedShaders[MESA_SHADER_FRAGMENT])
@@ -3127,7 +3383,7 @@ brw_fs_precompile(struct gl_context *ctx, struct gl_shader_program *prog)
 
    memset(&key, 0, sizeof(key));
 
-   if (intel->gen < 6) {
+   if (brw->gen < 6) {
       if (fp->UsesKill)
          key.iz_lookup |= IZ_PS_KILL_ALPHATEST_BIT;
 
@@ -3139,22 +3395,14 @@ brw_fs_precompile(struct gl_context *ctx, struct gl_shader_program *prog)
       key.iz_lookup |= IZ_DEPTH_WRITE_ENABLE_BIT;
    }
 
-   if (intel->gen < 6)
-      key.input_slots_valid |= BITFIELD64_BIT(VARYING_SLOT_POS);
+   if (brw->gen < 6 || _mesa_bitcount_64(fp->Base.InputsRead &
+                                         BRW_FS_VARYING_INPUT_MASK) > 16)
+      key.input_slots_valid = fp->Base.InputsRead | VARYING_BIT_POS;
 
-   for (int i = 0; i < VARYING_SLOT_MAX; i++) {
-      if (!(fp->Base.InputsRead & BITFIELD64_BIT(i)))
-        continue;
+   key.clamp_fragment_color = ctx->API == API_OPENGL_COMPAT;
 
-      if (intel->gen < 6) {
-         if (_mesa_varying_slot_in_fs((gl_varying_slot) i))
-            key.input_slots_valid |= BITFIELD64_BIT(i);
-      }
-   }
-
-   key.clamp_fragment_color = true;
-
-   for (int i = 0; i < MAX_SAMPLERS; i++) {
+   unsigned sampler_count = _mesa_fls(fp->Base.SamplersUsed);
+   for (unsigned i = 0; i < sampler_count; i++) {
       if (fp->Base.ShadowSamplers & (1 << i)) {
          /* Assume DEPTH_TEXTURE_MODE is the default: X, X, X, 1 */
          key.tex.swizzles[i] =
@@ -3175,14 +3423,20 @@ brw_fs_precompile(struct gl_context *ctx, struct gl_shader_program *prog)
 
    key.nr_color_regions = 1;
 
+   /* GL_FRAGMENT_SHADER_DERIVATIVE_HINT is almost always GL_DONT_CARE.  The
+    * quality of the derivatives is likely to be determined by the driconf
+    * option.
+    */
+   key.high_quality_derivatives = brw->disable_derivative_optimization;
+
    key.program_string_id = bfp->id;
 
-   uint32_t old_prog_offset = brw->wm.prog_offset;
+   uint32_t old_prog_offset = brw->wm.base.prog_offset;
    struct brw_wm_prog_data *old_prog_data = brw->wm.prog_data;
 
    bool success = do_wm_prog(brw, prog, bfp, &key);
 
-   brw->wm.prog_offset = old_prog_offset;
+   brw->wm.base.prog_offset = old_prog_offset;
    brw->wm.prog_data = old_prog_data;
 
    return success;