i965/fs: Silence unused parameter warning
[mesa.git] / src / mesa / drivers / dri / i965 / brw_fs_visitor.cpp
index bd15ec88aad8a934239ef89e5d98bf749c30616b..cdaba7f47d9d267bab5bd5f5030747acf3c93521 100644 (file)
@@ -27,8 +27,6 @@
  * makes it easier to do backend-specific optimizations than doing so
  * in the GLSL IR or in the native code.
  */
-extern "C" {
-
 #include <sys/types.h>
 
 #include "main/macros.h"
@@ -37,16 +35,45 @@ extern "C" {
 #include "program/prog_print.h"
 #include "program/prog_optimize.h"
 #include "util/register_allocate.h"
-#include "program/sampler.h"
 #include "program/hash_table.h"
 #include "brw_context.h"
 #include "brw_eu.h"
 #include "brw_wm.h"
-}
+#include "brw_vec4.h"
 #include "brw_fs.h"
 #include "main/uniforms.h"
 #include "glsl/glsl_types.h"
 #include "glsl/ir_optimization.h"
+#include "program/sampler.h"
+
+
+fs_reg *
+fs_visitor::emit_vs_system_value(int location)
+{
+   fs_reg *reg = new(this->mem_ctx)
+      fs_reg(ATTR, VERT_ATTRIB_MAX, BRW_REGISTER_TYPE_D);
+   brw_vs_prog_data *vs_prog_data = (brw_vs_prog_data *) prog_data;
+
+   switch (location) {
+   case SYSTEM_VALUE_BASE_VERTEX:
+      reg->reg_offset = 0;
+      vs_prog_data->uses_vertexid = true;
+      break;
+   case SYSTEM_VALUE_VERTEX_ID:
+   case SYSTEM_VALUE_VERTEX_ID_ZERO_BASE:
+      reg->reg_offset = 2;
+      vs_prog_data->uses_vertexid = true;
+      break;
+   case SYSTEM_VALUE_INSTANCE_ID:
+      reg->reg_offset = 3;
+      vs_prog_data->uses_instanceid = true;
+      break;
+   default:
+      unreachable("not reached");
+   }
+
+   return reg;
+}
 
 void
 fs_visitor::visit(ir_variable *ir)
@@ -57,20 +84,42 @@ fs_visitor::visit(ir_variable *ir)
       return;
 
    if (ir->data.mode == ir_var_shader_in) {
-      if (!strcmp(ir->name, "gl_FragCoord")) {
-        reg = emit_fragcoord_interpolation(ir);
-      } else if (!strcmp(ir->name, "gl_FrontFacing")) {
+      assert(ir->data.location != -1);
+      if (stage == MESA_SHADER_VERTEX) {
+         reg = new(this->mem_ctx)
+            fs_reg(ATTR, ir->data.location,
+                   brw_type_for_base_type(ir->type->get_scalar_type()));
+      } else if (ir->data.location == VARYING_SLOT_POS) {
+         reg = emit_fragcoord_interpolation(ir->data.pixel_center_integer,
+                                            ir->data.origin_upper_left);
+      } else if (ir->data.location == VARYING_SLOT_FACE) {
         reg = emit_frontfacing_interpolation();
       } else {
-        reg = emit_general_interpolation(ir);
+         reg = new(this->mem_ctx) fs_reg(vgrf(ir->type));
+         emit_general_interpolation(*reg, ir->name, ir->type,
+                                    (glsl_interp_qualifier) ir->data.interpolation,
+                                    ir->data.location, ir->data.centroid,
+                                    ir->data.sample);
       }
       assert(reg);
       hash_table_insert(this->variable_ht, reg, ir);
       return;
    } else if (ir->data.mode == ir_var_shader_out) {
-      reg = new(this->mem_ctx) fs_reg(this, ir->type);
+      reg = new(this->mem_ctx) fs_reg(vgrf(ir->type));
 
-      if (ir->data.index > 0) {
+      if (stage == MESA_SHADER_VERTEX) {
+        int vector_elements =
+           ir->type->is_array() ? ir->type->fields.array->vector_elements
+                                : ir->type->vector_elements;
+
+        for (int i = 0; i < (type_size(ir->type) + 3) / 4; i++) {
+           int output = ir->data.location + i;
+           this->outputs[output] = *reg;
+           this->outputs[output].reg_offset = i * 4;
+           this->output_components[output] = vector_elements;
+        }
+
+      } else if (ir->data.index > 0) {
         assert(ir->data.location == FRAG_RESULT_DATA0);
         assert(ir->data.index == 1);
         this->dual_src_output = *reg;
@@ -134,20 +183,30 @@ fs_visitor::visit(ir_variable *ir)
       reg->type = brw_type_for_base_type(ir->type);
 
    } else if (ir->data.mode == ir_var_system_value) {
-      if (ir->data.location == SYSTEM_VALUE_SAMPLE_POS) {
+      switch (ir->data.location) {
+      case SYSTEM_VALUE_BASE_VERTEX:
+      case SYSTEM_VALUE_VERTEX_ID:
+      case SYSTEM_VALUE_VERTEX_ID_ZERO_BASE:
+      case SYSTEM_VALUE_INSTANCE_ID:
+         reg = emit_vs_system_value(ir->data.location);
+         break;
+      case SYSTEM_VALUE_SAMPLE_POS:
         reg = emit_samplepos_setup();
-      } else if (ir->data.location == SYSTEM_VALUE_SAMPLE_ID) {
-        reg = emit_sampleid_setup(ir);
-      } else if (ir->data.location == SYSTEM_VALUE_SAMPLE_MASK_IN) {
+         break;
+      case SYSTEM_VALUE_SAMPLE_ID:
+        reg = emit_sampleid_setup();
+         break;
+      case SYSTEM_VALUE_SAMPLE_MASK_IN:
          assert(brw->gen >= 7);
          reg = new(mem_ctx)
             fs_reg(retype(brw_vec8_grf(payload.sample_mask_in_reg, 0),
                           BRW_REGISTER_TYPE_D));
+         break;
       }
    }
 
    if (!reg)
-      reg = new(this->mem_ctx) fs_reg(this, ir->type);
+      reg = new(this->mem_ctx) fs_reg(vgrf(ir->type));
 
    hash_table_insert(this->variable_ht, reg, ir);
 }
@@ -196,8 +255,15 @@ fs_visitor::visit(ir_dereference_array *ir)
    src.type = brw_type_for_base_type(ir->type);
 
    if (constant_index) {
-      assert(src.file == UNIFORM || src.file == GRF || src.file == HW_REG);
-      src = offset(src, constant_index->value.i[0] * element_size);
+      if (src.file == ATTR) {
+         /* Attribute arrays get loaded as one vec4 per element.  In that case
+          * offset the source register.
+          */
+         src.reg += constant_index->value.i[0];
+      } else {
+         assert(src.file == UNIFORM || src.file == GRF || src.file == HW_REG);
+         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
@@ -209,7 +275,7 @@ fs_visitor::visit(ir_dereference_array *ir)
       ir->array_index->accept(this);
 
       fs_reg index_reg;
-      index_reg = fs_reg(this, glsl_type::int_type);
+      index_reg = vgrf(glsl_type::int_type);
       emit(BRW_OPCODE_MUL, index_reg, this->result, fs_reg(element_size));
 
       if (src.reladdr) {
@@ -226,14 +292,11 @@ void
 fs_visitor::emit_lrp(const fs_reg &dst, const fs_reg &x, const fs_reg &y,
                      const fs_reg &a)
 {
-   if (brw->gen < 6 ||
-       !x.is_valid_3src() ||
-       !y.is_valid_3src() ||
-       !a.is_valid_3src()) {
+   if (brw->gen < 6) {
       /* We can't use the LRP instruction.  Emit x*(1-a) + y*a. */
-      fs_reg y_times_a           = fs_reg(this, glsl_type::float_type);
-      fs_reg one_minus_a         = fs_reg(this, glsl_type::float_type);
-      fs_reg x_times_one_minus_a = fs_reg(this, glsl_type::float_type);
+      fs_reg y_times_a           = vgrf(glsl_type::float_type);
+      fs_reg one_minus_a         = vgrf(glsl_type::float_type);
+      fs_reg x_times_one_minus_a = vgrf(glsl_type::float_type);
 
       emit(MUL(y_times_a, y, a));
 
@@ -255,6 +318,9 @@ void
 fs_visitor::emit_minmax(enum brw_conditional_mod conditionalmod, const fs_reg &dst,
                         const fs_reg &src0, const fs_reg &src1)
 {
+   assert(conditionalmod == BRW_CONDITIONAL_GE ||
+          conditionalmod == BRW_CONDITIONAL_L);
+
    fs_inst *inst;
 
    if (brw->gen >= 6) {
@@ -287,7 +353,8 @@ fs_visitor::try_emit_saturate(ir_expression *ir)
     * 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 && modify->can_do_saturate()) {
+   if (modify && modify->regs_written == modify->dst.width / 8 &&
+       modify->can_do_saturate()) {
       modify->saturate = true;
       this->result = src;
       return true;
@@ -297,13 +364,9 @@ fs_visitor::try_emit_saturate(ir_expression *ir)
 }
 
 bool
-fs_visitor::try_emit_mad(ir_expression *ir)
+fs_visitor::try_emit_line(ir_expression *ir)
 {
-   /* 3-src instructions were introduced in gen6. */
-   if (brw->gen < 6)
-      return false;
-
-   /* MAD can only handle floating-point data. */
+   /* LINE's src0 must be of type float. */
    if (ir->type != glsl_type::float_type)
       return false;
 
@@ -318,9 +381,76 @@ fs_visitor::try_emit_mad(ir_expression *ir)
          return false;
    }
 
-   if (nonmul->as_constant() ||
-       mul->operands[0]->as_constant() ||
-       mul->operands[1]->as_constant())
+   ir_constant *const_add = nonmul->as_constant();
+   if (!const_add)
+      return false;
+
+   int add_operand_vf = brw_float_to_vf(const_add->value.f[0]);
+   if (add_operand_vf == -1)
+      return false;
+
+   ir_rvalue *non_const_mul = mul->operands[1];
+   ir_constant *const_mul = mul->operands[0]->as_constant();
+   if (!const_mul) {
+      const_mul = mul->operands[1]->as_constant();
+
+      if (!const_mul)
+         return false;
+
+      non_const_mul = mul->operands[0];
+   }
+
+   int mul_operand_vf = brw_float_to_vf(const_mul->value.f[0]);
+   if (mul_operand_vf == -1)
+      return false;
+
+   non_const_mul->accept(this);
+   fs_reg src1 = this->result;
+
+   fs_reg src0 = vgrf(ir->type);
+   emit(BRW_OPCODE_MOV, src0,
+        fs_reg((uint8_t)mul_operand_vf, 0, 0, (uint8_t)add_operand_vf));
+
+   this->result = vgrf(ir->type);
+   emit(BRW_OPCODE_LINE, this->result, src0, src1);
+   return true;
+}
+
+bool
+fs_visitor::try_emit_mad(ir_expression *ir)
+{
+   /* 3-src instructions were introduced in gen6. */
+   if (brw->gen < 6)
+      return false;
+
+   /* MAD can only handle floating-point data. */
+   if (ir->type != glsl_type::float_type)
+      return false;
+
+   ir_rvalue *nonmul;
+   ir_expression *mul;
+   bool mul_negate, mul_abs;
+
+   for (int i = 0; i < 2; i++) {
+      mul_negate = false;
+      mul_abs = false;
+
+      mul = ir->operands[i]->as_expression();
+      nonmul = ir->operands[1 - i];
+
+      if (mul && mul->operation == ir_unop_abs) {
+         mul = mul->operands[0]->as_expression();
+         mul_abs = true;
+      } else if (mul && mul->operation == ir_unop_neg) {
+         mul = mul->operands[0]->as_expression();
+         mul_negate = true;
+      }
+
+      if (mul && mul->operation == ir_binop_mul)
+         break;
+   }
+
+   if (!mul || mul->operation != ir_binop_mul)
       return false;
 
    nonmul->accept(this);
@@ -328,11 +458,18 @@ fs_visitor::try_emit_mad(ir_expression *ir)
 
    mul->operands[0]->accept(this);
    fs_reg src1 = this->result;
+   src1.negate ^= mul_negate;
+   src1.abs = mul_abs;
+   if (mul_abs)
+      src1.negate = false;
 
    mul->operands[1]->accept(this);
    fs_reg src2 = this->result;
+   src2.abs = mul_abs;
+   if (mul_abs)
+      src2.negate = false;
 
-   this->result = fs_reg(this, ir->type);
+   this->result = vgrf(ir->type);
    emit(BRW_OPCODE_MAD, this->result, src0, src1, src2);
 
    return true;
@@ -375,13 +512,13 @@ 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_x = vgrf(glsl_type::get_instance(ir->type->base_type, 2, 1));
    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
     * the proper source data. */
-   fs_reg src = fs_reg(this, glsl_type::float_type);
+   fs_reg src = vgrf(glsl_type::float_type);
    int mlen = 1;     /* one reg unless overriden */
    int reg_width = dispatch_width / 8;
    fs_inst *inst;
@@ -410,10 +547,10 @@ fs_visitor::emit_interpolate_expression(ir_expression *ir)
       } else {
          /* pack the operands: hw wants offsets as 4 bit signed ints */
          ir->operands[1]->accept(this);
-         src = fs_reg(this, glsl_type::ivec2_type);
+         src = vgrf(glsl_type::ivec2_type);
          fs_reg src2 = src;
          for (int i = 0; i < 2; i++) {
-            fs_reg temp = fs_reg(this, glsl_type::float_type);
+            fs_reg temp = vgrf(glsl_type::float_type);
             emit(MUL(temp, this->result, fs_reg(16.0f)));
             emit(MOV(src2, temp));  /* float to int */
 
@@ -455,7 +592,7 @@ fs_visitor::emit_interpolate_expression(ir_expression *ir)
 
    /* 2. emit linterp */
 
-   fs_reg res(this, ir->type);
+   fs_reg res = vgrf(ir->type);
    this->result = res;
 
    for (int i = 0; i < ir->type->vector_elements; i++) {
@@ -473,6 +610,7 @@ fs_visitor::visit(ir_expression *ir)
    unsigned int operand;
    fs_reg op[3], temp;
    fs_inst *inst;
+   struct brw_wm_prog_key *fs_key = (struct brw_wm_prog_key *) this->key;
 
    assert(ir->get_num_operands() <= 3);
 
@@ -482,10 +620,25 @@ fs_visitor::visit(ir_expression *ir)
    /* Deal with the real oddball stuff first */
    switch (ir->operation) {
    case ir_binop_add:
+      if (brw->gen <= 5 && try_emit_line(ir))
+         return;
       if (try_emit_mad(ir))
          return;
       break;
 
+   case ir_triop_csel:
+      ir->operands[1]->accept(this);
+      op[1] = this->result;
+      ir->operands[2]->accept(this);
+      op[2] = this->result;
+
+      emit_bool_to_cond_code(ir->operands[0]);
+
+      this->result = vgrf(ir->type);
+      inst = emit(SEL(this->result, op[1], op[2]));
+      inst->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
+      return;
+
    case ir_unop_interpolate_at_centroid:
    case ir_binop_interpolate_at_offset:
    case ir_binop_interpolate_at_sample:
@@ -503,7 +656,8 @@ fs_visitor::visit(ir_expression *ir)
         ir->operands[operand]->fprint(stderr);
          fprintf(stderr, "\n");
       }
-      assert(this->result.is_valid_3src());
+      assert(this->result.file == GRF ||
+             this->result.file == UNIFORM || this->result.file == ATTR);
       op[operand] = this->result;
 
       /* Matrix expression operands should have been broken down to vector
@@ -518,15 +672,11 @@ fs_visitor::visit(ir_expression *ir)
    /* Storage for our result.  If our result goes into an assignment, it will
     * just get copy-propagated out, so no worries.
     */
-   this->result = fs_reg(this, ir->type);
+   this->result = vgrf(ir->type);
 
    switch (ir->operation) {
    case ir_unop_logic_not:
-      if (ctx->Const.UniformBooleanTrue != 1) {
-         emit(NOT(this->result, op[0]));
-      } else {
-         emit(XOR(this->result, op[0], fs_reg(1)));
-      }
+      emit(NOT(this->result, op[0]));
       break;
    case ir_unop_neg:
       op[0].negate = !op[0].negate;
@@ -590,22 +740,35 @@ fs_visitor::visit(ir_expression *ir)
       break;
 
    case ir_unop_dFdx:
-      emit(FS_OPCODE_DDX, this->result, op[0], fs_reg(BRW_DERIVATIVE_BY_HINT));
+      /* Select one of the two opcodes based on the glHint value. */
+      if (fs_key->high_quality_derivatives)
+         emit(FS_OPCODE_DDX_FINE, this->result, op[0]);
+      else
+         emit(FS_OPCODE_DDX_COARSE, this->result, op[0]);
       break;
+
    case ir_unop_dFdx_coarse:
-      emit(FS_OPCODE_DDX, this->result, op[0], fs_reg(BRW_DERIVATIVE_COARSE));
+      emit(FS_OPCODE_DDX_COARSE, this->result, op[0]);
       break;
+
    case ir_unop_dFdx_fine:
-      emit(FS_OPCODE_DDX, this->result, op[0], fs_reg(BRW_DERIVATIVE_FINE));
+      emit(FS_OPCODE_DDX_FINE, this->result, op[0]);
       break;
+
    case ir_unop_dFdy:
-      emit(FS_OPCODE_DDY, this->result, op[0], fs_reg(BRW_DERIVATIVE_BY_HINT));
+      /* Select one of the two opcodes based on the glHint value. */
+      if (fs_key->high_quality_derivatives)
+         emit(FS_OPCODE_DDY_FINE, result, op[0], fs_reg(fs_key->render_to_fbo));
+      else
+         emit(FS_OPCODE_DDY_COARSE, result, op[0], fs_reg(fs_key->render_to_fbo));
       break;
+
    case ir_unop_dFdy_coarse:
-      emit(FS_OPCODE_DDY, this->result, op[0], fs_reg(BRW_DERIVATIVE_COARSE));
+      emit(FS_OPCODE_DDY_COARSE, result, op[0], fs_reg(fs_key->render_to_fbo));
       break;
+
    case ir_unop_dFdy_fine:
-      emit(FS_OPCODE_DDY, this->result, op[0], fs_reg(BRW_DERIVATIVE_FINE));
+      emit(FS_OPCODE_DDY_FINE, result, op[0], fs_reg(fs_key->render_to_fbo));
       break;
 
    case ir_binop_add:
@@ -635,7 +798,8 @@ 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]));
@@ -646,13 +810,35 @@ 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:
@@ -661,27 +847,29 @@ 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)));
       break;
    }
    case ir_binop_mod:
-      /* Floating point should be lowered by MOD_TO_FRACT in the compiler. */
+      /* Floating point should be lowered by MOD_TO_FLOOR in the compiler. */
       assert(ir->type->is_integer());
       emit_math(SHADER_OPCODE_INT_REMAINDER, this->result, op[0], op[1]);
       break;
@@ -694,7 +882,7 @@ fs_visitor::visit(ir_expression *ir)
    case ir_binop_all_equal:
    case ir_binop_nequal:
    case ir_binop_any_nequal:
-      if (ctx->Const.UniformBooleanTrue == 1) {
+      if (brw->gen <= 5) {
          resolve_bool_comparison(ir->operands[0], &op[0]);
          resolve_bool_comparison(ir->operands[1], &op[1]);
       }
@@ -768,16 +956,13 @@ fs_visitor::visit(ir_expression *ir)
       emit(AND(this->result, op[0], fs_reg(1)));
       break;
    case ir_unop_b2f:
-      if (ctx->Const.UniformBooleanTrue != 1) {
-         op[0].type = BRW_REGISTER_TYPE_UD;
-         this->result.type = BRW_REGISTER_TYPE_UD;
-         emit(AND(this->result, op[0], fs_reg(0x3f800000u)));
-         this->result.type = BRW_REGISTER_TYPE_F;
-      } else {
-         temp = fs_reg(this, glsl_type::int_type);
-         emit(AND(temp, op[0], fs_reg(1)));
-         emit(MOV(this->result, temp));
+      if (brw->gen <= 5) {
+         resolve_bool_comparison(ir->operands[0], &op[0]);
       }
+      op[0].type = BRW_REGISTER_TYPE_D;
+      this->result.type = BRW_REGISTER_TYPE_D;
+      emit(AND(this->result, op[0], fs_reg(0x3f800000u)));
+      this->result.type = BRW_REGISTER_TYPE_F;
       break;
 
    case ir_unop_f2b:
@@ -790,10 +975,13 @@ fs_visitor::visit(ir_expression *ir)
    case ir_unop_trunc:
       emit(RNDZ(this->result, op[0]));
       break;
-   case ir_unop_ceil:
-      op[0].negate = !op[0].negate;
-      emit(RNDD(this->result, op[0]));
-      this->result.negate = true;
+   case ir_unop_ceil: {
+         fs_reg tmp = vgrf(ir->type);
+         op[0].negate = !op[0].negate;
+         emit(RNDD(tmp, op[0]));
+         tmp.negate = true;
+         emit(MOV(this->result, tmp));
+      }
       break;
    case ir_unop_floor:
       emit(RNDD(this->result, op[0]));
@@ -841,7 +1029,7 @@ fs_visitor::visit(ir_expression *ir)
       emit(CBIT(this->result, op[0]));
       break;
    case ir_unop_find_msb:
-      temp = fs_reg(this, glsl_type::uint_type);
+      temp = vgrf(glsl_type::uint_type);
       emit(FBH(temp, op[0]));
 
       /* FBH counts from the MSB side, while GLSL's findMSB() wants the count
@@ -925,7 +1113,7 @@ fs_visitor::visit(ir_expression *ir)
           * per-channel and add the base UBO index; the generator will select
           * a value from any live channel.
           */
-         surf_index = fs_reg(this, glsl_type::uint_type);
+         surf_index = vgrf(glsl_type::uint_type);
          emit(ADD(surf_index, op[0],
                   fs_reg(stage_prog_data->binding_table.ubo_start)))
             ->force_writemask_all = true;
@@ -939,11 +1127,11 @@ fs_visitor::visit(ir_expression *ir)
       }
 
       if (const_offset) {
-         fs_reg packed_consts = fs_reg(this, glsl_type::float_type);
+         fs_reg packed_consts = vgrf(glsl_type::float_type);
          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 +1155,7 @@ fs_visitor::visit(ir_expression *ir)
          }
       } else {
          /* Turn the byte offset into a dword offset. */
-         fs_reg base_offset = fs_reg(this, glsl_type::int_type);
+         fs_reg base_offset = vgrf(glsl_type::int_type);
          emit(SHR(base_offset, op[1], fs_reg(2)));
 
          for (int i = 0; i < ir->type->vector_elements; i++) {
@@ -997,16 +1185,25 @@ fs_visitor::visit(ir_expression *ir)
       break;
 
    case ir_triop_csel:
-      emit(CMP(reg_null_d, op[0], fs_reg(0), BRW_CONDITIONAL_NZ));
-      inst = emit(BRW_OPCODE_SEL, this->result, op[1], op[2]);
-      inst->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
-      break;
-
    case ir_unop_interpolate_at_centroid:
    case ir_binop_interpolate_at_offset:
    case ir_binop_interpolate_at_sample:
       unreachable("already handled above");
       break;
+
+   case ir_unop_d2f:
+   case ir_unop_f2d:
+   case ir_unop_d2i:
+   case ir_unop_i2d:
+   case ir_unop_d2u:
+   case ir_unop_u2d:
+   case ir_unop_d2b:
+   case ir_unop_pack_double_2x32:
+   case ir_unop_unpack_double_2x32:
+   case ir_unop_frexp_sig:
+   case ir_unop_frexp_exp:
+      unreachable("fp64 todo");
+      break;
    }
 }
 
@@ -1050,6 +1247,7 @@ fs_visitor::emit_assignment_writes(fs_reg &l, fs_reg &r,
    case GLSL_TYPE_ATOMIC_UINT:
       break;
 
+   case GLSL_TYPE_DOUBLE:
    case GLSL_TYPE_VOID:
    case GLSL_TYPE_ERROR:
    case GLSL_TYPE_INTERFACE:
@@ -1087,7 +1285,7 @@ fs_visitor::try_rewrite_rhs_to_dst(ir_assignment *ir,
    /* If last_rhs_inst wrote a different number of components than our LHS,
     * we can't safely rewrite it.
     */
-   if (virtual_grf_sizes[dst.reg] != modify->regs_written)
+   if (alloc.sizes[dst.reg] != modify->regs_written)
       return false;
 
    /* Success!  Rewrite the instruction. */
@@ -1140,8 +1338,10 @@ 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;
@@ -1153,7 +1353,7 @@ fs_visitor::emit_texture_gen4(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
    mlen = 1;
 
    if (shadow_c.file != BAD_FILE) {
-      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 = offset(coordinate, 1);
       }
@@ -1161,18 +1361,18 @@ fs_visitor::emit_texture_gen4(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
       /* 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 {
@@ -1181,26 +1381,26 @@ 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 = 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 = 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
@@ -1216,18 +1416,18 @@ 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 = 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 = 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));
@@ -1237,9 +1437,9 @@ 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 = offset(coordinate, 1);
@@ -1248,7 +1448,7 @@ fs_visitor::emit_texture_gen4(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
       /* 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)));
       }
 
@@ -1268,15 +1468,11 @@ 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, alloc.allocate(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;
@@ -1313,62 +1509,59 @@ 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));
+      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 (shadow_c.file != BAD_FILE) {
-      mlen = MAX2(mlen, header_present + 4 * reg_width);
-
-      emit(MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen), shadow_c));
-      mlen += reg_width;
+      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
@@ -1378,45 +1571,48 @@ 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 = offset(lod, 1);
-        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 = offset(lod2, 1);
-        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;
@@ -1431,12 +1627,12 @@ 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");
    }
@@ -1454,20 +1650,23 @@ 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;
 
    fs_reg *sources = ralloc_array(mem_ctx, fs_reg, MAX_SAMPLER_MESSAGE_SIZE);
    for (int i = 0; i < MAX_SAMPLER_MESSAGE_SIZE; i++) {
-      sources[i] = fs_reg(this, glsl_type::float_type);
+      sources[i] = vgrf(glsl_type::float_type);
    }
    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
@@ -1480,7 +1679,7 @@ 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, alloc.allocate(1), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
       length++;
    }
 
@@ -1489,11 +1688,12 @@ fs_visitor::emit_texture_gen7(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
       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;
@@ -1511,7 +1711,7 @@ 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 = offset(coordinate, 1);
         length++;
@@ -1519,7 +1719,7 @@ fs_visitor::emit_texture_gen7(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
          /* 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 = offset(lod, 1);
             length++;
@@ -1550,7 +1750,7 @@ fs_visitor::emit_texture_gen7(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
       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 = offset(coordinate, 1);
         length++;
@@ -1569,7 +1769,7 @@ 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 = offset(coordinate, 1);
          length++;
@@ -1583,9 +1783,6 @@ fs_visitor::emit_texture_gen7(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
             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 = offset(coordinate, 1);
@@ -1598,7 +1795,7 @@ fs_visitor::emit_texture_gen7(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
             length++;
          }
 
-         if (ir->coordinate->type->vector_elements == 3) { /* r if present */
+         if (coord_components == 3) { /* r if present */
             emit(MOV(sources[length], coordinate));
             coordinate = offset(coordinate, 1);
             length++;
@@ -1610,21 +1807,27 @@ 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 = 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, alloc.allocate(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;
@@ -1645,12 +1848,9 @@ 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)
@@ -1660,17 +1860,27 @@ fs_visitor::emit_texture_gen7(ir_texture *ir, fs_reg dst, fs_reg coordinate,
    return inst;
 }
 
+static struct brw_sampler_prog_key_data *
+get_tex(gl_shader_stage stage, const void *key)
+{
+   switch (stage) {
+   case MESA_SHADER_FRAGMENT:
+      return &((brw_wm_prog_key*) key)->tex;
+   case MESA_SHADER_VERTEX:
+      return &((brw_vue_prog_key*) key)->tex;
+   default:
+      unreachable("unhandled shader stage");
+   }
+}
+
 fs_reg
-fs_visitor::rescale_texcoord(ir_texture *ir, fs_reg coordinate,
+fs_visitor::rescale_texcoord(fs_reg coordinate, int coord_components,
                              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);
+   struct brw_sampler_prog_key_data *tex = get_tex(stage, this->key);
 
    /* The 965 requires the EU to do the normalization of GL rectangle
     * texture coordinates.  We use the program parameter state
@@ -1723,7 +1933,7 @@ 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(GRF, alloc.allocate(coord_components));
       fs_reg src = coordinate;
       coordinate = dst;
 
@@ -1745,7 +1955,7 @@ fs_visitor::rescale_texcoord(ir_texture *ir, fs_reg coordinate,
            chan = offset(chan, i);
 
            inst = emit(BRW_OPCODE_SEL, chan, chan, fs_reg(0.0f));
-           inst->conditional_mod = BRW_CONDITIONAL_G;
+           inst->conditional_mod = BRW_CONDITIONAL_GE;
 
            /* Our parameter comes in as 1.0/width or 1.0/height,
             * because that's what people normally want for doing
@@ -1753,7 +1963,7 @@ fs_visitor::rescale_texcoord(ir_texture *ir, fs_reg coordinate,
             * for clamping, but we don't care enough to make a new
             * parameter type, so just invert back.
             */
-           fs_reg limit = fs_reg(this, glsl_type::float_type);
+           fs_reg limit = vgrf(glsl_type::float_type);
            emit(MOV(limit, i == 0 ? scale_x : scale_y));
            emit(SHADER_OPCODE_RCP, limit, limit);
 
@@ -1763,9 +1973,8 @@ 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 (coord_components > 0 && needs_gl_clamp) {
+      for (int i = 0; i < MIN2(coord_components, 3); i++) {
         if (tex->gl_clamp_mask[i] & (1 << sampler)) {
            fs_reg chan = coordinate;
            chan = offset(chan, i);
@@ -1780,44 +1989,139 @@ 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, alloc.allocate(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 dest = vgrf(glsl_type::uvec4_type);
+   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++) {
-      sources[i] = fs_reg(this, glsl_type::float_type);
+   for (int i = 0; i < components; i++) {
+      sources[i] = vgrf(glsl_type::float_type);
       emit(MOV(retype(sources[i], BRW_REGISTER_TYPE_D), coordinate));
       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, int coord_components,
+                         fs_reg shadow_c,
+                         fs_reg lod, fs_reg lod2, int grad_components,
+                         fs_reg sample_index,
+                         fs_reg offset_value,
+                         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);
+   struct brw_sampler_prog_key_data *tex = get_tex(stage, this->key);
    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 = vgrf(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_components, is_rect,
+                                    sampler, texunit);
+   }
+
+   /* Writemasking doesn't eliminate channels on SIMD8 texture
+    * samples, so don't worry about them.
+    */
+   fs_reg dst = vgrf(glsl_type::get_instance(dest_type->base_type, 4, 1));
+
+   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->offset = offset_value.fixed_hw_reg.dw1.ud;
+
+   if (op == ir_tg4) {
+      inst->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 = vgrf(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 = get_tex(stage, this->key);
    uint32_t sampler =
       _mesa_get_sampler_uniform_value(ir->sampler, shader_prog, prog);
 
@@ -1845,7 +2149,7 @@ fs_visitor::visit(ir_texture *ir)
 
       /* Emit code to evaluate the actual indexing expression */
       nonconst_sampler_index->accept(this);
-      fs_reg temp(this, glsl_type::uint_type);
+      fs_reg temp = vgrf(glsl_type::uint_type);
       emit(ADD(temp, this->result, fs_reg(sampler)))
             ->force_writemask_all = true;
       sampler_reg = temp;
@@ -1862,25 +2166,6 @@ 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(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 = offset(res, 1);
-         }
-         return;
-      }
-   }
-
    /* Should be lowered by do_lower_texture_projection */
    assert(!ir->projector);
 
@@ -1892,13 +2177,11 @@ fs_visitor::visit(ir_texture *ir)
     * generating these values may involve SEND messages that need the MRFs.
     */
    fs_reg coordinate;
+   int coord_components = 0;
    if (ir->coordinate) {
+      coord_components = ir->coordinate->type->vector_elements;
       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;
@@ -1907,7 +2190,25 @@ fs_visitor::visit(ir_texture *ir)
       shadow_comparitor = this->result;
    }
 
+   fs_reg offset_value;
+   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;
+      }
+   }
+
    fs_reg lod, lod2, sample_index, mcs;
+   int grad_components = 0;
    switch (ir->op) {
    case ir_tex:
    case ir_lod:
@@ -1924,6 +2225,8 @@ 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:
@@ -1936,7 +2239,8 @@ fs_visitor::visit(ir_texture *ir)
       sample_index = this->result;
 
       if (brw->gen >= 7 && tex->compressed_multisample_layout_mask & (1<<sampler))
-         mcs = emit_mcs_fetch(ir, coordinate, sampler_reg);
+         mcs = emit_mcs_fetch(coordinate, ir->coordinate->type->vector_elements,
+                              sampler_reg);
       else
          mcs = fs_reg(0u);
       break;
@@ -1944,57 +2248,22 @@ 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 = 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);
-         for (int i = 0; i < inst->regs_written; i++) {
-            if (i == 2) {
-               fixed_payload[i] = fixed_depth;
-            } else {
-               fixed_payload[i] = offset(dst, i);
-            }
-         }
-         emit(LOAD_PAYLOAD(dst, fixed_payload, inst->regs_written));
-      }
-   }
+   bool is_cube_array =
+      ir->sampler->type->sampler_dimensionality == GLSL_SAMPLER_DIM_CUBE &&
+      ir->sampler->type->sampler_array;
 
-   if (brw->gen == 6 && ir->op == ir_tg4) {
-      emit_gen6_gather_wa(tex->gen6_gather_wa[sampler], dst);
-   }
-
-   swizzle_result(ir, dst, sampler);
+   emit_texture(ir->op, ir->type, coordinate, coord_components,
+                shadow_comparitor, lod, lod2, grad_components,
+                sample_index, offset_value, mcs,
+                gather_component, is_cube_array, is_rect, sampler,
+                sampler_reg, texunit);
 }
 
 /**
@@ -2031,14 +2300,10 @@ 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)
-{
-   const struct brw_sampler_prog_key_data *tex =
-      (stage == MESA_SHADER_FRAGMENT) ?
-      &((brw_wm_prog_key*) this->key)->tex : NULL;
-   assert(tex);
-   ir_constant *chan = ir->lod_info.component->as_constant();
-   int swiz = GET_SWZ(tex->swizzles[sampler], chan->value.i[0]);
+fs_visitor::gather_channel(int orig_chan, uint32_t sampler)
+{
+   struct brw_sampler_prog_key_data *tex = get_tex(stage, this->key);
+   int swiz = GET_SWZ(tex->swizzles[sampler], orig_chan);
    switch (swiz) {
       case SWIZZLE_X: return 0;
       case SWIZZLE_Y:
@@ -2060,9 +2325,10 @@ 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 */
       this->result = offset(orig_val, 3);
       return;
@@ -2073,19 +2339,16 @@ 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;
 
-   const struct brw_sampler_prog_key_data *tex =
-      (stage == MESA_SHADER_FRAGMENT) ?
-      &((brw_wm_prog_key*) this->key)->tex : NULL;
-   assert(tex);
+   struct brw_sampler_prog_key_data *tex = get_tex(stage, this->key);
 
-   if (ir->type == glsl_type::float_type) {
+   if (dest_components == 1) {
       /* Ignore DEPTH_TEXTURE_MODE swizzling. */
-      assert(ir->sampler->type->sampler_shadow);
    } else if (tex->swizzles[sampler] != SWIZZLE_NOOP) {
-      fs_reg swizzled_result = fs_reg(this, glsl_type::vec4_type);
+      fs_reg swizzled_result = vgrf(glsl_type::vec4_type);
+      swizzled_result.type = orig_val.type;
 
       for (int i = 0; i < 4; i++) {
         int swiz = GET_SWZ(tex->swizzles[sampler], i);
@@ -2116,7 +2379,7 @@ fs_visitor::visit(ir_swizzle *ir)
       return;
    }
 
-   fs_reg result = fs_reg(this, ir->type);
+   fs_reg result = vgrf(ir->type);
    this->result = result;
 
    for (unsigned int i = 0; i < ir->type->vector_elements; i++) {
@@ -2146,17 +2409,21 @@ fs_visitor::visit(ir_swizzle *ir)
 void
 fs_visitor::visit(ir_discard *ir)
 {
-   assert(ir->condition == NULL); /* FINISHME */
-
    /* We track our discarded pixels in f0.1.  By predicating on it, we can
-    * update just the flag bits that aren't yet discarded.  By emitting a
-    * CMP of g0 != g0, all our currently executing channels will get turned
-    * off.
+    * update just the flag bits that aren't yet discarded.  If there's no
+    * condition, we emit a CMP of g0 != g0, so all currently executing
+    * channels will get turned off.
     */
-   fs_reg some_reg = fs_reg(retype(brw_vec8_grf(0, 0),
-                                   BRW_REGISTER_TYPE_UW));
-   fs_inst *cmp = emit(CMP(reg_null_f, some_reg, some_reg,
-                           BRW_CONDITIONAL_NZ));
+   fs_inst *cmp;
+   if (ir->condition) {
+      emit_bool_to_cond_code(ir->condition);
+      cmp = (fs_inst *) this->instructions.get_tail();
+      cmp->conditional_mod = brw_negate_cmod(cmp->conditional_mod);
+   } else {
+      fs_reg some_reg = fs_reg(retype(brw_vec8_grf(0, 0),
+                                      BRW_REGISTER_TYPE_UW));
+      cmp = emit(CMP(reg_null_f, some_reg, some_reg, BRW_CONDITIONAL_NZ));
+   }
    cmp->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
    cmp->flag_subreg = 1;
 
@@ -2184,7 +2451,7 @@ fs_visitor::visit(ir_constant *ir)
     * Make reg constant so that it doesn't get accidentally modified along the
     * way.  Yes, I actually had this problem. :(
     */
-   const fs_reg reg(this, ir->type);
+   const fs_reg reg = vgrf(ir->type);
    fs_reg dst_reg = reg;
 
    if (ir->type->is_array()) {
@@ -2231,7 +2498,7 @@ fs_visitor::visit(ir_constant *ir)
            break;
         case GLSL_TYPE_BOOL:
             emit(MOV(dst_reg,
-                     fs_reg(ir->value.b[i] != 0 ? ctx->Const.UniformBooleanTrue
+                     fs_reg(ir->value.b[i] != 0 ? (int)ctx->Const.UniformBooleanTrue
                                                 : 0)));
            break;
         default:
@@ -2277,39 +2544,36 @@ fs_visitor::emit_bool_to_cond_code(ir_rvalue *ir)
       break;
 
    case ir_binop_logic_xor:
-      if (ctx->Const.UniformBooleanTrue == 1) {
-         fs_reg dst = fs_reg(this, glsl_type::uint_type);
-         emit(XOR(dst, op[0], op[1]));
-         inst = emit(AND(reg_null_d, dst, fs_reg(1)));
-         inst->conditional_mod = BRW_CONDITIONAL_NZ;
+      if (brw->gen <= 5) {
+         fs_reg temp = vgrf(ir->type);
+         emit(XOR(temp, op[0], op[1]));
+         inst = emit(AND(reg_null_d, temp, fs_reg(1)));
       } else {
          inst = emit(XOR(reg_null_d, op[0], op[1]));
-         inst->conditional_mod = BRW_CONDITIONAL_NZ;
       }
+      inst->conditional_mod = BRW_CONDITIONAL_NZ;
       break;
 
    case ir_binop_logic_or:
-      if (ctx->Const.UniformBooleanTrue == 1) {
-         fs_reg dst = fs_reg(this, glsl_type::uint_type);
-         emit(OR(dst, op[0], op[1]));
-         inst = emit(AND(reg_null_d, dst, fs_reg(1)));
-         inst->conditional_mod = BRW_CONDITIONAL_NZ;
+      if (brw->gen <= 5) {
+         fs_reg temp = vgrf(ir->type);
+         emit(OR(temp, op[0], op[1]));
+         inst = emit(AND(reg_null_d, temp, fs_reg(1)));
       } else {
          inst = emit(OR(reg_null_d, op[0], op[1]));
-         inst->conditional_mod = BRW_CONDITIONAL_NZ;
       }
+      inst->conditional_mod = BRW_CONDITIONAL_NZ;
       break;
 
    case ir_binop_logic_and:
-      if (ctx->Const.UniformBooleanTrue == 1) {
-         fs_reg dst = fs_reg(this, glsl_type::uint_type);
-         emit(AND(dst, op[0], op[1]));
-         inst = emit(AND(reg_null_d, dst, fs_reg(1)));
-         inst->conditional_mod = BRW_CONDITIONAL_NZ;
+      if (brw->gen <= 5) {
+         fs_reg temp = vgrf(ir->type);
+         emit(AND(temp, op[0], op[1]));
+         inst = emit(AND(reg_null_d, temp, fs_reg(1)));
       } else {
          inst = emit(AND(reg_null_d, op[0], op[1]));
-         inst->conditional_mod = BRW_CONDITIONAL_NZ;
       }
+      inst->conditional_mod = BRW_CONDITIONAL_NZ;
       break;
 
    case ir_unop_f2b:
@@ -2338,7 +2602,7 @@ fs_visitor::emit_bool_to_cond_code(ir_rvalue *ir)
    case ir_binop_all_equal:
    case ir_binop_nequal:
    case ir_binop_any_nequal:
-      if (ctx->Const.UniformBooleanTrue == 1) {
+      if (brw->gen <= 5) {
          resolve_bool_comparison(expr->operands[0], &op[0]);
          resolve_bool_comparison(expr->operands[1], &op[1]);
       }
@@ -2353,7 +2617,7 @@ fs_visitor::emit_bool_to_cond_code(ir_rvalue *ir)
       inst->conditional_mod = BRW_CONDITIONAL_NZ;
 
       /* Select which boolean to return. */
-      fs_reg temp(this, expr->operands[1]->type);
+      fs_reg temp = vgrf(expr->operands[1]->type);
       inst = emit(SEL(temp, op[1], op[2]));
       inst->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
 
@@ -2400,13 +2664,13 @@ fs_visitor::emit_if_gen6(ir_if *ir)
          return;
 
       case ir_binop_logic_or:
-         temp = fs_reg(this, glsl_type::bool_type);
+         temp = vgrf(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:
-         temp = fs_reg(this, glsl_type::bool_type);
+         temp = vgrf(glsl_type::bool_type);
          emit(AND(temp, op[0], op[1]));
          emit(IF(temp, fs_reg(0), BRW_CONDITIONAL_NZ));
          return;
@@ -2428,7 +2692,7 @@ fs_visitor::emit_if_gen6(ir_if *ir)
       case ir_binop_all_equal:
       case ir_binop_nequal:
       case ir_binop_any_nequal:
-         if (ctx->Const.UniformBooleanTrue == 1) {
+         if (brw->gen <= 5) {
             resolve_bool_comparison(expr->operands[0], &op[0]);
             resolve_bool_comparison(expr->operands[1], &op[1]);
          }
@@ -2443,7 +2707,7 @@ fs_visitor::emit_if_gen6(ir_if *ir)
          inst->conditional_mod = BRW_CONDITIONAL_NZ;
 
          /* Select which boolean to use as the result. */
-         fs_reg temp(this, expr->operands[1]->type);
+         fs_reg temp = vgrf(expr->operands[1]->type);
          inst = emit(SEL(temp, op[1], op[2]));
          inst->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
 
@@ -2460,6 +2724,97 @@ fs_visitor::emit_if_gen6(ir_if *ir)
    emit(IF(this->result, fs_reg(0), BRW_CONDITIONAL_NZ));
 }
 
+bool
+fs_visitor::try_opt_frontfacing_ternary(ir_if *ir)
+{
+   ir_dereference_variable *deref = ir->condition->as_dereference_variable();
+   if (!deref || strcmp(deref->var->name, "gl_FrontFacing") != 0)
+      return false;
+
+   if (ir->then_instructions.length() != 1 ||
+       ir->else_instructions.length() != 1)
+      return false;
+
+   ir_assignment *then_assign =
+         ((ir_instruction *)ir->then_instructions.head)->as_assignment();
+   ir_assignment *else_assign =
+         ((ir_instruction *)ir->else_instructions.head)->as_assignment();
+
+   if (!then_assign || then_assign->condition ||
+       !else_assign || else_assign->condition ||
+       then_assign->write_mask != else_assign->write_mask ||
+       !then_assign->lhs->equals(else_assign->lhs))
+      return false;
+
+   ir_constant *then_rhs = then_assign->rhs->as_constant();
+   ir_constant *else_rhs = else_assign->rhs->as_constant();
+
+   if (!then_rhs || !else_rhs)
+      return false;
+
+   if ((then_rhs->is_one() || then_rhs->is_negative_one()) &&
+       (else_rhs->is_one() || else_rhs->is_negative_one())) {
+      assert(then_rhs->is_one() == else_rhs->is_negative_one());
+      assert(else_rhs->is_one() == then_rhs->is_negative_one());
+
+      then_assign->lhs->accept(this);
+      fs_reg dst = this->result;
+      dst.type = BRW_REGISTER_TYPE_D;
+      fs_reg tmp = vgrf(glsl_type::int_type);
+
+      if (brw->gen >= 6) {
+         /* Bit 15 of g0.0 is 0 if the polygon is front facing. */
+         fs_reg g0 = fs_reg(retype(brw_vec1_grf(0, 0), BRW_REGISTER_TYPE_W));
+
+         /* For (gl_FrontFacing ? 1.0 : -1.0), emit:
+          *
+          *    or(8)  tmp.1<2>W  g0.0<0,1,0>W  0x00003f80W
+          *    and(8) dst<1>D    tmp<8,8,1>D   0xbf800000D
+          *
+          * and negate g0.0<0,1,0>W for (gl_FrontFacing ? -1.0 : 1.0).
+          */
+
+         if (then_rhs->is_negative_one()) {
+            assert(else_rhs->is_one());
+            g0.negate = true;
+         }
+
+         tmp.type = BRW_REGISTER_TYPE_W;
+         tmp.subreg_offset = 2;
+         tmp.stride = 2;
+
+         fs_inst *or_inst = emit(OR(tmp, g0, fs_reg(0x3f80)));
+         or_inst->src[1].type = BRW_REGISTER_TYPE_UW;
+
+         tmp.type = BRW_REGISTER_TYPE_D;
+         tmp.subreg_offset = 0;
+         tmp.stride = 1;
+      } else {
+         /* Bit 31 of g1.6 is 0 if the polygon is front facing. */
+         fs_reg g1_6 = fs_reg(retype(brw_vec1_grf(1, 6), BRW_REGISTER_TYPE_D));
+
+         /* For (gl_FrontFacing ? 1.0 : -1.0), emit:
+          *
+          *    or(8)  tmp<1>D  g1.6<0,1,0>D  0x3f800000D
+          *    and(8) dst<1>D  tmp<8,8,1>D   0xbf800000D
+          *
+          * and negate g1.6<0,1,0>D for (gl_FrontFacing ? -1.0 : 1.0).
+          */
+
+         if (then_rhs->is_negative_one()) {
+            assert(else_rhs->is_one());
+            g1_6.negate = true;
+         }
+
+         emit(OR(tmp, g1_6, fs_reg(0x3f800000)));
+      }
+      emit(AND(dst, tmp, fs_reg(0xbf800000)));
+      return true;
+   }
+
+   return false;
+}
+
 /**
  * Try to replace IF/MOV/ELSE/MOV/ENDIF with SEL.
  *
@@ -2486,7 +2841,7 @@ fs_visitor::emit_if_gen6(ir_if *ir)
  *
  * If src0 is an immediate value, we promote it to a temporary GRF.
  */
-void
+bool
 fs_visitor::try_replace_with_sel()
 {
    fs_inst *endif_inst = (fs_inst *) instructions.get_tail();
@@ -2500,7 +2855,7 @@ fs_visitor::try_replace_with_sel()
    fs_inst *match = (fs_inst *) endif_inst->prev;
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
       if (match->is_head_sentinel() || match->opcode != opcodes[4-i-1])
-         return;
+         return false;
       match = (fs_inst *) match->prev;
    }
 
@@ -2524,7 +2879,7 @@ fs_visitor::try_replace_with_sel()
        */
       fs_reg src0(then_mov->src[0]);
       if (src0.file == IMM) {
-         src0 = fs_reg(this, glsl_type::float_type);
+         src0 = vgrf(glsl_type::float_type);
          src0.type = then_mov->src[0].type;
          emit(MOV(src0, then_mov->src[0]));
       }
@@ -2542,15 +2897,18 @@ fs_visitor::try_replace_with_sel()
          sel->predicate = if_inst->predicate;
          sel->predicate_inverse = if_inst->predicate_inverse;
       }
+
+      return true;
    }
+
+   return false;
 }
 
 void
 fs_visitor::visit(ir_if *ir)
 {
-   if (brw->gen < 6) {
-      no16("Can't support (non-uniform) control flow on SIMD16\n");
-   }
+   if (try_opt_frontfacing_ternary(ir))
+      return;
 
    /* Don't point the annotation at the if statement, because then it plus
     * the then and else blocks get printed.
@@ -2581,7 +2939,9 @@ fs_visitor::visit(ir_if *ir)
 
    emit(BRW_OPCODE_ENDIF);
 
-   try_replace_with_sel();
+   if (!try_replace_with_sel() && brw->gen < 6) {
+      no16("Can't support (non-uniform) control flow on SIMD16\n");
+   }
 }
 
 void
@@ -2626,13 +2986,13 @@ fs_visitor::visit_atomic_counter_intrinsic(ir_call *ir)
                           location->data.binding);
 
    /* Calculate the surface offset */
-   fs_reg offset(this, glsl_type::uint_type);
+   fs_reg offset = vgrf(glsl_type::uint_type);
    ir_dereference_array *deref_array = deref->as_dereference_array();
 
    if (deref_array) {
       deref_array->array_index->accept(this);
 
-      fs_reg tmp(this, glsl_type::uint_type);
+      fs_reg tmp = vgrf(glsl_type::uint_type);
       emit(MUL(tmp, this->result, fs_reg(ATOMIC_COUNTER_SIZE)));
       emit(ADD(offset, tmp, fs_reg(location->data.atomic.offset)));
    } else {
@@ -2721,92 +3081,118 @@ fs_visitor::emit_untyped_atomic(unsigned atomic_op, unsigned surf_index,
                                 fs_reg dst, fs_reg offset, fs_reg src0,
                                 fs_reg src1)
 {
-   bool uses_kill =
-      (stage == MESA_SHADER_FRAGMENT) &&
-      ((brw_wm_prog_data*) this->prog_data)->uses_kill;
-   const unsigned operand_len = dispatch_width / 8;
-   unsigned mlen = 0;
-   fs_inst *inst;
+   int reg_width = dispatch_width / 8;
+   int length = 0;
+
+   fs_reg *sources = ralloc_array(mem_ctx, fs_reg, 4);
 
+   sources[0] = fs_reg(GRF, alloc.allocate(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 (uses_kill) {
-      emit(MOV(brw_uvec_mrf(1, mlen, 7), brw_flag_reg(0, 1)))
-         ->force_writemask_all = true;
+   if (stage == MESA_SHADER_FRAGMENT) {
+      if (((brw_wm_prog_data*)this->prog_data)->uses_kill) {
+         emit(MOV(component(sources[0], 7), brw_flag_reg(0, 1)))
+            ->force_writemask_all = true;
+      } else {
+         emit(MOV(component(sources[0], 7),
+                  retype(brw_vec1_grf(1, 7), BRW_REGISTER_TYPE_UD)))
+            ->force_writemask_all = true;
+      }
    } else {
-      emit(MOV(brw_uvec_mrf(1, mlen, 7),
-               retype(brw_vec1_grf(1, 7), BRW_REGISTER_TYPE_UD)))
-         ->force_writemask_all = true;
+      /* The execution mask is part of the side-band information sent together with
+       * the message payload to the data port. It's implicitly ANDed with the sample
+       * mask sent in the header to compute the actual set of channels that execute
+       * the atomic operation.
+       */
+      assert(stage == MESA_SHADER_VERTEX || stage == MESA_SHADER_COMPUTE);
+      emit(MOV(component(sources[0], 7),
+               fs_reg(0xffff)))->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] = vgrf(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] = vgrf(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] = vgrf(glsl_type::uint_type);
+      emit(MOV(sources[length], src1));
+      length++;
    }
 
+   int mlen = 1 + (length - 1) * reg_width;
+   fs_reg src_payload = fs_reg(GRF, alloc.allocate(mlen),
+                               BRW_REGISTER_TYPE_UD);
+   emit(LOAD_PAYLOAD(src_payload, sources, length));
+
    /* Emit the instruction. */
-   inst = emit(SHADER_OPCODE_UNTYPED_ATOMIC, dst,
-               fs_reg(atomic_op), fs_reg(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;
 }
 
 void
 fs_visitor::emit_untyped_surface_read(unsigned surf_index, fs_reg dst,
                                       fs_reg offset)
 {
-   bool uses_kill =
-      (stage == MESA_SHADER_FRAGMENT) &&
-      ((brw_wm_prog_data*) this->prog_data)->uses_kill;
-   const unsigned operand_len = dispatch_width / 8;
-   unsigned mlen = 0;
-   fs_inst *inst;
+   int reg_width = dispatch_width / 8;
+
+   fs_reg *sources = ralloc_array(mem_ctx, fs_reg, 2);
 
+   sources[0] = fs_reg(GRF, alloc.allocate(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 (uses_kill) {
-      emit(MOV(brw_uvec_mrf(1, mlen, 7), brw_flag_reg(0, 1)))
-         ->force_writemask_all = true;
+   if (stage == MESA_SHADER_FRAGMENT) {
+      if (((brw_wm_prog_data*)this->prog_data)->uses_kill) {
+         emit(MOV(component(sources[0], 7), brw_flag_reg(0, 1)))
+            ->force_writemask_all = true;
+      } else {
+         emit(MOV(component(sources[0], 7),
+                  retype(brw_vec1_grf(1, 7), BRW_REGISTER_TYPE_UD)))
+            ->force_writemask_all = true;
+      }
    } else {
-      emit(MOV(brw_uvec_mrf(1, mlen, 7),
-               retype(brw_vec1_grf(1, 7), BRW_REGISTER_TYPE_UD)))
-         ->force_writemask_all = true;
+      /* The execution mask is part of the side-band information sent together with
+       * the message payload to the data port. It's implicitly ANDed with the sample
+       * mask sent in the header to compute the actual set of channels that execute
+       * the atomic operation.
+       */
+      assert(stage == MESA_SHADER_VERTEX || stage == MESA_SHADER_COMPUTE);
+      emit(MOV(component(sources[0], 7),
+               fs_reg(0xffff)))->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] = vgrf(glsl_type::uint_type);
+   emit(MOV(sources[1], offset));
+
+   int mlen = 1 + reg_width;
+   fs_reg src_payload = fs_reg(GRF, alloc.allocate(mlen),
+                               BRW_REGISTER_TYPE_UD);
+   fs_inst *inst = emit(LOAD_PAYLOAD(src_payload, sources, 2));
 
    /* Emit the instruction. */
-   inst = emit(SHADER_OPCODE_UNTYPED_SURFACE_READ, dst, fs_reg(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;
 }
 
 fs_inst *
 fs_visitor::emit(fs_inst *inst)
 {
-   if (force_uncompressed_stack > 0)
+   if (dispatch_width == 16 && inst->exec_size == 8)
       inst->force_uncompressed = true;
 
    inst->annotation = this->current_annotation;
@@ -2833,16 +3219,41 @@ fs_visitor::emit_dummy_fs()
    int reg_width = dispatch_width / 8;
 
    /* Everyone's favorite color. */
-   emit(MOV(fs_reg(MRF, 2 + 0 * reg_width), fs_reg(1.0f)));
-   emit(MOV(fs_reg(MRF, 2 + 1 * reg_width), fs_reg(0.0f)));
-   emit(MOV(fs_reg(MRF, 2 + 2 * reg_width), fs_reg(1.0f)));
-   emit(MOV(fs_reg(MRF, 2 + 3 * reg_width), fs_reg(0.0f)));
+   const float color[4] = { 1.0, 0.0, 1.0, 0.0 };
+   for (int i = 0; i < 4; i++) {
+      emit(MOV(fs_reg(MRF, 2 + i * reg_width, BRW_REGISTER_TYPE_F,
+                      dispatch_width), fs_reg(color[i])));
+   }
 
    fs_inst *write;
-   write = emit(FS_OPCODE_FB_WRITE, fs_reg(0), fs_reg(0));
-   write->base_mrf = 2;
-   write->mlen = 4 * reg_width;
+   write = emit(FS_OPCODE_FB_WRITE);
    write->eot = true;
+   if (brw->gen >= 6) {
+      write->base_mrf = 2;
+      write->mlen = 4 * reg_width;
+   } else {
+      write->header_present = true;
+      write->base_mrf = 0;
+      write->mlen = 2 + 4 * reg_width;
+   }
+
+   /* Tell the SF we don't have any inputs.  Gen4-5 require at least one
+    * varying to avoid GPU hangs, so set that.
+    */
+   brw_wm_prog_data *wm_prog_data = (brw_wm_prog_data *) this->prog_data;
+   wm_prog_data->num_varying_inputs = brw->gen < 6 ? 1 : 0;
+   memset(wm_prog_data->urb_setup, -1,
+          sizeof(wm_prog_data->urb_setup[0]) * VARYING_SLOT_MAX);
+
+   /* We don't have any uniforms. */
+   stage_prog_data->nr_params = 0;
+   stage_prog_data->nr_pull_params = 0;
+   stage_prog_data->curb_read_length = 0;
+   stage_prog_data->dispatch_grf_start_reg = 2;
+   wm_prog_data->dispatch_grf_start_reg_16 = 2;
+   grf_used = 1; /* Gen4-5 don't allow zero GRF blocks */
+
+   calculate_cfg();
 }
 
 /* The register location here is relative to the start of the URB
@@ -2867,8 +3278,8 @@ void
 fs_visitor::emit_interpolation_setup_gen4()
 {
    this->current_annotation = "compute pixel centers";
-   this->pixel_x = fs_reg(this, glsl_type::uint_type);
-   this->pixel_y = fs_reg(this, glsl_type::uint_type);
+   this->pixel_x = vgrf(glsl_type::uint_type);
+   this->pixel_y = vgrf(glsl_type::uint_type);
    this->pixel_x.type = BRW_REGISTER_TYPE_UW;
    this->pixel_y.type = BRW_REGISTER_TYPE_UW;
 
@@ -2878,14 +3289,14 @@ fs_visitor::emit_interpolation_setup_gen4()
    this->current_annotation = "compute pixel deltas from v0";
    if (brw->has_pln) {
       this->delta_x[BRW_WM_PERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC] =
-         fs_reg(this, glsl_type::vec2_type);
+         vgrf(glsl_type::vec2_type);
       this->delta_y[BRW_WM_PERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC] =
          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);
+         vgrf(glsl_type::float_type);
       this->delta_y[BRW_WM_PERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC] =
-         fs_reg(this, glsl_type::float_type);
+         vgrf(glsl_type::float_type);
    }
    emit(ADD(this->delta_x[BRW_WM_PERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC],
             this->pixel_x, fs_reg(negate(brw_vec1_grf(1, 0)))));
@@ -2896,13 +3307,13 @@ fs_visitor::emit_interpolation_setup_gen4()
    /* Compute wpos.w.  It's always in our setup, since it's needed to
     * interpolate the other attributes.
     */
-   this->wpos_w = fs_reg(this, glsl_type::float_type);
+   this->wpos_w = vgrf(glsl_type::float_type);
    emit(FS_OPCODE_LINTERP, wpos_w,
         this->delta_x[BRW_WM_PERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC],
         this->delta_y[BRW_WM_PERSPECTIVE_PIXEL_BARYCENTRIC],
        interp_reg(VARYING_SLOT_POS, 3));
    /* Compute the pixel 1/W value from wpos.w. */
-   this->pixel_w = fs_reg(this, glsl_type::float_type);
+   this->pixel_w = vgrf(glsl_type::float_type);
    emit_math(SHADER_OPCODE_RCP, this->pixel_w, wpos_w);
    this->current_annotation = NULL;
 }
@@ -2915,8 +3326,8 @@ fs_visitor::emit_interpolation_setup_gen6()
 
    /* If the pixel centers end up used, the setup is the same as for gen4. */
    this->current_annotation = "compute pixel centers";
-   fs_reg int_pixel_x = fs_reg(this, glsl_type::uint_type);
-   fs_reg int_pixel_y = fs_reg(this, glsl_type::uint_type);
+   fs_reg int_pixel_x = vgrf(glsl_type::uint_type);
+   fs_reg int_pixel_y = vgrf(glsl_type::uint_type);
    int_pixel_x.type = BRW_REGISTER_TYPE_UW;
    int_pixel_y.type = BRW_REGISTER_TYPE_UW;
    emit(ADD(int_pixel_x,
@@ -2930,14 +3341,14 @@ fs_visitor::emit_interpolation_setup_gen6()
     * to turn the integer pixel centers into floats for their actual
     * use.
     */
-   this->pixel_x = fs_reg(this, glsl_type::float_type);
-   this->pixel_y = fs_reg(this, glsl_type::float_type);
+   this->pixel_x = vgrf(glsl_type::float_type);
+   this->pixel_y = vgrf(glsl_type::float_type);
    emit(MOV(this->pixel_x, int_pixel_x));
    emit(MOV(this->pixel_y, int_pixel_y));
 
    this->current_annotation = "compute pos.w";
    this->pixel_w = fs_reg(brw_vec8_grf(payload.source_w_reg, 0));
-   this->wpos_w = fs_reg(this, glsl_type::float_type);
+   this->wpos_w = vgrf(glsl_type::float_type);
    emit_math(SHADER_OPCODE_RCP, this->wpos_w, this->pixel_w);
 
    for (int i = 0; i < BRW_WM_BARYCENTRIC_INTERP_MODE_COUNT; ++i) {
@@ -2949,23 +3360,27 @@ 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,
+                                bool use_2nd_half)
 {
-   assert(stage == MESA_SHADER_FRAGMENT);
    brw_wm_prog_key *key = (brw_wm_prog_key*) this->key;
-   int reg_width = dispatch_width / 8;
    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 = offset(color, 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) {
+   if (dispatch_width == 8 || (brw->gen >= 6 && !do_dual_src)) {
       /* SIMD8 write looks like:
        * m + 0: r0
        * m + 1: r1
@@ -2982,10 +3397,47 @@ 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, alloc.allocate(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 if (brw->gen >= 6 && do_dual_src) {
+      /* SIMD16 dual source blending for gen6+.
+       *
+       * From the SNB PRM, volume 4, part 1, page 193:
+       *
+       * "The dual source render target messages only have SIMD8 forms due to
+       *  maximum message length limitations. SIMD16 pixel shaders must send two
+       *  of these messages to cover all of the pixels. Each message contains
+       *  two colors (4 channels each) for each pixel in the message payload."
+       *
+       * So in SIMD16 dual source blending we will send 2 SIMD8 messages,
+       * each one will call this function twice (one for each color involved),
+       * so in each pass we only write 4 registers. Notice that the second
+       * SIMD8 message needs to read color data from the 2nd half of the color
+       * registers, so it needs to call this with use_2nd_half = true.
+       */
+      for (unsigned i = 0; i < 4; ++i) {
+         if (colors_enabled & (1 << i)) {
+            dst[i] = fs_reg(GRF, alloc.allocate(1), color.type);
+            inst = emit(MOV(dst[i], half(offset(color, i),
+                                         use_2nd_half ? 1 : 0)));
+            inst->saturate = key->clamp_fragment_color;
+            if (use_2nd_half)
+               inst->force_sechalf = true;
+         }
+      }
+      return 4;
    } else {
       /* pre-gen6 SIMD16 single source DP write looks like:
        * m + 0: r0
@@ -2997,28 +3449,19 @@ 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, alloc.allocate(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, alloc.allocate(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;
    }
 }
 
@@ -3076,8 +3519,10 @@ 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,
+                                 bool use_2nd_half)
 {
    assert(stage == MESA_SHADER_FRAGMENT);
    brw_wm_prog_data *prog_data = (brw_wm_prog_data*) this->prog_data;
@@ -3085,19 +3530,13 @@ fs_visitor::emit_fb_writes()
 
    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:
     *
@@ -3108,24 +3547,20 @@ fs_visitor::emit_fb_writes()
     */
    if (brw->gen >= 6 &&
        (brw->is_haswell || brw->gen >= 8 || !prog_data->uses_kill) &&
-       !do_dual_src &&
+       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, alloc.allocate(1));
+      emit(MOV(sources[length],
                fs_reg(brw_vec8_grf(payload.aa_dest_stencil_reg, 0))));
-      pop_force_uncompressed();
+      length++;
    }
 
    prog_data->uses_omask =
@@ -3133,18 +3568,39 @@ fs_visitor::emit_fb_writes()
    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, alloc.allocate(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,
+                                    false);
+   } else if (color1.file == BAD_FILE) {
+      if (src0_alpha.file != BAD_FILE) {
+         sources[length] = fs_reg(GRF, alloc.allocate(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,
+                                    false);
+   } else {
+      length += setup_color_payload(sources + length, color0, components,
+                                    use_2nd_half);
+      length += setup_color_payload(sources + length, color1, components,
+                                    use_2nd_half);
+   }
 
    if (source_depth_to_render_target) {
       if (brw->gen == 6) {
@@ -3156,130 +3612,359 @@ fs_visitor::emit_fb_writes()
         no16("Missing support for simd16 depth writes on gen6\n");
       }
 
+      sources[length] = vgrf(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] = vgrf(glsl_type::float_type);
+      emit(MOV(sources[length],
                fs_reg(brw_vec8_grf(payload.dest_depth_reg, 0))));
-      nr += reg_width;
+      length++;
+   }
+
+   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 = alloc.allocate(load->regs_written);
+      payload.width = dispatch_width;
+      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->exec_size = dispatch_width;
+      write->base_mrf = 1;
    }
 
+   write->mlen = load->regs_written;
+   write->header_present = header_present;
+   if (prog_data->uses_kill) {
+      write->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
+      write->flag_subreg = 1;
+   }
+   return write;
+}
+
+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;
+
+   fs_inst *inst;
    if (do_dual_src) {
-      fs_reg src0 = this->outputs[0];
-      fs_reg src1 = this->dual_src_output;
+      if (INTEL_DEBUG & DEBUG_SHADER_TIME)
+         emit_shader_time_end();
 
       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 = offset(src0, 1);
-        inst->saturate = key->clamp_fragment_color;
-      }
+                                                "FB dual-source write");
+      inst = emit_single_fb_write(this->outputs[0], this->dual_src_output,
+                                  reg_undef, 4);
+      inst->target = 0;
 
-      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 = offset(src1, 1);
-        inst->saturate = key->clamp_fragment_color;
+      /* SIMD16 dual source blending requires to send two SIMD8 dual source
+       * messages, where each message contains color data for 8 pixels. Color
+       * data for the first group of pixels is stored in the "lower" half of
+       * the color registers, so in SIMD16, the previous message did:
+       * m + 0: r0
+       * m + 1: g0
+       * m + 2: b0
+       * m + 3: a0
+       *
+       * Here goes the second message, which packs color data for the
+       * remaining 8 pixels. Color data for these pixels is stored in the
+       * "upper" half of the color registers, so we need to do:
+       * m + 0: r1
+       * m + 1: g1
+       * m + 2: b1
+       * m + 3: a1
+       */
+      if (dispatch_width == 16) {
+         inst = emit_single_fb_write(this->outputs[0], this->dual_src_output,
+                                     reg_undef, 4, true);
+         inst->target = 0;
       }
 
+      prog_data->dual_src_blend = true;
+   } 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();
+
+         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();
 
-      fs_inst *inst = emit(FS_OPCODE_FB_WRITE);
+      /* 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.
+       */
+      inst = emit_single_fb_write(reg_undef, reg_undef, reg_undef, 0);
       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) && prog_data->uses_kill) {
-         inst->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
-         inst->flag_subreg = 1;
+   }
+
+   inst->eot = true;
+   this->current_annotation = NULL;
+}
+
+void
+fs_visitor::setup_uniform_clipplane_values()
+{
+   gl_clip_plane *clip_planes = brw_select_clip_planes(ctx);
+   const struct brw_vue_prog_key *key =
+      (const struct brw_vue_prog_key *) this->key;
+
+   for (int i = 0; i < key->nr_userclip_plane_consts; i++) {
+      this->userplane[i] = fs_reg(UNIFORM, uniforms);
+      for (int j = 0; j < 4; ++j) {
+         stage_prog_data->param[uniforms + j] =
+            (gl_constant_value *) &clip_planes[i][j];
       }
+      uniforms += 4;
+   }
+}
 
-      prog_data->dual_src_blend = true;
-      this->current_annotation = NULL;
+void fs_visitor::compute_clip_distance()
+{
+   struct brw_vue_prog_data *vue_prog_data =
+      (struct brw_vue_prog_data *) prog_data;
+   const struct brw_vue_prog_key *key =
+      (const struct brw_vue_prog_key *) this->key;
+
+   /* From the GLSL 1.30 spec, section 7.1 (Vertex Shader Special Variables):
+    *
+    *     "If a linked set of shaders forming the vertex stage contains no
+    *     static write to gl_ClipVertex or gl_ClipDistance, but the
+    *     application has requested clipping against user clip planes through
+    *     the API, then the coordinate written to gl_Position is used for
+    *     comparison against the user clip planes."
+    *
+    * This function is only called if the shader didn't write to
+    * gl_ClipDistance.  Accordingly, we use gl_ClipVertex to perform clipping
+    * if the user wrote to it; otherwise we use gl_Position.
+    */
+
+   gl_varying_slot clip_vertex = VARYING_SLOT_CLIP_VERTEX;
+   if (!(vue_prog_data->vue_map.slots_valid & VARYING_BIT_CLIP_VERTEX))
+      clip_vertex = VARYING_SLOT_POS;
+
+   /* If the clip vertex isn't written, skip this.  Typically this means
+    * the GS will set up clipping. */
+   if (outputs[clip_vertex].file == BAD_FILE)
       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 = offset(outputs[0], 3);
+   setup_uniform_clipplane_values();
 
-         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;
-      }
+   current_annotation = "user clip distances";
 
-      for (unsigned i = 0; i < this->output_components[target]; i++)
-         emit_color_write(target, i, write_color_mrf);
+   this->outputs[VARYING_SLOT_CLIP_DIST0] = vgrf(glsl_type::vec4_type);
+   this->outputs[VARYING_SLOT_CLIP_DIST1] = vgrf(glsl_type::vec4_type);
 
-      bool eot = false;
-      if (target == key->nr_color_regions - 1) {
-         eot = true;
+   for (int i = 0; i < key->nr_userclip_plane_consts; i++) {
+      fs_reg u = userplane[i];
+      fs_reg output = outputs[VARYING_SLOT_CLIP_DIST0 + i / 4];
+      output.reg_offset = i & 3;
 
-         if (INTEL_DEBUG & DEBUG_SHADER_TIME)
-            emit_shader_time_end();
+      emit(MUL(output, outputs[clip_vertex], u));
+      for (int j = 1; j < 4; j++) {
+         u.reg = userplane[i].reg + j;
+         emit(MAD(output, output, offset(outputs[clip_vertex], j), u));
       }
+   }
+}
 
-      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) && prog_data->uses_kill) {
-         inst->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
-         inst->flag_subreg = 1;
-      }
+void
+fs_visitor::emit_urb_writes()
+{
+   int slot, urb_offset, length;
+   struct brw_vs_prog_data *vs_prog_data =
+      (struct brw_vs_prog_data *) prog_data;
+   const struct brw_vs_prog_key *key =
+      (const struct brw_vs_prog_key *) this->key;
+   const GLbitfield64 psiz_mask =
+      VARYING_BIT_LAYER | VARYING_BIT_VIEWPORT | VARYING_BIT_PSIZ;
+   const struct brw_vue_map *vue_map = &vs_prog_data->base.vue_map;
+   bool flush;
+   fs_reg sources[8];
+
+   /* Lower legacy ff and ClipVertex clipping to clip distances */
+   if (key->base.userclip_active && !prog->UsesClipDistanceOut)
+      compute_clip_distance();
+
+   /* If we don't have any valid slots to write, just do a minimal urb write
+    * send to terminate the shader. */
+   if (vue_map->slots_valid == 0) {
+
+      fs_reg payload = fs_reg(GRF, alloc.allocate(1), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
+      fs_inst *inst = emit(MOV(payload, fs_reg(retype(brw_vec8_grf(1, 0),
+                                                      BRW_REGISTER_TYPE_UD))));
+      inst->force_writemask_all = true;
+
+      inst = emit(SHADER_OPCODE_URB_WRITE_SIMD8, reg_undef, payload);
+      inst->eot = true;
+      inst->mlen = 1;
+      inst->offset = 1;
+      return;
    }
 
-   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.
+   length = 0;
+   urb_offset = 0;
+   flush = false;
+   for (slot = 0; slot < vue_map->num_slots; slot++) {
+      fs_reg reg, src, zero;
+
+      int varying = vue_map->slot_to_varying[slot];
+      switch (varying) {
+      case VARYING_SLOT_PSIZ:
+
+         /* The point size varying slot is the vue header and is always in the
+          * vue map.  But often none of the special varyings that live there
+          * are written and in that case we can skip writing to the vue
+          * header, provided the corresponding state properly clamps the
+          * values further down the pipeline. */
+         if ((vue_map->slots_valid & psiz_mask) == 0) {
+            assert(length == 0);
+            urb_offset++;
+            break;
+         }
+
+         zero = fs_reg(GRF, alloc.allocate(1), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
+         emit(MOV(zero, fs_reg(0u)));
+
+         sources[length++] = zero;
+         if (vue_map->slots_valid & VARYING_BIT_LAYER)
+            sources[length++] = this->outputs[VARYING_SLOT_LAYER];
+         else
+            sources[length++] = zero;
+
+         if (vue_map->slots_valid & VARYING_BIT_VIEWPORT)
+            sources[length++] = this->outputs[VARYING_SLOT_VIEWPORT];
+         else
+            sources[length++] = zero;
+
+         if (vue_map->slots_valid & VARYING_BIT_PSIZ)
+            sources[length++] = this->outputs[VARYING_SLOT_PSIZ];
+         else
+            sources[length++] = zero;
+         break;
+
+      case BRW_VARYING_SLOT_NDC:
+      case VARYING_SLOT_EDGE:
+         unreachable("unexpected scalar vs output");
+         break;
+
+      case BRW_VARYING_SLOT_PAD:
+         break;
+
+      default:
+         /* gl_Position is always in the vue map, but isn't always written by
+          * the shader.  Other varyings (clip distances) get added to the vue
+          * map but don't always get written.  In those cases, the
+          * corresponding this->output[] slot will be invalid we and can skip
+          * the urb write for the varying.  If we've already queued up a vue
+          * slot for writing we flush a mlen 5 urb write, otherwise we just
+          * advance the urb_offset.
+          */
+         if (this->outputs[varying].file == BAD_FILE) {
+            if (length > 0)
+               flush = true;
+            else
+               urb_offset++;
+            break;
+         }
+
+         if ((varying == VARYING_SLOT_COL0 ||
+              varying == VARYING_SLOT_COL1 ||
+              varying == VARYING_SLOT_BFC0 ||
+              varying == VARYING_SLOT_BFC1) &&
+             key->clamp_vertex_color) {
+            /* We need to clamp these guys, so do a saturating MOV into a
+             * temp register and use that for the payload.
+             */
+            for (int i = 0; i < 4; i++) {
+               reg = fs_reg(GRF, alloc.allocate(1), outputs[varying].type);
+               src = offset(this->outputs[varying], i);
+               fs_inst *inst = emit(MOV(reg, src));
+               inst->saturate = true;
+               sources[length++] = reg;
+            }
+         } else {
+            for (int i = 0; i < 4; i++)
+               sources[length++] = offset(this->outputs[varying], i);
+         }
+         break;
+      }
+
+      current_annotation = "URB write";
+
+      /* If we've queued up 8 registers of payload (2 VUE slots), if this is
+       * the last slot or if we need to flush (see BAD_FILE varying case
+       * above), emit a URB write send now to flush out the data.
        */
-      emit_color_write(0, 3, color_mrf);
+      int last = slot == vue_map->num_slots - 1;
+      if (length == 8 || last)
+         flush = true;
+      if (flush) {
+         if (last && (INTEL_DEBUG & DEBUG_SHADER_TIME))
+            emit_shader_time_end();
 
-      if (INTEL_DEBUG & DEBUG_SHADER_TIME)
-         emit_shader_time_end();
+         fs_reg *payload_sources = ralloc_array(mem_ctx, fs_reg, length + 1);
+         fs_reg payload = fs_reg(GRF, alloc.allocate(length + 1),
+                                 BRW_REGISTER_TYPE_F);
 
-      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) && prog_data->uses_kill) {
-         inst->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
-         inst->flag_subreg = 1;
+         /* We need WE_all on the MOV for the message header (the URB handles)
+          * so do a MOV to a dummy register and set force_writemask_all on the
+          * MOV.  LOAD_PAYLOAD will preserve that.
+          */
+         fs_reg dummy = fs_reg(GRF, alloc.allocate(1),
+                               BRW_REGISTER_TYPE_UD);
+         fs_inst *inst = emit(MOV(dummy, fs_reg(retype(brw_vec8_grf(1, 0),
+                                                       BRW_REGISTER_TYPE_UD))));
+         inst->force_writemask_all = true;
+         payload_sources[0] = dummy;
+
+         memcpy(&payload_sources[1], sources, length * sizeof sources[0]);
+         emit(LOAD_PAYLOAD(payload, payload_sources, length + 1));
+
+         inst = emit(SHADER_OPCODE_URB_WRITE_SIMD8, reg_undef, payload);
+         inst->eot = last;
+         inst->mlen = length + 1;
+         inst->offset = urb_offset;
+         urb_offset = slot + 1;
+         length = 0;
+         flush = false;
       }
    }
-
-   this->current_annotation = NULL;
 }
 
 void
@@ -3289,22 +3974,30 @@ fs_visitor::resolve_ud_negate(fs_reg *reg)
        !reg->negate)
       return;
 
-   fs_reg temp = fs_reg(this, glsl_type::uint_type);
+   fs_reg temp = vgrf(glsl_type::uint_type);
    emit(MOV(temp, *reg));
    *reg = temp;
 }
 
+/**
+ * Resolve the result of a Gen4-5 CMP instruction to a proper boolean.
+ *
+ * CMP on Gen4-5 only sets the LSB of the result; the rest are undefined.
+ * If we need a proper boolean value, we have to fix it up to be 0 or ~0.
+ */
 void
 fs_visitor::resolve_bool_comparison(ir_rvalue *rvalue, fs_reg *reg)
 {
-   assert(ctx->Const.UniformBooleanTrue == 1);
+   assert(brw->gen <= 5);
 
    if (rvalue->type != glsl_type::bool_type)
       return;
 
-   fs_reg temp = fs_reg(this, glsl_type::bool_type);
-   emit(AND(temp, *reg, fs_reg(1)));
-   *reg = temp;
+   fs_reg and_result = vgrf(glsl_type::bool_type);
+   fs_reg neg_result = vgrf(glsl_type::bool_type);
+   emit(AND(and_result, *reg, fs_reg(1)));
+   emit(MOV(neg_result, negate(and_result)));
+   *reg = neg_result;
 }
 
 fs_visitor::fs_visitor(struct brw_context *brw,
@@ -3326,6 +4019,25 @@ fs_visitor::fs_visitor(struct brw_context *brw,
    init();
 }
 
+fs_visitor::fs_visitor(struct brw_context *brw,
+                       void *mem_ctx,
+                       const struct brw_vs_prog_key *key,
+                       struct brw_vs_prog_data *prog_data,
+                       struct gl_shader_program *shader_prog,
+                       struct gl_vertex_program *cp,
+                       unsigned dispatch_width)
+   : backend_visitor(brw, shader_prog, &cp->Base, &prog_data->base.base,
+                     MESA_SHADER_VERTEX),
+     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.base),
+     dispatch_width(dispatch_width)
+{
+   this->mem_ctx = mem_ctx;
+   init();
+}
+
 void
 fs_visitor::init()
 {
@@ -3336,6 +4048,9 @@ fs_visitor::init()
                                        hash_table_pointer_hash,
                                        hash_table_pointer_compare);
 
+   this->nir_locals = NULL;
+   this->nir_globals = NULL;
+
    memset(&this->payload, 0, sizeof(this->payload));
    memset(this->outputs, 0, sizeof(this->outputs));
    memset(this->output_components, 0, sizeof(this->output_components));
@@ -3347,9 +4062,6 @@ fs_visitor::init()
    this->current_annotation = NULL;
    this->base_ir = NULL;
 
-   this->virtual_grf_sizes = NULL;
-   this->virtual_grf_count = 0;
-   this->virtual_grf_array_size = 0;
    this->virtual_grf_start = NULL;
    this->virtual_grf_end = NULL;
    this->live_intervals = NULL;
@@ -3360,8 +4072,6 @@ fs_visitor::init()
    this->pull_constant_loc = NULL;
    this->push_constant_loc = NULL;
 
-   this->force_uncompressed_stack = 0;
-
    this->spilled_any_registers = false;
    this->do_dual_src = false;