i965/fs: Don't pass ir_variable * to emit_sampleid_setup().
[mesa.git] / src / mesa / drivers / dri / i965 / brw_fs_visitor.cpp
index 7ceca0eb304c38f796c70e5e6c03878bdd2aa089..033255ed5d37dd69b82ffe90481f6beee95f97d5 100644 (file)
@@ -36,7 +36,7 @@ extern "C" {
 #include "program/prog_parameter.h"
 #include "program/prog_print.h"
 #include "program/prog_optimize.h"
-#include "program/register_allocate.h"
+#include "util/register_allocate.h"
 #include "program/sampler.h"
 #include "program/hash_table.h"
 #include "brw_context.h"
@@ -60,7 +60,7 @@ fs_visitor::visit(ir_variable *ir)
       if (!strcmp(ir->name, "gl_FragCoord")) {
         reg = emit_fragcoord_interpolation(ir);
       } else if (!strcmp(ir->name, "gl_FrontFacing")) {
-        reg = emit_frontfacing_interpolation(ir);
+        reg = emit_frontfacing_interpolation();
       } else {
         reg = emit_general_interpolation(ir);
       }
@@ -77,6 +77,8 @@ fs_visitor::visit(ir_variable *ir)
          this->do_dual_src = true;
       } else if (ir->data.location == FRAG_RESULT_COLOR) {
         /* Writing gl_FragColor outputs to all color regions. */
+         assert(stage == MESA_SHADER_FRAGMENT);
+         brw_wm_prog_key *key = (brw_wm_prog_key*) this->key;
         for (unsigned int i = 0; i < MAX2(key->nr_color_regions, 1); i++) {
            this->outputs[i] = *reg;
            this->output_components[i] = 4;
@@ -97,8 +99,7 @@ fs_visitor::visit(ir_variable *ir)
         /* General color output. */
         for (unsigned int i = 0; i < MAX2(1, ir->type->length); i++) {
            int output = ir->data.location - FRAG_RESULT_DATA0 + i;
-           this->outputs[output] = *reg;
-           this->outputs[output].reg_offset += vector_elements * i;
+           this->outputs[output] = offset(*reg, vector_elements * i);
            this->output_components[output] = vector_elements;
         }
       }
@@ -109,10 +110,10 @@ fs_visitor::visit(ir_variable *ir)
        * ir_binop_ubo_load expressions and not ir_dereference_variable for UBO
        * variables, so no need for them to be in variable_ht.
        *
-       * Atomic counters take no uniform storage, no need to do
-       * anything here.
+       * Some uniforms, such as samplers and atomic counters, have no actual
+       * storage, so we should ignore them.
        */
-      if (ir->is_in_uniform_block() || ir->type->contains_atomic())
+      if (ir->is_in_uniform_block() || type_size(ir->type) == 0)
          return;
 
       if (dispatch_width == 16) {
@@ -134,9 +135,9 @@ fs_visitor::visit(ir_variable *ir)
 
    } else if (ir->data.mode == ir_var_system_value) {
       if (ir->data.location == SYSTEM_VALUE_SAMPLE_POS) {
-        reg = emit_samplepos_setup(ir);
+        reg = emit_samplepos_setup();
       } else if (ir->data.location == SYSTEM_VALUE_SAMPLE_ID) {
-        reg = emit_sampleid_setup(ir);
+        reg = emit_sampleid_setup();
       } else if (ir->data.location == SYSTEM_VALUE_SAMPLE_MASK_IN) {
          assert(brw->gen >= 7);
          reg = new(mem_ctx)
@@ -171,13 +172,13 @@ fs_visitor::visit(ir_dereference_record *ir)
 
    ir->record->accept(this);
 
-   unsigned int offset = 0;
+   unsigned int off = 0;
    for (unsigned int i = 0; i < struct_type->length; i++) {
       if (strcmp(struct_type->fields.structure[i].name, ir->field) == 0)
         break;
-      offset += type_size(struct_type->fields.structure[i].type);
+      off += type_size(struct_type->fields.structure[i].type);
    }
-   this->result.reg_offset += offset;
+   this->result = offset(this->result, off);
    this->result.type = brw_type_for_base_type(ir->type);
 }
 
@@ -196,7 +197,7 @@ fs_visitor::visit(ir_dereference_array *ir)
 
    if (constant_index) {
       assert(src.file == UNIFORM || src.file == GRF || src.file == HW_REG);
-      src.reg_offset += constant_index->value.i[0] * element_size;
+      src = offset(src, constant_index->value.i[0] * element_size);
    } else {
       /* Variable index array dereference.  We attach the variable index
        * component to the reg as a pointer to a register containing the
@@ -267,17 +268,14 @@ fs_visitor::emit_minmax(enum brw_conditional_mod conditionalmod, const fs_reg &d
    }
 }
 
-/* Instruction selection: Produce a MOV.sat instead of
- * MIN(MAX(val, 0), 1) when possible.
- */
 bool
 fs_visitor::try_emit_saturate(ir_expression *ir)
 {
-   ir_rvalue *sat_val = ir->as_rvalue_to_saturate();
-
-   if (!sat_val)
+   if (ir->operation != ir_unop_saturate)
       return false;
 
+   ir_rvalue *sat_val = ir->operands[0];
+
    fs_inst *pre_inst = (fs_inst *) this->instructions.get_tail();
 
    sat_val->accept(this);
@@ -285,21 +283,18 @@ fs_visitor::try_emit_saturate(ir_expression *ir)
 
    fs_inst *last_inst = (fs_inst *) this->instructions.get_tail();
 
-   /* If the last instruction from our accept() didn't generate our
-    * src, generate a saturated MOV
+   /* If the last instruction from our accept() generated our
+    * src, just set the saturate flag instead of emmitting a separate mov.
     */
    fs_inst *modify = get_instruction_generating_reg(pre_inst, last_inst, src);
-   if (!modify || modify->regs_written != 1) {
-      this->result = fs_reg(this, ir->type);
-      fs_inst *inst = emit(MOV(this->result, src));
-      inst->saturate = true;
-   } else {
+   if (modify && modify->regs_written == modify->dst.width / 8 &&
+       modify->can_do_saturate()) {
       modify->saturate = true;
       this->result = src;
+      return true;
    }
 
-
-   return true;
+   return false;
 }
 
 bool
@@ -362,6 +357,9 @@ fs_visitor::emit_interpolate_expression(ir_expression *ir)
     */
    no16("interpolate_at_* not yet supported in SIMD16 mode.");
 
+   assert(stage == MESA_SHADER_FRAGMENT);
+   brw_wm_prog_key *key = (brw_wm_prog_key*) this->key;
+
    ir_dereference * deref = ir->operands[0]->as_dereference();
    ir_swizzle * swiz = NULL;
    if (!deref) {
@@ -379,8 +377,7 @@ fs_visitor::emit_interpolate_expression(ir_expression *ir)
    /* 1. collect interpolation factors */
 
    fs_reg dst_x = fs_reg(this, glsl_type::get_instance(ir->type->base_type, 2, 1));
-   fs_reg dst_y = dst_x;
-   dst_y.reg_offset++;
+   fs_reg dst_y = offset(dst_x, 1);
 
    /* for most messages, we need one reg of ignored data; the hardware requires mlen==1
     * even when there is no payload. in the per-slot offset case, we'll replace this with
@@ -437,8 +434,8 @@ fs_visitor::emit_interpolate_expression(ir_expression *ir)
             fs_inst *inst = emit(BRW_OPCODE_SEL, src2, src2, fs_reg(7));
             inst->conditional_mod = BRW_CONDITIONAL_L; /* min(src2, 7) */
 
-            src2.reg_offset++;
-            this->result.reg_offset++;
+            src2 = offset(src2, 1);
+            this->result = offset(this->result, 1);
          }
 
          mlen = 2 * reg_width;
@@ -467,7 +464,7 @@ fs_visitor::emit_interpolate_expression(ir_expression *ir)
       emit(FS_OPCODE_LINTERP, res,
            dst_x, dst_y,
            fs_reg(interp_reg(var->data.location, ch)));
-      res.reg_offset++;
+      res = offset(res, 1);
    }
 }
 
@@ -639,7 +636,8 @@ fs_visitor::visit(ir_expression *ir)
             if (brw->gen >= 7)
                no16("SIMD16 explicit accumulator operands unsupported\n");
 
-            struct brw_reg acc = retype(brw_acc_reg(), this->result.type);
+            struct brw_reg acc = retype(brw_acc_reg(dispatch_width),
+                                        this->result.type);
 
             emit(MUL(acc, op[0], op[1]));
             emit(MACH(reg_null_d, op[0], op[1]));
@@ -650,13 +648,35 @@ fs_visitor::visit(ir_expression *ir)
       }
       break;
    case ir_binop_imul_high: {
-      if (brw->gen >= 7)
+      if (brw->gen == 7)
          no16("SIMD16 explicit accumulator operands unsupported\n");
 
-      struct brw_reg acc = retype(brw_acc_reg(), this->result.type);
+      struct brw_reg acc = retype(brw_acc_reg(dispatch_width),
+                                  this->result.type);
 
-      emit(MUL(acc, op[0], op[1]));
+      fs_inst *mul = emit(MUL(acc, op[0], op[1]));
       emit(MACH(this->result, op[0], op[1]));
+
+      /* Until Gen8, integer multiplies read 32-bits from one source, and
+       * 16-bits from the other, and relying on the MACH instruction to
+       * generate the high bits of the result.
+       *
+       * On Gen8, the multiply instruction does a full 32x32-bit multiply,
+       * but in order to do a 64x64-bit multiply we have to simulate the
+       * previous behavior and then use a MACH instruction.
+       *
+       * FINISHME: Don't use source modifiers on src1.
+       */
+      if (brw->gen >= 8) {
+         assert(mul->src[1].type == BRW_REGISTER_TYPE_D ||
+                mul->src[1].type == BRW_REGISTER_TYPE_UD);
+         if (mul->src[1].type == BRW_REGISTER_TYPE_D) {
+            mul->src[1].type = BRW_REGISTER_TYPE_W;
+         } else {
+            mul->src[1].type = BRW_REGISTER_TYPE_UW;
+         }
+      }
+
       break;
    }
    case ir_binop_div:
@@ -665,20 +685,22 @@ fs_visitor::visit(ir_expression *ir)
       emit_math(SHADER_OPCODE_INT_QUOTIENT, this->result, op[0], op[1]);
       break;
    case ir_binop_carry: {
-      if (brw->gen >= 7)
+      if (brw->gen == 7)
          no16("SIMD16 explicit accumulator operands unsupported\n");
 
-      struct brw_reg acc = retype(brw_acc_reg(), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
+      struct brw_reg acc = retype(brw_acc_reg(dispatch_width),
+                                  BRW_REGISTER_TYPE_UD);
 
       emit(ADDC(reg_null_ud, op[0], op[1]));
       emit(MOV(this->result, fs_reg(acc)));
       break;
    }
    case ir_binop_borrow: {
-      if (brw->gen >= 7)
+      if (brw->gen == 7)
          no16("SIMD16 explicit accumulator operands unsupported\n");
 
-      struct brw_reg acc = retype(brw_acc_reg(), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
+      struct brw_reg acc = retype(brw_acc_reg(dispatch_width),
+                                  BRW_REGISTER_TYPE_UD);
 
       emit(SUBB(reg_null_ud, op[0], op[1]));
       emit(MOV(this->result, fs_reg(acc)));
@@ -922,7 +944,7 @@ fs_visitor::visit(ir_expression *ir)
          /* The block index is a constant, so just emit the binding table entry
           * as an immediate.
           */
-         surf_index = fs_reg(prog_data->base.binding_table.ubo_start +
+         surf_index = fs_reg(stage_prog_data->binding_table.ubo_start +
                                  const_uniform_block->value.u[0]);
       } else {
          /* The block index is not a constant. Evaluate the index expression
@@ -931,14 +953,14 @@ fs_visitor::visit(ir_expression *ir)
           */
          surf_index = fs_reg(this, glsl_type::uint_type);
          emit(ADD(surf_index, op[0],
-                  fs_reg(prog_data->base.binding_table.ubo_start)))
+                  fs_reg(stage_prog_data->binding_table.ubo_start)))
             ->force_writemask_all = true;
 
          /* Assume this may touch any UBO. It would be nice to provide
           * a tighter bound, but the array information is already lowered away.
           */
-         brw_mark_surface_used(&prog_data->base,
-                               prog_data->base.binding_table.ubo_start +
+         brw_mark_surface_used(prog_data,
+                               stage_prog_data->binding_table.ubo_start +
                                shader_prog->NumUniformBlocks - 1);
       }
 
@@ -947,7 +969,7 @@ fs_visitor::visit(ir_expression *ir)
          packed_consts.type = result.type;
 
          fs_reg const_offset_reg = fs_reg(const_offset->value.u[0] & ~15);
-         emit(new(mem_ctx) fs_inst(FS_OPCODE_UNIFORM_PULL_CONSTANT_LOAD,
+         emit(new(mem_ctx) fs_inst(FS_OPCODE_UNIFORM_PULL_CONSTANT_LOAD, 8,
                                    packed_consts, surf_index, const_offset_reg));
 
          for (int i = 0; i < ir->type->vector_elements; i++) {
@@ -967,7 +989,7 @@ fs_visitor::visit(ir_expression *ir)
                emit(MOV(result, packed_consts));
             }
 
-            result.reg_offset++;
+            result = offset(result, 1);
          }
       } else {
          /* Turn the byte offset into a dword offset. */
@@ -981,7 +1003,7 @@ fs_visitor::visit(ir_expression *ir)
             if (ir->type->base_type == GLSL_TYPE_BOOL)
                emit(CMP(result, result, fs_reg(0), BRW_CONDITIONAL_NZ));
 
-            result.reg_offset++;
+            result = offset(result, 1);
          }
       }
 
@@ -1032,8 +1054,8 @@ fs_visitor::emit_assignment_writes(fs_reg &l, fs_reg &r,
            inst->predicate = predicated ? BRW_PREDICATE_NORMAL : BRW_PREDICATE_NONE;
         }
 
-        l.reg_offset++;
-        r.reg_offset++;
+        l = offset(l, 1);
+        r = offset(r, 1);
       }
       break;
    case GLSL_TYPE_ARRAY:
@@ -1134,9 +1156,9 @@ fs_visitor::visit(ir_assignment *ir)
            inst = emit(MOV(l, r));
            if (ir->condition)
               inst->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
-           r.reg_offset++;
+           r = offset(r, 1);
         }
-        l.reg_offset++;
+        l = offset(l, 1);
       }
    } else {
       emit_assignment_writes(l, r, ir->lhs->type, ir->condition != NULL);
@@ -1144,8 +1166,10 @@ fs_visitor::visit(ir_assignment *ir)
 }
 
 fs_inst *
-fs_visitor::emit_texture_gen4(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
-                              fs_reg shadow_c, fs_reg lod, fs_reg dPdy,
+fs_visitor::emit_texture_gen4(ir_texture_opcode op, fs_reg dst,
+                              fs_reg coordinate, int coord_components,
+                              fs_reg shadow_c,
+                              fs_reg lod, fs_reg dPdy, int grad_components,
                               uint32_t sampler)
 {
    int mlen;
@@ -1156,27 +1180,27 @@ fs_visitor::emit_texture_gen4(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
    /* g0 header. */
    mlen = 1;
 
-   if (ir->shadow_comparitor) {
-      for (int i = 0; i < ir->coordinate->type->vector_elements; i++) {
+   if (shadow_c.file != BAD_FILE) {
+      for (int i = 0; i < coord_components; i++) {
         emit(MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen + i), coordinate));
-        coordinate.reg_offset++;
+        coordinate = offset(coordinate, 1);
       }
 
       /* gen4's SIMD8 sampler always has the slots for u,v,r present.
        * the unused slots must be zeroed.
        */
-      for (int i = ir->coordinate->type->vector_elements; i < 3; i++) {
+      for (int i = coord_components; i < 3; i++) {
          emit(MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen + i), fs_reg(0.0f)));
       }
       mlen += 3;
 
-      if (ir->op == ir_tex) {
+      if (op == ir_tex) {
         /* There's no plain shadow compare message, so we use shadow
          * compare with a bias of 0.0.
          */
         emit(MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen), fs_reg(0.0f)));
         mlen++;
-      } else if (ir->op == ir_txb || ir->op == ir_txl) {
+      } else if (op == ir_txb || op == ir_txl) {
         emit(MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen), lod));
         mlen++;
       } else {
@@ -1185,26 +1209,26 @@ fs_visitor::emit_texture_gen4(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
 
       emit(MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen), shadow_c));
       mlen++;
-   } else if (ir->op == ir_tex) {
-      for (int i = 0; i < ir->coordinate->type->vector_elements; i++) {
+   } else if (op == ir_tex) {
+      for (int i = 0; i < coord_components; i++) {
         emit(MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen + i), coordinate));
-        coordinate.reg_offset++;
+        coordinate = offset(coordinate, 1);
       }
       /* zero the others. */
-      for (int i = ir->coordinate->type->vector_elements; i<3; i++) {
+      for (int i = coord_components; i<3; i++) {
          emit(MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen + i), fs_reg(0.0f)));
       }
       /* gen4's SIMD8 sampler always has the slots for u,v,r present. */
       mlen += 3;
-   } else if (ir->op == ir_txd) {
+   } else if (op == ir_txd) {
       fs_reg &dPdx = lod;
 
-      for (int i = 0; i < ir->coordinate->type->vector_elements; i++) {
+      for (int i = 0; i < coord_components; i++) {
         emit(MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen + i), coordinate));
-        coordinate.reg_offset++;
+        coordinate = offset(coordinate, 1);
       }
       /* the slots for u and v are always present, but r is optional */
-      mlen += MAX2(ir->coordinate->type->vector_elements, 2);
+      mlen += MAX2(coord_components, 2);
 
       /*  P   = u, v, r
        * dPdx = dudx, dvdx, drdx
@@ -1220,18 +1244,18 @@ fs_visitor::emit_texture_gen4(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
        *        dPdx.x dPdx.y dPdx.z dPdy.x dPdy.y dPdy.z
        *        m5     m6     m7     m8     m9     m10
        */
-      for (int i = 0; i < ir->lod_info.grad.dPdx->type->vector_elements; i++) {
+      for (int i = 0; i < grad_components; i++) {
         emit(MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen), dPdx));
-        dPdx.reg_offset++;
+        dPdx = offset(dPdx, 1);
       }
-      mlen += MAX2(ir->lod_info.grad.dPdx->type->vector_elements, 2);
+      mlen += MAX2(grad_components, 2);
 
-      for (int i = 0; i < ir->lod_info.grad.dPdy->type->vector_elements; i++) {
+      for (int i = 0; i < grad_components; i++) {
         emit(MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen), dPdy));
-        dPdy.reg_offset++;
+        dPdy = offset(dPdy, 1);
       }
-      mlen += MAX2(ir->lod_info.grad.dPdy->type->vector_elements, 2);
-   } else if (ir->op == ir_txs) {
+      mlen += MAX2(grad_components, 2);
+   } else if (op == ir_txs) {
       /* There's no SIMD8 resinfo message on Gen4.  Use SIMD16 instead. */
       simd16 = true;
       emit(MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen, BRW_REGISTER_TYPE_UD), lod));
@@ -1241,18 +1265,18 @@ fs_visitor::emit_texture_gen4(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
        * instructions.  We'll need to do SIMD16 here.
        */
       simd16 = true;
-      assert(ir->op == ir_txb || ir->op == ir_txl || ir->op == ir_txf);
+      assert(op == ir_txb || op == ir_txl || op == ir_txf);
 
-      for (int i = 0; i < ir->coordinate->type->vector_elements; i++) {
+      for (int i = 0; i < coord_components; i++) {
         emit(MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen + i * 2, coordinate.type),
                   coordinate));
-        coordinate.reg_offset++;
+        coordinate = offset(coordinate, 1);
       }
 
       /* Initialize the rest of u/v/r with 0.0.  Empirically, this seems to
        * be necessary for TXF (ld), but seems wise to do for all messages.
        */
-      for (int i = ir->coordinate->type->vector_elements; i < 3; i++) {
+      for (int i = coord_components; i < 3; i++) {
         emit(MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen + i * 2), fs_reg(0.0f)));
       }
 
@@ -1272,15 +1296,11 @@ fs_visitor::emit_texture_gen4(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
        * this weirdness around to the expected layout.
        */
       orig_dst = dst;
-      dst = fs_reg(GRF, virtual_grf_alloc(8),
-                   (brw->is_g4x ?
-                    brw_type_for_base_type(ir->type) :
-                    BRW_REGISTER_TYPE_F));
+      dst = fs_reg(GRF, virtual_grf_alloc(8), orig_dst.type);
    }
 
    enum opcode opcode;
-
-   switch (ir->op) {
+   switch (op) {
    case ir_tex: opcode = SHADER_OPCODE_TEX; break;
    case ir_txb: opcode = FS_OPCODE_TXB; break;
    case ir_txl: opcode = SHADER_OPCODE_TXL; break;
@@ -1300,8 +1320,8 @@ fs_visitor::emit_texture_gen4(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
    if (simd16) {
       for (int i = 0; i < 4; i++) {
         emit(MOV(orig_dst, dst));
-        orig_dst.reg_offset++;
-        dst.reg_offset += 2;
+        orig_dst = offset(orig_dst, 1);
+        dst = offset(dst, 2);
       }
    }
 
@@ -1317,62 +1337,59 @@ fs_visitor::emit_texture_gen4(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
  * surprising in the disassembly.
  */
 fs_inst *
-fs_visitor::emit_texture_gen5(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
-                              fs_reg shadow_c, fs_reg lod, fs_reg lod2,
-                              fs_reg sample_index, uint32_t sampler)
+fs_visitor::emit_texture_gen5(ir_texture_opcode op, fs_reg dst,
+                              fs_reg coordinate, int vector_elements,
+                              fs_reg shadow_c,
+                              fs_reg lod, fs_reg lod2, int grad_components,
+                              fs_reg sample_index, uint32_t sampler,
+                              bool has_offset)
 {
-   int mlen = 0;
-   int base_mrf = 2;
    int reg_width = dispatch_width / 8;
    bool header_present = false;
-   const int vector_elements =
-      ir->coordinate ? ir->coordinate->type->vector_elements : 0;
 
-   if (ir->offset) {
+   fs_reg message(MRF, 2, BRW_REGISTER_TYPE_F, dispatch_width);
+   fs_reg msg_coords = message;
+
+   if (has_offset) {
       /* The offsets set up by the ir_texture visitor are in the
        * m1 header, so we can't go headerless.
        */
       header_present = true;
-      mlen++;
-      base_mrf--;
+      message.reg--;
    }
 
    for (int i = 0; i < vector_elements; i++) {
-      emit(MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen + i * reg_width, coordinate.type),
-               coordinate));
-      coordinate.reg_offset++;
+      emit(MOV(retype(offset(msg_coords, i), coordinate.type), coordinate));
+      coordinate = offset(coordinate, 1);
    }
-   mlen += vector_elements * reg_width;
+   fs_reg msg_end = offset(msg_coords, vector_elements);
+   fs_reg msg_lod = offset(msg_coords, 4);
 
-   if (ir->shadow_comparitor) {
-      mlen = MAX2(mlen, header_present + 4 * reg_width);
-
-      emit(MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen), shadow_c));
-      mlen += reg_width;
+   if (shadow_c.file != BAD_FILE) {
+      fs_reg msg_shadow = msg_lod;
+      emit(MOV(msg_shadow, shadow_c));
+      msg_lod = offset(msg_shadow, 1);
+      msg_end = msg_lod;
    }
 
    enum opcode opcode;
-   switch (ir->op) {
+   switch (op) {
    case ir_tex:
       opcode = SHADER_OPCODE_TEX;
       break;
    case ir_txb:
-      mlen = MAX2(mlen, header_present + 4 * reg_width);
-      emit(MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen), lod));
-      mlen += reg_width;
+      emit(MOV(msg_lod, lod));
+      msg_end = offset(msg_lod, 1);
 
       opcode = FS_OPCODE_TXB;
       break;
    case ir_txl:
-      mlen = MAX2(mlen, header_present + 4 * reg_width);
-      emit(MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen), lod));
-      mlen += reg_width;
+      emit(MOV(msg_lod, lod));
+      msg_end = offset(msg_lod, 1);
 
       opcode = SHADER_OPCODE_TXL;
       break;
    case ir_txd: {
-      mlen = MAX2(mlen, header_present + 4 * reg_width); /* skip over 'ai' */
-
       /**
        *  P   =  u,    v,    r
        * dPdx = dudx, dvdx, drdx
@@ -1382,45 +1399,48 @@ fs_visitor::emit_texture_gen5(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
        * - dudx   dudy   dvdx   dvdy   drdx   drdy
        * - dPdx.x dPdy.x dPdx.y dPdy.y dPdx.z dPdy.z
        */
-      for (int i = 0; i < ir->lod_info.grad.dPdx->type->vector_elements; i++) {
-        emit(MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen), lod));
-        lod.reg_offset++;
-        mlen += reg_width;
+      msg_end = msg_lod;
+      for (int i = 0; i < grad_components; i++) {
+         emit(MOV(msg_end, lod));
+         lod = offset(lod, 1);
+         msg_end = offset(msg_end, 1);
 
-        emit(MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen), lod2));
-        lod2.reg_offset++;
-        mlen += reg_width;
+         emit(MOV(msg_end, lod2));
+         lod2 = offset(lod2, 1);
+         msg_end = offset(msg_end, 1);
       }
 
       opcode = SHADER_OPCODE_TXD;
       break;
    }
    case ir_txs:
-      emit(MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen, BRW_REGISTER_TYPE_UD), lod));
-      mlen += reg_width;
+      msg_lod = retype(msg_end, BRW_REGISTER_TYPE_UD);
+      emit(MOV(msg_lod, lod));
+      msg_end = offset(msg_lod, 1);
 
       opcode = SHADER_OPCODE_TXS;
       break;
    case ir_query_levels:
-      emit(MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen, BRW_REGISTER_TYPE_UD), fs_reg(0u)));
-      mlen += reg_width;
+      msg_lod = msg_end;
+      emit(MOV(retype(msg_lod, BRW_REGISTER_TYPE_UD), fs_reg(0u)));
+      msg_end = offset(msg_lod, 1);
 
       opcode = SHADER_OPCODE_TXS;
       break;
    case ir_txf:
-      mlen = header_present + 4 * reg_width;
-      emit(MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen - reg_width, BRW_REGISTER_TYPE_UD), lod));
+      msg_lod = offset(msg_coords, 3);
+      emit(MOV(retype(msg_lod, BRW_REGISTER_TYPE_UD), lod));
+      msg_end = offset(msg_lod, 1);
 
       opcode = SHADER_OPCODE_TXF;
       break;
    case ir_txf_ms:
-      mlen = header_present + 4 * reg_width;
-
+      msg_lod = offset(msg_coords, 3);
       /* lod */
-      emit(MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen - reg_width, BRW_REGISTER_TYPE_UD), fs_reg(0)));
+      emit(MOV(retype(msg_lod, BRW_REGISTER_TYPE_UD), fs_reg(0u)));
       /* sample index */
-      emit(MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen, BRW_REGISTER_TYPE_UD), sample_index));
-      mlen += reg_width;
+      emit(MOV(retype(offset(msg_lod, 1), BRW_REGISTER_TYPE_UD), sample_index));
+      msg_end = offset(msg_lod, 2);
 
       opcode = SHADER_OPCODE_TXF_CMS;
       break;
@@ -1435,12 +1455,12 @@ fs_visitor::emit_texture_gen5(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
    }
 
    fs_inst *inst = emit(opcode, dst, reg_undef, fs_reg(sampler));
-   inst->base_mrf = base_mrf;
-   inst->mlen = mlen;
+   inst->base_mrf = message.reg;
+   inst->mlen = msg_end.reg - message.reg;
    inst->header_present = header_present;
-   inst->regs_written = 4;
+   inst->regs_written = 4 * reg_width;
 
-   if (mlen > MAX_SAMPLER_MESSAGE_SIZE) {
+   if (inst->mlen > MAX_SAMPLER_MESSAGE_SIZE) {
       fail("Message length >" STRINGIFY(MAX_SAMPLER_MESSAGE_SIZE)
            " disallowed by hardware\n");
    }
@@ -1458,9 +1478,12 @@ is_high_sampler(struct brw_context *brw, fs_reg sampler)
 }
 
 fs_inst *
-fs_visitor::emit_texture_gen7(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
-                              fs_reg shadow_c, fs_reg lod, fs_reg lod2,
-                              fs_reg sample_index, fs_reg mcs, fs_reg sampler)
+fs_visitor::emit_texture_gen7(ir_texture_opcode op, fs_reg dst,
+                              fs_reg coordinate, int coord_components,
+                              fs_reg shadow_c,
+                              fs_reg lod, fs_reg lod2, int grad_components,
+                              fs_reg sample_index, fs_reg mcs, fs_reg sampler,
+                              fs_reg offset_value)
 {
    int reg_width = dispatch_width / 8;
    bool header_present = false;
@@ -1471,7 +1494,7 @@ fs_visitor::emit_texture_gen7(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
    }
    int length = 0;
 
-   if (ir->op == ir_tg4 || (ir->offset && ir->op != ir_txf) ||
+   if (op == ir_tg4 || offset_value.file != BAD_FILE ||
        is_high_sampler(brw, sampler)) {
       /* For general texture offsets (no txf workaround), we need a header to
        * put them in.  Note that for SIMD16 we're making space for two actual
@@ -1484,20 +1507,21 @@ fs_visitor::emit_texture_gen7(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
        * need to offset the Sampler State Pointer in the header.
        */
       header_present = true;
-      sources[length] = reg_undef;
+      sources[0] = fs_reg(GRF, virtual_grf_alloc(1), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
       length++;
    }
 
-   if (ir->shadow_comparitor) {
+   if (shadow_c.file != BAD_FILE) {
       emit(MOV(sources[length], shadow_c));
       length++;
    }
 
-   bool has_nonconstant_offset = ir->offset && !ir->offset->as_constant();
+   bool has_nonconstant_offset =
+      offset_value.file != BAD_FILE && offset_value.file != IMM;
    bool coordinate_done = false;
 
    /* Set up the LOD info */
-   switch (ir->op) {
+   switch (op) {
    case ir_tex:
    case ir_lod:
       break;
@@ -1515,21 +1539,21 @@ fs_visitor::emit_texture_gen7(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
       /* Load dPdx and the coordinate together:
        * [hdr], [ref], x, dPdx.x, dPdy.x, y, dPdx.y, dPdy.y, z, dPdx.z, dPdy.z
        */
-      for (int i = 0; i < ir->coordinate->type->vector_elements; i++) {
+      for (int i = 0; i < coord_components; i++) {
         emit(MOV(sources[length], coordinate));
-        coordinate.reg_offset++;
+        coordinate = offset(coordinate, 1);
         length++;
 
          /* For cube map array, the coordinate is (u,v,r,ai) but there are
           * only derivatives for (u, v, r).
           */
-         if (i < ir->lod_info.grad.dPdx->type->vector_elements) {
+         if (i < grad_components) {
             emit(MOV(sources[length], lod));
-            lod.reg_offset++;
+            lod = offset(lod, 1);
             length++;
 
             emit(MOV(sources[length], lod2));
-            lod2.reg_offset++;
+            lod2 = offset(lod2, 1);
             length++;
          }
       }
@@ -1548,15 +1572,15 @@ fs_visitor::emit_texture_gen7(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
    case ir_txf:
       /* Unfortunately, the parameters for LD are intermixed: u, lod, v, r. */
       emit(MOV(retype(sources[length], BRW_REGISTER_TYPE_D), coordinate));
-      coordinate.reg_offset++;
+      coordinate = offset(coordinate, 1);
       length++;
 
       emit(MOV(retype(sources[length], BRW_REGISTER_TYPE_D), lod));
       length++;
 
-      for (int i = 1; i < ir->coordinate->type->vector_elements; i++) {
+      for (int i = 1; i < coord_components; i++) {
         emit(MOV(retype(sources[length], BRW_REGISTER_TYPE_D), coordinate));
-        coordinate.reg_offset++;
+        coordinate = offset(coordinate, 1);
         length++;
       }
 
@@ -1573,9 +1597,9 @@ fs_visitor::emit_texture_gen7(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
       /* there is no offsetting for this message; just copy in the integer
        * texture coordinates
        */
-      for (int i = 0; i < ir->coordinate->type->vector_elements; i++) {
+      for (int i = 0; i < coord_components; i++) {
          emit(MOV(retype(sources[length], BRW_REGISTER_TYPE_D), coordinate));
-         coordinate.reg_offset++;
+         coordinate = offset(coordinate, 1);
          length++;
       }
 
@@ -1583,28 +1607,25 @@ fs_visitor::emit_texture_gen7(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
       break;
    case ir_tg4:
       if (has_nonconstant_offset) {
-         if (ir->shadow_comparitor)
+         if (shadow_c.file != BAD_FILE)
             no16("Gen7 does not support gather4_po_c in SIMD16 mode.");
 
          /* More crazy intermixing */
-         ir->offset->accept(this);
-         fs_reg offset_value = this->result;
-
          for (int i = 0; i < 2; i++) { /* u, v */
             emit(MOV(sources[length], coordinate));
-            coordinate.reg_offset++;
+            coordinate = offset(coordinate, 1);
             length++;
          }
 
          for (int i = 0; i < 2; i++) { /* offu, offv */
             emit(MOV(retype(sources[length], BRW_REGISTER_TYPE_D), offset_value));
-            offset_value.reg_offset++;
+            offset_value = offset(offset_value, 1);
             length++;
          }
 
-         if (ir->coordinate->type->vector_elements == 3) { /* r if present */
+         if (coord_components == 3) { /* r if present */
             emit(MOV(sources[length], coordinate));
-            coordinate.reg_offset++;
+            coordinate = offset(coordinate, 1);
             length++;
          }
 
@@ -1614,21 +1635,27 @@ fs_visitor::emit_texture_gen7(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
    }
 
    /* Set up the coordinate (except for cases where it was done above) */
-   if (ir->coordinate && !coordinate_done) {
-      for (int i = 0; i < ir->coordinate->type->vector_elements; i++) {
+   if (!coordinate_done) {
+      for (int i = 0; i < coord_components; i++) {
          emit(MOV(sources[length], coordinate));
-         coordinate.reg_offset++;
+         coordinate = offset(coordinate, 1);
          length++;
       }
    }
 
-   fs_reg src_payload = fs_reg(GRF, virtual_grf_alloc(length),
+   int mlen;
+   if (reg_width == 2)
+      mlen = length * reg_width - header_present;
+   else
+      mlen = length * reg_width;
+
+   fs_reg src_payload = fs_reg(GRF, virtual_grf_alloc(mlen),
                                BRW_REGISTER_TYPE_F);
    emit(LOAD_PAYLOAD(src_payload, sources, length));
 
    /* Generate the SEND */
    enum opcode opcode;
-   switch (ir->op) {
+   switch (op) {
    case ir_tex: opcode = SHADER_OPCODE_TEX; break;
    case ir_txb: opcode = FS_OPCODE_TXB; break;
    case ir_txl: opcode = SHADER_OPCODE_TXL; break;
@@ -1649,12 +1676,9 @@ fs_visitor::emit_texture_gen7(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
    }
    fs_inst *inst = emit(opcode, dst, src_payload, sampler);
    inst->base_mrf = -1;
-   if (reg_width == 2)
-      inst->mlen = length * reg_width - header_present;
-   else
-      inst->mlen = length * reg_width;
+   inst->mlen = mlen;
    inst->header_present = header_present;
-   inst->regs_written = 4;
+   inst->regs_written = 4 * reg_width;
 
    if (inst->mlen > MAX_SAMPLER_MESSAGE_SIZE) {
       fail("Message length >" STRINGIFY(MAX_SAMPLER_MESSAGE_SIZE)
@@ -1665,12 +1689,16 @@ fs_visitor::emit_texture_gen7(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
 }
 
 fs_reg
-fs_visitor::rescale_texcoord(ir_texture *ir, fs_reg coordinate,
+fs_visitor::rescale_texcoord(fs_reg coordinate, const glsl_type *coord_type,
                              bool is_rect, uint32_t sampler, int texunit)
 {
    fs_inst *inst = NULL;
    bool needs_gl_clamp = true;
    fs_reg scale_x, scale_y;
+   const struct brw_sampler_prog_key_data *tex =
+      (stage == MESA_SHADER_FRAGMENT) ?
+      &((brw_wm_prog_key*) this->key)->tex : NULL;
+   assert(tex);
 
    /* The 965 requires the EU to do the normalization of GL rectangle
     * texture coordinates.  We use the program parameter state
@@ -1678,8 +1706,8 @@ fs_visitor::rescale_texcoord(ir_texture *ir, fs_reg coordinate,
     */
    if (is_rect &&
        (brw->gen < 6 ||
-        (brw->gen >= 6 && (key->tex.gl_clamp_mask[0] & (1 << sampler) ||
-                           key->tex.gl_clamp_mask[1] & (1 << sampler))))) {
+        (brw->gen >= 6 && (tex->gl_clamp_mask[0] & (1 << sampler) ||
+                           tex->gl_clamp_mask[1] & (1 << sampler))))) {
       struct gl_program_parameter_list *params = prog->Parameters;
       int tokens[STATE_LENGTH] = {
         STATE_INTERNAL,
@@ -1723,13 +1751,13 @@ fs_visitor::rescale_texcoord(ir_texture *ir, fs_reg coordinate,
     * tracking to get the scaling factor.
     */
    if (brw->gen < 6 && is_rect) {
-      fs_reg dst = fs_reg(this, ir->coordinate->type);
+      fs_reg dst = fs_reg(this, coord_type);
       fs_reg src = coordinate;
       coordinate = dst;
 
       emit(MUL(dst, src, scale_x));
-      dst.reg_offset++;
-      src.reg_offset++;
+      dst = offset(dst, 1);
+      src = offset(src, 1);
       emit(MUL(dst, src, scale_y));
    } else if (is_rect) {
       /* On gen6+, the sampler handles the rectangle coordinates
@@ -1740,9 +1768,9 @@ fs_visitor::rescale_texcoord(ir_texture *ir, fs_reg coordinate,
       needs_gl_clamp = false;
 
       for (int i = 0; i < 2; i++) {
-        if (key->tex.gl_clamp_mask[i] & (1 << sampler)) {
+        if (tex->gl_clamp_mask[i] & (1 << sampler)) {
            fs_reg chan = coordinate;
-           chan.reg_offset += i;
+           chan = offset(chan, i);
 
            inst = emit(BRW_OPCODE_SEL, chan, chan, fs_reg(0.0f));
            inst->conditional_mod = BRW_CONDITIONAL_G;
@@ -1763,12 +1791,11 @@ fs_visitor::rescale_texcoord(ir_texture *ir, fs_reg coordinate,
       }
    }
 
-   if (ir->coordinate && needs_gl_clamp) {
-      for (unsigned int i = 0;
-          i < MIN2(ir->coordinate->type->vector_elements, 3); i++) {
-        if (key->tex.gl_clamp_mask[i] & (1 << sampler)) {
+   if (coord_type && needs_gl_clamp) {
+      for (unsigned int i = 0; i < MIN2(coord_type->vector_elements, 3); i++) {
+        if (tex->gl_clamp_mask[i] & (1 << sampler)) {
            fs_reg chan = coordinate;
-           chan.reg_offset += i;
+           chan = offset(chan, i);
 
            fs_inst *inst = emit(MOV(chan, chan));
            inst->saturate = true;
@@ -1780,40 +1807,148 @@ fs_visitor::rescale_texcoord(ir_texture *ir, fs_reg coordinate,
 
 /* Sample from the MCS surface attached to this multisample texture. */
 fs_reg
-fs_visitor::emit_mcs_fetch(ir_texture *ir, fs_reg coordinate, fs_reg sampler)
+fs_visitor::emit_mcs_fetch(fs_reg coordinate, int components, fs_reg sampler)
 {
    int reg_width = dispatch_width / 8;
-   int length = ir->coordinate->type->vector_elements;
-   fs_reg payload = fs_reg(GRF, virtual_grf_alloc(length),
+   fs_reg payload = fs_reg(GRF, virtual_grf_alloc(components * reg_width),
                            BRW_REGISTER_TYPE_F);
    fs_reg dest = fs_reg(this, glsl_type::uvec4_type);
-   fs_reg *sources = ralloc_array(mem_ctx, fs_reg, length);
+   fs_reg *sources = ralloc_array(mem_ctx, fs_reg, components);
 
    /* parameters are: u, v, r; missing parameters are treated as zero */
-   for (int i = 0; i < length; i++) {
+   for (int i = 0; i < components; i++) {
       sources[i] = fs_reg(this, glsl_type::float_type);
       emit(MOV(retype(sources[i], BRW_REGISTER_TYPE_D), coordinate));
-      coordinate.reg_offset++;
+      coordinate = offset(coordinate, 1);
    }
 
-   emit(LOAD_PAYLOAD(payload, sources, length));
+   emit(LOAD_PAYLOAD(payload, sources, components));
 
    fs_inst *inst = emit(SHADER_OPCODE_TXF_MCS, dest, payload, sampler);
    inst->base_mrf = -1;
-   inst->mlen = length * reg_width;
+   inst->mlen = components * reg_width;
    inst->header_present = false;
-   inst->regs_written = 4; /* we only care about one reg of response,
-                            * but the sampler always writes 4/8
-                            */
+   inst->regs_written = 4 * reg_width; /* we only care about one reg of
+                                        * response, but the sampler always
+                                        * writes 4/8
+                                        */
 
    return dest;
 }
 
 void
-fs_visitor::visit(ir_texture *ir)
+fs_visitor::emit_texture(ir_texture_opcode op,
+                         const glsl_type *dest_type,
+                         fs_reg coordinate, const struct glsl_type *coord_type,
+                         fs_reg shadow_c,
+                         fs_reg lod, fs_reg lod2, int grad_components,
+                         fs_reg sample_index,
+                         fs_reg offset_value, unsigned offset_components,
+                         fs_reg mcs,
+                         int gather_component,
+                         bool is_cube_array,
+                         bool is_rect,
+                         uint32_t sampler,
+                         fs_reg sampler_reg, int texunit)
 {
+   const struct brw_sampler_prog_key_data *tex =
+      (stage == MESA_SHADER_FRAGMENT) ?
+      &((brw_wm_prog_key*) this->key)->tex : NULL;
+   assert(tex);
    fs_inst *inst = NULL;
 
+   if (op == ir_tg4) {
+      /* When tg4 is used with the degenerate ZERO/ONE swizzles, don't bother
+       * emitting anything other than setting up the constant result.
+       */
+      int swiz = GET_SWZ(tex->swizzles[sampler], gather_component);
+      if (swiz == SWIZZLE_ZERO || swiz == SWIZZLE_ONE) {
+
+         fs_reg res = fs_reg(this, glsl_type::vec4_type);
+         this->result = res;
+
+         for (int i=0; i<4; i++) {
+            emit(MOV(res, fs_reg(swiz == SWIZZLE_ZERO ? 0.0f : 1.0f)));
+            res = offset(res, 1);
+         }
+         return;
+      }
+   }
+
+   if (coordinate.file != BAD_FILE) {
+      /* FINISHME: Texture coordinate rescaling doesn't work with non-constant
+       * samplers.  This should only be a problem with GL_CLAMP on Gen7.
+       */
+      coordinate = rescale_texcoord(coordinate, coord_type, is_rect,
+                                    sampler, texunit);
+   }
+
+   /* Writemasking doesn't eliminate channels on SIMD8 texture
+    * samples, so don't worry about them.
+    */
+   fs_reg dst(this, glsl_type::get_instance(dest_type->base_type, 4, 1));
+
+   int coord_components = coord_type ? coord_type->vector_elements : 0;
+
+   if (brw->gen >= 7) {
+      inst = emit_texture_gen7(op, dst, coordinate, coord_components,
+                               shadow_c, lod, lod2, grad_components,
+                               sample_index, mcs, sampler_reg,
+                               offset_value);
+   } else if (brw->gen >= 5) {
+      inst = emit_texture_gen5(op, dst, coordinate, coord_components,
+                               shadow_c, lod, lod2, grad_components,
+                               sample_index, sampler,
+                               offset_value.file != BAD_FILE);
+   } else {
+      inst = emit_texture_gen4(op, dst, coordinate, coord_components,
+                               shadow_c, lod, lod2, grad_components,
+                               sampler);
+   }
+
+   if (shadow_c.file != BAD_FILE)
+      inst->shadow_compare = true;
+
+   if (offset_value.file == IMM)
+      inst->texture_offset = offset_value.fixed_hw_reg.dw1.ud;
+
+   if (op == ir_tg4) {
+      inst->texture_offset |=
+         gather_channel(gather_component, sampler) << 16; /* M0.2:16-17 */
+
+      if (brw->gen == 6)
+         emit_gen6_gather_wa(tex->gen6_gather_wa[sampler], dst);
+   }
+
+   /* fixup #layers for cube map arrays */
+   if (op == ir_txs && is_cube_array) {
+      fs_reg depth = offset(dst, 2);
+      fs_reg fixed_depth = fs_reg(this, glsl_type::int_type);
+      emit_math(SHADER_OPCODE_INT_QUOTIENT, fixed_depth, depth, fs_reg(6));
+
+      fs_reg *fixed_payload = ralloc_array(mem_ctx, fs_reg, inst->regs_written);
+      int components = inst->regs_written / (dst.width / 8);
+      for (int i = 0; i < components; i++) {
+         if (i == 2) {
+            fixed_payload[i] = fixed_depth;
+         } else {
+            fixed_payload[i] = offset(dst, i);
+         }
+      }
+      emit(LOAD_PAYLOAD(dst, fixed_payload, components));
+   }
+
+   swizzle_result(op, dest_type->vector_elements, dst, sampler);
+}
+
+void
+fs_visitor::visit(ir_texture *ir)
+{
+   const struct brw_sampler_prog_key_data *tex =
+      (stage == MESA_SHADER_FRAGMENT) ?
+      &((brw_wm_prog_key*) this->key)->tex : NULL;
+   assert(tex);
+
    uint32_t sampler =
       _mesa_get_sampler_uniform_value(ir->sampler, shader_prog, prog);
 
@@ -1832,12 +1967,12 @@ fs_visitor::visit(ir_texture *ir)
 
       uint32_t max_used = sampler + array_size - 1;
       if (ir->op == ir_tg4 && brw->gen < 8) {
-         max_used += prog_data->base.binding_table.gather_texture_start;
+         max_used += stage_prog_data->binding_table.gather_texture_start;
       } else {
-         max_used += prog_data->base.binding_table.texture_start;
+         max_used += stage_prog_data->binding_table.texture_start;
       }
 
-      brw_mark_surface_used(&prog_data->base, max_used);
+      brw_mark_surface_used(prog_data, max_used);
 
       /* Emit code to evaluate the actual indexing expression */
       nonconst_sampler_index->accept(this);
@@ -1858,25 +1993,6 @@ fs_visitor::visit(ir_texture *ir)
     */
    int texunit = prog->SamplerUnits[sampler];
 
-   if (ir->op == ir_tg4) {
-      /* When tg4 is used with the degenerate ZERO/ONE swizzles, don't bother
-       * emitting anything other than setting up the constant result.
-       */
-      ir_constant *chan = ir->lod_info.component->as_constant();
-      int swiz = GET_SWZ(key->tex.swizzles[sampler], chan->value.i[0]);
-      if (swiz == SWIZZLE_ZERO || swiz == SWIZZLE_ONE) {
-
-         fs_reg res = fs_reg(this, glsl_type::vec4_type);
-         this->result = res;
-
-         for (int i=0; i<4; i++) {
-            emit(MOV(res, fs_reg(swiz == SWIZZLE_ZERO ? 0.0f : 1.0f)));
-            res.reg_offset++;
-         }
-         return;
-      }
-   }
-
    /* Should be lowered by do_lower_texture_projection */
    assert(!ir->projector);
 
@@ -1888,13 +2004,11 @@ fs_visitor::visit(ir_texture *ir)
     * generating these values may involve SEND messages that need the MRFs.
     */
    fs_reg coordinate;
+   const glsl_type *coord_type = NULL;
    if (ir->coordinate) {
+      coord_type = ir->coordinate->type;
       ir->coordinate->accept(this);
-
-      coordinate = rescale_texcoord(ir, this->result,
-                                    ir->sampler->type->sampler_dimensionality ==
-                                    GLSL_SAMPLER_DIM_RECT,
-                                    sampler, texunit);
+      coordinate = this->result;
    }
 
    fs_reg shadow_comparitor;
@@ -1903,7 +2017,27 @@ fs_visitor::visit(ir_texture *ir)
       shadow_comparitor = this->result;
    }
 
+   fs_reg offset_value;
+   int offset_components = 0;
+   if (ir->offset) {
+      ir_constant *const_offset = ir->offset->as_constant();
+      if (const_offset) {
+         /* Store the header bitfield in an IMM register.  This allows us to
+          * use offset_value.file to distinguish between no offset, a constant
+          * offset, and a non-constant offset.
+          */
+         offset_value =
+            fs_reg(brw_texture_offset(ctx, const_offset->value.i,
+                                      const_offset->type->vector_elements));
+      } else {
+         ir->offset->accept(this);
+         offset_value = this->result;
+      }
+      offset_components = ir->offset->type->vector_elements;
+   }
+
    fs_reg lod, lod2, sample_index, mcs;
+   int grad_components = 0;
    switch (ir->op) {
    case ir_tex:
    case ir_lod:
@@ -1920,6 +2054,8 @@ fs_visitor::visit(ir_texture *ir)
 
       ir->lod_info.grad.dPdy->accept(this);
       lod2 = this->result;
+
+      grad_components = ir->lod_info.grad.dPdx->type->vector_elements;
       break;
    case ir_txf:
    case ir_txl:
@@ -1931,8 +2067,9 @@ fs_visitor::visit(ir_texture *ir)
       ir->lod_info.sample_index->accept(this);
       sample_index = this->result;
 
-      if (brw->gen >= 7 && key->tex.compressed_multisample_layout_mask & (1<<sampler))
-         mcs = emit_mcs_fetch(ir, coordinate, sampler_reg);
+      if (brw->gen >= 7 && tex->compressed_multisample_layout_mask & (1<<sampler))
+         mcs = emit_mcs_fetch(coordinate, ir->coordinate->type->vector_elements,
+                              sampler_reg);
       else
          mcs = fs_reg(0u);
       break;
@@ -1940,60 +2077,21 @@ fs_visitor::visit(ir_texture *ir)
       unreachable("Unrecognized texture opcode");
    };
 
-   /* Writemasking doesn't eliminate channels on SIMD8 texture
-    * samples, so don't worry about them.
-    */
-   fs_reg dst = fs_reg(this, glsl_type::get_instance(ir->type->base_type, 4, 1));
-
-   if (brw->gen >= 7) {
-      inst = emit_texture_gen7(ir, dst, coordinate, shadow_comparitor,
-                               lod, lod2, sample_index, mcs, sampler_reg);
-   } else if (brw->gen >= 5) {
-      inst = emit_texture_gen5(ir, dst, coordinate, shadow_comparitor,
-                               lod, lod2, sample_index, sampler);
-   } else {
-      inst = emit_texture_gen4(ir, dst, coordinate, shadow_comparitor,
-                               lod, lod2, sampler);
-   }
-
-   if (ir->offset != NULL && ir->op != ir_txf)
-      inst->texture_offset = brw_texture_offset(ctx, ir->offset->as_constant());
-
+   int gather_component = 0;
    if (ir->op == ir_tg4)
-      inst->texture_offset |= gather_channel(ir, sampler) << 16; // M0.2:16-17
+      gather_component = ir->lod_info.component->as_constant()->value.i[0];
 
-   if (ir->shadow_comparitor)
-      inst->shadow_compare = true;
+   bool is_rect =
+      ir->sampler->type->sampler_dimensionality == GLSL_SAMPLER_DIM_RECT;
 
-   /* fixup #layers for cube map arrays */
-   if (ir->op == ir_txs) {
-      glsl_type const *type = ir->sampler->type;
-      if (type->sampler_dimensionality == GLSL_SAMPLER_DIM_CUBE &&
-          type->sampler_array) {
-         fs_reg depth = dst;
-         depth.reg_offset = 2;
-         fs_reg fixed_depth = fs_reg(this, glsl_type::int_type);
-         emit_math(SHADER_OPCODE_INT_QUOTIENT, fixed_depth, depth, fs_reg(6));
-
-         fs_reg *fixed_payload = ralloc_array(mem_ctx, fs_reg, inst->regs_written);
-         fs_reg d = dst;
-         for (int i = 0; i < inst->regs_written; i++) {
-            if (i == 2) {
-               fixed_payload[i] = fixed_depth;
-            } else {
-               d.reg_offset = i;
-               fixed_payload[i] = d;
-            }
-         }
-         emit(LOAD_PAYLOAD(dst, fixed_payload, inst->regs_written));
-      }
-   }
-
-   if (brw->gen == 6 && ir->op == ir_tg4) {
-      emit_gen6_gather_wa(key->tex.gen6_gather_wa[sampler], dst);
-   }
+   bool is_cube_array =
+      ir->sampler->type->sampler_dimensionality == GLSL_SAMPLER_DIM_CUBE &&
+      ir->sampler->type->sampler_array;
 
-   swizzle_result(ir, dst, sampler);
+   emit_texture(ir->op, ir->type, coordinate, coord_type, shadow_comparitor,
+                lod, lod2, grad_components, sample_index, offset_value,
+                offset_components, mcs, gather_component,
+                is_cube_array, is_rect, sampler, sampler_reg, texunit);
 }
 
 /**
@@ -2022,7 +2120,7 @@ fs_visitor::emit_gen6_gather_wa(uint8_t wa, fs_reg dst)
          emit(ASR(dst, dst, fs_reg(32 - width)));
       }
 
-      dst.reg_offset++;
+      dst = offset(dst, 1);
    }
 }
 
@@ -2030,17 +2128,20 @@ fs_visitor::emit_gen6_gather_wa(uint8_t wa, fs_reg dst)
  * Set up the gather channel based on the swizzle, for gather4.
  */
 uint32_t
-fs_visitor::gather_channel(ir_texture *ir, uint32_t sampler)
+fs_visitor::gather_channel(int orig_chan, uint32_t sampler)
 {
-   ir_constant *chan = ir->lod_info.component->as_constant();
-   int swiz = GET_SWZ(key->tex.swizzles[sampler], chan->value.i[0]);
+   const struct brw_sampler_prog_key_data *tex =
+      (stage == MESA_SHADER_FRAGMENT) ?
+      &((brw_wm_prog_key*) this->key)->tex : NULL;
+   assert(tex);
+   int swiz = GET_SWZ(tex->swizzles[sampler], orig_chan);
    switch (swiz) {
       case SWIZZLE_X: return 0;
       case SWIZZLE_Y:
          /* gather4 sampler is broken for green channel on RG32F --
           * we must ask for blue instead.
           */
-         if (key->tex.gather_channel_quirk_mask & (1<<sampler))
+         if (tex->gather_channel_quirk_mask & (1<<sampler))
             return 2;
          return 1;
       case SWIZZLE_Z: return 2;
@@ -2055,12 +2156,12 @@ fs_visitor::gather_channel(ir_texture *ir, uint32_t sampler)
  * EXT_texture_swizzle as well as DEPTH_TEXTURE_MODE for shadow comparisons.
  */
 void
-fs_visitor::swizzle_result(ir_texture *ir, fs_reg orig_val, uint32_t sampler)
+fs_visitor::swizzle_result(ir_texture_opcode op, int dest_components,
+                           fs_reg orig_val, uint32_t sampler)
 {
-   if (ir->op == ir_query_levels) {
+   if (op == ir_query_levels) {
       /* # levels is in .w */
-      orig_val.reg_offset += 3;
-      this->result = orig_val;
+      this->result = offset(orig_val, 3);
       return;
    }
 
@@ -2069,28 +2170,32 @@ fs_visitor::swizzle_result(ir_texture *ir, fs_reg orig_val, uint32_t sampler)
    /* txs,lod don't actually sample the texture, so swizzling the result
     * makes no sense.
     */
-   if (ir->op == ir_txs || ir->op == ir_lod || ir->op == ir_tg4)
+   if (op == ir_txs || op == ir_lod || op == ir_tg4)
       return;
 
-   if (ir->type == glsl_type::float_type) {
+   const struct brw_sampler_prog_key_data *tex =
+      (stage == MESA_SHADER_FRAGMENT) ?
+      &((brw_wm_prog_key*) this->key)->tex : NULL;
+   assert(tex);
+
+   if (dest_components == 1) {
       /* Ignore DEPTH_TEXTURE_MODE swizzling. */
-      assert(ir->sampler->type->sampler_shadow);
-   } else if (key->tex.swizzles[sampler] != SWIZZLE_NOOP) {
+   } else if (tex->swizzles[sampler] != SWIZZLE_NOOP) {
       fs_reg swizzled_result = fs_reg(this, glsl_type::vec4_type);
+      swizzled_result.type = orig_val.type;
 
       for (int i = 0; i < 4; i++) {
-        int swiz = GET_SWZ(key->tex.swizzles[sampler], i);
+        int swiz = GET_SWZ(tex->swizzles[sampler], i);
         fs_reg l = swizzled_result;
-        l.reg_offset += i;
+        l = offset(l, i);
 
         if (swiz == SWIZZLE_ZERO) {
            emit(MOV(l, fs_reg(0.0f)));
         } else if (swiz == SWIZZLE_ONE) {
            emit(MOV(l, fs_reg(1.0f)));
         } else {
-           fs_reg r = orig_val;
-           r.reg_offset += GET_SWZ(key->tex.swizzles[sampler], i);
-           emit(MOV(l, r));
+            emit(MOV(l, offset(orig_val,
+                               GET_SWZ(tex->swizzles[sampler], i))));
         }
       }
       this->result = swizzled_result;
@@ -2104,7 +2209,7 @@ fs_visitor::visit(ir_swizzle *ir)
    fs_reg val = this->result;
 
    if (ir->type->vector_elements == 1) {
-      this->result.reg_offset += ir->mask.x;
+      this->result = offset(this->result, ir->mask.x);
       return;
    }
 
@@ -2130,9 +2235,8 @@ fs_visitor::visit(ir_swizzle *ir)
         break;
       }
 
-      channel.reg_offset += swiz;
-      emit(MOV(result, channel));
-      result.reg_offset++;
+      emit(MOV(result, offset(channel, swiz)));
+      result = offset(result, 1);
    }
 }
 
@@ -2190,8 +2294,8 @@ fs_visitor::visit(ir_constant *ir)
         dst_reg.type = src_reg.type;
         for (unsigned j = 0; j < size; j++) {
            emit(MOV(dst_reg, src_reg));
-           src_reg.reg_offset++;
-           dst_reg.reg_offset++;
+           src_reg = offset(src_reg, 1);
+           dst_reg = offset(dst_reg, 1);
         }
       }
    } else if (ir->type->is_record()) {
@@ -2204,8 +2308,8 @@ fs_visitor::visit(ir_constant *ir)
         dst_reg.type = src_reg.type;
         for (unsigned j = 0; j < size; j++) {
            emit(MOV(dst_reg, src_reg));
-           src_reg.reg_offset++;
-           dst_reg.reg_offset++;
+           src_reg = offset(src_reg, 1);
+           dst_reg = offset(dst_reg, 1);
         }
       }
    } else {
@@ -2230,7 +2334,7 @@ fs_visitor::visit(ir_constant *ir)
         default:
            unreachable("Non-float/uint/int/bool constant");
         }
-        dst_reg.reg_offset++;
+        dst_reg = offset(dst_reg, 1);
       }
    }
 
@@ -2242,7 +2346,7 @@ fs_visitor::emit_bool_to_cond_code(ir_rvalue *ir)
 {
    ir_expression *expr = ir->as_expression();
 
-   if (!expr) {
+   if (!expr || expr->operation == ir_binop_ubo_load) {
       ir->accept(this);
 
       fs_inst *inst = emit(AND(reg_null_d, this->result, fs_reg(1)));
@@ -2250,10 +2354,10 @@ fs_visitor::emit_bool_to_cond_code(ir_rvalue *ir)
       return;
    }
 
-   fs_reg op[2];
+   fs_reg op[3];
    fs_inst *inst;
 
-   assert(expr->get_num_operands() <= 2);
+   assert(expr->get_num_operands() <= 3);
    for (unsigned int i = 0; i < expr->get_num_operands(); i++) {
       assert(expr->operands[i]->type->is_scalar());
 
@@ -2340,6 +2444,22 @@ fs_visitor::emit_bool_to_cond_code(ir_rvalue *ir)
                brw_conditional_for_comparison(expr->operation)));
       break;
 
+   case ir_triop_csel: {
+      /* Expand the boolean condition into the flag register. */
+      inst = emit(MOV(reg_null_d, op[0]));
+      inst->conditional_mod = BRW_CONDITIONAL_NZ;
+
+      /* Select which boolean to return. */
+      fs_reg temp(this, expr->operands[1]->type);
+      inst = emit(SEL(temp, op[1], op[2]));
+      inst->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
+
+      /* Expand the result to a condition code. */
+      inst = emit(MOV(reg_null_d, temp));
+      inst->conditional_mod = BRW_CONDITIONAL_NZ;
+      break;
+   }
+
    default:
       unreachable("not reached");
    }
@@ -2354,12 +2474,12 @@ fs_visitor::emit_if_gen6(ir_if *ir)
 {
    ir_expression *expr = ir->condition->as_expression();
 
-   if (expr) {
-      fs_reg op[2];
+   if (expr && expr->operation != ir_binop_ubo_load) {
+      fs_reg op[3];
       fs_inst *inst;
       fs_reg temp;
 
-      assert(expr->get_num_operands() <= 2);
+      assert(expr->get_num_operands() <= 3);
       for (unsigned int i = 0; i < expr->get_num_operands(); i++) {
         assert(expr->operands[i]->type->is_scalar());
 
@@ -2369,14 +2489,24 @@ fs_visitor::emit_if_gen6(ir_if *ir)
 
       switch (expr->operation) {
       case ir_unop_logic_not:
+         emit(IF(op[0], fs_reg(0), BRW_CONDITIONAL_Z));
+         return;
+
       case ir_binop_logic_xor:
+         emit(IF(op[0], op[1], BRW_CONDITIONAL_NZ));
+         return;
+
       case ir_binop_logic_or:
+         temp = fs_reg(this, glsl_type::bool_type);
+         emit(OR(temp, op[0], op[1]));
+         emit(IF(temp, fs_reg(0), BRW_CONDITIONAL_NZ));
+         return;
+
       case ir_binop_logic_and:
-         /* For operations on bool arguments, only the low bit of the bool is
-          * valid, and the others are undefined.  Fall back to the condition
-          * code path.
-          */
-         break;
+         temp = fs_reg(this, glsl_type::bool_type);
+         emit(AND(temp, op[0], op[1]));
+         emit(IF(temp, fs_reg(0), BRW_CONDITIONAL_NZ));
+         return;
 
       case ir_unop_f2b:
         inst = emit(BRW_OPCODE_IF, reg_null_f, op[0], fs_reg(0));
@@ -2403,14 +2533,28 @@ fs_visitor::emit_if_gen6(ir_if *ir)
         emit(IF(op[0], op[1],
                  brw_conditional_for_comparison(expr->operation)));
         return;
+
+      case ir_triop_csel: {
+         /* Expand the boolean condition into the flag register. */
+         fs_inst *inst = emit(MOV(reg_null_d, op[0]));
+         inst->conditional_mod = BRW_CONDITIONAL_NZ;
+
+         /* Select which boolean to use as the result. */
+         fs_reg temp(this, expr->operands[1]->type);
+         inst = emit(SEL(temp, op[1], op[2]));
+         inst->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
+
+        emit(IF(temp, fs_reg(0), BRW_CONDITIONAL_NZ));
+        return;
+      }
+
       default:
         unreachable("not reached");
       }
    }
 
-   emit_bool_to_cond_code(ir->condition);
-   fs_inst *inst = emit(BRW_OPCODE_IF);
-   inst->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
+   ir->condition->accept(this);
+   emit(IF(this->result, fs_reg(0), BRW_CONDITIONAL_NZ));
 }
 
 /**
@@ -2469,8 +2613,8 @@ fs_visitor::try_replace_with_sel()
 
       /* Remove the matched instructions; we'll emit a SEL to replace them. */
       while (!if_inst->next->is_tail_sentinel())
-         if_inst->next->remove();
-      if_inst->remove();
+         if_inst->next->exec_node::remove();
+      if_inst->exec_node::remove();
 
       /* Only the last source register can be a constant, so if the MOV in
        * the "then" clause uses a constant, we need to put it in a temporary.
@@ -2575,7 +2719,7 @@ fs_visitor::visit_atomic_counter_intrinsic(ir_call *ir)
    ir_dereference *deref = static_cast<ir_dereference *>(
       ir->actual_parameters.get_head());
    ir_variable *location = deref->variable_referenced();
-   unsigned surf_index = (prog_data->base.binding_table.abo_start +
+   unsigned surf_index = (stage_prog_data->binding_table.abo_start +
                           location->data.binding);
 
    /* Calculate the surface offset */
@@ -2586,10 +2730,10 @@ fs_visitor::visit_atomic_counter_intrinsic(ir_call *ir)
       deref_array->array_index->accept(this);
 
       fs_reg tmp(this, glsl_type::uint_type);
-      emit(MUL(tmp, this->result, ATOMIC_COUNTER_SIZE));
-      emit(ADD(offset, tmp, location->data.atomic.offset));
+      emit(MUL(tmp, this->result, fs_reg(ATOMIC_COUNTER_SIZE)));
+      emit(ADD(offset, tmp, fs_reg(location->data.atomic.offset)));
    } else {
-      offset = location->data.atomic.offset;
+      offset = fs_reg(location->data.atomic.offset);
    }
 
    /* Emit the appropriate machine instruction */
@@ -2674,87 +2818,105 @@ fs_visitor::emit_untyped_atomic(unsigned atomic_op, unsigned surf_index,
                                 fs_reg dst, fs_reg offset, fs_reg src0,
                                 fs_reg src1)
 {
-   const unsigned operand_len = dispatch_width / 8;
-   unsigned mlen = 0;
+   bool uses_kill =
+      (stage == MESA_SHADER_FRAGMENT) &&
+      ((brw_wm_prog_data*) this->prog_data)->uses_kill;
+   int reg_width = dispatch_width / 8;
+   int length = 0;
 
+   fs_reg *sources = ralloc_array(mem_ctx, fs_reg, 4);
+
+   sources[0] = fs_reg(GRF, virtual_grf_alloc(1), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
    /* Initialize the sample mask in the message header. */
-   emit(MOV(brw_uvec_mrf(8, mlen, 0), fs_reg(0u)))
+   emit(MOV(sources[0], fs_reg(0u)))
       ->force_writemask_all = true;
 
-   if (fp->UsesKill) {
-      emit(MOV(brw_uvec_mrf(1, mlen, 7), brw_flag_reg(0, 1)))
+   if (uses_kill) {
+      emit(MOV(component(sources[0], 7), brw_flag_reg(0, 1)))
          ->force_writemask_all = true;
    } else {
-      emit(MOV(brw_uvec_mrf(1, mlen, 7),
+      emit(MOV(component(sources[0], 7),
                retype(brw_vec1_grf(1, 7), BRW_REGISTER_TYPE_UD)))
          ->force_writemask_all = true;
    }
-
-   mlen++;
+   length++;
 
    /* Set the atomic operation offset. */
-   emit(MOV(brw_uvec_mrf(dispatch_width, mlen, 0), offset));
-   mlen += operand_len;
+   sources[1] = fs_reg(this, glsl_type::uint_type);
+   emit(MOV(sources[1], offset));
+   length++;
 
    /* Set the atomic operation arguments. */
    if (src0.file != BAD_FILE) {
-      emit(MOV(brw_uvec_mrf(dispatch_width, mlen, 0), src0));
-      mlen += operand_len;
+      sources[length] = fs_reg(this, glsl_type::uint_type);
+      emit(MOV(sources[length], src0));
+      length++;
    }
 
    if (src1.file != BAD_FILE) {
-      emit(MOV(brw_uvec_mrf(dispatch_width, mlen, 0), src1));
-      mlen += operand_len;
+      sources[length] = fs_reg(this, glsl_type::uint_type);
+      emit(MOV(sources[length], src1));
+      length++;
    }
 
+   int mlen = 1 + (length - 1) * reg_width;
+   fs_reg src_payload = fs_reg(GRF, virtual_grf_alloc(mlen),
+                               BRW_REGISTER_TYPE_UD);
+   emit(LOAD_PAYLOAD(src_payload, sources, length));
+
    /* Emit the instruction. */
-   fs_inst *inst = new(mem_ctx) fs_inst(SHADER_OPCODE_UNTYPED_ATOMIC, dst,
-                                        atomic_op, surf_index);
-   inst->base_mrf = 0;
+   fs_inst *inst = emit(SHADER_OPCODE_UNTYPED_ATOMIC, dst, src_payload,
+                        fs_reg(atomic_op), fs_reg(surf_index));
    inst->mlen = mlen;
-   inst->header_present = true;
-   emit(inst);
 }
 
 void
 fs_visitor::emit_untyped_surface_read(unsigned surf_index, fs_reg dst,
                                       fs_reg offset)
 {
-   const unsigned operand_len = dispatch_width / 8;
-   unsigned mlen = 0;
+   bool uses_kill =
+      (stage == MESA_SHADER_FRAGMENT) &&
+      ((brw_wm_prog_data*) this->prog_data)->uses_kill;
+   int reg_width = dispatch_width / 8;
 
+   fs_reg *sources = ralloc_array(mem_ctx, fs_reg, 2);
+
+   sources[0] = fs_reg(GRF, virtual_grf_alloc(1), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
    /* Initialize the sample mask in the message header. */
-   emit(MOV(brw_uvec_mrf(8, mlen, 0), fs_reg(0u)))
+   emit(MOV(sources[0], fs_reg(0u)))
       ->force_writemask_all = true;
 
-   if (fp->UsesKill) {
-      emit(MOV(brw_uvec_mrf(1, mlen, 7), brw_flag_reg(0, 1)))
+   if (uses_kill) {
+      emit(MOV(component(sources[0], 7), brw_flag_reg(0, 1)))
          ->force_writemask_all = true;
    } else {
-      emit(MOV(brw_uvec_mrf(1, mlen, 7),
+      emit(MOV(component(sources[0], 7),
                retype(brw_vec1_grf(1, 7), BRW_REGISTER_TYPE_UD)))
          ->force_writemask_all = true;
    }
 
-   mlen++;
-
    /* Set the surface read offset. */
-   emit(MOV(brw_uvec_mrf(dispatch_width, mlen, 0), offset));
-   mlen += operand_len;
+   sources[1] = fs_reg(this, glsl_type::uint_type);
+   emit(MOV(sources[1], offset));
+
+   int mlen = 1 + reg_width;
+   fs_reg src_payload = fs_reg(GRF, virtual_grf_alloc(mlen),
+                               BRW_REGISTER_TYPE_UD);
+   fs_inst *inst = emit(LOAD_PAYLOAD(src_payload, sources, 2));
 
    /* Emit the instruction. */
-   fs_inst *inst = new(mem_ctx)
-      fs_inst(SHADER_OPCODE_UNTYPED_SURFACE_READ, dst, surf_index);
-   inst->base_mrf = 0;
+   inst = emit(SHADER_OPCODE_UNTYPED_SURFACE_READ, dst, src_payload,
+               fs_reg(surf_index));
    inst->mlen = mlen;
-   inst->header_present = true;
-   emit(inst);
 }
 
 fs_inst *
 fs_visitor::emit(fs_inst *inst)
 {
    if (force_uncompressed_stack > 0)
+      inst->exec_size = 8;
+
+   if (dispatch_width == 16 && inst->exec_size == 8)
       inst->force_uncompressed = true;
 
    inst->annotation = this->current_annotation;
@@ -2769,7 +2931,7 @@ void
 fs_visitor::emit(exec_list list)
 {
    foreach_in_list_safe(fs_inst, inst, &list) {
-      inst->remove();
+      inst->exec_node::remove();
       emit(inst);
    }
 }
@@ -2800,6 +2962,8 @@ fs_visitor::emit_dummy_fs()
 struct brw_reg
 fs_visitor::interp_reg(int location, int channel)
 {
+   assert(stage == MESA_SHADER_FRAGMENT);
+   brw_wm_prog_data *prog_data = (brw_wm_prog_data*) this->prog_data;
    int regnr = prog_data->urb_setup[location] * 2 + channel / 2;
    int stride = (channel & 1) * 4;
 
@@ -2826,8 +2990,7 @@ fs_visitor::emit_interpolation_setup_gen4()
       this->delta_x[BRW_WM_PERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC] =
          fs_reg(this, glsl_type::vec2_type);
       this->delta_y[BRW_WM_PERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC] =
-         this->delta_x[BRW_WM_PERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC];
-      this->delta_y[BRW_WM_PERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC].reg_offset++;
+         offset(this->delta_x[BRW_WM_PERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC], 1);
    } else {
       this->delta_x[BRW_WM_PERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC] =
          fs_reg(this, glsl_type::float_type);
@@ -2896,19 +3059,24 @@ fs_visitor::emit_interpolation_setup_gen6()
    this->current_annotation = NULL;
 }
 
-void
-fs_visitor::emit_color_write(int target, int index, int first_color_mrf)
+int
+fs_visitor::setup_color_payload(fs_reg *dst, fs_reg color, unsigned components)
 {
-   int reg_width = dispatch_width / 8;
+   brw_wm_prog_key *key = (brw_wm_prog_key*) this->key;
    fs_inst *inst;
-   fs_reg color = outputs[target];
-   fs_reg mrf;
 
-   /* If there's no color data to be written, skip it. */
-   if (color.file == BAD_FILE)
-      return;
+   if (color.file == BAD_FILE) {
+      return 4 * (dispatch_width / 8);
+   }
 
-   color.reg_offset += index;
+   uint8_t colors_enabled;
+   if (components == 0) {
+      /* We want to write one component to the alpha channel */
+      colors_enabled = 0x8;
+   } else {
+      /* Enable the first components-many channels */
+      colors_enabled = (1 << components) - 1;
+   }
 
    if (dispatch_width == 8 || brw->gen >= 6) {
       /* SIMD8 write looks like:
@@ -2927,10 +3095,20 @@ fs_visitor::emit_color_write(int target, int index, int first_color_mrf)
        * m + 6: a0
        * m + 7: a1
        */
-      inst = emit(MOV(fs_reg(MRF, first_color_mrf + index * reg_width,
-                             color.type),
-                      color));
-      inst->saturate = key->clamp_fragment_color;
+      int len = 0;
+      for (unsigned i = 0; i < 4; ++i) {
+         if (colors_enabled & (1 << i)) {
+            dst[len] = fs_reg(GRF, virtual_grf_alloc(color.width / 8),
+                              color.type, color.width);
+            inst = emit(MOV(dst[len], offset(color, i)));
+            inst->saturate = key->clamp_fragment_color;
+         } else if (color.width == 16) {
+            /* We need two BAD_FILE slots for a 16-wide color */
+            len++;
+         }
+         len++;
+      }
+      return len;
    } else {
       /* pre-gen6 SIMD16 single source DP write looks like:
        * m + 0: r0
@@ -2942,28 +3120,19 @@ fs_visitor::emit_color_write(int target, int index, int first_color_mrf)
        * m + 6: b1
        * m + 7: a1
        */
-      if (brw->has_compr4) {
-        /* By setting the high bit of the MRF register number, we
-         * indicate that we want COMPR4 mode - instead of doing the
-         * usual destination + 1 for the second half we get
-         * destination + 4.
-         */
-        inst = emit(MOV(fs_reg(MRF, BRW_MRF_COMPR4 + first_color_mrf + index,
-                                color.type),
-                         color));
-        inst->saturate = key->clamp_fragment_color;
-      } else {
-        push_force_uncompressed();
-        inst = emit(MOV(fs_reg(MRF, first_color_mrf + index, color.type),
-                         color));
-        inst->saturate = key->clamp_fragment_color;
-        pop_force_uncompressed();
-
-        inst = emit(MOV(fs_reg(MRF, first_color_mrf + index + 4, color.type),
-                         half(color, 1)));
-        inst->force_sechalf = true;
-        inst->saturate = key->clamp_fragment_color;
+      for (unsigned i = 0; i < 4; ++i) {
+         if (colors_enabled & (1 << i)) {
+            dst[i] = fs_reg(GRF, virtual_grf_alloc(1), color.type);
+            inst = emit(MOV(dst[i], half(offset(color, i), 0)));
+            inst->saturate = key->clamp_fragment_color;
+
+            dst[i + 4] = fs_reg(GRF, virtual_grf_alloc(1), color.type);
+            inst = emit(MOV(dst[i + 4], half(offset(color, i), 1)));
+            inst->saturate = key->clamp_fragment_color;
+            inst->force_sechalf = true;
+         }
       }
+      return 8;
    }
 }
 
@@ -2995,6 +3164,8 @@ cond_for_alpha_func(GLenum func)
 void
 fs_visitor::emit_alpha_test()
 {
+   assert(stage == MESA_SHADER_FRAGMENT);
+   brw_wm_prog_key *key = (brw_wm_prog_key*) this->key;
    this->current_annotation = "Alpha test";
 
    fs_inst *cmp;
@@ -3009,8 +3180,7 @@ fs_visitor::emit_alpha_test()
                      BRW_CONDITIONAL_NEQ));
    } else {
       /* RT0 alpha */
-      fs_reg color = outputs[0];
-      color.reg_offset += 3;
+      fs_reg color = offset(outputs[0], 3);
 
       /* f0.1 &= func(color, ref) */
       cmp = emit(CMP(reg_null_f, color, fs_reg(key->alpha_test_ref),
@@ -3020,24 +3190,23 @@ fs_visitor::emit_alpha_test()
    cmp->flag_subreg = 1;
 }
 
-void
-fs_visitor::emit_fb_writes()
+fs_inst *
+fs_visitor::emit_single_fb_write(fs_reg color0, fs_reg color1,
+                                 fs_reg src0_alpha, unsigned components)
 {
+   assert(stage == MESA_SHADER_FRAGMENT);
+   brw_wm_prog_data *prog_data = (brw_wm_prog_data*) this->prog_data;
+   brw_wm_prog_key *key = (brw_wm_prog_key*) this->key;
+
    this->current_annotation = "FB write header";
    bool header_present = true;
+   int reg_size = dispatch_width / 8;
+
    /* We can potentially have a message length of up to 15, so we have to set
     * base_mrf to either 0 or 1 in order to fit in m0..m15.
     */
-   int base_mrf = 1;
-   int nr = base_mrf;
-   int reg_width = dispatch_width / 8;
-   bool src0_alpha_to_render_target = false;
-
-   if (do_dual_src) {
-      no16("GL_ARB_blend_func_extended not yet supported in SIMD16.");
-      if (dispatch_width == 16)
-         do_dual_src = false;
-   }
+   fs_reg *sources = ralloc_array(mem_ctx, fs_reg, 15);
+   int length = 0;
 
    /* From the Sandy Bridge PRM, volume 4, page 198:
     *
@@ -3047,44 +3216,57 @@ fs_visitor::emit_fb_writes()
     *      thread message and on all dual-source messages."
     */
    if (brw->gen >= 6 &&
-       (brw->is_haswell || brw->gen >= 8 || !this->fp->UsesKill) &&
-       !do_dual_src &&
+       (brw->is_haswell || brw->gen >= 8 || !prog_data->uses_kill) &&
+       color1.file == BAD_FILE &&
        key->nr_color_regions == 1) {
       header_present = false;
    }
 
-   if (header_present) {
-      src0_alpha_to_render_target = brw->gen >= 6 &&
-                                   !do_dual_src &&
-                                    key->replicate_alpha;
-      /* m2, m3 header */
-      nr += 2;
-   }
+   if (header_present)
+      /* Allocate 2 registers for a header */
+      length += 2;
 
    if (payload.aa_dest_stencil_reg) {
-      push_force_uncompressed();
-      emit(MOV(fs_reg(MRF, nr++),
+      sources[length] = fs_reg(GRF, virtual_grf_alloc(1));
+      emit(MOV(sources[length],
                fs_reg(brw_vec8_grf(payload.aa_dest_stencil_reg, 0))));
-      pop_force_uncompressed();
+      length++;
    }
 
    prog_data->uses_omask =
-      fp->Base.OutputsWritten & BITFIELD64_BIT(FRAG_RESULT_SAMPLE_MASK);
+      prog->OutputsWritten & BITFIELD64_BIT(FRAG_RESULT_SAMPLE_MASK);
    if (prog_data->uses_omask) {
       this->current_annotation = "FB write oMask";
       assert(this->sample_mask.file != BAD_FILE);
-      /* Hand over gl_SampleMask. Only lower 16 bits are relevant. */
-      emit(FS_OPCODE_SET_OMASK, fs_reg(MRF, nr, BRW_REGISTER_TYPE_UW), this->sample_mask);
-      nr += 1;
+      /* Hand over gl_SampleMask. Only lower 16 bits are relevant.  Since
+       * it's unsinged single words, one vgrf is always 16-wide.
+       */
+      sources[length] = fs_reg(GRF, virtual_grf_alloc(1),
+                               BRW_REGISTER_TYPE_UW, 16);
+      emit(FS_OPCODE_SET_OMASK, sources[length], this->sample_mask);
+      length++;
    }
 
-   /* Reserve space for color. It'll be filled in per MRT below. */
-   int color_mrf = nr;
-   nr += 4 * reg_width;
-   if (do_dual_src)
-      nr += 4;
-   if (src0_alpha_to_render_target)
-      nr += reg_width;
+   if (color0.file == BAD_FILE) {
+      /* Even if there's no color buffers enabled, we still need to send
+       * alpha out the pipeline to our null renderbuffer to support
+       * alpha-testing, alpha-to-coverage, and so on.
+       */
+      length += setup_color_payload(sources + length, this->outputs[0], 0);
+   } else if (color1.file == BAD_FILE) {
+      if (src0_alpha.file != BAD_FILE) {
+         sources[length] = fs_reg(GRF, virtual_grf_alloc(reg_size),
+                                  src0_alpha.type, src0_alpha.width);
+         fs_inst *inst = emit(MOV(sources[length], src0_alpha));
+         inst->saturate = key->clamp_fragment_color;
+         length++;
+      }
+
+      length += setup_color_payload(sources + length, color0, components);
+   } else {
+      length += setup_color_payload(sources + length, color0, components);
+      length += setup_color_payload(sources + length, color1, components);
+   }
 
    if (source_depth_to_render_target) {
       if (brw->gen == 6) {
@@ -3096,130 +3278,108 @@ fs_visitor::emit_fb_writes()
         no16("Missing support for simd16 depth writes on gen6\n");
       }
 
+      sources[length] = fs_reg(this, glsl_type::float_type);
       if (prog->OutputsWritten & BITFIELD64_BIT(FRAG_RESULT_DEPTH)) {
         /* Hand over gl_FragDepth. */
         assert(this->frag_depth.file != BAD_FILE);
-        emit(MOV(fs_reg(MRF, nr), this->frag_depth));
+        emit(MOV(sources[length], this->frag_depth));
       } else {
         /* Pass through the payload depth. */
-        emit(MOV(fs_reg(MRF, nr),
+        emit(MOV(sources[length],
                   fs_reg(brw_vec8_grf(payload.source_depth_reg, 0))));
       }
-      nr += reg_width;
+      length++;
    }
 
    if (payload.dest_depth_reg) {
-      emit(MOV(fs_reg(MRF, nr),
+      sources[length] = fs_reg(this, glsl_type::float_type);
+      emit(MOV(sources[length],
                fs_reg(brw_vec8_grf(payload.dest_depth_reg, 0))));
-      nr += reg_width;
+      length++;
    }
 
-   if (do_dual_src) {
-      fs_reg src0 = this->outputs[0];
-      fs_reg src1 = this->dual_src_output;
+   fs_inst *load;
+   fs_inst *write;
+   if (brw->gen >= 7) {
+      /* Send from the GRF */
+      fs_reg payload = fs_reg(GRF, -1, BRW_REGISTER_TYPE_F);
+      load = emit(LOAD_PAYLOAD(payload, sources, length));
+      payload.reg = virtual_grf_alloc(load->regs_written);
+      load->dst = payload;
+      write = emit(FS_OPCODE_FB_WRITE, reg_undef, payload);
+      write->base_mrf = -1;
+   } else {
+      /* Send from the MRF */
+      load = emit(LOAD_PAYLOAD(fs_reg(MRF, 1, BRW_REGISTER_TYPE_F),
+                               sources, length));
+      write = emit(FS_OPCODE_FB_WRITE);
+      write->base_mrf = 1;
+   }
 
-      this->current_annotation = ralloc_asprintf(this->mem_ctx,
-                                                "FB write src0");
-      for (int i = 0; i < 4; i++) {
-        fs_inst *inst = emit(MOV(fs_reg(MRF, color_mrf + i, src0.type), src0));
-        src0.reg_offset++;
-        inst->saturate = key->clamp_fragment_color;
-      }
+   write->mlen = load->regs_written;
+   write->header_present = header_present;
+   if ((brw->gen >= 8 || brw->is_haswell) && prog_data->uses_kill) {
+      write->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
+      write->flag_subreg = 1;
+   }
+   return write;
+}
 
-      this->current_annotation = ralloc_asprintf(this->mem_ctx,
-                                                "FB write src1");
-      for (int i = 0; i < 4; i++) {
-        fs_inst *inst = emit(MOV(fs_reg(MRF, color_mrf + 4 + i, src1.type),
-                                  src1));
-        src1.reg_offset++;
-        inst->saturate = key->clamp_fragment_color;
-      }
+void
+fs_visitor::emit_fb_writes()
+{
+   assert(stage == MESA_SHADER_FRAGMENT);
+   brw_wm_prog_data *prog_data = (brw_wm_prog_data*) this->prog_data;
+   brw_wm_prog_key *key = (brw_wm_prog_key*) this->key;
+
+   if (do_dual_src) {
+      no16("GL_ARB_blend_func_extended not yet supported in SIMD16.");
+      if (dispatch_width == 16)
+         do_dual_src = false;
+   }
 
+   fs_inst *inst;
+   if (do_dual_src) {
       if (INTEL_DEBUG & DEBUG_SHADER_TIME)
          emit_shader_time_end();
 
-      fs_inst *inst = emit(FS_OPCODE_FB_WRITE);
+      this->current_annotation = ralloc_asprintf(this->mem_ctx,
+                                                "FB dual-source write");
+      inst = emit_single_fb_write(this->outputs[0], this->dual_src_output,
+                                  reg_undef, 4);
       inst->target = 0;
-      inst->base_mrf = base_mrf;
-      inst->mlen = nr - base_mrf;
-      inst->eot = true;
-      inst->header_present = header_present;
-      if ((brw->gen >= 8 || brw->is_haswell) && fp->UsesKill) {
-         inst->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
-         inst->flag_subreg = 1;
-      }
-
       prog_data->dual_src_blend = true;
-      this->current_annotation = NULL;
-      return;
-   }
-
-   for (int target = 0; target < key->nr_color_regions; target++) {
-      this->current_annotation = ralloc_asprintf(this->mem_ctx,
-                                                "FB write target %d",
-                                                target);
-      /* If src0_alpha_to_render_target is true, include source zero alpha
-       * data in RenderTargetWrite message for targets > 0.
-       */
-      int write_color_mrf = color_mrf;
-      if (src0_alpha_to_render_target && target != 0) {
-         fs_inst *inst;
-         fs_reg color = outputs[0];
-         color.reg_offset += 3;
-
-         inst = emit(MOV(fs_reg(MRF, write_color_mrf, color.type),
-                         color));
-         inst->saturate = key->clamp_fragment_color;
-         write_color_mrf = color_mrf + reg_width;
-      }
-
-      for (unsigned i = 0; i < this->output_components[target]; i++)
-         emit_color_write(target, i, write_color_mrf);
-
-      bool eot = false;
-      if (target == key->nr_color_regions - 1) {
-         eot = true;
-
-         if (INTEL_DEBUG & DEBUG_SHADER_TIME)
+   } else if (key->nr_color_regions > 0) {
+      for (int target = 0; target < key->nr_color_regions; target++) {
+         this->current_annotation = ralloc_asprintf(this->mem_ctx,
+                                                    "FB write target %d",
+                                                    target);
+         fs_reg src0_alpha;
+         if (brw->gen >= 6 && key->replicate_alpha && target != 0)
+            src0_alpha = offset(outputs[0], 3);
+
+         if (target == key->nr_color_regions - 1 &&
+             (INTEL_DEBUG & DEBUG_SHADER_TIME))
             emit_shader_time_end();
-      }
 
-      fs_inst *inst = emit(FS_OPCODE_FB_WRITE);
-      inst->target = target;
-      inst->base_mrf = base_mrf;
-      if (src0_alpha_to_render_target && target == 0)
-         inst->mlen = nr - base_mrf - reg_width;
-      else
-         inst->mlen = nr - base_mrf;
-      inst->eot = eot;
-      inst->header_present = header_present;
-      if ((brw->gen >= 8 || brw->is_haswell) && fp->UsesKill) {
-         inst->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
-         inst->flag_subreg = 1;
+         inst = emit_single_fb_write(this->outputs[target], reg_undef,
+                                     src0_alpha,
+                                     this->output_components[target]);
+         inst->target = target;
       }
-   }
+   } else {
+      if (INTEL_DEBUG & DEBUG_SHADER_TIME)
+         emit_shader_time_end();
 
-   if (key->nr_color_regions == 0) {
       /* Even if there's no color buffers enabled, we still need to send
        * alpha out the pipeline to our null renderbuffer to support
        * alpha-testing, alpha-to-coverage, and so on.
        */
-      emit_color_write(0, 3, color_mrf);
-
-      if (INTEL_DEBUG & DEBUG_SHADER_TIME)
-         emit_shader_time_end();
-
-      fs_inst *inst = emit(FS_OPCODE_FB_WRITE);
-      inst->base_mrf = base_mrf;
-      inst->mlen = nr - base_mrf;
-      inst->eot = true;
-      inst->header_present = header_present;
-      if ((brw->gen >= 8 || brw->is_haswell) && fp->UsesKill) {
-         inst->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
-         inst->flag_subreg = 1;
-      }
+      inst = emit_single_fb_write(reg_undef, reg_undef, reg_undef, 0);
+      inst->target = 0;
    }
 
+   inst->eot = true;
    this->current_annotation = NULL;
 }
 
@@ -3257,11 +3417,19 @@ fs_visitor::fs_visitor(struct brw_context *brw,
                        unsigned dispatch_width)
    : backend_visitor(brw, shader_prog, &fp->Base, &prog_data->base,
                      MESA_SHADER_FRAGMENT),
-     key(key), prog_data(prog_data),
+     reg_null_f(retype(brw_null_vec(dispatch_width), BRW_REGISTER_TYPE_F)),
+     reg_null_d(retype(brw_null_vec(dispatch_width), BRW_REGISTER_TYPE_D)),
+     reg_null_ud(retype(brw_null_vec(dispatch_width), BRW_REGISTER_TYPE_UD)),
+     key(key), prog_data(&prog_data->base),
      dispatch_width(dispatch_width)
 {
-   this->fp = fp;
    this->mem_ctx = mem_ctx;
+   init();
+}
+
+void
+fs_visitor::init()
+{
    this->failed = false;
    this->simd16_unsupported = false;
    this->no16_msg = NULL;