i965: Make a brw_stage_prog_data for storing the SURF_INDEX information.
[mesa.git] / src / mesa / drivers / dri / i965 / brw_vec4_visitor.cpp
index edb66ea7d8ea313bd2590e36819d3a6d8538b907..4b9e7879a2c8a214c44bb4dda0878429ecfec69e 100644 (file)
  */
 
 #include "brw_vec4.h"
+#include "glsl/ir_uniform.h"
 extern "C" {
-#include "main/context.h"
-#include "main/macros.h"
-#include "program/prog_parameter.h"
 #include "program/sampler.h"
 }
 
@@ -40,7 +38,22 @@ vec4_instruction::vec4_instruction(vec4_visitor *v,
    this->src[0] = src0;
    this->src[1] = src1;
    this->src[2] = src2;
+   this->saturate = false;
+   this->force_writemask_all = false;
+   this->no_dd_clear = false;
+   this->no_dd_check = false;
+   this->conditional_mod = BRW_CONDITIONAL_NONE;
+   this->sampler = 0;
+   this->texture_offset = 0;
+   this->target = 0;
+   this->shadow_compare = false;
    this->ir = v->base_ir;
+   this->urb_write_flags = BRW_URB_WRITE_NO_FLAGS;
+   this->header_present = false;
+   this->mlen = 0;
+   this->base_mrf = 0;
+   this->offset = 0;
+   this->ir = NULL;
    this->annotation = v->current_annotation;
 }
 
@@ -84,6 +97,12 @@ vec4_visitor::emit(enum opcode opcode, dst_reg dst, src_reg src0)
    return emit(new(mem_ctx) vec4_instruction(this, opcode, dst, src0));
 }
 
+vec4_instruction *
+vec4_visitor::emit(enum opcode opcode, dst_reg dst)
+{
+   return emit(new(mem_ctx) vec4_instruction(this, opcode, dst));
+}
+
 vec4_instruction *
 vec4_visitor::emit(enum opcode opcode)
 {
@@ -106,12 +125,22 @@ vec4_visitor::emit(enum opcode opcode)
                                           src0, src1);                 \
    }
 
+#define ALU3(op)                                                       \
+   vec4_instruction *                                                  \
+   vec4_visitor::op(dst_reg dst, src_reg src0, src_reg src1, src_reg src2)\
+   {                                                                   \
+      return new(mem_ctx) vec4_instruction(this, BRW_OPCODE_##op, dst, \
+                                          src0, src1, src2);           \
+   }
+
 ALU1(NOT)
 ALU1(MOV)
 ALU1(FRC)
 ALU1(RNDD)
 ALU1(RNDE)
 ALU1(RNDZ)
+ALU1(F32TO16)
+ALU1(F16TO32)
 ALU2(ADD)
 ALU2(MUL)
 ALU2(MACH)
@@ -124,6 +153,17 @@ ALU2(DPH)
 ALU2(SHL)
 ALU2(SHR)
 ALU2(ASR)
+ALU3(LRP)
+ALU1(BFREV)
+ALU3(BFE)
+ALU2(BFI1)
+ALU3(BFI2)
+ALU1(FBH)
+ALU1(FBL)
+ALU1(CBIT)
+ALU3(MAD)
+ALU2(ADDC)
+ALU2(SUBB)
 
 /** Gen4 predicated IF. */
 vec4_instruction *
@@ -141,7 +181,7 @@ vec4_visitor::IF(uint32_t predicate)
 vec4_instruction *
 vec4_visitor::IF(src_reg src0, src_reg src1, uint32_t condition)
 {
-   assert(intel->gen >= 6);
+   assert(brw->gen >= 6);
 
    vec4_instruction *inst;
 
@@ -169,7 +209,7 @@ vec4_visitor::CMP(dst_reg dst, src_reg src0, src_reg src1, uint32_t condition)
     * before before comparison, producing garbage results for floating
     * point comparisons.
     */
-   if (intel->gen == 4) {
+   if (brw->gen == 4) {
       dst.type = src0.type;
       if (dst.file == HW_REG)
         dst.fixed_hw_reg.type = dst.type;
@@ -220,21 +260,56 @@ vec4_visitor::emit_dp(dst_reg dst, src_reg src0, src_reg src1, unsigned elements
    emit(dot_opcodes[elements - 2], dst, src0, src1);
 }
 
-void
-vec4_visitor::emit_math1_gen6(enum opcode opcode, dst_reg dst, src_reg src)
+src_reg
+vec4_visitor::fix_3src_operand(src_reg src)
+{
+   /* Using vec4 uniforms in SIMD4x2 programs is difficult. You'd like to be
+    * able to use vertical stride of zero to replicate the vec4 uniform, like
+    *
+    *    g3<0;4,1>:f - [0, 4][1, 5][2, 6][3, 7]
+    *
+    * But you can't, since vertical stride is always four in three-source
+    * instructions. Instead, insert a MOV instruction to do the replication so
+    * that the three-source instruction can consume it.
+    */
+
+   /* The MOV is only needed if the source is a uniform or immediate. */
+   if (src.file != UNIFORM && src.file != IMM)
+      return src;
+
+   dst_reg expanded = dst_reg(this, glsl_type::vec4_type);
+   expanded.type = src.type;
+   emit(MOV(expanded, src));
+   return src_reg(expanded);
+}
+
+src_reg
+vec4_visitor::fix_math_operand(src_reg src)
 {
    /* The gen6 math instruction ignores the source modifiers --
     * swizzle, abs, negate, and at least some parts of the register
     * region description.
     *
-    * While it would seem that this MOV could be avoided at this point
-    * in the case that the swizzle is matched up with the destination
-    * writemask, note that uniform packing and register allocation
-    * could rearrange our swizzle, so let's leave this matter up to
-    * copy propagation later.
+    * Rather than trying to enumerate all these cases, *always* expand the
+    * operand to a temp GRF for gen6.
+    *
+    * For gen7, keep the operand as-is, except if immediate, which gen7 still
+    * can't use.
     */
-   src_reg temp_src = src_reg(this, glsl_type::vec4_type);
-   emit(MOV(dst_reg(temp_src), src));
+
+   if (brw->gen == 7 && src.file != IMM)
+      return src;
+
+   dst_reg expanded = dst_reg(this, glsl_type::vec4_type);
+   expanded.type = src.type;
+   emit(MOV(expanded, src));
+   return src_reg(expanded);
+}
+
+void
+vec4_visitor::emit_math1_gen6(enum opcode opcode, dst_reg dst, src_reg src)
+{
+   src = fix_math_operand(src);
 
    if (dst.writemask != WRITEMASK_XYZW) {
       /* The gen6 math instruction must be align1, so we can't do
@@ -242,11 +317,11 @@ vec4_visitor::emit_math1_gen6(enum opcode opcode, dst_reg dst, src_reg src)
        */
       dst_reg temp_dst = dst_reg(this, glsl_type::vec4_type);
 
-      emit(opcode, temp_dst, temp_src);
+      emit(opcode, temp_dst, src);
 
       emit(MOV(dst, src_reg(temp_dst)));
    } else {
-      emit(opcode, dst, temp_src);
+      emit(opcode, dst, src);
    }
 }
 
@@ -275,9 +350,7 @@ vec4_visitor::emit_math(opcode opcode, dst_reg dst, src_reg src)
       return;
    }
 
-   if (intel->gen >= 7) {
-      emit(opcode, dst, src);
-   } else if (intel->gen == 6) {
+   if (brw->gen >= 6) {
       return emit_math1_gen6(opcode, dst, src);
    } else {
       return emit_math1_gen4(opcode, dst, src);
@@ -288,23 +361,8 @@ void
 vec4_visitor::emit_math2_gen6(enum opcode opcode,
                              dst_reg dst, src_reg src0, src_reg src1)
 {
-   src_reg expanded;
-
-   /* The gen6 math instruction ignores the source modifiers --
-    * swizzle, abs, negate, and at least some parts of the register
-    * region description.  Move the sources to temporaries to make it
-    * generally work.
-    */
-
-   expanded = src_reg(this, glsl_type::vec4_type);
-   expanded.type = src0.type;
-   emit(MOV(dst_reg(expanded), src0));
-   src0 = expanded;
-
-   expanded = src_reg(this, glsl_type::vec4_type);
-   expanded.type = src1.type;
-   emit(MOV(dst_reg(expanded), src1));
-   src1 = expanded;
+   src0 = fix_math_operand(src0);
+   src1 = fix_math_operand(src1);
 
    if (dst.writemask != WRITEMASK_XYZW) {
       /* The gen6 math instruction must be align1, so we can't do
@@ -344,15 +402,126 @@ vec4_visitor::emit_math(enum opcode opcode,
       return;
    }
 
-   if (intel->gen >= 7) {
-      emit(opcode, dst, src0, src1);
-   } else if (intel->gen == 6) {
+   if (brw->gen >= 6) {
       return emit_math2_gen6(opcode, dst, src0, src1);
    } else {
       return emit_math2_gen4(opcode, dst, src0, src1);
    }
 }
 
+void
+vec4_visitor::emit_pack_half_2x16(dst_reg dst, src_reg src0)
+{
+   if (brw->gen < 7)
+      assert(!"ir_unop_pack_half_2x16 should be lowered");
+
+   assert(dst.type == BRW_REGISTER_TYPE_UD);
+   assert(src0.type == BRW_REGISTER_TYPE_F);
+
+   /* From the Ivybridge PRM, Vol4, Part3, Section 6.27 f32to16:
+    *
+    *   Because this instruction does not have a 16-bit floating-point type,
+    *   the destination data type must be Word (W).
+    *
+    *   The destination must be DWord-aligned and specify a horizontal stride
+    *   (HorzStride) of 2. The 16-bit result is stored in the lower word of
+    *   each destination channel and the upper word is not modified.
+    *
+    * The above restriction implies that the f32to16 instruction must use
+    * align1 mode, because only in align1 mode is it possible to specify
+    * horizontal stride.  We choose here to defy the hardware docs and emit
+    * align16 instructions.
+    *
+    * (I [chadv] did attempt to emit align1 instructions for VS f32to16
+    * instructions. I was partially successful in that the code passed all
+    * tests.  However, the code was dubiously correct and fragile, and the
+    * tests were not harsh enough to probe that frailty. Not trusting the
+    * code, I chose instead to remain in align16 mode in defiance of the hw
+    * docs).
+    *
+    * I've [chadv] experimentally confirmed that, on gen7 hardware and the
+    * simulator, emitting a f32to16 in align16 mode with UD as destination
+    * data type is safe. The behavior differs from that specified in the PRM
+    * in that the upper word of each destination channel is cleared to 0.
+    */
+
+   dst_reg tmp_dst(this, glsl_type::uvec2_type);
+   src_reg tmp_src(tmp_dst);
+
+#if 0
+   /* Verify the undocumented behavior on which the following instructions
+    * rely.  If f32to16 fails to clear the upper word of the X and Y channels,
+    * then the result of the bit-or instruction below will be incorrect.
+    *
+    * You should inspect the disasm output in order to verify that the MOV is
+    * not optimized away.
+    */
+   emit(MOV(tmp_dst, src_reg(0x12345678u)));
+#endif
+
+   /* Give tmp the form below, where "." means untouched.
+    *
+    *     w z          y          x w z          y          x
+    *   |.|.|0x0000hhhh|0x0000llll|.|.|0x0000hhhh|0x0000llll|
+    *
+    * That the upper word of each write-channel be 0 is required for the
+    * following bit-shift and bit-or instructions to work. Note that this
+    * relies on the undocumented hardware behavior mentioned above.
+    */
+   tmp_dst.writemask = WRITEMASK_XY;
+   emit(F32TO16(tmp_dst, src0));
+
+   /* Give the write-channels of dst the form:
+    *   0xhhhh0000
+    */
+   tmp_src.swizzle = SWIZZLE_Y;
+   emit(SHL(dst, tmp_src, src_reg(16u)));
+
+   /* Finally, give the write-channels of dst the form of packHalf2x16's
+    * output:
+    *   0xhhhhllll
+    */
+   tmp_src.swizzle = SWIZZLE_X;
+   emit(OR(dst, src_reg(dst), tmp_src));
+}
+
+void
+vec4_visitor::emit_unpack_half_2x16(dst_reg dst, src_reg src0)
+{
+   if (brw->gen < 7)
+      assert(!"ir_unop_unpack_half_2x16 should be lowered");
+
+   assert(dst.type == BRW_REGISTER_TYPE_F);
+   assert(src0.type == BRW_REGISTER_TYPE_UD);
+
+   /* From the Ivybridge PRM, Vol4, Part3, Section 6.26 f16to32:
+    *
+    *   Because this instruction does not have a 16-bit floating-point type,
+    *   the source data type must be Word (W). The destination type must be
+    *   F (Float).
+    *
+    * To use W as the source data type, we must adjust horizontal strides,
+    * which is only possible in align1 mode. All my [chadv] attempts at
+    * emitting align1 instructions for unpackHalf2x16 failed to pass the
+    * Piglit tests, so I gave up.
+    *
+    * I've verified that, on gen7 hardware and the simulator, it is safe to
+    * emit f16to32 in align16 mode with UD as source data type.
+    */
+
+   dst_reg tmp_dst(this, glsl_type::uvec2_type);
+   src_reg tmp_src(tmp_dst);
+
+   tmp_dst.writemask = WRITEMASK_X;
+   emit(AND(tmp_dst, src0, src_reg(0xffffu)));
+
+   tmp_dst.writemask = WRITEMASK_Y;
+   emit(SHR(tmp_dst, src0, src_reg(16u)));
+
+   dst.writemask = WRITEMASK_XY;
+   emit(F16TO32(dst, tmp_src));
+}
+
 void
 vec4_visitor::visit_instructions(const exec_list *list)
 {
@@ -400,10 +569,14 @@ type_size(const struct glsl_type *type)
        * at link time.
        */
       return 1;
-   default:
+   case GLSL_TYPE_VOID:
+   case GLSL_TYPE_ERROR:
+   case GLSL_TYPE_INTERFACE:
       assert(0);
-      return 0;
+      break;
    }
+
+   return 0;
 }
 
 int
@@ -462,66 +635,46 @@ dst_reg::dst_reg(class vec4_visitor *v, const struct glsl_type *type)
  * get stored, rather than in some global gl_shader_program uniform
  * store.
  */
-int
-vec4_visitor::setup_uniform_values(int loc, const glsl_type *type)
+void
+vec4_visitor::setup_uniform_values(ir_variable *ir)
 {
-   unsigned int offset = 0;
-   float *values = &this->vp->Base.Parameters->ParameterValues[loc][0].f;
-
-   if (type->is_matrix()) {
-      const glsl_type *column = type->column_type();
+   int namelen = strlen(ir->name);
 
-      for (unsigned int i = 0; i < type->matrix_columns; i++) {
-        offset += setup_uniform_values(loc + offset, column);
-      }
-
-      return offset;
-   }
-
-   switch (type->base_type) {
-   case GLSL_TYPE_FLOAT:
-   case GLSL_TYPE_UINT:
-   case GLSL_TYPE_INT:
-   case GLSL_TYPE_BOOL:
-      for (unsigned int i = 0; i < type->vector_elements; i++) {
-        c->prog_data.param[this->uniforms * 4 + i] = &values[i];
-      }
-
-      /* Set up pad elements to get things aligned to a vec4 boundary. */
-      for (unsigned int i = type->vector_elements; i < 4; i++) {
-        static float zero = 0;
-
-        c->prog_data.param[this->uniforms * 4 + i] = &zero;
+   /* The data for our (non-builtin) uniforms is stored in a series of
+    * gl_uniform_driver_storage structs for each subcomponent that
+    * glGetUniformLocation() could name.  We know it's been set up in the same
+    * order we'd walk the type, so walk the list of storage and find anything
+    * with our name, or the prefix of a component that starts with our name.
+    */
+   for (unsigned u = 0; u < shader_prog->NumUserUniformStorage; u++) {
+      struct gl_uniform_storage *storage = &shader_prog->UniformStorage[u];
+
+      if (strncmp(ir->name, storage->name, namelen) != 0 ||
+          (storage->name[namelen] != 0 &&
+           storage->name[namelen] != '.' &&
+           storage->name[namelen] != '[')) {
+         continue;
       }
 
-      /* Track the size of this uniform vector, for future packing of
-       * uniforms.
-       */
-      this->uniform_vector_size[this->uniforms] = type->vector_elements;
-      this->uniforms++;
+      gl_constant_value *components = storage->storage;
+      unsigned vector_count = (MAX2(storage->array_elements, 1) *
+                               storage->type->matrix_columns);
 
-      return 1;
+      for (unsigned s = 0; s < vector_count; s++) {
+         uniform_vector_size[uniforms] = storage->type->vector_elements;
 
-   case GLSL_TYPE_STRUCT:
-      for (unsigned int i = 0; i < type->length; i++) {
-        offset += setup_uniform_values(loc + offset,
-                                       type->fields.structure[i].type);
-      }
-      return offset;
+         int i;
+         for (i = 0; i < uniform_vector_size[uniforms]; i++) {
+            prog_data->param[uniforms * 4 + i] = &components->f;
+            components++;
+         }
+         for (; i < 4; i++) {
+            static float zero = 0;
+            prog_data->param[uniforms * 4 + i] = &zero;
+         }
 
-   case GLSL_TYPE_ARRAY:
-      for (unsigned int i = 0; i < type->length; i++) {
-        offset += setup_uniform_values(loc + offset, type->fields.array);
+         uniforms++;
       }
-      return offset;
-
-   case GLSL_TYPE_SAMPLER:
-      /* The sampler takes up a slot, but we don't use any values from it. */
-      return 1;
-
-   default:
-      assert(!"not reached");
-      return 0;
    }
 }
 
@@ -530,40 +683,14 @@ vec4_visitor::setup_uniform_clipplane_values()
 {
    gl_clip_plane *clip_planes = brw_select_clip_planes(ctx);
 
-   if (intel->gen < 6) {
-      /* Pre-Gen6, we compact clip planes.  For example, if the user
-       * enables just clip planes 0, 1, and 3, we will enable clip planes
-       * 0, 1, and 2 in the hardware, and we'll move clip plane 3 to clip
-       * plane 2.  This simplifies the implementation of the Gen6 clip
-       * thread.
-       */
-      int compacted_clipplane_index = 0;
-      for (int i = 0; i < MAX_CLIP_PLANES; ++i) {
-        if (!(c->key.userclip_planes_enabled_gen_4_5 & (1 << i)))
-           continue;
-
-        this->uniform_vector_size[this->uniforms] = 4;
-        this->userplane[compacted_clipplane_index] = dst_reg(UNIFORM, this->uniforms);
-        this->userplane[compacted_clipplane_index].type = BRW_REGISTER_TYPE_F;
-        for (int j = 0; j < 4; ++j) {
-           c->prog_data.param[this->uniforms * 4 + j] = &clip_planes[i][j];
-        }
-        ++compacted_clipplane_index;
-        ++this->uniforms;
-      }
-   } else {
-      /* In Gen6 and later, we don't compact clip planes, because this
-       * simplifies the implementation of gl_ClipDistance.
-       */
-      for (int i = 0; i < c->key.nr_userclip_plane_consts; ++i) {
-        this->uniform_vector_size[this->uniforms] = 4;
-        this->userplane[i] = dst_reg(UNIFORM, this->uniforms);
-        this->userplane[i].type = BRW_REGISTER_TYPE_F;
-        for (int j = 0; j < 4; ++j) {
-           c->prog_data.param[this->uniforms * 4 + j] = &clip_planes[i][j];
-        }
-        ++this->uniforms;
+   for (int i = 0; i < key->nr_userclip_plane_consts; ++i) {
+      this->uniform_vector_size[this->uniforms] = 4;
+      this->userplane[i] = dst_reg(UNIFORM, this->uniforms);
+      this->userplane[i].type = BRW_REGISTER_TYPE_F;
+      for (int j = 0; j < 4; ++j) {
+         prog_data->param[this->uniforms * 4 + j] = &clip_planes[i][j];
       }
+      ++this->uniforms;
    }
 }
 
@@ -583,9 +710,9 @@ vec4_visitor::setup_builtin_uniform_values(ir_variable *ir)
        * ParameterValues directly, since unlike brw_fs.cpp, we never
        * add new state references during compile.
        */
-      int index = _mesa_add_state_reference(this->vp->Base.Parameters,
+      int index = _mesa_add_state_reference(this->prog->Parameters,
                                            (gl_state_index *)slots[i].tokens);
-      float *values = &this->vp->Base.Parameters->ParameterValues[index][0].f;
+      float *values = &this->prog->Parameters->ParameterValues[index][0].f;
 
       this->uniform_vector_size[this->uniforms] = 0;
       /* Add each of the unique swizzled channels of the element.
@@ -596,7 +723,7 @@ vec4_visitor::setup_builtin_uniform_values(ir_variable *ir)
         int swiz = GET_SWZ(slots[i].swizzle, j);
         last_swiz = swiz;
 
-        c->prog_data.param[this->uniforms * 4 + j] = &values[swiz];
+        prog_data->param[this->uniforms * 4 + j] = &values[swiz];
         if (swiz <= last_swiz)
            this->uniform_vector_size[this->uniforms]++;
       }
@@ -651,7 +778,7 @@ vec4_visitor::emit_bool_to_cond_code(ir_rvalue *ir, uint32_t *predicate)
         break;
 
       case ir_unop_f2b:
-        if (intel->gen >= 6) {
+        if (brw->gen >= 6) {
            emit(CMP(dst_null_d(), op[0], src_reg(0.0f), BRW_CONDITIONAL_NZ));
         } else {
            inst = emit(MOV(dst_null_f(), op[0]));
@@ -660,7 +787,7 @@ vec4_visitor::emit_bool_to_cond_code(ir_rvalue *ir, uint32_t *predicate)
         break;
 
       case ir_unop_i2b:
-        if (intel->gen >= 6) {
+        if (brw->gen >= 6) {
            emit(CMP(dst_null_d(), op[0], src_reg(0), BRW_CONDITIONAL_NZ));
         } else {
            inst = emit(MOV(dst_null_d(), op[0]));
@@ -704,7 +831,7 @@ vec4_visitor::emit_bool_to_cond_code(ir_rvalue *ir, uint32_t *predicate)
 
    resolve_ud_negate(&this->result);
 
-   if (intel->gen >= 6) {
+   if (brw->gen >= 6) {
       vec4_instruction *inst = emit(AND(dst_null_d(),
                                        this->result, src_reg(1)));
       inst->conditional_mod = BRW_CONDITIONAL_NZ;
@@ -800,7 +927,7 @@ vec4_visitor::emit_if_gen6(ir_if *ir)
    emit(IF(this->result, src_reg(0), BRW_CONDITIONAL_NZ));
 }
 
-static dst_reg
+dst_reg
 with_writemask(dst_reg const & r, int mask)
 {
    dst_reg result = r;
@@ -808,119 +935,6 @@ with_writemask(dst_reg const & r, int mask)
    return result;
 }
 
-void
-vec4_visitor::emit_attribute_fixups()
-{
-   dst_reg sign_recovery_shift;
-   dst_reg normalize_factor;
-   dst_reg es3_normalize_factor;
-
-   for (int i = 0; i < VERT_ATTRIB_MAX; i++) {
-      if (prog_data->inputs_read & BITFIELD64_BIT(i)) {
-         uint8_t wa_flags = c->key.gl_attrib_wa_flags[i];
-         dst_reg reg(ATTR, i);
-         dst_reg reg_d = reg;
-         reg_d.type = BRW_REGISTER_TYPE_D;
-         dst_reg reg_ud = reg;
-         reg_ud.type = BRW_REGISTER_TYPE_UD;
-
-         /* Do GL_FIXED rescaling for GLES2.0.  Our GL_FIXED attributes
-          * come in as floating point conversions of the integer values.
-          */
-         if (wa_flags & BRW_ATTRIB_WA_COMPONENT_MASK) {
-            dst_reg dst = reg;
-            dst.type = brw_type_for_base_type(glsl_type::vec4_type);
-            dst.writemask = (1 << (wa_flags & BRW_ATTRIB_WA_COMPONENT_MASK)) - 1;
-            emit(MUL(dst, src_reg(dst), src_reg(1.0f / 65536.0f)));
-         }
-
-         /* Do sign recovery for 2101010 formats if required. */
-         if (wa_flags & BRW_ATTRIB_WA_SIGN) {
-            if (sign_recovery_shift.file == BAD_FILE) {
-               /* shift constant: <22,22,22,30> */
-               sign_recovery_shift = dst_reg(this, glsl_type::uvec4_type);
-               emit(MOV(with_writemask(sign_recovery_shift, WRITEMASK_XYZ), src_reg(22u)));
-               emit(MOV(with_writemask(sign_recovery_shift, WRITEMASK_W), src_reg(30u)));
-            }
-
-            emit(SHL(reg_ud, src_reg(reg_ud), src_reg(sign_recovery_shift)));
-            emit(ASR(reg_d, src_reg(reg_d), src_reg(sign_recovery_shift)));
-         }
-
-         /* Apply BGRA swizzle if required. */
-         if (wa_flags & BRW_ATTRIB_WA_BGRA) {
-            src_reg temp = src_reg(reg);
-            temp.swizzle = BRW_SWIZZLE4(2,1,0,3);
-            emit(MOV(reg, temp));
-         }
-
-         if (wa_flags & BRW_ATTRIB_WA_NORMALIZE) {
-            /* ES 3.0 has different rules for converting signed normalized
-             * fixed-point numbers than desktop GL.
-             */
-            if (_mesa_is_gles3(ctx) && (wa_flags & BRW_ATTRIB_WA_SIGN)) {
-               /* According to equation 2.2 of the ES 3.0 specification,
-                * signed normalization conversion is done by:
-                *
-                * f = c / (2^(b-1)-1)
-                */
-               if (es3_normalize_factor.file == BAD_FILE) {
-                  /* mul constant: 1 / (2^(b-1) - 1) */
-                  es3_normalize_factor = dst_reg(this, glsl_type::vec4_type);
-                  emit(MOV(with_writemask(es3_normalize_factor, WRITEMASK_XYZ),
-                           src_reg(1.0f / ((1<<9) - 1))));
-                  emit(MOV(with_writemask(es3_normalize_factor, WRITEMASK_W),
-                           src_reg(1.0f / ((1<<1) - 1))));
-               }
-
-               dst_reg dst = reg;
-               dst.type = brw_type_for_base_type(glsl_type::vec4_type);
-               emit(MOV(dst, src_reg(reg_d)));
-               emit(MUL(dst, src_reg(dst), src_reg(es3_normalize_factor)));
-               emit_minmax(BRW_CONDITIONAL_G, dst, src_reg(dst), src_reg(-1.0f));
-            } else {
-               /* The following equations are from the OpenGL 3.2 specification:
-                *
-                * 2.1 unsigned normalization
-                * f = c/(2^n-1)
-                *
-                * 2.2 signed normalization
-                * f = (2c+1)/(2^n-1)
-                *
-                * Both of these share a common divisor, which is represented by
-                * "normalize_factor" in the code below.
-                */
-               if (normalize_factor.file == BAD_FILE) {
-                  /* 1 / (2^b - 1) for b=<10,10,10,2> */
-                  normalize_factor = dst_reg(this, glsl_type::vec4_type);
-                  emit(MOV(with_writemask(normalize_factor, WRITEMASK_XYZ),
-                           src_reg(1.0f / ((1<<10) - 1))));
-                  emit(MOV(with_writemask(normalize_factor, WRITEMASK_W),
-                           src_reg(1.0f / ((1<<2) - 1))));
-               }
-
-               dst_reg dst = reg;
-               dst.type = brw_type_for_base_type(glsl_type::vec4_type);
-               emit(MOV(dst, src_reg((wa_flags & BRW_ATTRIB_WA_SIGN) ? reg_d : reg_ud)));
-
-               /* For signed normalization, we want the numerator to be 2c+1. */
-               if (wa_flags & BRW_ATTRIB_WA_SIGN) {
-                  emit(MUL(dst, src_reg(dst), src_reg(2.0f)));
-                  emit(ADD(dst, src_reg(dst), src_reg(1.0f)));
-               }
-
-               emit(MUL(dst, src_reg(dst), src_reg(normalize_factor)));
-            }
-         }
-
-         if (wa_flags & BRW_ATTRIB_WA_SCALE) {
-            dst_reg dst = reg;
-            dst.type = brw_type_for_base_type(glsl_type::vec4_type);
-            emit(MOV(dst, src_reg((wa_flags & BRW_ATTRIB_WA_SIGN) ? reg_d : reg_ud)));
-         }
-      }
-   }
-}
 
 void
 vec4_visitor::visit(ir_variable *ir)
@@ -931,11 +945,11 @@ vec4_visitor::visit(ir_variable *ir)
       return;
 
    switch (ir->mode) {
-   case ir_var_in:
+   case ir_var_shader_in:
       reg = new(mem_ctx) dst_reg(ATTR, ir->location);
       break;
 
-   case ir_var_out:
+   case ir_var_shader_out:
       reg = new(mem_ctx) dst_reg(this, ir->type);
 
       for (int i = 0; i < type_size(ir->type); i++) {
@@ -959,7 +973,7 @@ vec4_visitor::visit(ir_variable *ir)
        * ir_binop_ubo_load expressions and not ir_dereference_variable for UBO
        * variables, so no need for them to be in variable_ht.
        */
-      if (ir->uniform_block != -1)
+      if (ir->is_in_uniform_block())
          return;
 
       /* Track how big the whole uniform variable is, in case we need to put a
@@ -970,29 +984,12 @@ vec4_visitor::visit(ir_variable *ir)
       if (!strncmp(ir->name, "gl_", 3)) {
         setup_builtin_uniform_values(ir);
       } else {
-        setup_uniform_values(ir->location, ir->type);
+        setup_uniform_values(ir);
       }
       break;
 
    case ir_var_system_value:
-      /* VertexID is stored by the VF as the last vertex element, but
-       * we don't represent it with a flag in inputs_read, so we call
-       * it VERT_ATTRIB_MAX, which setup_attributes() picks up on.
-       */
-      reg = new(mem_ctx) dst_reg(ATTR, VERT_ATTRIB_MAX);
-      prog_data->uses_vertexid = true;
-
-      switch (ir->location) {
-      case SYSTEM_VALUE_VERTEX_ID:
-        reg->writemask = WRITEMASK_X;
-        break;
-      case SYSTEM_VALUE_INSTANCE_ID:
-        reg->writemask = WRITEMASK_Y;
-        break;
-      default:
-        assert(!"not reached");
-        break;
-      }
+      reg = make_reg_for_system_value(ir);
       break;
 
    default:
@@ -1082,7 +1079,7 @@ vec4_visitor::visit(ir_function *ir)
       const ir_function_signature *sig;
       exec_list empty;
 
-      sig = ir->matching_signature(&empty);
+      sig = ir->matching_signature(NULL, &empty);
 
       assert(sig);
 
@@ -1108,12 +1105,44 @@ vec4_visitor::try_emit_sat(ir_expression *ir)
    return true;
 }
 
+bool
+vec4_visitor::try_emit_mad(ir_expression *ir, int mul_arg)
+{
+   /* 3-src instructions were introduced in gen6. */
+   if (brw->gen < 6)
+      return false;
+
+   /* MAD can only handle floating-point data. */
+   if (ir->type->base_type != GLSL_TYPE_FLOAT)
+      return false;
+
+   ir_rvalue *nonmul = ir->operands[1 - mul_arg];
+   ir_expression *mul = ir->operands[mul_arg]->as_expression();
+
+   if (!mul || mul->operation != ir_binop_mul)
+      return false;
+
+   nonmul->accept(this);
+   src_reg src0 = fix_3src_operand(this->result);
+
+   mul->operands[0]->accept(this);
+   src_reg src1 = fix_3src_operand(this->result);
+
+   mul->operands[1]->accept(this);
+   src_reg src2 = fix_3src_operand(this->result);
+
+   this->result = src_reg(this, ir->type);
+   emit(BRW_OPCODE_MAD, dst_reg(this->result), src0, src1, src2);
+
+   return true;
+}
+
 void
 vec4_visitor::emit_bool_comparison(unsigned int op,
                                 dst_reg dst, src_reg src0, src_reg src1)
 {
    /* original gen4 does destination conversion before comparison. */
-   if (intel->gen < 5)
+   if (brw->gen < 5)
       dst.type = src0.type;
 
    emit(CMP(dst, src0, src1, brw_conditional_for_comparison(op)));
@@ -1128,7 +1157,7 @@ vec4_visitor::emit_minmax(uint32_t conditionalmod, dst_reg dst,
 {
    vec4_instruction *inst;
 
-   if (intel->gen >= 6) {
+   if (brw->gen >= 6) {
       inst = emit(BRW_OPCODE_SEL, dst, src0, src1);
       inst->conditional_mod = conditionalmod;
    } else {
@@ -1139,6 +1168,20 @@ vec4_visitor::emit_minmax(uint32_t conditionalmod, dst_reg dst,
    }
 }
 
+static bool
+is_16bit_constant(ir_rvalue *rvalue)
+{
+   ir_constant *constant = rvalue->as_constant();
+   if (!constant)
+      return false;
+
+   if (constant->type != glsl_type::int_type &&
+       constant->type != glsl_type::uint_type)
+      return false;
+
+   return constant->value.u[0] < (1 << 16);
+}
+
 void
 vec4_visitor::visit(ir_expression *ir)
 {
@@ -1151,6 +1194,11 @@ vec4_visitor::visit(ir_expression *ir)
    if (try_emit_sat(ir))
       return;
 
+   if (ir->operation == ir_binop_add) {
+      if (try_emit_mad(ir, 0) || try_emit_mad(ir, 1))
+        return;
+   }
+
    for (operand = 0; operand < ir->get_num_operands(); operand++) {
       this->result.file = BAD_FILE;
       ir->operands[operand]->accept(this);
@@ -1198,12 +1246,12 @@ vec4_visitor::visit(ir_expression *ir)
       break;
    case ir_unop_neg:
       op[0].negate = !op[0].negate;
-      this->result = op[0];
+      emit(MOV(result_dst, op[0]));
       break;
    case ir_unop_abs:
       op[0].abs = true;
       op[0].negate = false;
-      this->result = op[0];
+      emit(MOV(result_dst, op[0]));
       break;
 
    case ir_unop_sign:
@@ -1247,6 +1295,39 @@ vec4_visitor::visit(ir_expression *ir)
       assert(!"derivatives not valid in vertex shader");
       break;
 
+   case ir_unop_bitfield_reverse:
+      emit(BFREV(result_dst, op[0]));
+      break;
+   case ir_unop_bit_count:
+      emit(CBIT(result_dst, op[0]));
+      break;
+   case ir_unop_find_msb: {
+      src_reg temp = src_reg(this, glsl_type::uint_type);
+
+      inst = emit(FBH(dst_reg(temp), op[0]));
+      inst->dst.writemask = WRITEMASK_XYZW;
+
+      /* FBH counts from the MSB side, while GLSL's findMSB() wants the count
+       * from the LSB side. If FBH didn't return an error (0xFFFFFFFF), then
+       * subtract the result from 31 to convert the MSB count into an LSB count.
+       */
+
+      /* FBH only supports UD type for dst, so use a MOV to convert UD to D. */
+      temp.swizzle = BRW_SWIZZLE_NOOP;
+      emit(MOV(result_dst, temp));
+
+      src_reg src_tmp = src_reg(result_dst);
+      emit(CMP(dst_null_d(), src_tmp, src_reg(-1), BRW_CONDITIONAL_NZ));
+
+      src_tmp.negate = true;
+      inst = emit(ADD(result_dst, src_tmp, src_reg(31)));
+      inst->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
+      break;
+   }
+   case ir_unop_find_lsb:
+      emit(FBL(result_dst, op[0]));
+      break;
+
    case ir_unop_noise:
       assert(!"not reached: should be handled by lower_noise");
       break;
@@ -1260,28 +1341,59 @@ vec4_visitor::visit(ir_expression *ir)
 
    case ir_binop_mul:
       if (ir->type->is_integer()) {
-        /* For integer multiplication, the MUL uses the low 16 bits
-         * of one of the operands (src0 on gen6, src1 on gen7).  The
-         * MACH accumulates in the contribution of the upper 16 bits
-         * of that operand.
-         *
-         * FINISHME: Emit just the MUL if we know an operand is small
-         * enough.
-         */
-        struct brw_reg acc = retype(brw_acc_reg(), BRW_REGISTER_TYPE_D);
-
-        emit(MUL(acc, op[0], op[1]));
-        emit(MACH(dst_null_d(), op[0], op[1]));
-        emit(MOV(result_dst, src_reg(acc)));
+        /* For integer multiplication, the MUL uses the low 16 bits of one of
+         * the operands (src0 through SNB, src1 on IVB and later).  The MACH
+         * accumulates in the contribution of the upper 16 bits of that
+         * operand.  If we can determine that one of the args is in the low
+         * 16 bits, though, we can just emit a single MUL.
+          */
+         if (is_16bit_constant(ir->operands[0])) {
+            if (brw->gen < 7)
+               emit(MUL(result_dst, op[0], op[1]));
+            else
+               emit(MUL(result_dst, op[1], op[0]));
+         } else if (is_16bit_constant(ir->operands[1])) {
+            if (brw->gen < 7)
+               emit(MUL(result_dst, op[1], op[0]));
+            else
+               emit(MUL(result_dst, op[0], op[1]));
+         } else {
+            struct brw_reg acc = retype(brw_acc_reg(), result_dst.type);
+
+            emit(MUL(acc, op[0], op[1]));
+            emit(MACH(dst_null_d(), op[0], op[1]));
+            emit(MOV(result_dst, src_reg(acc)));
+         }
       } else {
         emit(MUL(result_dst, op[0], op[1]));
       }
       break;
+   case ir_binop_imul_high: {
+      struct brw_reg acc = retype(brw_acc_reg(), result_dst.type);
+
+      emit(MUL(acc, op[0], op[1]));
+      emit(MACH(result_dst, op[0], op[1]));
+      break;
+   }
    case ir_binop_div:
       /* Floating point should be lowered by DIV_TO_MUL_RCP in the compiler. */
       assert(ir->type->is_integer());
       emit_math(SHADER_OPCODE_INT_QUOTIENT, result_dst, op[0], op[1]);
       break;
+   case ir_binop_carry: {
+      struct brw_reg acc = retype(brw_acc_reg(), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
+
+      emit(ADDC(dst_null_ud(), op[0], op[1]));
+      emit(MOV(result_dst, src_reg(acc)));
+      break;
+   }
+   case ir_binop_borrow: {
+      struct brw_reg acc = retype(brw_acc_reg(), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
+
+      emit(SUBB(dst_null_ud(), op[0], op[1]));
+      emit(MOV(result_dst, src_reg(acc)));
+      break;
+   }
    case ir_binop_mod:
       /* Floating point should be lowered by MOD_TO_FRACT in the compiler. */
       assert(ir->type->is_integer());
@@ -1447,6 +1559,10 @@ vec4_visitor::visit(ir_expression *ir)
          inst = emit(SHR(result_dst, op[0], op[1]));
       break;
 
+   case ir_binop_bfm:
+      emit(BFI1(result_dst, op[0], op[1]));
+      break;
+
    case ir_binop_ubo_load: {
       ir_constant *uniform_block = ir->operands[0]->as_constant();
       ir_constant *const_offset_ir = ir->operands[1]->as_constant();
@@ -1459,7 +1575,7 @@ vec4_visitor::visit(ir_expression *ir)
       src_reg packed_consts = src_reg(this, glsl_type::vec4_type);
       packed_consts.type = result.type;
       src_reg surf_index =
-         src_reg(SURF_INDEX_VS_UBO(uniform_block->value.u[0]));
+         src_reg(prog_data->base.binding_table.ubo_start + uniform_block->value.u[0]);
       if (const_offset_ir) {
          offset = src_reg(const_offset / 16);
       } else {
@@ -1492,9 +1608,90 @@ vec4_visitor::visit(ir_expression *ir)
       break;
    }
 
+   case ir_binop_vector_extract:
+      assert(!"should have been lowered by vec_index_to_cond_assign");
+      break;
+
+   case ir_triop_fma:
+      op[0] = fix_3src_operand(op[0]);
+      op[1] = fix_3src_operand(op[1]);
+      op[2] = fix_3src_operand(op[2]);
+      /* Note that the instruction's argument order is reversed from GLSL
+       * and the IR.
+       */
+      emit(MAD(result_dst, op[2], op[1], op[0]));
+      break;
+
+   case ir_triop_lrp:
+      op[0] = fix_3src_operand(op[0]);
+      op[1] = fix_3src_operand(op[1]);
+      op[2] = fix_3src_operand(op[2]);
+      /* Note that the instruction's argument order is reversed from GLSL
+       * and the IR.
+       */
+      emit(LRP(result_dst, op[2], op[1], op[0]));
+      break;
+
+   case ir_triop_csel:
+      emit(CMP(dst_null_d(), op[0], src_reg(0), BRW_CONDITIONAL_NZ));
+      inst = emit(BRW_OPCODE_SEL, result_dst, op[1], op[2]);
+      inst->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
+      break;
+
+   case ir_triop_bfi:
+      op[0] = fix_3src_operand(op[0]);
+      op[1] = fix_3src_operand(op[1]);
+      op[2] = fix_3src_operand(op[2]);
+      emit(BFI2(result_dst, op[0], op[1], op[2]));
+      break;
+
+   case ir_triop_bitfield_extract:
+      op[0] = fix_3src_operand(op[0]);
+      op[1] = fix_3src_operand(op[1]);
+      op[2] = fix_3src_operand(op[2]);
+      /* Note that the instruction's argument order is reversed from GLSL
+       * and the IR.
+       */
+      emit(BFE(result_dst, op[2], op[1], op[0]));
+      break;
+
+   case ir_triop_vector_insert:
+      assert(!"should have been lowered by lower_vector_insert");
+      break;
+
+   case ir_quadop_bitfield_insert:
+      assert(!"not reached: should be handled by "
+              "bitfield_insert_to_bfm_bfi\n");
+      break;
+
    case ir_quadop_vector:
       assert(!"not reached: should be handled by lower_quadop_vector");
       break;
+
+   case ir_unop_pack_half_2x16:
+      emit_pack_half_2x16(result_dst, op[0]);
+      break;
+   case ir_unop_unpack_half_2x16:
+      emit_unpack_half_2x16(result_dst, op[0]);
+      break;
+   case ir_unop_pack_snorm_2x16:
+   case ir_unop_pack_snorm_4x8:
+   case ir_unop_pack_unorm_2x16:
+   case ir_unop_pack_unorm_4x8:
+   case ir_unop_unpack_snorm_2x16:
+   case ir_unop_unpack_snorm_4x8:
+   case ir_unop_unpack_unorm_2x16:
+   case ir_unop_unpack_unorm_4x8:
+      assert(!"not reached: should be handled by lower_packing_builtins");
+      break;
+   case ir_unop_unpack_half_2x16_split_x:
+   case ir_unop_unpack_half_2x16_split_y:
+   case ir_binop_pack_half_2x16_split:
+      assert(!"not reached: should not occur in vertex shader");
+      break;
+   case ir_binop_ldexp:
+      assert(!"not reached: should be handled by ldexp_to_arith()");
+      break;
    }
 }
 
@@ -1563,12 +1760,23 @@ vec4_visitor::visit(ir_dereference_variable *ir)
       this->result.swizzle = swizzle_for_size(type->vector_elements);
 }
 
+
+int
+vec4_visitor::compute_array_stride(ir_dereference_array *ir)
+{
+   /* Under normal circumstances array elements are stored consecutively, so
+    * the stride is equal to the size of the array element.
+    */
+   return type_size(ir->type);
+}
+
+
 void
 vec4_visitor::visit(ir_dereference_array *ir)
 {
    ir_constant *constant_index;
    src_reg src;
-   int element_size = type_size(ir->type);
+   int array_stride = compute_array_stride(ir);
 
    constant_index = ir->array_index->constant_expression_value();
 
@@ -1576,7 +1784,7 @@ vec4_visitor::visit(ir_dereference_array *ir)
    src = this->result;
 
    if (constant_index) {
-      src.reg_offset += constant_index->value.i[0] * element_size;
+      src.reg_offset += constant_index->value.i[0] * array_stride;
    } else {
       /* Variable index array dereference.  It eats the "vec4" of the
        * base of the array and an index that offsets the Mesa register
@@ -1586,12 +1794,12 @@ vec4_visitor::visit(ir_dereference_array *ir)
 
       src_reg index_reg;
 
-      if (element_size == 1) {
+      if (array_stride == 1) {
         index_reg = this->result;
       } else {
         index_reg = src_reg(this, glsl_type::int_type);
 
-        emit(MUL(dst_reg(index_reg), this->result, src_reg(element_size)));
+        emit(MUL(dst_reg(index_reg), this->result, src_reg(array_stride)));
       }
 
       if (src.reladdr) {
@@ -1958,7 +2166,22 @@ vec4_visitor::visit(ir_call *ir)
 void
 vec4_visitor::visit(ir_texture *ir)
 {
-   int sampler = _mesa_get_sampler_uniform_value(ir->sampler, prog, &vp->Base);
+   int sampler =
+      _mesa_get_sampler_uniform_value(ir->sampler, shader_prog, prog);
+
+   /* When tg4 is used with the degenerate ZERO/ONE swizzles, don't bother
+    * emitting anything other than setting up the constant result.
+    */
+   if (ir->op == ir_tg4) {
+      ir_constant *chan = ir->lod_info.component->as_constant();
+      int swiz = GET_SWZ(key->tex.swizzles[sampler], chan->value.i[0]);
+      if (swiz == SWIZZLE_ZERO || swiz == SWIZZLE_ONE) {
+         dst_reg result(this, ir->type);
+         this->result = src_reg(result);
+         emit(MOV(result, src_reg(swiz == SWIZZLE_ONE ? 1.0f : 0.0f)));
+         return;
+      }
+   }
 
    /* Should be lowered by do_lower_texture_projection */
    assert(!ir->projector);
@@ -1979,13 +2202,28 @@ vec4_visitor::visit(ir_texture *ir)
       shadow_comparitor = this->result;
    }
 
-   src_reg lod, dPdx, dPdy;
+   const glsl_type *lod_type = NULL, *sample_index_type = NULL;
+   src_reg lod, dPdx, dPdy, sample_index;
    switch (ir->op) {
+   case ir_tex:
+      lod = src_reg(0.0f);
+      lod_type = glsl_type::float_type;
+      break;
    case ir_txf:
    case ir_txl:
    case ir_txs:
       ir->lod_info.lod->accept(this);
       lod = this->result;
+      lod_type = ir->lod_info.lod->type;
+      break;
+   case ir_query_levels:
+      lod = src_reg(0);
+      lod_type = glsl_type::int_type;
+      break;
+   case ir_txf_ms:
+      ir->lod_info.sample_index->accept(this);
+      sample_index = this->result;
+      sample_index_type = ir->lod_info.sample_index->type;
       break;
    case ir_txd:
       ir->lod_info.grad.dPdx->accept(this);
@@ -1993,9 +2231,12 @@ vec4_visitor::visit(ir_texture *ir)
 
       ir->lod_info.grad.dPdy->accept(this);
       dPdy = this->result;
+
+      lod_type = ir->lod_info.grad.dPdx->type;
       break;
-   case ir_tex:
    case ir_txb:
+   case ir_lod:
+   case ir_tg4:
       break;
    }
 
@@ -2011,39 +2252,57 @@ vec4_visitor::visit(ir_texture *ir)
    case ir_txf:
       inst = new(mem_ctx) vec4_instruction(this, SHADER_OPCODE_TXF);
       break;
+   case ir_txf_ms:
+      inst = new(mem_ctx) vec4_instruction(this, SHADER_OPCODE_TXF_MS);
+      break;
    case ir_txs:
       inst = new(mem_ctx) vec4_instruction(this, SHADER_OPCODE_TXS);
       break;
+   case ir_tg4:
+      inst = new(mem_ctx) vec4_instruction(this, SHADER_OPCODE_TG4);
+      break;
+   case ir_query_levels:
+      inst = new(mem_ctx) vec4_instruction(this, SHADER_OPCODE_TXS);
+      break;
    case ir_txb:
       assert(!"TXB is not valid for vertex shaders.");
+      break;
+   case ir_lod:
+      assert(!"LOD is not valid for vertex shaders.");
+      break;
+   default:
+      assert(!"Unrecognized tex op");
    }
 
+   bool use_texture_offset = ir->offset != NULL && ir->op != ir_txf;
+
    /* Texel offsets go in the message header; Gen4 also requires headers. */
-   inst->header_present = ir->offset || intel->gen < 5;
+   inst->header_present = use_texture_offset || brw->gen < 5 || ir->op == ir_tg4;
    inst->base_mrf = 2;
    inst->mlen = inst->header_present + 1; /* always at least one */
    inst->sampler = sampler;
    inst->dst = dst_reg(this, ir->type);
+   inst->dst.writemask = WRITEMASK_XYZW;
    inst->shadow_compare = ir->shadow_comparitor != NULL;
 
-   if (ir->offset != NULL && ir->op != ir_txf)
+   if (use_texture_offset)
       inst->texture_offset = brw_texture_offset(ir->offset->as_constant());
 
+   /* Stuff the channel select bits in the top of the texture offset */
+   if (ir->op == ir_tg4)
+      inst->texture_offset |= gather_channel(ir, sampler)<<16;
+
    /* MRF for the first parameter */
    int param_base = inst->base_mrf + inst->header_present;
 
-   if (ir->op == ir_txs) {
-      int writemask = intel->gen == 4 ? WRITEMASK_W : WRITEMASK_X;
-      emit(MOV(dst_reg(MRF, param_base, ir->lod_info.lod->type, writemask),
-          lod));
+   if (ir->op == ir_txs || ir->op == ir_query_levels) {
+      int writemask = brw->gen == 4 ? WRITEMASK_W : WRITEMASK_X;
+      emit(MOV(dst_reg(MRF, param_base, lod_type, writemask), lod));
    } else {
-      int i, coord_mask = 0, zero_mask = 0;
       /* Load the coordinate */
       /* FINISHME: gl_clamp_mask and saturate */
-      for (i = 0; i < ir->coordinate->type->vector_elements; i++)
-        coord_mask |= (1 << i);
-      for (; i < 4; i++)
-        zero_mask |= (1 << i);
+      int coord_mask = (1 << ir->coordinate->type->vector_elements) - 1;
+      int zero_mask = 0xf & ~coord_mask;
 
       if (ir->offset && ir->op == ir_txf) {
         /* It appears that the ld instruction used for txf does its
@@ -2067,10 +2326,12 @@ vec4_visitor::visit(ir_texture *ir)
         emit(MOV(dst_reg(MRF, param_base, ir->coordinate->type, coord_mask),
                  coordinate));
       }
-      emit(MOV(dst_reg(MRF, param_base, ir->coordinate->type, zero_mask),
-              src_reg(0)));
+      if (zero_mask != 0) {
+         emit(MOV(dst_reg(MRF, param_base, ir->coordinate->type, zero_mask),
+                  src_reg(0)));
+      }
       /* Load the shadow comparitor */
-      if (ir->shadow_comparitor) {
+      if (ir->shadow_comparitor && ir->op != ir_txd) {
         emit(MOV(dst_reg(MRF, param_base + 1, ir->shadow_comparitor->type,
                          WRITEMASK_X),
                  shadow_comparitor));
@@ -2078,9 +2339,9 @@ vec4_visitor::visit(ir_texture *ir)
       }
 
       /* Load the LOD info */
-      if (ir->op == ir_txl) {
+      if (ir->op == ir_tex || ir->op == ir_txl) {
         int mrf, writemask;
-        if (intel->gen >= 5) {
+        if (brw->gen >= 5) {
            mrf = param_base + 1;
            if (ir->shadow_comparitor) {
               writemask = WRITEMASK_Y;
@@ -2089,32 +2350,47 @@ vec4_visitor::visit(ir_texture *ir)
               writemask = WRITEMASK_X;
               inst->mlen++;
            }
-        } else /* intel->gen == 4 */ {
+        } else /* brw->gen == 4 */ {
            mrf = param_base;
-           writemask = WRITEMASK_Z;
+           writemask = WRITEMASK_W;
         }
-        emit(MOV(dst_reg(MRF, mrf, ir->lod_info.lod->type, writemask), lod));
+        emit(MOV(dst_reg(MRF, mrf, lod_type, writemask), lod));
       } else if (ir->op == ir_txf) {
-        emit(MOV(dst_reg(MRF, param_base, ir->lod_info.lod->type, WRITEMASK_W),
-                 lod));
+         emit(MOV(dst_reg(MRF, param_base, lod_type, WRITEMASK_W), lod));
+      } else if (ir->op == ir_txf_ms) {
+         emit(MOV(dst_reg(MRF, param_base + 1, sample_index_type, WRITEMASK_X),
+                  sample_index));
+         inst->mlen++;
+
+         /* on Gen7, there is an additional MCS parameter here after SI,
+          * but we don't bother to emit it since it's always zero. If
+          * we start supporting texturing from CMS surfaces, this will have
+          * to change
+          */
       } else if (ir->op == ir_txd) {
-        const glsl_type *type = ir->lod_info.grad.dPdx->type;
+        const glsl_type *type = lod_type;
 
-        if (intel->gen >= 5) {
+        if (brw->gen >= 5) {
            dPdx.swizzle = BRW_SWIZZLE4(SWIZZLE_X,SWIZZLE_X,SWIZZLE_Y,SWIZZLE_Y);
            dPdy.swizzle = BRW_SWIZZLE4(SWIZZLE_X,SWIZZLE_X,SWIZZLE_Y,SWIZZLE_Y);
            emit(MOV(dst_reg(MRF, param_base + 1, type, WRITEMASK_XZ), dPdx));
            emit(MOV(dst_reg(MRF, param_base + 1, type, WRITEMASK_YW), dPdy));
            inst->mlen++;
 
-           if (ir->type->vector_elements == 3) {
+           if (ir->type->vector_elements == 3 || ir->shadow_comparitor) {
               dPdx.swizzle = BRW_SWIZZLE_ZZZZ;
               dPdy.swizzle = BRW_SWIZZLE_ZZZZ;
               emit(MOV(dst_reg(MRF, param_base + 2, type, WRITEMASK_X), dPdx));
               emit(MOV(dst_reg(MRF, param_base + 2, type, WRITEMASK_Y), dPdy));
               inst->mlen++;
+
+               if (ir->shadow_comparitor) {
+                  emit(MOV(dst_reg(MRF, param_base + 2,
+                                   ir->shadow_comparitor->type, WRITEMASK_Z),
+                           shadow_comparitor));
+               }
            }
-        } else /* intel->gen == 4 */ {
+        } else /* brw->gen == 4 */ {
            emit(MOV(dst_reg(MRF, param_base + 1, type, WRITEMASK_XYZ), dPdx));
            emit(MOV(dst_reg(MRF, param_base + 2, type, WRITEMASK_XYZ), dPdy));
            inst->mlen += 2;
@@ -2124,22 +2400,71 @@ vec4_visitor::visit(ir_texture *ir)
 
    emit(inst);
 
+   /* fixup num layers (z) for cube arrays: hardware returns faces * layers;
+    * spec requires layers.
+    */
+   if (ir->op == ir_txs) {
+      glsl_type const *type = ir->sampler->type;
+      if (type->sampler_dimensionality == GLSL_SAMPLER_DIM_CUBE &&
+          type->sampler_array) {
+         emit_math(SHADER_OPCODE_INT_QUOTIENT,
+                   with_writemask(inst->dst, WRITEMASK_Z),
+                   src_reg(inst->dst), src_reg(6));
+      }
+   }
+
    swizzle_result(ir, src_reg(inst->dst), sampler);
 }
 
+/**
+ * Set up the gather channel based on the swizzle, for gather4.
+ */
+uint32_t
+vec4_visitor::gather_channel(ir_texture *ir, int sampler)
+{
+   ir_constant *chan = ir->lod_info.component->as_constant();
+   int swiz = GET_SWZ(key->tex.swizzles[sampler], chan->value.i[0]);
+   switch (swiz) {
+      case SWIZZLE_X: return 0;
+      case SWIZZLE_Y:
+         /* gather4 sampler is broken for green channel on RG32F --
+          * we must ask for blue instead.
+          */
+         if (key->tex.gather_channel_quirk_mask & (1<<sampler))
+            return 2;
+         return 1;
+      case SWIZZLE_Z: return 2;
+      case SWIZZLE_W: return 3;
+      default:
+         assert(!"Not reached"); /* zero, one swizzles handled already */
+         return 0;
+   }
+}
+
 void
 vec4_visitor::swizzle_result(ir_texture *ir, src_reg orig_val, int sampler)
 {
-   this->result = orig_val;
+   int s = key->tex.swizzles[sampler];
 
-   int s = c->key.tex.swizzles[sampler];
+   this->result = src_reg(this, ir->type);
+   dst_reg swizzled_result(this->result);
+
+   if (ir->op == ir_query_levels) {
+      /* # levels is in .w */
+      orig_val.swizzle = BRW_SWIZZLE4(SWIZZLE_W, SWIZZLE_W, SWIZZLE_W, SWIZZLE_W);
+      emit(MOV(swizzled_result, orig_val));
+      return;
+   }
 
    if (ir->op == ir_txs || ir->type == glsl_type::float_type
-                       || s == SWIZZLE_NOOP)
+                       || s == SWIZZLE_NOOP || ir->op == ir_tg4) {
+      emit(MOV(swizzled_result, orig_val));
       return;
+   }
+
 
    int zero_mask = 0, one_mask = 0, copy_mask = 0;
-   int swizzle[4];
+   int swizzle[4] = {0};
 
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
       switch (GET_SWZ(s, i)) {
@@ -2156,9 +2481,6 @@ vec4_visitor::swizzle_result(ir_texture *ir, src_reg orig_val, int sampler)
       }
    }
 
-   this->result = src_reg(this, ir->type);
-   dst_reg swizzled_result(this->result);
-
    if (copy_mask) {
       orig_val.swizzle = BRW_SWIZZLE4(swizzle[0], swizzle[1], swizzle[2], swizzle[3]);
       swizzled_result.writemask = copy_mask;
@@ -2196,7 +2518,7 @@ vec4_visitor::visit(ir_if *ir)
     */
    this->base_ir = ir->condition;
 
-   if (intel->gen == 6) {
+   if (brw->gen == 6) {
       emit_if_gen6(ir);
    } else {
       uint32_t predicate;
@@ -2217,15 +2539,27 @@ vec4_visitor::visit(ir_if *ir)
    emit(BRW_OPCODE_ENDIF);
 }
 
+void
+vec4_visitor::visit(ir_emit_vertex *)
+{
+   assert(!"not reached");
+}
+
+void
+vec4_visitor::visit(ir_end_primitive *)
+{
+   assert(!"not reached");
+}
+
 void
 vec4_visitor::emit_ndc_computation()
 {
    /* Get the position */
-   src_reg pos = src_reg(output_reg[VERT_RESULT_HPOS]);
+   src_reg pos = src_reg(output_reg[VARYING_SLOT_POS]);
 
    /* Build ndc coords, which are (x/w, y/w, z/w, 1/w) */
    dst_reg ndc = dst_reg(this, glsl_type::vec4_type);
-   output_reg[BRW_VERT_RESULT_NDC] = ndc;
+   output_reg[BRW_VARYING_SLOT_NDC] = ndc;
 
    current_annotation = "NDC";
    dst_reg ndc_w = ndc;
@@ -2243,34 +2577,36 @@ vec4_visitor::emit_ndc_computation()
 void
 vec4_visitor::emit_psiz_and_flags(struct brw_reg reg)
 {
-   if (intel->gen < 6 &&
-       ((c->prog_data.outputs_written & BITFIELD64_BIT(VERT_RESULT_PSIZ)) ||
-        c->key.userclip_active || brw->has_negative_rhw_bug)) {
+   if (brw->gen < 6 &&
+       ((prog_data->vue_map.slots_valid & VARYING_BIT_PSIZ) ||
+        key->userclip_active || brw->has_negative_rhw_bug)) {
       dst_reg header1 = dst_reg(this, glsl_type::uvec4_type);
       dst_reg header1_w = header1;
       header1_w.writemask = WRITEMASK_W;
-      GLuint i;
 
       emit(MOV(header1, 0u));
 
-      if (c->prog_data.outputs_written & BITFIELD64_BIT(VERT_RESULT_PSIZ)) {
-        src_reg psiz = src_reg(output_reg[VERT_RESULT_PSIZ]);
+      if (prog_data->vue_map.slots_valid & VARYING_BIT_PSIZ) {
+        src_reg psiz = src_reg(output_reg[VARYING_SLOT_PSIZ]);
 
         current_annotation = "Point size";
         emit(MUL(header1_w, psiz, src_reg((float)(1 << 11))));
         emit(AND(header1_w, src_reg(header1_w), 0x7ff << 8));
       }
 
-      current_annotation = "Clipping flags";
-      for (i = 0; i < c->key.nr_userclip_plane_consts; i++) {
-        vec4_instruction *inst;
+      if (key->userclip_active) {
+         current_annotation = "Clipping flags";
+         dst_reg flags0 = dst_reg(this, glsl_type::uint_type);
+         dst_reg flags1 = dst_reg(this, glsl_type::uint_type);
 
-        inst = emit(DP4(dst_null_f(), src_reg(output_reg[VERT_RESULT_HPOS]),
-                         src_reg(this->userplane[i])));
-        inst->conditional_mod = BRW_CONDITIONAL_L;
+         emit(CMP(dst_null_f(), src_reg(output_reg[VARYING_SLOT_CLIP_DIST0]), src_reg(0.0f), BRW_CONDITIONAL_L));
+         emit(VS_OPCODE_UNPACK_FLAGS_SIMD4X2, flags0, src_reg(0));
+         emit(OR(header1_w, src_reg(header1_w), src_reg(flags0)));
 
-        inst = emit(OR(header1_w, src_reg(header1_w), 1u << i));
-        inst->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
+         emit(CMP(dst_null_f(), src_reg(output_reg[VARYING_SLOT_CLIP_DIST1]), src_reg(0.0f), BRW_CONDITIONAL_L));
+         emit(VS_OPCODE_UNPACK_FLAGS_SIMD4X2, flags1, src_reg(0));
+         emit(SHL(flags1, src_reg(flags1), src_reg(4)));
+         emit(OR(header1_w, src_reg(header1_w), src_reg(flags1)));
       }
 
       /* i965 clipping workaround:
@@ -2283,43 +2619,35 @@ vec4_visitor::emit_psiz_and_flags(struct brw_reg reg)
        * clipped against all fixed planes.
        */
       if (brw->has_negative_rhw_bug) {
-#if 0
-        /* FINISHME */
-        brw_CMP(p,
-                vec8(brw_null_reg()),
-                BRW_CONDITIONAL_L,
-                brw_swizzle1(output_reg[BRW_VERT_RESULT_NDC], 3),
-                brw_imm_f(0));
-
-        brw_OR(p, brw_writemask(header1, WRITEMASK_W), header1, brw_imm_ud(1<<6));
-        brw_MOV(p, output_reg[BRW_VERT_RESULT_NDC], brw_imm_f(0));
-        brw_set_predicate_control(p, BRW_PREDICATE_NONE);
-#endif
+         src_reg ndc_w = src_reg(output_reg[BRW_VARYING_SLOT_NDC]);
+         ndc_w.swizzle = BRW_SWIZZLE_WWWW;
+         emit(CMP(dst_null_f(), ndc_w, src_reg(0.0f), BRW_CONDITIONAL_L));
+         vec4_instruction *inst;
+         inst = emit(OR(header1_w, src_reg(header1_w), src_reg(1u << 6)));
+         inst->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
+         inst = emit(MOV(output_reg[BRW_VARYING_SLOT_NDC], src_reg(0.0f)));
+         inst->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
       }
 
       emit(MOV(retype(reg, BRW_REGISTER_TYPE_UD), src_reg(header1)));
-   } else if (intel->gen < 6) {
+   } else if (brw->gen < 6) {
       emit(MOV(retype(reg, BRW_REGISTER_TYPE_UD), 0u));
    } else {
       emit(MOV(retype(reg, BRW_REGISTER_TYPE_D), src_reg(0)));
-      if (c->prog_data.outputs_written & BITFIELD64_BIT(VERT_RESULT_PSIZ)) {
+      if (prog_data->vue_map.slots_valid & VARYING_BIT_PSIZ) {
          emit(MOV(brw_writemask(reg, WRITEMASK_W),
-                  src_reg(output_reg[VERT_RESULT_PSIZ])));
+                  src_reg(output_reg[VARYING_SLOT_PSIZ])));
+      }
+      if (prog_data->vue_map.slots_valid & VARYING_BIT_LAYER) {
+         emit(MOV(retype(brw_writemask(reg, WRITEMASK_Y), BRW_REGISTER_TYPE_D),
+                  src_reg(output_reg[VARYING_SLOT_LAYER])));
       }
    }
 }
 
 void
-vec4_visitor::emit_clip_distances(struct brw_reg reg, int offset)
+vec4_visitor::emit_clip_distances(dst_reg reg, int offset)
 {
-   if (intel->gen < 6) {
-      /* Clip distance slots are set aside in gen5, but they are not used.  It
-       * is not clear whether we actually need to set aside space for them,
-       * but the performance cost is negligible.
-       */
-      return;
-   }
-
    /* 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
@@ -2332,70 +2660,60 @@ vec4_visitor::emit_clip_distances(struct brw_reg reg, int offset)
     * gl_ClipDistance.  Accordingly, we use gl_ClipVertex to perform clipping
     * if the user wrote to it; otherwise we use gl_Position.
     */
-   gl_vert_result clip_vertex = VERT_RESULT_CLIP_VERTEX;
-   if (!(c->prog_data.outputs_written
-         & BITFIELD64_BIT(VERT_RESULT_CLIP_VERTEX))) {
-      clip_vertex = VERT_RESULT_HPOS;
+   gl_varying_slot clip_vertex = VARYING_SLOT_CLIP_VERTEX;
+   if (!(prog_data->vue_map.slots_valid & VARYING_BIT_CLIP_VERTEX)) {
+      clip_vertex = VARYING_SLOT_POS;
    }
 
-   for (int i = 0; i + offset < c->key.nr_userclip_plane_consts && i < 4;
+   for (int i = 0; i + offset < key->nr_userclip_plane_consts && i < 4;
         ++i) {
-      emit(DP4(dst_reg(brw_writemask(reg, 1 << i)),
+      reg.writemask = 1 << i;
+      emit(DP4(reg,
                src_reg(output_reg[clip_vertex]),
                src_reg(this->userplane[i + offset])));
    }
 }
 
 void
-vec4_visitor::emit_generic_urb_slot(dst_reg reg, int vert_result)
+vec4_visitor::emit_generic_urb_slot(dst_reg reg, int varying)
 {
-   assert (vert_result < VERT_RESULT_MAX);
-   reg.type = output_reg[vert_result].type;
-   current_annotation = output_reg_annotation[vert_result];
+   assert (varying < VARYING_SLOT_MAX);
+   reg.type = output_reg[varying].type;
+   current_annotation = output_reg_annotation[varying];
    /* Copy the register, saturating if necessary */
    vec4_instruction *inst = emit(MOV(reg,
-                                     src_reg(output_reg[vert_result])));
-   if ((vert_result == VERT_RESULT_COL0 ||
-        vert_result == VERT_RESULT_COL1 ||
-        vert_result == VERT_RESULT_BFC0 ||
-        vert_result == VERT_RESULT_BFC1) &&
-       c->key.clamp_vertex_color) {
+                                     src_reg(output_reg[varying])));
+   if ((varying == VARYING_SLOT_COL0 ||
+        varying == VARYING_SLOT_COL1 ||
+        varying == VARYING_SLOT_BFC0 ||
+        varying == VARYING_SLOT_BFC1) &&
+       key->clamp_vertex_color) {
       inst->saturate = true;
    }
 }
 
 void
-vec4_visitor::emit_urb_slot(int mrf, int vert_result)
+vec4_visitor::emit_urb_slot(int mrf, int varying)
 {
    struct brw_reg hw_reg = brw_message_reg(mrf);
    dst_reg reg = dst_reg(MRF, mrf);
    reg.type = BRW_REGISTER_TYPE_F;
 
-   switch (vert_result) {
-   case VERT_RESULT_PSIZ:
+   switch (varying) {
+   case VARYING_SLOT_PSIZ:
       /* PSIZ is always in slot 0, and is coupled with other flags. */
       current_annotation = "indices, point width, clip flags";
       emit_psiz_and_flags(hw_reg);
       break;
-   case BRW_VERT_RESULT_NDC:
+   case BRW_VARYING_SLOT_NDC:
       current_annotation = "NDC";
-      emit(MOV(reg, src_reg(output_reg[BRW_VERT_RESULT_NDC])));
+      emit(MOV(reg, src_reg(output_reg[BRW_VARYING_SLOT_NDC])));
       break;
-   case BRW_VERT_RESULT_HPOS_DUPLICATE:
-   case VERT_RESULT_HPOS:
+   case VARYING_SLOT_POS:
       current_annotation = "gl_Position";
-      emit(MOV(reg, src_reg(output_reg[VERT_RESULT_HPOS])));
-      break;
-   case VERT_RESULT_CLIP_DIST0:
-   case VERT_RESULT_CLIP_DIST1:
-      if (this->c->key.uses_clip_distance) {
-         emit_generic_urb_slot(reg, vert_result);
-      } else {
-         current_annotation = "user clip distances";
-         emit_clip_distances(hw_reg, (vert_result - VERT_RESULT_CLIP_DIST0) * 4);
-      }
+      emit(MOV(reg, src_reg(output_reg[VARYING_SLOT_POS])));
       break;
-   case VERT_RESULT_EDGE:
+   case VARYING_SLOT_EDGE:
       /* This is present when doing unfilled polygons.  We're supposed to copy
        * the edge flag from the user-provided vertex array
        * (glEdgeFlagPointer), or otherwise we'll copy from the current value
@@ -2406,11 +2724,11 @@ vec4_visitor::emit_urb_slot(int mrf, int vert_result)
       emit(MOV(reg, src_reg(dst_reg(ATTR, VERT_ATTRIB_EDGEFLAG,
                                     glsl_type::float_type, WRITEMASK_XYZW))));
       break;
-   case BRW_VERT_RESULT_PAD:
+   case BRW_VARYING_SLOT_PAD:
       /* No need to write to this slot */
       break;
    default:
-      emit_generic_urb_slot(reg, vert_result);
+      emit_generic_urb_slot(reg, varying);
       break;
    }
 }
@@ -2418,9 +2736,7 @@ vec4_visitor::emit_urb_slot(int mrf, int vert_result)
 static int
 align_interleaved_urb_mlen(struct brw_context *brw, int mlen)
 {
-   struct intel_context *intel = &brw->intel;
-
-   if (intel->gen >= 6) {
+   if (brw->gen >= 6) {
       /* URB data written (does not include the message header reg) must
        * be a multiple of 256 bits, or 2 VS registers.  See vol5c.5,
        * section 5.4.3.2.2: URB_INTERLEAVED.
@@ -2436,14 +2752,15 @@ align_interleaved_urb_mlen(struct brw_context *brw, int mlen)
    return mlen;
 }
 
+
 /**
- * Generates the VUE payload plus the 1 or 2 URB write instructions to
- * complete the VS thread.
+ * Generates the VUE payload plus the necessary URB write instructions to
+ * output it.
  *
  * The VUE layout is documented in Volume 2a.
  */
 void
-vec4_visitor::emit_urb_writes()
+vec4_visitor::emit_vertex()
 {
    /* MRF 0 is reserved for the debugger, so start with message header
     * in MRF 1.
@@ -2462,59 +2779,60 @@ vec4_visitor::emit_urb_writes()
     */
    assert ((max_usable_mrf - base_mrf) % 2 == 0);
 
-   /* First mrf is the g0-based message header containing URB handles and such,
-    * which is implied in VS_OPCODE_URB_WRITE.
+   /* First mrf is the g0-based message header containing URB handles and
+    * such.
     */
-   mrf++;
+   emit_urb_write_header(mrf++);
 
-   if (intel->gen < 6) {
+   if (brw->gen < 6) {
       emit_ndc_computation();
    }
 
-   /* Set up the VUE data for the first URB write */
-   int slot;
-   for (slot = 0; slot < c->prog_data.vue_map.num_slots; ++slot) {
-      emit_urb_slot(mrf++, c->prog_data.vue_map.slot_to_vert_result[slot]);
+   /* Lower legacy ff and ClipVertex clipping to clip distances */
+   if (key->userclip_active && !key->uses_clip_distance) {
+      current_annotation = "user clip distances";
 
-      /* If this was max_usable_mrf, we can't fit anything more into this URB
-       * WRITE.
-       */
-      if (mrf > max_usable_mrf) {
-        slot++;
-        break;
-      }
+      output_reg[VARYING_SLOT_CLIP_DIST0] = dst_reg(this, glsl_type::vec4_type);
+      output_reg[VARYING_SLOT_CLIP_DIST1] = dst_reg(this, glsl_type::vec4_type);
+
+      emit_clip_distances(output_reg[VARYING_SLOT_CLIP_DIST0], 0);
+      emit_clip_distances(output_reg[VARYING_SLOT_CLIP_DIST1], 4);
    }
 
-   current_annotation = "URB write";
-   vec4_instruction *inst = emit(VS_OPCODE_URB_WRITE);
-   inst->base_mrf = base_mrf;
-   inst->mlen = align_interleaved_urb_mlen(brw, mrf - base_mrf);
-   inst->eot = (slot >= c->prog_data.vue_map.num_slots);
+   /* We may need to split this up into several URB writes, so do them in a
+    * loop.
+    */
+   int slot = 0;
+   bool complete = false;
+   do {
+      /* URB offset is in URB row increments, and each of our MRFs is half of
+       * one of those, since we're doing interleaved writes.
+       */
+      int offset = slot / 2;
 
-   /* Optional second URB write */
-   if (!inst->eot) {
       mrf = base_mrf + 1;
+      for (; slot < prog_data->vue_map.num_slots; ++slot) {
+         emit_urb_slot(mrf++, prog_data->vue_map.slot_to_varying[slot]);
 
-      for (; slot < c->prog_data.vue_map.num_slots; ++slot) {
-        assert(mrf < max_usable_mrf);
-
-         emit_urb_slot(mrf++, c->prog_data.vue_map.slot_to_vert_result[slot]);
+         /* If this was max_usable_mrf, we can't fit anything more into this
+          * URB WRITE.
+          */
+         if (mrf > max_usable_mrf) {
+            slot++;
+            break;
+         }
       }
 
+      complete = slot >= prog_data->vue_map.num_slots;
       current_annotation = "URB write";
-      inst = emit(VS_OPCODE_URB_WRITE);
+      vec4_instruction *inst = emit_urb_write_opcode(complete);
       inst->base_mrf = base_mrf;
       inst->mlen = align_interleaved_urb_mlen(brw, mrf - base_mrf);
-      inst->eot = true;
-      /* URB destination offset.  In the previous write, we got MRFs
-       * 2-13 minus the one header MRF, so 12 regs.  URB offset is in
-       * URB row increments, and each of our MRFs is half of one of
-       * those, since we're doing interleaved writes.
-       */
-      inst->offset = (max_usable_mrf - base_mrf) / 2;
-   }
+      inst->offset += offset;
+   } while(!complete);
 }
 
+
 src_reg
 vec4_visitor::get_scratch_offset(vec4_instruction *inst,
                                 src_reg *reladdr, int reg_offset)
@@ -2527,7 +2845,7 @@ vec4_visitor::get_scratch_offset(vec4_instruction *inst,
    /* Pre-gen6, the message header uses byte offsets instead of vec4
     * (16-byte) offset units.
     */
-   if (intel->gen < 6)
+   if (brw->gen < 6)
       message_header_scale *= 16;
 
    if (reladdr) {
@@ -2555,13 +2873,13 @@ vec4_visitor::get_pull_constant_offset(vec4_instruction *inst,
       /* Pre-gen6, the message header uses byte offsets instead of vec4
        * (16-byte) offset units.
        */
-      if (intel->gen < 6) {
+      if (brw->gen < 6) {
         emit_before(inst, MUL(dst_reg(index), index, src_reg(16)));
       }
 
       return index;
    } else {
-      int message_header_scale = intel->gen < 6 ? 16 : 1;
+      int message_header_scale = brw->gen < 6 ? 16 : 1;
       return src_reg(reg_offset * message_header_scale);
    }
 }
@@ -2710,14 +3028,24 @@ vec4_visitor::emit_pull_constant_load(vec4_instruction *inst,
                                      int base_offset)
 {
    int reg_offset = base_offset + orig_src.reg_offset;
-   src_reg index = src_reg((unsigned)SURF_INDEX_VERT_CONST_BUFFER);
+   src_reg index = src_reg(prog_data->base.binding_table.pull_constants_start);
    src_reg offset = get_pull_constant_offset(inst, orig_src.reladdr, reg_offset);
    vec4_instruction *load;
 
-   load = new(mem_ctx) vec4_instruction(this, VS_OPCODE_PULL_CONSTANT_LOAD,
-                                       temp, index, offset);
-   load->base_mrf = 14;
-   load->mlen = 1;
+   if (brw->gen >= 7) {
+      dst_reg grf_offset = dst_reg(this, glsl_type::int_type);
+      grf_offset.type = offset.type;
+      emit_before(inst, MOV(grf_offset, offset));
+
+      load = new(mem_ctx) vec4_instruction(this,
+                                           VS_OPCODE_PULL_CONSTANT_LOAD_GEN7,
+                                           temp, index, src_reg(grf_offset));
+   } else {
+      load = new(mem_ctx) vec4_instruction(this, VS_OPCODE_PULL_CONSTANT_LOAD,
+                                           temp, index, offset);
+      load->base_mrf = 14;
+      load->mlen = 1;
+   }
    emit_before(inst, load);
 }
 
@@ -2766,7 +3094,8 @@ vec4_visitor::move_uniform_array_access_to_pull_constants()
            pull_constant_loc[uniform] = prog_data->nr_pull_params / 4;
 
            for (int j = 0; j < uniform_size[uniform] * 4; j++) {
-              prog_data->pull_param[prog_data->nr_pull_params++] = values[j];
+              prog_data->pull_param[prog_data->nr_pull_params++]
+                  = values[j];
            }
         }
 
@@ -2806,34 +3135,40 @@ vec4_visitor::resolve_ud_negate(src_reg *reg)
    *reg = temp;
 }
 
-vec4_visitor::vec4_visitor(struct brw_vs_compile *c,
-                          struct gl_shader_program *prog,
-                          struct brw_shader *shader)
-{
-   this->c = c;
-   this->p = &c->func;
-   this->brw = p->brw;
-   this->intel = &brw->intel;
-   this->ctx = &intel->ctx;
-   this->prog = prog;
+vec4_visitor::vec4_visitor(struct brw_context *brw,
+                           struct brw_vec4_compile *c,
+                           struct gl_program *prog,
+                           const struct brw_vec4_prog_key *key,
+                           struct brw_vec4_prog_data *prog_data,
+                          struct gl_shader_program *shader_prog,
+                          struct brw_shader *shader,
+                          void *mem_ctx,
+                           bool debug_flag)
+   : debug_flag(debug_flag)
+{
+   this->brw = brw;
+   this->ctx = &brw->ctx;
+   this->shader_prog = shader_prog;
    this->shader = shader;
 
-   this->mem_ctx = ralloc_context(NULL);
+   this->mem_ctx = mem_ctx;
    this->failed = false;
 
    this->base_ir = NULL;
    this->current_annotation = NULL;
+   memset(this->output_reg_annotation, 0, sizeof(this->output_reg_annotation));
 
    this->c = c;
-   this->vp = &c->vp->program;
-   this->prog_data = &c->prog_data;
+   this->prog = prog;
+   this->key = key;
+   this->prog_data = prog_data;
 
    this->variable_ht = hash_table_ctor(0,
                                       hash_table_pointer_hash,
                                       hash_table_pointer_compare);
 
-   this->virtual_grf_def = NULL;
-   this->virtual_grf_use = NULL;
+   this->virtual_grf_start = NULL;
+   this->virtual_grf_end = NULL;
    this->virtual_grf_sizes = NULL;
    this->virtual_grf_count = 0;
    this->virtual_grf_reg_map = NULL;
@@ -2841,14 +3176,13 @@ vec4_visitor::vec4_visitor(struct brw_vs_compile *c,
    this->virtual_grf_array_size = 0;
    this->live_intervals_valid = false;
 
-   this->max_grf = intel->gen >= 7 ? GEN7_MRF_HACK_START : BRW_MAX_GRF;
+   this->max_grf = brw->gen >= 7 ? GEN7_MRF_HACK_START : BRW_MAX_GRF;
 
    this->uniforms = 0;
 }
 
 vec4_visitor::~vec4_visitor()
 {
-   ralloc_free(this->mem_ctx);
    hash_table_dtor(this->variable_ht);
 }
 
@@ -2871,7 +3205,7 @@ vec4_visitor::fail(const char *format, ...)
 
    this->fail_msg = msg;
 
-   if (INTEL_DEBUG & DEBUG_VS) {
+   if (debug_flag) {
       fprintf(stderr, "%s",  msg);
    }
 }