glsl_to_tgsi: Use {Num}UniformBlocks instead of {Num}BufferInterfaceBlocks
[mesa.git] / src / mesa / state_tracker / st_glsl_to_tgsi.cpp
index 2ed7a3bf9b8552e8cb37ee508ae826a06d68a39c..f481e8902d88917a2c83067a6434726a118ebe7f 100644 (file)
  * Translate GLSL IR to TGSI.
  */
 
-#include <stdio.h>
-#include "main/compiler.h"
-#include "ir.h"
-#include "ir_visitor.h"
-#include "ir_expression_flattening.h"
-#include "glsl_types.h"
+#include "st_glsl_to_tgsi.h"
+
 #include "glsl_parser_extras.h"
-#include "../glsl/program.h"
 #include "ir_optimization.h"
-#include "ast.h"
 
-#include "main/mtypes.h"
+#include "main/errors.h"
 #include "main/shaderobj.h"
 #include "main/uniforms.h"
 #include "main/shaderapi.h"
-#include "program/hash_table.h"
 #include "program/prog_instruction.h"
-#include "program/prog_optimize.h"
-#include "program/prog_print.h"
-#include "program/program.h"
-#include "program/prog_parameter.h"
 #include "program/sampler.h"
 
-#include "pipe/p_compiler.h"
 #include "pipe/p_context.h"
 #include "pipe/p_screen.h"
-#include "pipe/p_shader_tokens.h"
-#include "pipe/p_state.h"
-#include "util/u_math.h"
 #include "tgsi/tgsi_ureg.h"
 #include "tgsi/tgsi_info.h"
-#include "st_context.h"
+#include "util/u_math.h"
+#include "util/u_memory.h"
 #include "st_program.h"
-#include "st_glsl_to_tgsi.h"
 #include "st_mesa_to_tgsi.h"
 
 
                            (1 << PROGRAM_CONSTANT) |     \
                            (1 << PROGRAM_UNIFORM))
 
-/**
- * Maximum number of arrays
- */
-#define MAX_ARRAYS        256
-
 #define MAX_GLSL_TEXTURE_OFFSET 4
 
 class st_src_reg;
@@ -103,6 +83,8 @@ public:
       this->reladdr = NULL;
       this->reladdr2 = NULL;
       this->has_index2 = false;
+      this->double_reg2 = false;
+      this->array_id = 0;
    }
 
    st_src_reg(gl_register_file file, int index, int type)
@@ -116,6 +98,8 @@ public:
       this->reladdr = NULL;
       this->reladdr2 = NULL;
       this->has_index2 = false;
+      this->double_reg2 = false;
+      this->array_id = 0;
    }
 
    st_src_reg(gl_register_file file, int index, int type, int index2D)
@@ -129,6 +113,8 @@ public:
       this->reladdr = NULL;
       this->reladdr2 = NULL;
       this->has_index2 = false;
+      this->double_reg2 = false;
+      this->array_id = 0;
    }
 
    st_src_reg()
@@ -142,6 +128,8 @@ public:
       this->reladdr = NULL;
       this->reladdr2 = NULL;
       this->has_index2 = false;
+      this->double_reg2 = false;
+      this->array_id = 0;
    }
 
    explicit st_src_reg(st_dst_reg reg);
@@ -156,6 +144,12 @@ public:
    st_src_reg *reladdr;
    st_src_reg *reladdr2;
    bool has_index2;
+   /*
+    * Is this the second half of a double register pair?
+    * currently used for input mapping only.
+    */
+   bool double_reg2;
+   unsigned array_id;
 };
 
 class st_dst_reg {
@@ -164,20 +158,28 @@ public:
    {
       this->file = file;
       this->index = index;
+      this->index2D = 0;
       this->writemask = writemask;
       this->cond_mask = COND_TR;
       this->reladdr = NULL;
+      this->reladdr2 = NULL;
+      this->has_index2 = false;
       this->type = type;
+      this->array_id = 0;
    }
 
    st_dst_reg(gl_register_file file, int writemask, int type)
    {
       this->file = file;
       this->index = 0;
+      this->index2D = 0;
       this->writemask = writemask;
       this->cond_mask = COND_TR;
       this->reladdr = NULL;
+      this->reladdr2 = NULL;
+      this->has_index2 = false;
       this->type = type;
+      this->array_id = 0;
    }
 
    st_dst_reg()
@@ -185,20 +187,28 @@ public:
       this->type = GLSL_TYPE_ERROR;
       this->file = PROGRAM_UNDEFINED;
       this->index = 0;
+      this->index2D = 0;
       this->writemask = 0;
       this->cond_mask = COND_TR;
       this->reladdr = NULL;
+      this->reladdr2 = NULL;
+      this->has_index2 = false;
+      this->array_id = 0;
    }
 
    explicit st_dst_reg(st_src_reg reg);
 
    gl_register_file file; /**< PROGRAM_* from Mesa */
    int index; /**< temporary index, VERT_ATTRIB_*, VARYING_SLOT_*, etc. */
+   int index2D;
    int writemask; /**< Bitfield of WRITEMASK_[XYZW] */
    GLuint cond_mask:4;
    int type; /** GLSL_TYPE_* from GLSL IR (enum glsl_base_type) */
    /** Register index should be offset by the integer in this reg. */
    st_src_reg *reladdr;
+   st_src_reg *reladdr2;
+   bool has_index2;
+   unsigned array_id;
 };
 
 st_src_reg::st_src_reg(st_dst_reg reg)
@@ -209,9 +219,11 @@ st_src_reg::st_src_reg(st_dst_reg reg)
    this->swizzle = SWIZZLE_XYZW;
    this->negate = 0;
    this->reladdr = reg.reladdr;
-   this->index2D = 0;
-   this->reladdr2 = NULL;
-   this->has_index2 = false;
+   this->index2D = reg.index2D;
+   this->reladdr2 = reg.reladdr2;
+   this->has_index2 = reg.has_index2;
+   this->double_reg2 = false;
+   this->array_id = reg.array_id;
 }
 
 st_dst_reg::st_dst_reg(st_src_reg reg)
@@ -222,6 +234,10 @@ st_dst_reg::st_dst_reg(st_src_reg reg)
    this->writemask = WRITEMASK_XYZW;
    this->cond_mask = COND_TR;
    this->reladdr = reg.reladdr;
+   this->index2D = reg.index2D;
+   this->reladdr2 = reg.reladdr2;
+   this->has_index2 = reg.has_index2;
+   this->array_id = reg.array_id;
 }
 
 class glsl_to_tgsi_instruction : public exec_node {
@@ -229,7 +245,7 @@ public:
    DECLARE_RALLOC_CXX_OPERATORS(glsl_to_tgsi_instruction)
 
    unsigned op;
-   st_dst_reg dst;
+   st_dst_reg dst[2];
    st_src_reg src[4];
    /** Pointer to the ir source this tree came from for debugging */
    ir_instruction *ir;
@@ -238,6 +254,7 @@ public:
    st_src_reg sampler; /**< sampler register */
    int sampler_array_size; /**< 1-based size of sampler array, 1 if not array */
    int tex_target; /**< One of TEXTURE_*_INDEX */
+   glsl_base_type tex_type;
    GLboolean tex_shadow;
 
    st_src_reg tex_offsets[MAX_GLSL_TEXTURE_OFFSET];
@@ -245,12 +262,14 @@ public:
    int dead_mask; /**< Used in dead code elimination */
 
    class function_entry *function; /* Set on TGSI_OPCODE_CAL or TGSI_OPCODE_BGNSUB */
+   const struct tgsi_opcode_info *info;
 };
 
 class variable_storage : public exec_node {
 public:
-   variable_storage(ir_variable *var, gl_register_file file, int index)
-      : file(file), index(index), var(var)
+   variable_storage(ir_variable *var, gl_register_file file, int index,
+                    unsigned array_id = 0)
+      : file(file), index(index), var(var), array_id(array_id)
    {
       /* empty */
    }
@@ -258,20 +277,22 @@ public:
    gl_register_file file;
    int index;
    ir_variable *var; /* variable that maps to this, if any */
+   unsigned array_id;
 };
 
 class immediate_storage : public exec_node {
 public:
-   immediate_storage(gl_constant_value *values, int size, int type)
+   immediate_storage(gl_constant_value *values, int size32, int type)
    {
-      memcpy(this->values, values, size * sizeof(gl_constant_value));
-      this->size = size;
+      memcpy(this->values, values, size32 * sizeof(gl_constant_value));
+      this->size32 = size32;
       this->type = type;
    }
-   
+
+   /* doubles are stored across 2 gl_constant_values */
    gl_constant_value values[4];
-   int size; /**< Number of components (1-4) */
-   int type; /**< GL_FLOAT, GL_INT, GL_BOOL, or GL_UNSIGNED_INT */
+   int size32; /**< Number of 32-bit components (1-4) */
+   int type; /**< GL_DOUBLE, GL_FLOAT, GL_INT, GL_BOOL, or GL_UNSIGNED_INT */
 };
 
 class function_entry : public exec_node {
@@ -306,6 +327,20 @@ public:
    st_src_reg return_reg;
 };
 
+static st_src_reg undef_src = st_src_reg(PROGRAM_UNDEFINED, 0, GLSL_TYPE_ERROR);
+static st_dst_reg undef_dst = st_dst_reg(PROGRAM_UNDEFINED, SWIZZLE_NOOP, GLSL_TYPE_ERROR);
+
+struct array_decl {
+   unsigned mesa_index;
+   unsigned array_id;
+   unsigned array_size;
+};
+
+struct rename_reg_pair {
+   int old_reg;
+   int new_reg;
+};
+
 struct glsl_to_tgsi_visitor : public ir_visitor {
 public:
    glsl_to_tgsi_visitor();
@@ -321,20 +356,30 @@ public:
 
    int next_temp;
 
-   unsigned array_sizes[MAX_ARRAYS];
+   unsigned *array_sizes;
+   unsigned max_num_arrays;
    unsigned next_array;
 
+   struct array_decl input_arrays[PIPE_MAX_SHADER_INPUTS];
+   unsigned num_input_arrays;
+   struct array_decl output_arrays[PIPE_MAX_SHADER_OUTPUTS];
+   unsigned num_output_arrays;
+
    int num_address_regs;
    int samplers_used;
+   glsl_base_type sampler_types[PIPE_MAX_SAMPLERS];
+   int sampler_targets[PIPE_MAX_SAMPLERS];   /**< One of TGSI_TEXTURE_* */
    bool indirect_addr_consts;
-   
+   int wpos_transform_const;
+
    int glsl_version;
    bool native_integers;
    bool have_sqrt;
+   bool have_fma;
 
    variable_storage *find_variable_storage(ir_variable *var);
 
-   int add_constant(gl_register_file file, gl_constant_value values[4],
+   int add_constant(gl_register_file file, gl_constant_value values[8],
                     int size, int datatype, GLuint *swizzle_out);
 
    function_entry *get_function_signature(ir_function_signature *sig);
@@ -342,6 +387,7 @@ public:
    st_src_reg get_temp(const glsl_type *type);
    void reladdr_to_temp(ir_instruction *ir, st_src_reg *reg, int *num_reladdr);
 
+   st_src_reg st_src_reg_for_double(double val);
    st_src_reg st_src_reg_for_float(float val);
    st_src_reg st_src_reg_for_int(int val);
    st_src_reg st_src_reg_for_type(int type, int val);
@@ -373,6 +419,7 @@ public:
    virtual void visit(ir_if *);
    virtual void visit(ir_emit_vertex *);
    virtual void visit(ir_end_primitive *);
+   virtual void visit(ir_barrier *);
    /*@}*/
 
    st_src_reg result;
@@ -391,22 +438,19 @@ public:
    /** List of glsl_to_tgsi_instruction */
    exec_list instructions;
 
-   glsl_to_tgsi_instruction *emit(ir_instruction *ir, unsigned op);
+   glsl_to_tgsi_instruction *emit_asm(ir_instruction *ir, unsigned op,
+                                      st_dst_reg dst = undef_dst,
+                                      st_src_reg src0 = undef_src,
+                                      st_src_reg src1 = undef_src,
+                                      st_src_reg src2 = undef_src,
+                                      st_src_reg src3 = undef_src);
 
-   glsl_to_tgsi_instruction *emit(ir_instruction *ir, unsigned op,
-                               st_dst_reg dst, st_src_reg src0);
-
-   glsl_to_tgsi_instruction *emit(ir_instruction *ir, unsigned op,
-                               st_dst_reg dst, st_src_reg src0, st_src_reg src1);
-
-   glsl_to_tgsi_instruction *emit(ir_instruction *ir, unsigned op,
-                               st_dst_reg dst,
-                               st_src_reg src0, st_src_reg src1, st_src_reg src2);
-
-   glsl_to_tgsi_instruction *emit(ir_instruction *ir, unsigned op,
-                                  st_dst_reg dst,
-                                  st_src_reg src0, st_src_reg src1,
-                                  st_src_reg src2, st_src_reg src3);
+   glsl_to_tgsi_instruction *emit_asm(ir_instruction *ir, unsigned op,
+                                      st_dst_reg dst, st_dst_reg dst1,
+                                      st_src_reg src0 = undef_src,
+                                      st_src_reg src1 = undef_src,
+                                      st_src_reg src2 = undef_src,
+                                      st_src_reg src3 = undef_src);
 
    unsigned get_opcode(ir_instruction *ir, unsigned op,
                     st_dst_reg dst,
@@ -422,16 +466,13 @@ public:
                                      unsigned elements);
 
    void emit_scalar(ir_instruction *ir, unsigned op,
-                   st_dst_reg dst, st_src_reg src0);
+                    st_dst_reg dst, st_src_reg src0);
 
    void emit_scalar(ir_instruction *ir, unsigned op,
-                   st_dst_reg dst, st_src_reg src0, st_src_reg src1);
+                    st_dst_reg dst, st_src_reg src0, st_src_reg src1);
 
    void emit_arl(ir_instruction *ir, st_dst_reg dst, st_src_reg src0);
 
-   void emit_scs(ir_instruction *ir, unsigned op,
-                st_dst_reg dst, const st_src_reg &src);
-
    bool try_emit_mad(ir_expression *ir,
               int mul_operand);
    bool try_emit_mad_for_and_not(ir_expression *ir,
@@ -443,14 +484,15 @@ public:
 
    void simplify_cmp(void);
 
-   void rename_temp_register(int index, int new_index);
-   int get_first_temp_read(int index);
-   int get_first_temp_write(int index);
-   int get_last_temp_read(int index);
-   int get_last_temp_write(int index);
+   void rename_temp_registers(int num_renames, struct rename_reg_pair *renames);
+   void get_first_temp_read(int *first_reads);
+   void get_last_temp_read_first_temp_write(int *last_reads, int *first_writes);
+   void get_last_temp_write(int *last_writes);
 
    void copy_propagate(void);
    int eliminate_dead_code(void);
+
+   void merge_two_dsts(void);
    void merge_registers(void);
    void renumber_registers(void);
 
@@ -461,10 +503,6 @@ public:
    void *mem_ctx;
 };
 
-static st_src_reg undef_src = st_src_reg(PROGRAM_UNDEFINED, 0, GLSL_TYPE_ERROR);
-
-static st_dst_reg undef_dst = st_dst_reg(PROGRAM_UNDEFINED, SWIZZLE_NOOP, GLSL_TYPE_ERROR);
-
 static st_dst_reg address_reg = st_dst_reg(PROGRAM_ADDRESS, WRITEMASK_X, GLSL_TYPE_FLOAT, 0);
 static st_dst_reg address_reg2 = st_dst_reg(PROGRAM_ADDRESS, WRITEMASK_X, GLSL_TYPE_FLOAT, 1);
 static st_dst_reg sampler_reladdr = st_dst_reg(PROGRAM_ADDRESS, WRITEMASK_X, GLSL_TYPE_FLOAT, 2);
@@ -486,7 +524,7 @@ fail_link(struct gl_shader_program *prog, const char *fmt, ...)
 static int
 swizzle_for_size(int size)
 {
-   int size_swizzles[4] = {
+   static const int size_swizzles[4] = {
       MAKE_SWIZZLE4(SWIZZLE_X, SWIZZLE_X, SWIZZLE_X, SWIZZLE_X),
       MAKE_SWIZZLE4(SWIZZLE_X, SWIZZLE_Y, SWIZZLE_Y, SWIZZLE_Y),
       MAKE_SWIZZLE4(SWIZZLE_X, SWIZZLE_Y, SWIZZLE_Z, SWIZZLE_Z),
@@ -497,43 +535,35 @@ swizzle_for_size(int size)
    return size_swizzles[size - 1];
 }
 
-static bool
-is_tex_instruction(unsigned opcode)
-{
-   const tgsi_opcode_info* info = tgsi_get_opcode_info(opcode);
-   return info->is_tex;
-}
-
 static unsigned
-num_inst_dst_regs(unsigned opcode)
+num_inst_dst_regs(const glsl_to_tgsi_instruction *op)
 {
-   const tgsi_opcode_info* info = tgsi_get_opcode_info(opcode);
-   return info->num_dst;
+   return op->info->num_dst;
 }
 
 static unsigned
-num_inst_src_regs(unsigned opcode)
+num_inst_src_regs(const glsl_to_tgsi_instruction *op)
 {
-   const tgsi_opcode_info* info = tgsi_get_opcode_info(opcode);
-   return info->is_tex ? info->num_src - 1 : info->num_src;
+   return op->info->is_tex ? op->info->num_src - 1 : op->info->num_src;
 }
 
 glsl_to_tgsi_instruction *
-glsl_to_tgsi_visitor::emit(ir_instruction *ir, unsigned op,
-                           st_dst_reg dst,
-                           st_src_reg src0, st_src_reg src1,
-                           st_src_reg src2, st_src_reg src3)
+glsl_to_tgsi_visitor::emit_asm(ir_instruction *ir, unsigned op,
+                               st_dst_reg dst, st_dst_reg dst1,
+                               st_src_reg src0, st_src_reg src1,
+                               st_src_reg src2, st_src_reg src3)
 {
    glsl_to_tgsi_instruction *inst = new(mem_ctx) glsl_to_tgsi_instruction();
-   int num_reladdr = 0, i;
-   
+   int num_reladdr = 0, i, j;
+
    op = get_opcode(ir, op, dst, src0, src1);
 
    /* If we have to do relative addressing, we want to load the ARL
     * reg directly for one of the regs, and preload the other reladdr
     * sources into temps.
     */
-   num_reladdr += dst.reladdr != NULL;
+   num_reladdr += dst.reladdr != NULL || dst.reladdr2;
+   num_reladdr += dst1.reladdr != NULL || dst1.reladdr2;
    num_reladdr += src0.reladdr != NULL || src0.reladdr2 != NULL;
    num_reladdr += src1.reladdr != NULL || src1.reladdr2 != NULL;
    num_reladdr += src2.reladdr != NULL || src2.reladdr2 != NULL;
@@ -544,25 +574,38 @@ glsl_to_tgsi_visitor::emit(ir_instruction *ir, unsigned op,
    reladdr_to_temp(ir, &src1, &num_reladdr);
    reladdr_to_temp(ir, &src0, &num_reladdr);
 
-   if (dst.reladdr) {
-      emit_arl(ir, address_reg, *dst.reladdr);
+   if (dst.reladdr || dst.reladdr2) {
+      if (dst.reladdr)
+         emit_arl(ir, address_reg, *dst.reladdr);
+      if (dst.reladdr2)
+         emit_arl(ir, address_reg2, *dst.reladdr2);
+      num_reladdr--;
+   }
+   if (dst1.reladdr) {
+      emit_arl(ir, address_reg, *dst1.reladdr);
       num_reladdr--;
    }
    assert(num_reladdr == 0);
 
    inst->op = op;
-   inst->dst = dst;
+   inst->info = tgsi_get_opcode_info(op);
+   inst->dst[0] = dst;
+   inst->dst[1] = dst1;
    inst->src[0] = src0;
    inst->src[1] = src1;
    inst->src[2] = src2;
    inst->src[3] = src3;
    inst->ir = ir;
    inst->dead_mask = 0;
+   /* default to float, for paths where this is not initialized
+    * (since 0==UINT which is likely wrong):
+    */
+   inst->tex_type = GLSL_TYPE_FLOAT;
 
    inst->function = NULL;
-   
+
    /* Update indirect addressing status used by TGSI */
-   if (dst.reladdr) {
+   if (dst.reladdr || dst.reladdr2) {
       switch(dst.file) {
       case PROGRAM_STATE_VAR:
       case PROGRAM_CONSTANT:
@@ -577,7 +620,7 @@ glsl_to_tgsi_visitor::emit(ir_instruction *ir, unsigned op,
       }
    }
    else {
-      for (i=0; i<4; i++) {
+      for (i = 0; i < 4; i++) {
          if(inst->src[i].reladdr) {
             switch(inst->src[i].file) {
             case PROGRAM_STATE_VAR:
@@ -597,46 +640,128 @@ glsl_to_tgsi_visitor::emit(ir_instruction *ir, unsigned op,
 
    this->instructions.push_tail(inst);
 
-   return inst;
-}
+   /*
+    * This section contains the double processing.
+    * GLSL just represents doubles as single channel values,
+    * however most HW and TGSI represent doubles as pairs of register channels.
+    *
+    * so we have to fixup destination writemask/index and src swizzle/indexes.
+    * dest writemasks need to translate from single channel write mask
+    * to a dual-channel writemask, but also need to modify the index,
+    * if we are touching the Z,W fields in the pre-translated writemask.
+    *
+    * src channels have similiar index modifications along with swizzle
+    * changes to we pick the XY, ZW pairs from the correct index.
+    *
+    * GLSL [0].x -> TGSI [0].xy
+    * GLSL [0].y -> TGSI [0].zw
+    * GLSL [0].z -> TGSI [1].xy
+    * GLSL [0].w -> TGSI [1].zw
+    */
+   if (inst->dst[0].type == GLSL_TYPE_DOUBLE || inst->dst[1].type == GLSL_TYPE_DOUBLE ||
+       inst->src[0].type == GLSL_TYPE_DOUBLE) {
+      glsl_to_tgsi_instruction *dinst = NULL;
+      int initial_src_swz[4], initial_src_idx[4];
+      int initial_dst_idx[2], initial_dst_writemask[2];
+      /* select the writemask for dst0 or dst1 */
+      unsigned writemask = inst->dst[0].file == PROGRAM_UNDEFINED ? inst->dst[1].writemask : inst->dst[0].writemask;
 
-glsl_to_tgsi_instruction *
-glsl_to_tgsi_visitor::emit(ir_instruction *ir, unsigned op,
-                           st_dst_reg dst, st_src_reg src0,
-                           st_src_reg src1, st_src_reg src2)
-{
-   return emit(ir, op, dst, src0, src1, src2, undef_src);
-}
+      /* copy out the writemask, index and swizzles for all src/dsts. */
+      for (j = 0; j < 2; j++) {
+         initial_dst_writemask[j] = inst->dst[j].writemask;
+         initial_dst_idx[j] = inst->dst[j].index;
+      }
 
-glsl_to_tgsi_instruction *
-glsl_to_tgsi_visitor::emit(ir_instruction *ir, unsigned op,
-                        st_dst_reg dst, st_src_reg src0, st_src_reg src1)
-{
-   return emit(ir, op, dst, src0, src1, undef_src, undef_src);
-}
+      for (j = 0; j < 4; j++) {
+         initial_src_swz[j] = inst->src[j].swizzle;
+         initial_src_idx[j] = inst->src[j].index;
+      }
 
-glsl_to_tgsi_instruction *
-glsl_to_tgsi_visitor::emit(ir_instruction *ir, unsigned op,
-                        st_dst_reg dst, st_src_reg src0)
-{
-   assert(dst.writemask != 0);
-   return emit(ir, op, dst, src0, undef_src, undef_src, undef_src);
+      /*
+       * scan all the components in the dst writemask
+       * generate an instruction for each of them if required.
+       */
+      while (writemask) {
+
+         int i = u_bit_scan(&writemask);
+
+         /* first time use previous instruction */
+         if (dinst == NULL) {
+            dinst = inst;
+         } else {
+            /* create a new instructions for subsequent attempts */
+            dinst = new(mem_ctx) glsl_to_tgsi_instruction();
+            *dinst = *inst;
+            dinst->next = NULL;
+            dinst->prev = NULL;
+            this->instructions.push_tail(dinst);
+         }
+
+         /* modify the destination if we are splitting */
+         for (j = 0; j < 2; j++) {
+            if (dinst->dst[j].type == GLSL_TYPE_DOUBLE) {
+               dinst->dst[j].writemask = (i & 1) ? WRITEMASK_ZW : WRITEMASK_XY;
+               dinst->dst[j].index = initial_dst_idx[j];
+               if (i > 1)
+                     dinst->dst[j].index++;
+            } else {
+               /* if we aren't writing to a double, just get the bit of the initial writemask
+                  for this channel */
+               dinst->dst[j].writemask = initial_dst_writemask[j] & (1 << i);
+            }
+         }
+
+         /* modify the src registers */
+         for (j = 0; j < 4; j++) {
+            int swz = GET_SWZ(initial_src_swz[j], i);
+
+            if (dinst->src[j].type == GLSL_TYPE_DOUBLE) {
+               dinst->src[j].index = initial_src_idx[j];
+               if (swz > 1) {
+                  dinst->src[j].double_reg2 = true;
+                  dinst->src[j].index++;
+              }
+
+               if (swz & 1)
+                  dinst->src[j].swizzle = MAKE_SWIZZLE4(SWIZZLE_Z, SWIZZLE_W, SWIZZLE_Z, SWIZZLE_W);
+               else
+                  dinst->src[j].swizzle = MAKE_SWIZZLE4(SWIZZLE_X, SWIZZLE_Y, SWIZZLE_X, SWIZZLE_Y);
+
+            } else {
+               /* some opcodes are special case in what they use as sources
+                  - F2D is a float src0, DLDEXP is integer src1 */
+               if (op == TGSI_OPCODE_F2D ||
+                   op == TGSI_OPCODE_DLDEXP ||
+                   (op == TGSI_OPCODE_UCMP && dinst->dst[0].type == GLSL_TYPE_DOUBLE)) {
+                  dinst->src[j].swizzle = MAKE_SWIZZLE4(swz, swz, swz, swz);
+               }
+            }
+         }
+      }
+      inst = dinst;
+   }
+
+
+   return inst;
 }
 
 glsl_to_tgsi_instruction *
-glsl_to_tgsi_visitor::emit(ir_instruction *ir, unsigned op)
+glsl_to_tgsi_visitor::emit_asm(ir_instruction *ir, unsigned op,
+                               st_dst_reg dst,
+                               st_src_reg src0, st_src_reg src1,
+                               st_src_reg src2, st_src_reg src3)
 {
-   return emit(ir, op, undef_dst, undef_src, undef_src, undef_src, undef_src);
+   return emit_asm(ir, op, dst, undef_dst, src0, src1, src2, src3);
 }
 
 /**
- * Determines whether to use an integer, unsigned integer, or float opcode 
+ * Determines whether to use an integer, unsigned integer, or float opcode
  * based on the operands and input opcode, then emits the result.
  */
 unsigned
 glsl_to_tgsi_visitor::get_opcode(ir_instruction *ir, unsigned op,
-                        st_dst_reg dst,
-                        st_src_reg src0, st_src_reg src1)
+                                 st_dst_reg dst,
+                                 st_src_reg src0, st_src_reg src1)
 {
    int type = GLSL_TYPE_FLOAT;
 
@@ -648,12 +773,26 @@ glsl_to_tgsi_visitor::get_opcode(ir_instruction *ir, unsigned op,
    assert(src1.type != GLSL_TYPE_ARRAY);
    assert(src1.type != GLSL_TYPE_STRUCT);
 
-   if (src0.type == GLSL_TYPE_FLOAT || src1.type == GLSL_TYPE_FLOAT)
+   if (src0.type == GLSL_TYPE_DOUBLE || src1.type == GLSL_TYPE_DOUBLE)
+      type = GLSL_TYPE_DOUBLE;
+   else if (src0.type == GLSL_TYPE_FLOAT || src1.type == GLSL_TYPE_FLOAT)
       type = GLSL_TYPE_FLOAT;
    else if (native_integers)
       type = src0.type == GLSL_TYPE_BOOL ? GLSL_TYPE_INT : src0.type;
 
-#define case4(c, f, i, u) \
+#define case5(c, f, i, u, d)                    \
+   case TGSI_OPCODE_##c: \
+      if (type == GLSL_TYPE_DOUBLE)           \
+         op = TGSI_OPCODE_##d; \
+      else if (type == GLSL_TYPE_INT)       \
+         op = TGSI_OPCODE_##i; \
+      else if (type == GLSL_TYPE_UINT) \
+         op = TGSI_OPCODE_##u; \
+      else \
+         op = TGSI_OPCODE_##f; \
+      break;
+
+#define case4(c, f, i, u)                    \
    case TGSI_OPCODE_##c: \
       if (type == GLSL_TYPE_INT) \
          op = TGSI_OPCODE_##i; \
@@ -664,12 +803,16 @@ glsl_to_tgsi_visitor::get_opcode(ir_instruction *ir, unsigned op,
       break;
 
 #define case3(f, i, u)  case4(f, f, i, u)
+#define case4d(f, i, u, d)  case5(f, f, i, u, d)
+#define case3fid(f, i, d) case5(f, f, i, i, d)
 #define case2fi(f, i)   case4(f, f, i, i)
 #define case2iu(i, u)   case4(i, LAST, i, u)
 
-#define casecomp(c, f, i, u) \
+#define casecomp(c, f, i, u, d)                   \
    case TGSI_OPCODE_##c: \
-      if (type == GLSL_TYPE_INT) \
+      if (type == GLSL_TYPE_DOUBLE) \
+         op = TGSI_OPCODE_##d; \
+      else if (type == GLSL_TYPE_INT || type == GLSL_TYPE_SUBROUTINE)       \
          op = TGSI_OPCODE_##i; \
       else if (type == GLSL_TYPE_UINT) \
          op = TGSI_OPCODE_##u; \
@@ -680,44 +823,57 @@ glsl_to_tgsi_visitor::get_opcode(ir_instruction *ir, unsigned op,
       break;
 
    switch(op) {
-      case2fi(ADD, UADD);
-      case2fi(MUL, UMUL);
-      case2fi(MAD, UMAD);
+      case3fid(ADD, UADD, DADD);
+      case3fid(MUL, UMUL, DMUL);
+      case3fid(MAD, UMAD, DMAD);
+      case3fid(FMA, UMAD, DFMA);
       case3(DIV, IDIV, UDIV);
-      case3(MAX, IMAX, UMAX);
-      case3(MIN, IMIN, UMIN);
+      case4d(MAX, IMAX, UMAX, DMAX);
+      case4d(MIN, IMIN, UMIN, DMIN);
       case2iu(MOD, UMOD);
 
-      casecomp(SEQ, FSEQ, USEQ, USEQ);
-      casecomp(SNE, FSNE, USNE, USNE);
-      casecomp(SGE, FSGE, ISGE, USGE);
-      casecomp(SLT, FSLT, ISLT, USLT);
+      casecomp(SEQ, FSEQ, USEQ, USEQ, DSEQ);
+      casecomp(SNE, FSNE, USNE, USNE, DSNE);
+      casecomp(SGE, FSGE, ISGE, USGE, DSGE);
+      casecomp(SLT, FSLT, ISLT, USLT, DSLT);
 
       case2iu(ISHR, USHR);
 
-      case2fi(SSG, ISSG);
-      case3(ABS, IABS, IABS);
+      case3fid(SSG, ISSG, DSSG);
+      case3fid(ABS, IABS, DABS);
 
       case2iu(IBFE, UBFE);
       case2iu(IMSB, UMSB);
       case2iu(IMUL_HI, UMUL_HI);
+
+      case3fid(SQRT, SQRT, DSQRT);
+
+      case3fid(RCP, RCP, DRCP);
+      case3fid(RSQ, RSQ, DRSQ);
+
+      case3fid(FRC, FRC, DFRAC);
+      case3fid(TRUNC, TRUNC, DTRUNC);
+      case3fid(CEIL, CEIL, DCEIL);
+      case3fid(FLR, FLR, DFLR);
+      case3fid(ROUND, ROUND, DROUND);
+
       default: break;
    }
-   
+
    assert(op != TGSI_OPCODE_LAST);
    return op;
 }
 
 glsl_to_tgsi_instruction *
 glsl_to_tgsi_visitor::emit_dp(ir_instruction *ir,
-                           st_dst_reg dst, st_src_reg src0, st_src_reg src1,
-                           unsigned elements)
+                              st_dst_reg dst, st_src_reg src0, st_src_reg src1,
+                              unsigned elements)
 {
    static const unsigned dot_opcodes[] = {
       TGSI_OPCODE_DP2, TGSI_OPCODE_DP3, TGSI_OPCODE_DP4
    };
 
-   return emit(ir, dot_opcodes[elements - 2], dst, src0, src1);
+   return emit_asm(ir, dot_opcodes[elements - 2], dst, src0, src1);
 }
 
 /**
@@ -730,8 +886,8 @@ glsl_to_tgsi_visitor::emit_dp(ir_instruction *ir,
  */
 void
 glsl_to_tgsi_visitor::emit_scalar(ir_instruction *ir, unsigned op,
-                               st_dst_reg dst,
-                               st_src_reg orig_src0, st_src_reg orig_src1)
+                                  st_dst_reg dst,
+                                  st_src_reg orig_src0, st_src_reg orig_src1)
 {
    int i, j;
    int done_mask = ~dst.writemask;
@@ -742,7 +898,6 @@ glsl_to_tgsi_visitor::emit_scalar(ir_instruction *ir, unsigned op,
     */
    for (i = 0; i < 4; i++) {
       GLuint this_mask = (1 << i);
-      glsl_to_tgsi_instruction *inst;
       st_src_reg src0 = orig_src0;
       st_src_reg src1 = orig_src1;
 
@@ -763,19 +918,19 @@ glsl_to_tgsi_visitor::emit_scalar(ir_instruction *ir, unsigned op,
          }
       }
       src0.swizzle = MAKE_SWIZZLE4(src0_swiz, src0_swiz,
-                                  src0_swiz, src0_swiz);
+                                   src0_swiz, src0_swiz);
       src1.swizzle = MAKE_SWIZZLE4(src1_swiz, src1_swiz,
-                                 src1_swiz, src1_swiz);
+                                   src1_swiz, src1_swiz);
 
-      inst = emit(ir, op, dst, src0, src1);
-      inst->dst.writemask = this_mask;
+      dst.writemask = this_mask;
+      emit_asm(ir, op, dst, src0, src1);
       done_mask |= this_mask;
    }
 }
 
 void
 glsl_to_tgsi_visitor::emit_scalar(ir_instruction *ir, unsigned op,
-                               st_dst_reg dst, st_src_reg src0)
+                                  st_dst_reg dst, st_src_reg src0)
 {
    st_src_reg undef = undef_src;
 
@@ -786,7 +941,7 @@ glsl_to_tgsi_visitor::emit_scalar(ir_instruction *ir, unsigned op,
 
 void
 glsl_to_tgsi_visitor::emit_arl(ir_instruction *ir,
-                               st_dst_reg dst, st_src_reg src0)
+                               st_dst_reg dst, st_src_reg src0)
 {
    int op = TGSI_OPCODE_ARL;
 
@@ -797,135 +952,59 @@ glsl_to_tgsi_visitor::emit_arl(ir_instruction *ir,
    if (dst.index >= this->num_address_regs)
       this->num_address_regs = dst.index + 1;
 
-   emit(NULL, op, dst, src0);
+   emit_asm(NULL, op, dst, src0);
 }
 
-/**
- * Emit an TGSI_OPCODE_SCS instruction
- *
- * The \c SCS opcode functions a bit differently than the other TGSI opcodes.
- * Instead of splatting its result across all four components of the 
- * destination, it writes one value to the \c x component and another value to 
- * the \c y component.
- *
- * \param ir        IR instruction being processed
- * \param op        Either \c TGSI_OPCODE_SIN or \c TGSI_OPCODE_COS depending 
- *                  on which value is desired.
- * \param dst       Destination register
- * \param src       Source register
- */
-void
-glsl_to_tgsi_visitor::emit_scs(ir_instruction *ir, unsigned op,
-                            st_dst_reg dst,
-                            const st_src_reg &src)
+int
+glsl_to_tgsi_visitor::add_constant(gl_register_file file,
+                                   gl_constant_value values[8], int size, int datatype,
+                                   GLuint *swizzle_out)
 {
-   /* Vertex programs cannot use the SCS opcode.
-    */
-   if (this->prog->Target == GL_VERTEX_PROGRAM_ARB) {
-      emit_scalar(ir, op, dst, src);
-      return;
+   if (file == PROGRAM_CONSTANT) {
+      return _mesa_add_typed_unnamed_constant(this->prog->Parameters, values,
+                                              size, datatype, swizzle_out);
    }
 
-   const unsigned component = (op == TGSI_OPCODE_SIN) ? 0 : 1;
-   const unsigned scs_mask = (1U << component);
-   int done_mask = ~dst.writemask;
-   st_src_reg tmp;
+   assert(file == PROGRAM_IMMEDIATE);
 
-   assert(op == TGSI_OPCODE_SIN || op == TGSI_OPCODE_COS);
+   int index = 0;
+   immediate_storage *entry;
+   int size32 = size * (datatype == GL_DOUBLE ? 2 : 1);
+   int i;
 
-   /* If there are compnents in the destination that differ from the component
-    * that will be written by the SCS instrution, we'll need a temporary.
+   /* Search immediate storage to see if we already have an identical
+    * immediate that we can use instead of adding a duplicate entry.
     */
-   if (scs_mask != unsigned(dst.writemask)) {
-      tmp = get_temp(glsl_type::vec4_type);
-   }
-
-   for (unsigned i = 0; i < 4; i++) {
-      unsigned this_mask = (1U << i);
-      st_src_reg src0 = src;
-
-      if ((done_mask & this_mask) != 0)
-         continue;
+   foreach_in_list(immediate_storage, entry, &this->immediates) {
+      immediate_storage *tmp = entry;
 
-      /* The source swizzle specified which component of the source generates
-       * sine / cosine for the current component in the destination.  The SCS
-       * instruction requires that this value be swizzle to the X component.
-       * Replace the current swizzle with a swizzle that puts the source in
-       * the X component.
-       */
-      unsigned src0_swiz = GET_SWZ(src.swizzle, i);
+      for (i = 0; i * 4 < size32; i++) {
+         int slot_size = MIN2(size32 - (i * 4), 4);
+         if (tmp->type != datatype || tmp->size32 != slot_size)
+            break;
+         if (memcmp(tmp->values, &values[i * 4],
+                    slot_size * sizeof(gl_constant_value)))
+            break;
 
-      src0.swizzle = MAKE_SWIZZLE4(src0_swiz, src0_swiz,
-                                  src0_swiz, src0_swiz);
-      for (unsigned j = i + 1; j < 4; j++) {
-         /* If there is another enabled component in the destination that is
-          * derived from the same inputs, generate its value on this pass as
-          * well.
-          */
-         if (!(done_mask & (1 << j)) &&
-             GET_SWZ(src0.swizzle, j) == src0_swiz) {
-            this_mask |= (1 << j);
-         }
+         /* Everything matches, keep going until the full size is matched */
+         tmp = (immediate_storage *)tmp->next;
       }
 
-      if (this_mask != scs_mask) {
-         glsl_to_tgsi_instruction *inst;
-         st_dst_reg tmp_dst = st_dst_reg(tmp);
+      /* The full value matched */
+      if (i * 4 >= size32)
+         return index;
 
-         /* Emit the SCS instruction.
-          */
-         inst = emit(ir, TGSI_OPCODE_SCS, tmp_dst, src0);
-         inst->dst.writemask = scs_mask;
-
-         /* Move the result of the SCS instruction to the desired location in
-          * the destination.
-          */
-         tmp.swizzle = MAKE_SWIZZLE4(component, component,
-                                    component, component);
-         inst = emit(ir, TGSI_OPCODE_SCS, dst, tmp);
-         inst->dst.writemask = this_mask;
-      } else {
-         /* Emit the SCS instruction to write directly to the destination.
-          */
-         glsl_to_tgsi_instruction *inst = emit(ir, TGSI_OPCODE_SCS, dst, src0);
-         inst->dst.writemask = scs_mask;
-      }
-
-      done_mask |= this_mask;
+      index++;
    }
-}
-
-int
-glsl_to_tgsi_visitor::add_constant(gl_register_file file,
-                            gl_constant_value values[4], int size, int datatype,
-                            GLuint *swizzle_out)
-{
-   if (file == PROGRAM_CONSTANT) {
-      return _mesa_add_typed_unnamed_constant(this->prog->Parameters, values,
-                                              size, datatype, swizzle_out);
-   } else {
-      int index = 0;
-      immediate_storage *entry;
-      assert(file == PROGRAM_IMMEDIATE);
 
-      /* Search immediate storage to see if we already have an identical
-       * immediate that we can use instead of adding a duplicate entry.
-       */
-      foreach_in_list(immediate_storage, entry, &this->immediates) {
-         if (entry->size == size &&
-             entry->type == datatype &&
-             !memcmp(entry->values, values, size * sizeof(gl_constant_value))) {
-             return index;
-         }
-         index++;
-      }
-      
+   for (i = 0; i * 4 < size32; i++) {
+      int slot_size = MIN2(size32 - (i * 4), 4);
       /* Add this immediate to the list. */
-      entry = new(mem_ctx) immediate_storage(values, size, datatype);
+      entry = new(mem_ctx) immediate_storage(&values[i * 4], slot_size, datatype);
       this->immediates.push_tail(entry);
       this->num_immediates++;
-      return index;
    }
+   return index;
 }
 
 st_src_reg
@@ -940,12 +1019,25 @@ glsl_to_tgsi_visitor::st_src_reg_for_float(float val)
    return src;
 }
 
+st_src_reg
+glsl_to_tgsi_visitor::st_src_reg_for_double(double val)
+{
+   st_src_reg src(PROGRAM_IMMEDIATE, -1, GLSL_TYPE_DOUBLE);
+   union gl_constant_value uval[2];
+
+   uval[0].u = *(uint32_t *)&val;
+   uval[1].u = *(((uint32_t *)&val) + 1);
+   src.index = add_constant(src.file, uval, 1, GL_DOUBLE, &src.swizzle);
+
+   return src;
+}
+
 st_src_reg
 glsl_to_tgsi_visitor::st_src_reg_for_int(int val)
 {
    st_src_reg src(PROGRAM_IMMEDIATE, -1, GLSL_TYPE_INT);
    union gl_constant_value uval;
-   
+
    assert(native_integers);
 
    uval.i = val;
@@ -958,7 +1050,7 @@ st_src_reg
 glsl_to_tgsi_visitor::st_src_reg_for_type(int type, int val)
 {
    if (native_integers)
-      return type == GLSL_TYPE_FLOAT ? st_src_reg_for_float(val) : 
+      return type == GLSL_TYPE_FLOAT ? st_src_reg_for_float(val) :
                                        st_src_reg_for_int(val);
    else
       return st_src_reg_for_float(val);
@@ -985,6 +1077,23 @@ type_size(const struct glsl_type *type)
           */
          return 1;
       }
+      break;
+   case GLSL_TYPE_DOUBLE:
+      if (type->is_matrix()) {
+         if (type->vector_elements <= 2)
+            return type->matrix_columns;
+         else
+            return type->matrix_columns * 2;
+      } else {
+         /* For doubles if we have a double or dvec2 they fit in one
+          * vec4, else they need 2 vec4s.
+          */
+         if (type->vector_elements <= 2)
+            return 1;
+         else
+            return 2;
+      }
+      break;
    case GLSL_TYPE_ARRAY:
       assert(type->length > 0);
       return type_size(type->fields.array) * type->length;
@@ -996,6 +1105,7 @@ type_size(const struct glsl_type *type)
       return size;
    case GLSL_TYPE_SAMPLER:
    case GLSL_TYPE_IMAGE:
+   case GLSL_TYPE_SUBROUTINE:
       /* Samplers take up one slot in UNIFORMS[], but they're baked in
        * at link time.
        */
@@ -1010,6 +1120,34 @@ type_size(const struct glsl_type *type)
    return 0;
 }
 
+
+/**
+ * If the given GLSL type is an array or matrix or a structure containing
+ * an array/matrix member, return true.  Else return false.
+ *
+ * This is used to determine which kind of temp storage (PROGRAM_TEMPORARY
+ * or PROGRAM_ARRAY) should be used for variables of this type.  Anytime
+ * we have an array that might be indexed with a variable, we need to use
+ * the later storage type.
+ */
+static bool
+type_has_array_or_matrix(const glsl_type *type)
+{
+   if (type->is_array() || type->is_matrix())
+      return true;
+
+   if (type->is_record()) {
+      for (unsigned i = 0; i < type->length; i++) {
+         if (type_has_array_or_matrix(type->fields.structure[i].type)) {
+            return true;
+         }
+      }
+   }
+
+   return false;
+}
+
+
 /**
  * In the initial pass of codegen, we assign temporary numbers to
  * intermediate results.  (not SSA -- variable assignments will reuse
@@ -1024,8 +1162,12 @@ glsl_to_tgsi_visitor::get_temp(const glsl_type *type)
    src.reladdr = NULL;
    src.negate = 0;
 
-   if (!options->EmitNoIndirectTemp &&
-       (type->is_array() || type->is_matrix())) {
+   if (!options->EmitNoIndirectTemp && type_has_array_or_matrix(type)) {
+      if (next_array >= max_num_arrays) {
+         max_num_arrays += 32;
+         array_sizes = (unsigned*)
+            realloc(array_sizes, sizeof(array_sizes[0]) * max_num_arrays);
+      }
 
       src.file = PROGRAM_ARRAY;
       src.index = next_array << 16 | 0x8000;
@@ -1050,7 +1192,7 @@ glsl_to_tgsi_visitor::get_temp(const glsl_type *type)
 variable_storage *
 glsl_to_tgsi_visitor::find_variable_storage(ir_variable *var)
 {
-   
+
    foreach_in_list(variable_storage, entry, &this->variables) {
       if (entry->var == var)
          return entry;
@@ -1111,7 +1253,7 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_variable *ir)
 
       for (unsigned int i = 0; i < ir->get_num_state_slots(); i++) {
          int index = _mesa_add_state_reference(this->prog->Parameters,
-                                              (gl_state_index *)slots[i].tokens);
+                                               (gl_state_index *)slots[i].tokens);
 
          if (storage->file == PROGRAM_STATE_VAR) {
             if (storage->index == -1) {
@@ -1120,14 +1262,14 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_variable *ir)
                assert(index == storage->index + (int)i);
             }
          } else {
-               /* We use GLSL_TYPE_FLOAT here regardless of the actual type of
-                * the data being moved since MOV does not care about the type of
-                * data it is moving, and we don't want to declare registers with
-                * array or struct types.
-                */
+            /* We use GLSL_TYPE_FLOAT here regardless of the actual type of
+             * the data being moved since MOV does not care about the type of
+             * data it is moving, and we don't want to declare registers with
+             * array or struct types.
+             */
             st_src_reg src(PROGRAM_STATE_VAR, index, GLSL_TYPE_FLOAT);
             src.swizzle = slots[i].swizzle;
-            emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, dst, src);
+            emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MOV, dst, src);
             /* even a float takes up a whole vec4 reg in a struct/array. */
             dst.index++;
          }
@@ -1136,9 +1278,9 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_variable *ir)
       if (storage->file == PROGRAM_TEMPORARY &&
           dst.index != storage->index + (int) ir->get_num_state_slots()) {
          fail_link(this->shader_program,
-                  "failed to load builtin uniform `%s'  (%d/%d regs loaded)\n",
-                  ir->name, dst.index - storage->index,
-                  type_size(ir->type));
+                  "failed to load builtin uniform `%s'  (%d/%d regs loaded)\n",
+                  ir->name, dst.index - storage->index,
+                  type_size(ir->type));
       }
    }
 }
@@ -1146,11 +1288,11 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_variable *ir)
 void
 glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_loop *ir)
 {
-   emit(NULL, TGSI_OPCODE_BGNLOOP);
+   emit_asm(NULL, TGSI_OPCODE_BGNLOOP);
 
    visit_exec_list(&ir->body_instructions, this);
 
-   emit(NULL, TGSI_OPCODE_ENDLOOP);
+   emit_asm(NULL, TGSI_OPCODE_ENDLOOP);
 }
 
 void
@@ -1158,10 +1300,10 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_loop_jump *ir)
 {
    switch (ir->mode) {
    case ir_loop_jump::jump_break:
-      emit(NULL, TGSI_OPCODE_BRK);
+      emit_asm(NULL, TGSI_OPCODE_BRK);
       break;
    case ir_loop_jump::jump_continue:
-      emit(NULL, TGSI_OPCODE_CONT);
+      emit_asm(NULL, TGSI_OPCODE_CONT);
       break;
    }
 }
@@ -1215,7 +1357,7 @@ glsl_to_tgsi_visitor::try_emit_mad(ir_expression *ir, int mul_operand)
    this->result = get_temp(ir->type);
    result_dst = st_dst_reg(this->result);
    result_dst.writemask = (1 << ir->type->vector_elements) - 1;
-   emit(ir, TGSI_OPCODE_MAD, result_dst, a, b, c);
+   emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MAD, result_dst, a, b, c);
 
    return true;
 }
@@ -1255,14 +1397,14 @@ glsl_to_tgsi_visitor::try_emit_mad_for_and_not(ir_expression *ir, int try_operan
    b.negate = ~b.negate;
 
    this->result = get_temp(ir->type);
-   emit(ir, TGSI_OPCODE_MAD, st_dst_reg(this->result), a, b, a);
+   emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MAD, st_dst_reg(this->result), a, b, a);
 
    return true;
 }
 
 void
 glsl_to_tgsi_visitor::reladdr_to_temp(ir_instruction *ir,
-                                   st_src_reg *reg, int *num_reladdr)
+                                      st_src_reg *reg, int *num_reladdr)
 {
    if (!reg->reladdr && !reg->reladdr2)
       return;
@@ -1273,7 +1415,7 @@ glsl_to_tgsi_visitor::reladdr_to_temp(ir_instruction *ir,
    if (*num_reladdr != 1) {
       st_src_reg temp = get_temp(glsl_type::vec4_type);
 
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, st_dst_reg(temp), *reg);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MOV, st_dst_reg(temp), *reg);
       *reg = temp;
    }
 
@@ -1284,7 +1426,7 @@ void
 glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
 {
    unsigned int operand;
-   st_src_reg op[Elements(ir->operands)];
+   st_src_reg op[ARRAY_SIZE(ir->operands)];
    st_src_reg result_src;
    st_dst_reg result_dst;
 
@@ -1301,9 +1443,9 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
     */
    if (!native_integers && ir->operation == ir_binop_logic_and) {
       if (try_emit_mad_for_and_not(ir, 1))
-        return;
+         return;
       if (try_emit_mad_for_and_not(ir, 0))
-        return;
+         return;
    }
 
    if (ir->operation == ir_quadop_vector)
@@ -1329,7 +1471,7 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
    int vector_elements = ir->operands[0]->type->vector_elements;
    if (ir->operands[1]) {
       vector_elements = MAX2(vector_elements,
-                            ir->operands[1]->type->vector_elements);
+                             ir->operands[1]->type->vector_elements);
    }
 
    this->result.file = PROGRAM_UNDEFINED;
@@ -1349,7 +1491,7 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
    switch (ir->operation) {
    case ir_unop_logic_not:
       if (result_dst.type != GLSL_TYPE_FLOAT)
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_NOT, result_dst, op[0]);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_NOT, result_dst, op[0]);
       else {
          /* Previously 'SEQ dst, src, 0.0' was used for this.  However, many
           * older GPUs implement SEQ using multiple instructions (i915 uses two
@@ -1357,22 +1499,27 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
           * 0.0 and 1.0, 1-x also implements !x.
           */
          op[0].negate = ~op[0].negate;
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_ADD, result_dst, op[0], st_src_reg_for_float(1.0));
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_ADD, result_dst, op[0], st_src_reg_for_float(1.0));
       }
       break;
    case ir_unop_neg:
       if (result_dst.type == GLSL_TYPE_INT || result_dst.type == GLSL_TYPE_UINT)
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_INEG, result_dst, op[0]);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_INEG, result_dst, op[0]);
+      else if (result_dst.type == GLSL_TYPE_DOUBLE)
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_DNEG, result_dst, op[0]);
       else {
          op[0].negate = ~op[0].negate;
          result_src = op[0];
       }
       break;
+   case ir_unop_subroutine_to_int:
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MOV, result_dst, op[0]);
+      break;
    case ir_unop_abs:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_ABS, result_dst, op[0]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_ABS, result_dst, op[0]);
       break;
    case ir_unop_sign:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_SSG, result_dst, op[0]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_SSG, result_dst, op[0]);
       break;
    case ir_unop_rcp:
       emit_scalar(ir, TGSI_OPCODE_RCP, result_dst, op[0]);
@@ -1394,25 +1541,19 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
    case ir_unop_cos:
       emit_scalar(ir, TGSI_OPCODE_COS, result_dst, op[0]);
       break;
-   case ir_unop_sin_reduced:
-      emit_scs(ir, TGSI_OPCODE_SIN, result_dst, op[0]);
-      break;
-   case ir_unop_cos_reduced:
-      emit_scs(ir, TGSI_OPCODE_COS, result_dst, op[0]);
-      break;
    case ir_unop_saturate: {
       glsl_to_tgsi_instruction *inst;
-      inst = emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, result_dst, op[0]);
+      inst = emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MOV, result_dst, op[0]);
       inst->saturate = true;
       break;
    }
 
    case ir_unop_dFdx:
    case ir_unop_dFdx_coarse:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_DDX, result_dst, op[0]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_DDX, result_dst, op[0]);
       break;
    case ir_unop_dFdx_fine:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_DDX_FINE, result_dst, op[0]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_DDX_FINE, result_dst, op[0]);
       break;
    case ir_unop_dFdy:
    case ir_unop_dFdy_coarse:
@@ -1436,12 +1577,20 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
 
       st_src_reg temp = get_temp(glsl_type::vec4_type);
 
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_MUL, st_dst_reg(temp), transform_y, op[0]);
-      emit(ir, ir->operation == ir_unop_dFdy_fine ?
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MUL, st_dst_reg(temp), transform_y, op[0]);
+      emit_asm(ir, ir->operation == ir_unop_dFdy_fine ?
            TGSI_OPCODE_DDY_FINE : TGSI_OPCODE_DDY, result_dst, temp);
       break;
    }
 
+   case ir_unop_frexp_sig:
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_DFRACEXP, result_dst, undef_dst, op[0]);
+      break;
+
+   case ir_unop_frexp_exp:
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_DFRACEXP, undef_dst, result_dst, op[0]);
+      break;
+
    case ir_unop_noise: {
       /* At some point, a motivated person could add a better
        * implementation of noise.  Currently not even the nvidia
@@ -1449,65 +1598,65 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
        * place to do this is in the GL state tracker, not the poor
        * driver.
        */
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, result_dst, st_src_reg_for_float(0.5));
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MOV, result_dst, st_src_reg_for_float(0.5));
       break;
    }
 
    case ir_binop_add:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_ADD, result_dst, op[0], op[1]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_ADD, result_dst, op[0], op[1]);
       break;
    case ir_binop_sub:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_SUB, result_dst, op[0], op[1]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_SUB, result_dst, op[0], op[1]);
       break;
 
    case ir_binop_mul:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_MUL, result_dst, op[0], op[1]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MUL, result_dst, op[0], op[1]);
       break;
    case ir_binop_div:
-      if (result_dst.type == GLSL_TYPE_FLOAT)
+      if (result_dst.type == GLSL_TYPE_FLOAT || result_dst.type == GLSL_TYPE_DOUBLE)
          assert(!"not reached: should be handled by ir_div_to_mul_rcp");
       else
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_DIV, result_dst, op[0], op[1]);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_DIV, result_dst, op[0], op[1]);
       break;
    case ir_binop_mod:
       if (result_dst.type == GLSL_TYPE_FLOAT)
          assert(!"ir_binop_mod should have been converted to b * fract(a/b)");
       else
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_MOD, result_dst, op[0], op[1]);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MOD, result_dst, op[0], op[1]);
       break;
 
    case ir_binop_less:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_SLT, result_dst, op[0], op[1]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_SLT, result_dst, op[0], op[1]);
       break;
    case ir_binop_greater:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_SLT, result_dst, op[1], op[0]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_SLT, result_dst, op[1], op[0]);
       break;
    case ir_binop_lequal:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_SGE, result_dst, op[1], op[0]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_SGE, result_dst, op[1], op[0]);
       break;
    case ir_binop_gequal:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_SGE, result_dst, op[0], op[1]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_SGE, result_dst, op[0], op[1]);
       break;
    case ir_binop_equal:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_SEQ, result_dst, op[0], op[1]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_SEQ, result_dst, op[0], op[1]);
       break;
    case ir_binop_nequal:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_SNE, result_dst, op[0], op[1]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_SNE, result_dst, op[0], op[1]);
       break;
    case ir_binop_all_equal:
       /* "==" operator producing a scalar boolean. */
       if (ir->operands[0]->type->is_vector() ||
           ir->operands[1]->type->is_vector()) {
          st_src_reg temp = get_temp(native_integers ?
-               glsl_type::get_instance(ir->operands[0]->type->base_type, 4, 1) :
-               glsl_type::vec4_type);
-         
+                                    glsl_type::uvec4_type :
+                                    glsl_type::vec4_type);
+
          if (native_integers) {
             st_dst_reg temp_dst = st_dst_reg(temp);
             st_src_reg temp1 = st_src_reg(temp), temp2 = st_src_reg(temp);
-            
-            emit(ir, TGSI_OPCODE_SEQ, st_dst_reg(temp), op[0], op[1]);
-            
+
+            emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_SEQ, st_dst_reg(temp), op[0], op[1]);
+
             /* Emit 1-3 AND operations to combine the SEQ results. */
             switch (ir->operands[0]->type->vector_elements) {
             case 2:
@@ -1516,25 +1665,25 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
                temp_dst.writemask = WRITEMASK_Y;
                temp1.swizzle = SWIZZLE_YYYY;
                temp2.swizzle = SWIZZLE_ZZZZ;
-               emit(ir, TGSI_OPCODE_AND, temp_dst, temp1, temp2);
+               emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_AND, temp_dst, temp1, temp2);
                break;
             case 4:
                temp_dst.writemask = WRITEMASK_X;
                temp1.swizzle = SWIZZLE_XXXX;
                temp2.swizzle = SWIZZLE_YYYY;
-               emit(ir, TGSI_OPCODE_AND, temp_dst, temp1, temp2);
+               emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_AND, temp_dst, temp1, temp2);
                temp_dst.writemask = WRITEMASK_Y;
                temp1.swizzle = SWIZZLE_ZZZZ;
                temp2.swizzle = SWIZZLE_WWWW;
-               emit(ir, TGSI_OPCODE_AND, temp_dst, temp1, temp2);
+               emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_AND, temp_dst, temp1, temp2);
             }
-            
+
             temp1.swizzle = SWIZZLE_XXXX;
             temp2.swizzle = SWIZZLE_YYYY;
-            emit(ir, TGSI_OPCODE_AND, result_dst, temp1, temp2);
+            emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_AND, result_dst, temp1, temp2);
          } else {
-            emit(ir, TGSI_OPCODE_SNE, st_dst_reg(temp), op[0], op[1]);
-            
+            emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_SNE, st_dst_reg(temp), op[0], op[1]);
+
             /* After the dot-product, the value will be an integer on the
              * range [0,4].  Zero becomes 1.0, and positive values become zero.
              */
@@ -1546,10 +1695,10 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
              */
             st_src_reg sge_src = result_src;
             sge_src.negate = ~sge_src.negate;
-            emit(ir, TGSI_OPCODE_SGE, result_dst, sge_src, st_src_reg_for_float(0.0));
+            emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_SGE, result_dst, sge_src, st_src_reg_for_float(0.0));
          }
       } else {
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_SEQ, result_dst, op[0], op[1]);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_SEQ, result_dst, op[0], op[1]);
       }
       break;
    case ir_binop_any_nequal:
@@ -1557,14 +1706,14 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
       if (ir->operands[0]->type->is_vector() ||
           ir->operands[1]->type->is_vector()) {
          st_src_reg temp = get_temp(native_integers ?
-               glsl_type::get_instance(ir->operands[0]->type->base_type, 4, 1) :
-               glsl_type::vec4_type);
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_SNE, st_dst_reg(temp), op[0], op[1]);
+                                    glsl_type::uvec4_type :
+                                    glsl_type::vec4_type);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_SNE, st_dst_reg(temp), op[0], op[1]);
 
          if (native_integers) {
             st_dst_reg temp_dst = st_dst_reg(temp);
             st_src_reg temp1 = st_src_reg(temp), temp2 = st_src_reg(temp);
-            
+
             /* Emit 1-3 OR operations to combine the SNE results. */
             switch (ir->operands[0]->type->vector_elements) {
             case 2:
@@ -1573,22 +1722,22 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
                temp_dst.writemask = WRITEMASK_Y;
                temp1.swizzle = SWIZZLE_YYYY;
                temp2.swizzle = SWIZZLE_ZZZZ;
-               emit(ir, TGSI_OPCODE_OR, temp_dst, temp1, temp2);
+               emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_OR, temp_dst, temp1, temp2);
                break;
             case 4:
                temp_dst.writemask = WRITEMASK_X;
                temp1.swizzle = SWIZZLE_XXXX;
                temp2.swizzle = SWIZZLE_YYYY;
-               emit(ir, TGSI_OPCODE_OR, temp_dst, temp1, temp2);
+               emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_OR, temp_dst, temp1, temp2);
                temp_dst.writemask = WRITEMASK_Y;
                temp1.swizzle = SWIZZLE_ZZZZ;
                temp2.swizzle = SWIZZLE_WWWW;
-               emit(ir, TGSI_OPCODE_OR, temp_dst, temp1, temp2);
+               emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_OR, temp_dst, temp1, temp2);
             }
-            
+
             temp1.swizzle = SWIZZLE_XXXX;
             temp2.swizzle = SWIZZLE_YYYY;
-            emit(ir, TGSI_OPCODE_OR, result_dst, temp1, temp2);
+            emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_OR, result_dst, temp1, temp2);
          } else {
             /* After the dot-product, the value will be an integer on the
              * range [0,4].  Zero stays zero, and positive values become 1.0.
@@ -1607,11 +1756,11 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
                 */
                st_src_reg slt_src = result_src;
                slt_src.negate = ~slt_src.negate;
-               emit(ir, TGSI_OPCODE_SLT, result_dst, slt_src, st_src_reg_for_float(0.0));
+               emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_SLT, result_dst, slt_src, st_src_reg_for_float(0.0));
             }
          }
       } else {
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_SNE, result_dst, op[0], op[1]);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_SNE, result_dst, op[0], op[1]);
       }
       break;
 
@@ -1644,7 +1793,7 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
                                           GET_SWZ(op0_swizzle, 3),
                                           GET_SWZ(op0_swizzle, 3),
                                           GET_SWZ(op0_swizzle, 3));
-            emit(ir, TGSI_OPCODE_OR, result_dst, accum, op[0]);
+            emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_OR, result_dst, accum, op[0]);
             accum = st_src_reg(result_dst);
             accum.swizzle = dst_swizzle;
             /* fallthrough */
@@ -1653,7 +1802,7 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
                                           GET_SWZ(op0_swizzle, 2),
                                           GET_SWZ(op0_swizzle, 2),
                                           GET_SWZ(op0_swizzle, 2));
-            emit(ir, TGSI_OPCODE_OR, result_dst, accum, op[0]);
+            emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_OR, result_dst, accum, op[0]);
             accum = st_src_reg(result_dst);
             accum.swizzle = dst_swizzle;
             /* fallthrough */
@@ -1662,7 +1811,7 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
                                           GET_SWZ(op0_swizzle, 1),
                                           GET_SWZ(op0_swizzle, 1),
                                           GET_SWZ(op0_swizzle, 1));
-            emit(ir, TGSI_OPCODE_OR, result_dst, accum, op[0]);
+            emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_OR, result_dst, accum, op[0]);
             break;
          default:
             assert(!"Unexpected vector size");
@@ -1688,11 +1837,11 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
              */
             st_src_reg slt_src = result_src;
             slt_src.negate = ~slt_src.negate;
-            emit(ir, TGSI_OPCODE_SLT, result_dst, slt_src, st_src_reg_for_float(0.0));
+            emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_SLT, result_dst, slt_src, st_src_reg_for_float(0.0));
          }
          else {
             /* Use SNE 0 if integers are being used as boolean values. */
-            emit(ir, TGSI_OPCODE_SNE, result_dst, result_src, st_src_reg_for_int(0));
+            emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_SNE, result_dst, result_src, st_src_reg_for_int(0));
          }
       }
       break;
@@ -1700,24 +1849,24 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
 
    case ir_binop_logic_xor:
       if (native_integers)
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_XOR, result_dst, op[0], op[1]);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_XOR, result_dst, op[0], op[1]);
       else
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_SNE, result_dst, op[0], op[1]);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_SNE, result_dst, op[0], op[1]);
       break;
 
    case ir_binop_logic_or: {
       if (native_integers) {
-         /* If integers are used as booleans, we can use an actual "or" 
+         /* If integers are used as booleans, we can use an actual "or"
           * instruction.
           */
          assert(native_integers);
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_OR, result_dst, op[0], op[1]);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_OR, result_dst, op[0], op[1]);
       } else {
          /* After the addition, the value will be an integer on the
           * range [0,2].  Zero stays zero, and positive values become 1.0.
           */
          glsl_to_tgsi_instruction *add =
-            emit(ir, TGSI_OPCODE_ADD, result_dst, op[0], op[1]);
+            emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_ADD, result_dst, op[0], op[1]);
          if (this->prog->Target == GL_FRAGMENT_PROGRAM_ARB) {
             /* The clamping to [0,1] can be done for free in the fragment
              * shader with a saturate if floats are being used as boolean values.
@@ -1730,7 +1879,7 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
              */
             st_src_reg slt_src = result_src;
             slt_src.negate = ~slt_src.negate;
-            emit(ir, TGSI_OPCODE_SLT, result_dst, slt_src, st_src_reg_for_float(0.0));
+            emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_SLT, result_dst, slt_src, st_src_reg_for_float(0.0));
          }
       }
       break;
@@ -1742,9 +1891,9 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
        * actual AND opcode.
        */
       if (native_integers)
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_AND, result_dst, op[0], op[1]);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_AND, result_dst, op[0], op[1]);
       else
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_MUL, result_dst, op[0], op[1]);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MUL, result_dst, op[0], op[1]);
       break;
 
    case ir_binop_dot:
@@ -1757,14 +1906,13 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
    case ir_unop_sqrt:
       if (have_sqrt) {
          emit_scalar(ir, TGSI_OPCODE_SQRT, result_dst, op[0]);
-      }
-      else {
+      } else {
          /* sqrt(x) = x * rsq(x). */
          emit_scalar(ir, TGSI_OPCODE_RSQ, result_dst, op[0]);
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_MUL, result_dst, result_src, op[0]);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MUL, result_dst, result_src, op[0]);
          /* For incoming channels <= 0, set the result to 0. */
          op[0].negate = ~op[0].negate;
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_CMP, result_dst,
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_CMP, result_dst,
               op[0], result_src, st_src_reg_for_float(0.0));
       }
       break;
@@ -1773,13 +1921,13 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
       break;
    case ir_unop_i2f:
       if (native_integers) {
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_I2F, result_dst, op[0]);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_I2F, result_dst, op[0]);
          break;
       }
       /* fallthrough to next case otherwise */
    case ir_unop_b2f:
       if (native_integers) {
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_AND, result_dst, op[0], st_src_reg_for_float(1.0));
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_AND, result_dst, op[0], st_src_reg_for_float(1.0));
          break;
       }
       /* fallthrough to next case otherwise */
@@ -1794,9 +1942,9 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
           * GLSL requires that int(bool) return 1 for true and 0 for false.
           * This conversion is done with AND, but it could be done with NEG.
           */
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_AND, result_dst, op[0], st_src_reg_for_int(1));
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_AND, result_dst, op[0], st_src_reg_for_int(1));
       } else {
-         /* Booleans and integers are both stored as floats when native 
+         /* Booleans and integers are both stored as floats when native
           * integers are disabled.
           */
          result_src = op[0];
@@ -1804,15 +1952,15 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
       break;
    case ir_unop_f2i:
       if (native_integers)
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_F2I, result_dst, op[0]);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_F2I, result_dst, op[0]);
       else
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_TRUNC, result_dst, op[0]);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_TRUNC, result_dst, op[0]);
       break;
    case ir_unop_f2u:
       if (native_integers)
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_F2U, result_dst, op[0]);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_F2U, result_dst, op[0]);
       else
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_TRUNC, result_dst, op[0]);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_TRUNC, result_dst, op[0]);
       break;
    case ir_unop_bitcast_f2i:
       result_src = op[0];
@@ -1828,35 +1976,38 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
       result_src.type = GLSL_TYPE_FLOAT;
       break;
    case ir_unop_f2b:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_SNE, result_dst, op[0], st_src_reg_for_float(0.0));
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_SNE, result_dst, op[0], st_src_reg_for_float(0.0));
+      break;
+   case ir_unop_d2b:
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_SNE, result_dst, op[0], st_src_reg_for_double(0.0));
       break;
    case ir_unop_i2b:
       if (native_integers)
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_INEG, result_dst, op[0]);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_USNE, result_dst, op[0], st_src_reg_for_int(0));
       else
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_SNE, result_dst, op[0], st_src_reg_for_float(0.0));
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_SNE, result_dst, op[0], st_src_reg_for_float(0.0));
       break;
    case ir_unop_trunc:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_TRUNC, result_dst, op[0]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_TRUNC, result_dst, op[0]);
       break;
    case ir_unop_ceil:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_CEIL, result_dst, op[0]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_CEIL, result_dst, op[0]);
       break;
    case ir_unop_floor:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_FLR, result_dst, op[0]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_FLR, result_dst, op[0]);
       break;
    case ir_unop_round_even:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_ROUND, result_dst, op[0]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_ROUND, result_dst, op[0]);
       break;
    case ir_unop_fract:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_FRC, result_dst, op[0]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_FRC, result_dst, op[0]);
       break;
 
    case ir_binop_min:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_MIN, result_dst, op[0], op[1]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MIN, result_dst, op[0], op[1]);
       break;
    case ir_binop_max:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_MAX, result_dst, op[0], op[1]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MAX, result_dst, op[0], op[1]);
       break;
    case ir_binop_pow:
       emit_scalar(ir, TGSI_OPCODE_POW, result_dst, op[0], op[1]);
@@ -1864,37 +2015,37 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
 
    case ir_unop_bit_not:
       if (native_integers) {
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_NOT, result_dst, op[0]);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_NOT, result_dst, op[0]);
          break;
       }
    case ir_unop_u2f:
       if (native_integers) {
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_U2F, result_dst, op[0]);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_U2F, result_dst, op[0]);
          break;
       }
    case ir_binop_lshift:
       if (native_integers) {
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_SHL, result_dst, op[0], op[1]);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_SHL, result_dst, op[0], op[1]);
          break;
       }
    case ir_binop_rshift:
       if (native_integers) {
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_ISHR, result_dst, op[0], op[1]);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_ISHR, result_dst, op[0], op[1]);
          break;
       }
    case ir_binop_bit_and:
       if (native_integers) {
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_AND, result_dst, op[0], op[1]);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_AND, result_dst, op[0], op[1]);
          break;
       }
    case ir_binop_bit_xor:
       if (native_integers) {
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_XOR, result_dst, op[0], op[1]);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_XOR, result_dst, op[0], op[1]);
          break;
       }
    case ir_binop_bit_or:
       if (native_integers) {
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_OR, result_dst, op[0], op[1]);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_OR, result_dst, op[0], op[1]);
          break;
       }
 
@@ -1909,12 +2060,12 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
       st_src_reg index_reg = get_temp(glsl_type::uint_type);
       st_src_reg cbuf;
 
-      cbuf.type = glsl_type::vec4_type->base_type;
+      cbuf.type = ir->type->base_type;
       cbuf.file = PROGRAM_CONSTANT;
       cbuf.index = 0;
       cbuf.reladdr = NULL;
       cbuf.negate = 0;
-      
+
       assert(ir->type->is_vector() || ir->type->is_scalar());
 
       if (const_offset_ir) {
@@ -1924,7 +2075,7 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
       }
       else {
          /* Relative/variable index into constant buffer */
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_USHR, st_dst_reg(index_reg), op[1],
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_USHR, st_dst_reg(index_reg), op[1],
               st_src_reg_for_int(4));
          cbuf.reladdr = ralloc(mem_ctx, st_src_reg);
          memcpy(cbuf.reladdr, &index_reg, sizeof(index_reg));
@@ -1945,71 +2096,111 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
       }
 
       cbuf.swizzle = swizzle_for_size(ir->type->vector_elements);
-      cbuf.swizzle += MAKE_SWIZZLE4(const_offset % 16 / 4,
-                                    const_offset % 16 / 4,
-                                    const_offset % 16 / 4,
-                                    const_offset % 16 / 4);
+      if (cbuf.type == GLSL_TYPE_DOUBLE)
+         cbuf.swizzle += MAKE_SWIZZLE4(const_offset % 16 / 8,
+                                       const_offset % 16 / 8,
+                                       const_offset % 16 / 8,
+                                       const_offset % 16 / 8);
+      else
+         cbuf.swizzle += MAKE_SWIZZLE4(const_offset % 16 / 4,
+                                       const_offset % 16 / 4,
+                                       const_offset % 16 / 4,
+                                       const_offset % 16 / 4);
 
       if (ir->type->base_type == GLSL_TYPE_BOOL) {
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_USNE, result_dst, cbuf, st_src_reg_for_int(0));
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_USNE, result_dst, cbuf, st_src_reg_for_int(0));
       } else {
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, result_dst, cbuf);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MOV, result_dst, cbuf);
       }
       break;
    }
    case ir_triop_lrp:
       /* note: we have to reorder the three args here */
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_LRP, result_dst, op[2], op[1], op[0]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_LRP, result_dst, op[2], op[1], op[0]);
       break;
    case ir_triop_csel:
       if (this->ctx->Const.NativeIntegers)
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_UCMP, result_dst, op[0], op[1], op[2]);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_UCMP, result_dst, op[0], op[1], op[2]);
       else {
          op[0].negate = ~op[0].negate;
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_CMP, result_dst, op[0], op[1], op[2]);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_CMP, result_dst, op[0], op[1], op[2]);
       }
       break;
    case ir_triop_bitfield_extract:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_IBFE, result_dst, op[0], op[1], op[2]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_IBFE, result_dst, op[0], op[1], op[2]);
       break;
    case ir_quadop_bitfield_insert:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_BFI, result_dst, op[0], op[1], op[2], op[3]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_BFI, result_dst, op[0], op[1], op[2], op[3]);
       break;
    case ir_unop_bitfield_reverse:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_BREV, result_dst, op[0]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_BREV, result_dst, op[0]);
       break;
    case ir_unop_bit_count:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_POPC, result_dst, op[0]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_POPC, result_dst, op[0]);
       break;
    case ir_unop_find_msb:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_IMSB, result_dst, op[0]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_IMSB, result_dst, op[0]);
       break;
    case ir_unop_find_lsb:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_LSB, result_dst, op[0]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_LSB, result_dst, op[0]);
       break;
    case ir_binop_imul_high:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_IMUL_HI, result_dst, op[0], op[1]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_IMUL_HI, result_dst, op[0], op[1]);
       break;
    case ir_triop_fma:
-      /* NOTE: Perhaps there should be a special opcode that enforces fused
-       * mul-add. Just use MAD for now.
-       */
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_MAD, result_dst, op[0], op[1], op[2]);
+      /* In theory, MAD is incorrect here. */
+      if (have_fma)
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_FMA, result_dst, op[0], op[1], op[2]);
+      else
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MAD, result_dst, op[0], op[1], op[2]);
       break;
    case ir_unop_interpolate_at_centroid:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_INTERP_CENTROID, result_dst, op[0]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_INTERP_CENTROID, result_dst, op[0]);
       break;
    case ir_binop_interpolate_at_offset:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_INTERP_OFFSET, result_dst, op[0], op[1]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_INTERP_OFFSET, result_dst, op[0], op[1]);
       break;
    case ir_binop_interpolate_at_sample:
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_INTERP_SAMPLE, result_dst, op[0], op[1]);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_INTERP_SAMPLE, result_dst, op[0], op[1]);
+      break;
+
+   case ir_unop_d2f:
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_D2F, result_dst, op[0]);
+      break;
+   case ir_unop_f2d:
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_F2D, result_dst, op[0]);
+      break;
+   case ir_unop_d2i:
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_D2I, result_dst, op[0]);
+      break;
+   case ir_unop_i2d:
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_I2D, result_dst, op[0]);
+      break;
+   case ir_unop_d2u:
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_D2U, result_dst, op[0]);
+      break;
+   case ir_unop_u2d:
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_U2D, result_dst, op[0]);
+      break;
+   case ir_unop_unpack_double_2x32:
+   case ir_unop_pack_double_2x32:
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MOV, result_dst, op[0]);
+      break;
+
+   case ir_binop_ldexp:
+      if (ir->operands[0]->type->base_type == GLSL_TYPE_DOUBLE) {
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_DLDEXP, result_dst, op[0], op[1]);
+      } else {
+         assert(!"Invalid ldexp for non-double opcode in glsl_to_tgsi_visitor::visit()");
+      }
       break;
+
    case ir_unop_pack_snorm_2x16:
    case ir_unop_pack_unorm_2x16:
    case ir_unop_pack_half_2x16:
    case ir_unop_pack_snorm_4x8:
    case ir_unop_pack_unorm_4x8:
+
    case ir_unop_unpack_snorm_2x16:
    case ir_unop_unpack_unorm_2x16:
    case ir_unop_unpack_half_2x16:
@@ -2017,19 +2208,24 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_expression *ir)
    case ir_unop_unpack_half_2x16_split_y:
    case ir_unop_unpack_snorm_4x8:
    case ir_unop_unpack_unorm_4x8:
+
    case ir_binop_pack_half_2x16_split:
    case ir_binop_bfm:
    case ir_triop_bfi:
    case ir_quadop_vector:
    case ir_binop_vector_extract:
    case ir_triop_vector_insert:
-   case ir_binop_ldexp:
    case ir_binop_carry:
    case ir_binop_borrow:
+   case ir_unop_ssbo_unsized_array_length:
       /* This operation is not supported, or should have already been handled.
        */
       assert(!"Invalid ir opcode in glsl_to_tgsi_visitor::visit()");
       break;
+
+   case ir_unop_get_buffer_size:
+      assert(!"Not implemented yet");
+      break;
    }
 
    this->result = result_src;
@@ -2082,17 +2278,47 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_swizzle *ir)
    this->result = src;
 }
 
+/* Test if the variable is an array. Note that geometry and
+ * tessellation shader inputs are outputs are always arrays (except
+ * for patch inputs), so only the array element type is considered.
+ */
+static bool
+is_inout_array(unsigned stage, ir_variable *var, bool *is_2d)
+{
+   const glsl_type *type = var->type;
+
+   if ((stage == MESA_SHADER_VERTEX && var->data.mode == ir_var_shader_in) ||
+       (stage == MESA_SHADER_FRAGMENT && var->data.mode == ir_var_shader_out))
+      return false;
+
+   *is_2d = false;
+
+   if (((stage == MESA_SHADER_GEOMETRY && var->data.mode == ir_var_shader_in) ||
+        (stage == MESA_SHADER_TESS_EVAL && var->data.mode == ir_var_shader_in) ||
+        stage == MESA_SHADER_TESS_CTRL) &&
+       !var->data.patch) {
+      if (!var->type->is_array())
+         return false; /* a system value probably */
+
+      type = var->type->fields.array;
+      *is_2d = true;
+   }
+
+   return type->is_array() || type->is_matrix();
+}
+
 void
 glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_dereference_variable *ir)
 {
    variable_storage *entry = find_variable_storage(ir->var);
    ir_variable *var = ir->var;
+   bool is_2d;
 
    if (!entry) {
       switch (var->data.mode) {
       case ir_var_uniform:
          entry = new(mem_ctx) variable_storage(var, PROGRAM_UNIFORM,
-                                              var->data.location);
+                                               var->data.location);
          this->variables.push_tail(entry);
          break;
       case ir_var_shader_in:
@@ -2102,16 +2328,56 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_dereference_variable *ir)
           * user-defined varyings.
           */
          assert(var->data.location != -1);
-         entry = new(mem_ctx) variable_storage(var,
-                                               PROGRAM_INPUT,
-                                               var->data.location);
+
+         if (is_inout_array(shader->Stage, var, &is_2d)) {
+            struct array_decl *decl = &input_arrays[num_input_arrays];
+
+            decl->mesa_index = var->data.location;
+            decl->array_id = num_input_arrays + 1;
+            if (is_2d)
+               decl->array_size = type_size(var->type->fields.array);
+            else
+               decl->array_size = type_size(var->type);
+            num_input_arrays++;
+
+            entry = new(mem_ctx) variable_storage(var,
+                                                  PROGRAM_INPUT,
+                                                  var->data.location,
+                                                  decl->array_id);
+         }
+         else {
+            entry = new(mem_ctx) variable_storage(var,
+                                                  PROGRAM_INPUT,
+                                                  var->data.location);
+         }
+         this->variables.push_tail(entry);
          break;
       case ir_var_shader_out:
          assert(var->data.location != -1);
-         entry = new(mem_ctx) variable_storage(var,
-                                               PROGRAM_OUTPUT,
-                                               var->data.location
-                                               + var->data.index);
+
+         if (is_inout_array(shader->Stage, var, &is_2d)) {
+            struct array_decl *decl = &output_arrays[num_output_arrays];
+
+            decl->mesa_index = var->data.location;
+            decl->array_id = num_output_arrays + 1;
+            if (is_2d)
+               decl->array_size = type_size(var->type->fields.array);
+            else
+               decl->array_size = type_size(var->type);
+            num_output_arrays++;
+
+            entry = new(mem_ctx) variable_storage(var,
+                                                  PROGRAM_OUTPUT,
+                                                  var->data.location,
+                                                  decl->array_id);
+         }
+         else {
+            entry = new(mem_ctx) variable_storage(var,
+                                                  PROGRAM_OUTPUT,
+                                                  var->data.location
+                                                  + var->data.index);
+         }
+         this->variables.push_tail(entry);
          break;
       case ir_var_system_value:
          entry = new(mem_ctx) variable_storage(var,
@@ -2135,32 +2401,92 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_dereference_variable *ir)
    }
 
    this->result = st_src_reg(entry->file, entry->index, var->type);
+   this->result.array_id = entry->array_id;
    if (!native_integers)
       this->result.type = GLSL_TYPE_FLOAT;
 }
 
+static void
+shrink_array_declarations(struct array_decl *arrays, unsigned count,
+                          GLbitfield64 usage_mask,
+                          GLbitfield patch_usage_mask)
+{
+   unsigned i, j;
+
+   /* Fix array declarations by removing unused array elements at both ends
+    * of the arrays. For example, mat4[3] where only mat[1] is used.
+    */
+   for (i = 0; i < count; i++) {
+      struct array_decl *decl = &arrays[i];
+
+      /* Shrink the beginning. */
+      for (j = 0; j < decl->array_size; j++) {
+         if (decl->mesa_index >= VARYING_SLOT_PATCH0) {
+            if (patch_usage_mask &
+                BITFIELD64_BIT(decl->mesa_index - VARYING_SLOT_PATCH0 + j))
+               break;
+         }
+         else {
+            if (usage_mask & BITFIELD64_BIT(decl->mesa_index+j))
+               break;
+         }
+
+         decl->mesa_index++;
+         decl->array_size--;
+         j--;
+      }
+
+      /* Shrink the end. */
+      for (j = decl->array_size-1; j >= 0; j--) {
+         if (decl->mesa_index >= VARYING_SLOT_PATCH0) {
+            if (patch_usage_mask &
+                BITFIELD64_BIT(decl->mesa_index - VARYING_SLOT_PATCH0 + j))
+               break;
+         }
+         else {
+            if (usage_mask & BITFIELD64_BIT(decl->mesa_index+j))
+               break;
+         }
+
+         decl->array_size--;
+      }
+   }
+}
+
 void
 glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_dereference_array *ir)
 {
    ir_constant *index;
    st_src_reg src;
    int element_size = type_size(ir->type);
-   bool is_2D_input;
+   bool is_2D = false;
 
    index = ir->array_index->constant_expression_value();
 
    ir->array->accept(this);
    src = this->result;
 
-   is_2D_input = this->prog->Target == GL_GEOMETRY_PROGRAM_NV &&
-                 src.file == PROGRAM_INPUT &&
-                 ir->array->ir_type != ir_type_dereference_array;
+   if (ir->array->ir_type != ir_type_dereference_array) {
+      switch (this->prog->Target) {
+      case GL_TESS_CONTROL_PROGRAM_NV:
+         is_2D = (src.file == PROGRAM_INPUT || src.file == PROGRAM_OUTPUT) &&
+                 !ir->variable_referenced()->data.patch;
+         break;
+      case GL_TESS_EVALUATION_PROGRAM_NV:
+         is_2D = src.file == PROGRAM_INPUT &&
+                 !ir->variable_referenced()->data.patch;
+         break;
+      case GL_GEOMETRY_PROGRAM_NV:
+         is_2D = src.file == PROGRAM_INPUT;
+         break;
+      }
+   }
 
-   if (is_2D_input)
+   if (is_2D)
       element_size = 1;
 
    if (index) {
-      if (is_2D_input) {
+      if (is_2D) {
          src.index2D = index->value.i[0];
          src.has_index2 = true;
       } else
@@ -2180,24 +2506,24 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_dereference_array *ir)
          index_reg = get_temp(native_integers ?
                               glsl_type::int_type : glsl_type::float_type);
 
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_MUL, st_dst_reg(index_reg),
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MUL, st_dst_reg(index_reg),
               this->result, st_src_reg_for_type(index_reg.type, element_size));
       }
 
       /* If there was already a relative address register involved, add the
        * new and the old together to get the new offset.
        */
-      if (!is_2D_input && src.reladdr != NULL) {
+      if (!is_2D && src.reladdr != NULL) {
          st_src_reg accum_reg = get_temp(native_integers ?
                                 glsl_type::int_type : glsl_type::float_type);
 
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_ADD, st_dst_reg(accum_reg),
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_ADD, st_dst_reg(accum_reg),
               index_reg, *src.reladdr);
 
          index_reg = accum_reg;
       }
 
-      if (is_2D_input) {
+      if (is_2D) {
          src.reladdr2 = ralloc(mem_ctx, st_src_reg);
          memcpy(src.reladdr2, &index_reg, sizeof(index_reg));
          src.index2D = 0;
@@ -2428,16 +2754,16 @@ glsl_to_tgsi_visitor::emit_block_mov(ir_assignment *ir, const struct glsl_type *
       l_src.swizzle = swizzle_for_size(type->vector_elements);
 
       if (native_integers) {
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_UCMP, *l, *cond,
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_UCMP, *l, *cond,
               cond_swap ? l_src : *r,
               cond_swap ? *r : l_src);
       } else {
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_CMP, *l, *cond,
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_CMP, *l, *cond,
               cond_swap ? l_src : *r,
               cond_swap ? *r : l_src);
       }
    } else {
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, *l, *r);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MOV, *l, *r);
    }
    l->index++;
    r->index++;
@@ -2462,6 +2788,7 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_assignment *ir)
       assert(!ir->lhs->type->is_scalar() && !ir->lhs->type->is_vector());
       l.writemask = WRITEMASK_XYZW;
    } else if (ir->lhs->type->is_scalar() &&
+              !ir->lhs->type->is_double() &&
               ir->lhs->variable_referenced()->data.mode == ir_var_shader_out) {
       /* FINISHME: This hack makes writing to gl_FragDepth, which lives in the
        * FINISHME: W component of fragment shader output zero, work correctly.
@@ -2509,17 +2836,17 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_assignment *ir)
               this->instructions.get_tail() &&
               ir->rhs == ((glsl_to_tgsi_instruction *)this->instructions.get_tail())->ir &&
               type_size(ir->lhs->type) == 1 &&
-              l.writemask == ((glsl_to_tgsi_instruction *)this->instructions.get_tail())->dst.writemask) {
-      /* To avoid emitting an extra MOV when assigning an expression to a 
+              l.writemask == ((glsl_to_tgsi_instruction *)this->instructions.get_tail())->dst[0].writemask) {
+      /* To avoid emitting an extra MOV when assigning an expression to a
        * variable, emit the last instruction of the expression again, but
        * replace the destination register with the target of the assignment.
        * Dead code elimination will remove the original instruction.
        */
       glsl_to_tgsi_instruction *inst, *new_inst;
       inst = (glsl_to_tgsi_instruction *)this->instructions.get_tail();
-      new_inst = emit(ir, inst->op, l, inst->src[0], inst->src[1], inst->src[2]);
+      new_inst = emit_asm(ir, inst->op, l, inst->src[0], inst->src[1], inst->src[2], inst->src[3]);
       new_inst->saturate = inst->saturate;
-      inst->dead_mask = inst->dst.writemask;
+      inst->dead_mask = inst->dst[0].writemask;
    } else {
       emit_block_mov(ir, ir->rhs->type, &l, &r, NULL, false);
    }
@@ -2530,7 +2857,7 @@ void
 glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_constant *ir)
 {
    st_src_reg src;
-   GLfloat stack_vals[4] = { 0 };
+   GLdouble stack_vals[4] = { 0 };
    gl_constant_value *values = (gl_constant_value *) stack_vals;
    GLenum gl_type = GL_NONE;
    unsigned int i;
@@ -2555,7 +2882,7 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_constant *ir)
          src = this->result;
 
          for (i = 0; i < (unsigned int)size; i++) {
-            emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, temp, src);
+            emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MOV, temp, src);
 
             src.index++;
             temp.index++;
@@ -2577,7 +2904,7 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_constant *ir)
          ir->array_elements[i]->accept(this);
          src = this->result;
          for (int j = 0; j < size; j++) {
-            emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, temp, src);
+            emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MOV, temp, src);
 
             src.index++;
             temp.index++;
@@ -2602,7 +2929,7 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_constant *ir)
                                   ir->type->vector_elements,
                                   GL_FLOAT,
                                   &src.swizzle);
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, mat_column, src);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MOV, mat_column, src);
 
          mat_column.index++;
       }
@@ -2618,6 +2945,13 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_constant *ir)
          values[i].f = ir->value.f[i];
       }
       break;
+   case GLSL_TYPE_DOUBLE:
+      gl_type = GL_DOUBLE;
+      for (i = 0; i < ir->type->vector_elements; i++) {
+         values[i * 2].i = *(uint32_t *)&ir->value.d[i];
+         values[i * 2 + 1].i = *(((uint32_t *)&ir->value.d[i]) + 1);
+      }
+      break;
    case GLSL_TYPE_UINT:
       gl_type = native_integers ? GL_UNSIGNED_INT : GL_FLOAT;
       for (i = 0; i < ir->type->vector_elements; i++) {
@@ -2720,7 +3054,7 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_call *ir)
          l.cond_mask = COND_TR;
 
          for (i = 0; i < type_size(param->type); i++) {
-            emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, l, r);
+            emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MOV, l, r);
             l.index++;
             r.index++;
          }
@@ -2728,7 +3062,7 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_call *ir)
    }
 
    /* Emit call instruction */
-   call_inst = emit(ir, TGSI_OPCODE_CAL);
+   call_inst = emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_CAL);
    call_inst->function = entry;
 
    /* Process out parameters. */
@@ -2753,7 +3087,7 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_call *ir)
          st_dst_reg l = st_dst_reg(this->result);
 
          for (i = 0; i < type_size(param->type); i++) {
-            emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, l, r);
+            emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MOV, l, r);
             l.index++;
             r.index++;
          }
@@ -2796,7 +3130,7 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_texture *ir)
       coord = get_temp(glsl_type::vec4_type);
       coord_dst = st_dst_reg(coord);
       coord_dst.writemask = (1 << ir->coordinate->type->vector_elements) - 1;
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, coord_dst, this->result);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MOV, coord_dst, this->result);
    }
 
    if (ir->projector) {
@@ -2812,7 +3146,7 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_texture *ir)
 
    switch (ir->op) {
    case ir_tex:
-      opcode = (is_cube_array && ir->shadow_comparitor) ? TGSI_OPCODE_TEX2 : TGSI_OPCODE_TEX; 
+      opcode = (is_cube_array && ir->shadow_comparitor) ? TGSI_OPCODE_TEX2 : TGSI_OPCODE_TEX;
       if (ir->offset) {
          ir->offset->accept(this);
          offset[0] = this->result;
@@ -2860,7 +3194,7 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_texture *ir)
       break;
    case ir_query_levels:
       opcode = TGSI_OPCODE_TXQ;
-      lod_info = st_src_reg(PROGRAM_IMMEDIATE, 0, GLSL_TYPE_INT);
+      lod_info = undef_src;
       levels_src = get_temp(ir->type);
       break;
    case ir_txf:
@@ -2899,13 +3233,16 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_texture *ir)
    case ir_lod:
       opcode = TGSI_OPCODE_LODQ;
       break;
+   case ir_texture_samples:
+      opcode = TGSI_OPCODE_TXQS;
+      break;
    }
 
    if (ir->projector) {
       if (opcode == TGSI_OPCODE_TEX) {
          /* Slot the projector in as the last component of the coord. */
          coord_dst.writemask = WRITEMASK_W;
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, coord_dst, projector);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MOV, coord_dst, projector);
          coord_dst.writemask = WRITEMASK_XYZW;
          opcode = TGSI_OPCODE_TXP;
       } else {
@@ -2917,7 +3254,7 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_texture *ir)
           * projective divide now.
           */
          coord_dst.writemask = WRITEMASK_W;
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_RCP, coord_dst, projector);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_RCP, coord_dst, projector);
 
          /* In the case where we have to project the coordinates "by hand,"
           * the shadow comparator value must also be projected.
@@ -2932,18 +3269,18 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_texture *ir)
             tmp_src = get_temp(glsl_type::vec4_type);
             st_dst_reg tmp_dst = st_dst_reg(tmp_src);
 
-           /* Projective division not allowed for array samplers. */
-           assert(!sampler_type->sampler_array);
+            /* Projective division not allowed for array samplers. */
+            assert(!sampler_type->sampler_array);
 
             tmp_dst.writemask = WRITEMASK_Z;
-            emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, tmp_dst, this->result);
+            emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MOV, tmp_dst, this->result);
 
             tmp_dst.writemask = WRITEMASK_XY;
-            emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, tmp_dst, coord);
+            emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MOV, tmp_dst, coord);
          }
 
          coord_dst.writemask = WRITEMASK_XYZ;
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_MUL, coord_dst, tmp_src, coord_w);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MUL, coord_dst, tmp_src, coord_w);
 
          coord_dst.writemask = WRITEMASK_XYZW;
          coord.swizzle = SWIZZLE_XYZW;
@@ -2964,7 +3301,7 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_texture *ir)
          cube_sc = get_temp(glsl_type::float_type);
          cube_sc_dst = st_dst_reg(cube_sc);
          cube_sc_dst.writemask = WRITEMASK_X;
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, cube_sc_dst, this->result);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MOV, cube_sc_dst, this->result);
          cube_sc_dst.writemask = WRITEMASK_X;
       }
       else {
@@ -2975,21 +3312,20 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_texture *ir)
          } else {
             coord_dst.writemask = WRITEMASK_Z;
          }
-         
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, coord_dst, this->result);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MOV, coord_dst, this->result);
          coord_dst.writemask = WRITEMASK_XYZW;
       }
    }
 
    if (ir->op == ir_txf_ms) {
       coord_dst.writemask = WRITEMASK_W;
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, coord_dst, sample_index);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MOV, coord_dst, sample_index);
       coord_dst.writemask = WRITEMASK_XYZW;
    } else if (opcode == TGSI_OPCODE_TXL || opcode == TGSI_OPCODE_TXB ||
        opcode == TGSI_OPCODE_TXF) {
       /* TGSI stores LOD or LOD bias in the last channel of the coords. */
       coord_dst.writemask = WRITEMASK_W;
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, coord_dst, lod_info);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MOV, coord_dst, lod_info);
       coord_dst.writemask = WRITEMASK_XYZW;
    }
 
@@ -2999,30 +3335,32 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_texture *ir)
    }
 
    if (opcode == TGSI_OPCODE_TXD)
-      inst = emit(ir, opcode, result_dst, coord, dx, dy);
+      inst = emit_asm(ir, opcode, result_dst, coord, dx, dy);
    else if (opcode == TGSI_OPCODE_TXQ) {
       if (ir->op == ir_query_levels) {
          /* the level is stored in W */
-         inst = emit(ir, opcode, st_dst_reg(levels_src), lod_info);
+         inst = emit_asm(ir, opcode, st_dst_reg(levels_src), lod_info);
          result_dst.writemask = WRITEMASK_X;
          levels_src.swizzle = SWIZZLE_WWWW;
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, result_dst, levels_src);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MOV, result_dst, levels_src);
       } else
-         inst = emit(ir, opcode, result_dst, lod_info);
+         inst = emit_asm(ir, opcode, result_dst, lod_info);
+   } else if (opcode == TGSI_OPCODE_TXQS) {
+      inst = emit_asm(ir, opcode, result_dst);
    } else if (opcode == TGSI_OPCODE_TXF) {
-      inst = emit(ir, opcode, result_dst, coord);
+      inst = emit_asm(ir, opcode, result_dst, coord);
    } else if (opcode == TGSI_OPCODE_TXL2 || opcode == TGSI_OPCODE_TXB2) {
-      inst = emit(ir, opcode, result_dst, coord, lod_info);
+      inst = emit_asm(ir, opcode, result_dst, coord, lod_info);
    } else if (opcode == TGSI_OPCODE_TEX2) {
-      inst = emit(ir, opcode, result_dst, coord, cube_sc);
+      inst = emit_asm(ir, opcode, result_dst, coord, cube_sc);
    } else if (opcode == TGSI_OPCODE_TG4) {
       if (is_cube_array && ir->shadow_comparitor) {
-         inst = emit(ir, opcode, result_dst, coord, cube_sc);
+         inst = emit_asm(ir, opcode, result_dst, coord, cube_sc);
       } else {
-         inst = emit(ir, opcode, result_dst, coord, component);
+         inst = emit_asm(ir, opcode, result_dst, coord, component);
       }
    } else
-      inst = emit(ir, opcode, result_dst, coord);
+      inst = emit_asm(ir, opcode, result_dst, coord);
 
    if (ir->shadow_comparitor)
       inst->tex_shadow = GL_TRUE;
@@ -3078,6 +3416,8 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_texture *ir)
       assert(!"Should not get here.");
    }
 
+   inst->tex_type = ir->type->base_type;
+
    this->result = result_src;
 }
 
@@ -3096,13 +3436,13 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_return *ir)
       l = st_dst_reg(current_function->return_reg);
 
       for (i = 0; i < type_size(current_function->sig->return_type); i++) {
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_MOV, l, r);
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_MOV, l, r);
          l.index++;
          r.index++;
       }
    }
 
-   emit(ir, TGSI_OPCODE_RET);
+   emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_RET);
 }
 
 void
@@ -3115,16 +3455,16 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_discard *ir)
       /* Convert the bool condition to a float so we can negate. */
       if (native_integers) {
          st_src_reg temp = get_temp(ir->condition->type);
-         emit(ir, TGSI_OPCODE_AND, st_dst_reg(temp),
+         emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_AND, st_dst_reg(temp),
               condition, st_src_reg_for_float(1.0));
          condition = temp;
       }
 
       condition.negate = ~condition.negate;
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_KILL_IF, undef_dst, condition);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_KILL_IF, undef_dst, condition);
    } else {
       /* unconditional kil */
-      emit(ir, TGSI_OPCODE_KILL);
+      emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_KILL);
    }
 }
 
@@ -3139,18 +3479,18 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_if *ir)
 
    if_opcode = native_integers ? TGSI_OPCODE_UIF : TGSI_OPCODE_IF;
 
-   if_inst = emit(ir->condition, if_opcode, undef_dst, this->result);
+   if_inst = emit_asm(ir->condition, if_opcode, undef_dst, this->result);
 
    this->instructions.push_tail(if_inst);
 
    visit_exec_list(&ir->then_instructions, this);
 
    if (!ir->else_instructions.is_empty()) {
-      emit(ir->condition, TGSI_OPCODE_ELSE);
+      emit_asm(ir->condition, TGSI_OPCODE_ELSE);
       visit_exec_list(&ir->else_instructions, this);
    }
 
-   if_inst = emit(ir->condition, TGSI_OPCODE_ENDIF);
+   if_inst = emit_asm(ir->condition, TGSI_OPCODE_ENDIF);
 }
 
 
@@ -3160,7 +3500,7 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_emit_vertex *ir)
    assert(this->prog->Target == GL_GEOMETRY_PROGRAM_NV);
 
    ir->stream->accept(this);
-   emit(ir, TGSI_OPCODE_EMIT, undef_dst, this->result);
+   emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_EMIT, undef_dst, this->result);
 }
 
 void
@@ -3169,20 +3509,34 @@ glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_end_primitive *ir)
    assert(this->prog->Target == GL_GEOMETRY_PROGRAM_NV);
 
    ir->stream->accept(this);
-   emit(ir, TGSI_OPCODE_ENDPRIM, undef_dst, this->result);
+   emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_ENDPRIM, undef_dst, this->result);
+}
+
+void
+glsl_to_tgsi_visitor::visit(ir_barrier *ir)
+{
+   assert(this->prog->Target == GL_TESS_CONTROL_PROGRAM_NV ||
+          this->prog->Target == GL_COMPUTE_PROGRAM_NV);
+
+   emit_asm(ir, TGSI_OPCODE_BARRIER);
 }
 
 glsl_to_tgsi_visitor::glsl_to_tgsi_visitor()
 {
    result.file = PROGRAM_UNDEFINED;
    next_temp = 1;
+   array_sizes = NULL;
+   max_num_arrays = 0;
    next_array = 0;
+   num_input_arrays = 0;
+   num_output_arrays = 0;
    next_signature_id = 1;
    num_immediates = 0;
    current_function = NULL;
    num_address_regs = 0;
    samplers_used = 0;
    indirect_addr_consts = false;
+   wpos_transform_const = -1;
    glsl_version = 0;
    native_integers = false;
    mem_ctx = ralloc_context(NULL);
@@ -3192,10 +3546,12 @@ glsl_to_tgsi_visitor::glsl_to_tgsi_visitor()
    shader = NULL;
    options = NULL;
    have_sqrt = false;
+   have_fma = false;
 }
 
 glsl_to_tgsi_visitor::~glsl_to_tgsi_visitor()
 {
+   free(array_sizes);
    ralloc_free(mem_ctx);
 }
 
@@ -3215,9 +3571,15 @@ count_resources(glsl_to_tgsi_visitor *v, gl_program *prog)
    v->samplers_used = 0;
 
    foreach_in_list(glsl_to_tgsi_instruction, inst, &v->instructions) {
-      if (is_tex_instruction(inst->op)) {
+      if (inst->info->is_tex) {
          for (int i = 0; i < inst->sampler_array_size; i++) {
-            v->samplers_used |= 1 << (inst->sampler.index + i);
+            unsigned idx = inst->sampler.index + i;
+            v->samplers_used |= 1 << idx;
+
+            debug_assert(idx < (int)ARRAY_SIZE(v->sampler_types));
+            v->sampler_types[idx] = inst->tex_type;
+            v->sampler_targets[idx] =
+               st_translate_texture_target(inst->tex_target, inst->tex_shadow);
 
             if (inst->tex_shadow) {
                prog->ShadowSamplers |= 1 << (inst->sampler.index + i);
@@ -3225,7 +3587,6 @@ count_resources(glsl_to_tgsi_visitor *v, gl_program *prog)
          }
       }
    }
-   
    prog->SamplersUsed = v->samplers_used;
 
    if (v->shader_program != NULL)
@@ -3246,7 +3607,7 @@ get_src_arg_mask(st_dst_reg dst, st_src_reg src)
     */
    for (comp = 0; comp < 4; ++comp) {
       const unsigned coord = GET_SWZ(src.swizzle, comp);
-      ASSERT(coord < 4);
+      assert(coord < 4);
       if (dst.writemask & (1 << comp) && coord <= SWIZZLE_W)
          read_mask |= 1 << coord;
    }
@@ -3264,9 +3625,9 @@ get_src_arg_mask(st_dst_reg dst, st_src_reg src)
  * Here is why this conversion is safe:
  * CMP T0, T1 T2 T0 can be expanded to:
  * if (T1 < 0.0)
- *     MOV T0, T2;
+ *   MOV T0, T2;
  * else
- *     MOV T0, T0;
+ *   MOV T0, T0;
  *
  * If (T1 < 0.0) evaluates to true then our replacement MOV T0, T2 is the same
  * as the original program.  If (T1 < 0.0) evaluates to false, executing
@@ -3280,7 +3641,7 @@ glsl_to_tgsi_visitor::simplify_cmp(void)
 {
    int tempWritesSize = 0;
    unsigned *tempWrites = NULL;
-   unsigned outputWrites[MAX_PROGRAM_OUTPUTS];
+   unsigned outputWrites[VARYING_SLOT_TESS_MAX];
 
    memset(outputWrites, 0, sizeof(outputWrites));
 
@@ -3288,7 +3649,8 @@ glsl_to_tgsi_visitor::simplify_cmp(void)
       unsigned prevWriteMask = 0;
 
       /* Give up if we encounter relative addressing or flow control. */
-      if (inst->dst.reladdr ||
+      if (inst->dst[0].reladdr || inst->dst[0].reladdr2 ||
+          inst->dst[1].reladdr || inst->dst[1].reladdr2 ||
           tgsi_get_opcode_info(inst->op)->is_branch ||
           inst->op == TGSI_OPCODE_BGNSUB ||
           inst->op == TGSI_OPCODE_CONT ||
@@ -3298,12 +3660,12 @@ glsl_to_tgsi_visitor::simplify_cmp(void)
          break;
       }
 
-      if (inst->dst.file == PROGRAM_OUTPUT) {
-         assert(inst->dst.index < MAX_PROGRAM_OUTPUTS);
-         prevWriteMask = outputWrites[inst->dst.index];
-         outputWrites[inst->dst.index] |= inst->dst.writemask;
-      } else if (inst->dst.file == PROGRAM_TEMPORARY) {
-         if (inst->dst.index >= tempWritesSize) {
+      if (inst->dst[0].file == PROGRAM_OUTPUT) {
+         assert(inst->dst[0].index < (signed)ARRAY_SIZE(outputWrites));
+         prevWriteMask = outputWrites[inst->dst[0].index];
+         outputWrites[inst->dst[0].index] |= inst->dst[0].writemask;
+      } else if (inst->dst[0].file == PROGRAM_TEMPORARY) {
+         if (inst->dst[0].index >= tempWritesSize) {
             const int inc = 4096;
 
             tempWrites = (unsigned*)
@@ -3316,18 +3678,18 @@ glsl_to_tgsi_visitor::simplify_cmp(void)
             tempWritesSize += inc;
          }
 
-         prevWriteMask = tempWrites[inst->dst.index];
-         tempWrites[inst->dst.index] |= inst->dst.writemask;
+         prevWriteMask = tempWrites[inst->dst[0].index];
+         tempWrites[inst->dst[0].index] |= inst->dst[0].writemask;
       } else
          continue;
 
       /* For a CMP to be considered a conditional write, the destination
        * register and source register two must be the same. */
       if (inst->op == TGSI_OPCODE_CMP
-          && !(inst->dst.writemask & prevWriteMask)
-          && inst->src[2].file == inst->dst.file
-          && inst->src[2].index == inst->dst.index
-          && inst->dst.writemask == get_src_arg_mask(inst->dst, inst->src[2])) {
+          && !(inst->dst[0].writemask & prevWriteMask)
+          && inst->src[2].file == inst->dst[0].file
+          && inst->src[2].index == inst->dst[0].index
+          && inst->dst[0].writemask == get_src_arg_mask(inst->dst[0], inst->src[2])) {
 
          inst->op = TGSI_OPCODE_MOV;
          inst->src[0] = inst->src[1];
@@ -3339,52 +3701,54 @@ glsl_to_tgsi_visitor::simplify_cmp(void)
 
 /* Replaces all references to a temporary register index with another index. */
 void
-glsl_to_tgsi_visitor::rename_temp_register(int index, int new_index)
+glsl_to_tgsi_visitor::rename_temp_registers(int num_renames, struct rename_reg_pair *renames)
 {
    foreach_in_list(glsl_to_tgsi_instruction, inst, &this->instructions) {
       unsigned j;
-      
-      for (j=0; j < num_inst_src_regs(inst->op); j++) {
-         if (inst->src[j].file == PROGRAM_TEMPORARY && 
-             inst->src[j].index == index) {
-            inst->src[j].index = new_index;
-         }
+      int k;
+      for (j = 0; j < num_inst_src_regs(inst); j++) {
+         if (inst->src[j].file == PROGRAM_TEMPORARY)
+            for (k = 0; k < num_renames; k++)
+               if (inst->src[j].index == renames[k].old_reg)
+                  inst->src[j].index = renames[k].new_reg;
       }
 
-      for (j=0; j < inst->tex_offset_num_offset; j++) {
-         if (inst->tex_offsets[j].file == PROGRAM_TEMPORARY && 
-             inst->tex_offsets[j].index == index) {
-            inst->tex_offsets[j].index = new_index;
-         }
+      for (j = 0; j < inst->tex_offset_num_offset; j++) {
+         if (inst->tex_offsets[j].file == PROGRAM_TEMPORARY)
+            for (k = 0; k < num_renames; k++)
+               if (inst->tex_offsets[j].index == renames[k].old_reg)
+                  inst->tex_offsets[j].index = renames[k].new_reg;
       }
-      
-      if (inst->dst.file == PROGRAM_TEMPORARY && inst->dst.index == index) {
-         inst->dst.index = new_index;
+
+      for (j = 0; j < num_inst_dst_regs(inst); j++) {
+         if (inst->dst[j].file == PROGRAM_TEMPORARY)
+             for (k = 0; k < num_renames; k++)
+                if (inst->dst[j].index == renames[k].old_reg)
+                   inst->dst[j].index = renames[k].new_reg;
       }
    }
 }
 
-int
-glsl_to_tgsi_visitor::get_first_temp_read(int index)
+void
+glsl_to_tgsi_visitor::get_first_temp_read(int *first_reads)
 {
    int depth = 0; /* loop depth */
    int loop_start = -1; /* index of the first active BGNLOOP (if any) */
    unsigned i = 0, j;
-   
+
    foreach_in_list(glsl_to_tgsi_instruction, inst, &this->instructions) {
-      for (j=0; j < num_inst_src_regs(inst->op); j++) {
-         if (inst->src[j].file == PROGRAM_TEMPORARY && 
-             inst->src[j].index == index) {
-            return (depth == 0) ? i : loop_start;
+      for (j = 0; j < num_inst_src_regs(inst); j++) {
+         if (inst->src[j].file == PROGRAM_TEMPORARY) {
+            if (first_reads[inst->src[j].index] == -1)
+                first_reads[inst->src[j].index] = (depth == 0) ? i : loop_start;
          }
       }
-      for (j=0; j < inst->tex_offset_num_offset; j++) {
-         if (inst->tex_offsets[j].file == PROGRAM_TEMPORARY && 
-             inst->tex_offsets[j].index == index) {
-            return (depth == 0) ? i : loop_start;
+      for (j = 0; j < inst->tex_offset_num_offset; j++) {
+         if (inst->tex_offsets[j].file == PROGRAM_TEMPORARY) {
+            if (first_reads[inst->tex_offsets[j].index] == -1)
+               first_reads[inst->tex_offsets[j].index] = (depth == 0) ? i : loop_start;
          }
       }
-      
       if (inst->op == TGSI_OPCODE_BGNLOOP) {
          if(depth++ == 0)
             loop_start = i;
@@ -3393,97 +3757,75 @@ glsl_to_tgsi_visitor::get_first_temp_read(int index)
             loop_start = -1;
       }
       assert(depth >= 0);
-      
       i++;
    }
-   
-   return -1;
 }
 
-int
-glsl_to_tgsi_visitor::get_first_temp_write(int index)
+void
+glsl_to_tgsi_visitor::get_last_temp_read_first_temp_write(int *last_reads, int *first_writes)
 {
    int depth = 0; /* loop depth */
    int loop_start = -1; /* index of the first active BGNLOOP (if any) */
-   int i = 0;
-   
+   unsigned i = 0, j;
+   int k;
    foreach_in_list(glsl_to_tgsi_instruction, inst, &this->instructions) {
-      if (inst->dst.file == PROGRAM_TEMPORARY && inst->dst.index == index) {
-         return (depth == 0) ? i : loop_start;
+      for (j = 0; j < num_inst_src_regs(inst); j++) {
+         if (inst->src[j].file == PROGRAM_TEMPORARY)
+            last_reads[inst->src[j].index] = (depth == 0) ? i : -2;
+      }
+      for (j = 0; j < num_inst_dst_regs(inst); j++) {
+         if (inst->dst[j].file == PROGRAM_TEMPORARY)
+            if (first_writes[inst->dst[j].index] == -1)
+               first_writes[inst->dst[j].index] = (depth == 0) ? i : loop_start;
+      }
+      for (j = 0; j < inst->tex_offset_num_offset; j++) {
+         if (inst->tex_offsets[j].file == PROGRAM_TEMPORARY)
+            last_reads[inst->tex_offsets[j].index] = (depth == 0) ? i : -2;
       }
-      
       if (inst->op == TGSI_OPCODE_BGNLOOP) {
          if(depth++ == 0)
             loop_start = i;
       } else if (inst->op == TGSI_OPCODE_ENDLOOP) {
-         if (--depth == 0)
+         if (--depth == 0) {
             loop_start = -1;
+            for (k = 0; k < this->next_temp; k++) {
+               if (last_reads[k] == -2) {
+                  last_reads[k] = i;
+               }
+            }
+         }
       }
       assert(depth >= 0);
-      
       i++;
    }
-   
-   return -1;
 }
 
-int
-glsl_to_tgsi_visitor::get_last_temp_read(int index)
+void
+glsl_to_tgsi_visitor::get_last_temp_write(int *last_writes)
 {
    int depth = 0; /* loop depth */
-   int last = -1; /* index of last instruction that reads the temporary */
-   unsigned i = 0, j;
-   
+   int i = 0, k;
+   unsigned j;
+
    foreach_in_list(glsl_to_tgsi_instruction, inst, &this->instructions) {
-      for (j=0; j < num_inst_src_regs(inst->op); j++) {
-         if (inst->src[j].file == PROGRAM_TEMPORARY && 
-             inst->src[j].index == index) {
-            last = (depth == 0) ? i : -2;
-         }
-      }
-      for (j=0; j < inst->tex_offset_num_offset; j++) {
-          if (inst->tex_offsets[j].file == PROGRAM_TEMPORARY &&
-              inst->tex_offsets[j].index == index)
-              last = (depth == 0) ? i : -2;
+      for (j = 0; j < num_inst_dst_regs(inst); j++) {
+         if (inst->dst[j].file == PROGRAM_TEMPORARY)
+            last_writes[inst->dst[j].index] = (depth == 0) ? i : -2;
       }
-      
-      if (inst->op == TGSI_OPCODE_BGNLOOP)
-         depth++;
-      else if (inst->op == TGSI_OPCODE_ENDLOOP)
-         if (--depth == 0 && last == -2)
-            last = i;
-      assert(depth >= 0);
-      
-      i++;
-   }
-   
-   assert(last >= -1);
-   return last;
-}
 
-int
-glsl_to_tgsi_visitor::get_last_temp_write(int index)
-{
-   int depth = 0; /* loop depth */
-   int last = -1; /* index of last instruction that writes to the temporary */
-   int i = 0;
-   
-   foreach_in_list(glsl_to_tgsi_instruction, inst, &this->instructions) {
-      if (inst->dst.file == PROGRAM_TEMPORARY && inst->dst.index == index)
-         last = (depth == 0) ? i : -2;
-      
       if (inst->op == TGSI_OPCODE_BGNLOOP)
          depth++;
       else if (inst->op == TGSI_OPCODE_ENDLOOP)
-         if (--depth == 0 && last == -2)
-            last = i;
+         if (--depth == 0) {
+            for (k = 0; k < this->next_temp; k++) {
+               if (last_writes[k] == -2) {
+                  last_writes[k] = i;
+               }
+            }
+         }
       assert(depth >= 0);
-      
       i++;
    }
-   
-   assert(last >= -1);
-   return last;
 }
 
 /*
@@ -3510,14 +3852,14 @@ void
 glsl_to_tgsi_visitor::copy_propagate(void)
 {
    glsl_to_tgsi_instruction **acp = rzalloc_array(mem_ctx,
-                                                   glsl_to_tgsi_instruction *,
-                                                   this->next_temp * 4);
+                                                  glsl_to_tgsi_instruction *,
+                                                  this->next_temp * 4);
    int *acp_level = rzalloc_array(mem_ctx, int, this->next_temp * 4);
    int level = 0;
 
    foreach_in_list(glsl_to_tgsi_instruction, inst, &this->instructions) {
-      assert(inst->dst.file != PROGRAM_TEMPORARY
-             || inst->dst.index < this->next_temp);
+      assert(inst->dst[0].file != PROGRAM_TEMPORARY
+             || inst->dst[0].index < this->next_temp);
 
       /* First, do any copy propagation possible into the src regs. */
       for (int r = 0; r < 3; r++) {
@@ -3550,9 +3892,10 @@ glsl_to_tgsi_visitor::copy_propagate(void)
             } else {
                if (first->src[0].file != copy_chan->src[0].file ||
                    first->src[0].index != copy_chan->src[0].index ||
+                   first->src[0].double_reg2 != copy_chan->src[0].double_reg2 ||
                    first->src[0].index2D != copy_chan->src[0].index2D) {
-                 good = false;
-                 break;
+                  good = false;
+                  break;
                }
             }
          }
@@ -3565,13 +3908,14 @@ glsl_to_tgsi_visitor::copy_propagate(void)
             inst->src[r].index = first->src[0].index;
             inst->src[r].index2D = first->src[0].index2D;
             inst->src[r].has_index2 = first->src[0].has_index2;
+            inst->src[r].double_reg2 = first->src[0].double_reg2;
+            inst->src[r].array_id = first->src[0].array_id;
 
             int swizzle = 0;
             for (int i = 0; i < 4; i++) {
                int src_chan = GET_SWZ(inst->src[r].swizzle, i);
                glsl_to_tgsi_instruction *copy_inst = acp[acp_base + src_chan];
-               swizzle |= (GET_SWZ(copy_inst->src[0].swizzle, src_chan) <<
-                          (3 * i));
+               swizzle |= (GET_SWZ(copy_inst->src[0].swizzle, src_chan) << (3 * i));
             }
             inst->src[r].swizzle = swizzle;
          }
@@ -3597,10 +3941,10 @@ glsl_to_tgsi_visitor::copy_propagate(void)
          for (int r = 0; r < this->next_temp; r++) {
             for (int c = 0; c < 4; c++) {
                if (!acp[4 * r + c])
-                 continue;
+                  continue;
 
                if (acp_level[4 * r + c] >= level)
-                 acp[4 * r + c] = NULL;
+                  acp[4 * r + c] = NULL;
             }
          }
          if (inst->op == TGSI_OPCODE_ENDIF)
@@ -3611,50 +3955,50 @@ glsl_to_tgsi_visitor::copy_propagate(void)
          /* Continuing the block, clear any written channels from
           * the ACP.
           */
-         if (inst->dst.file == PROGRAM_TEMPORARY && inst->dst.reladdr) {
-            /* Any temporary might be written, so no copy propagation
-             * across this instruction.
-             */
-            memset(acp, 0, sizeof(*acp) * this->next_temp * 4);
-         } else if (inst->dst.file == PROGRAM_OUTPUT &&
-                   inst->dst.reladdr) {
-            /* Any output might be written, so no copy propagation
-             * from outputs across this instruction.
-             */
-            for (int r = 0; r < this->next_temp; r++) {
-               for (int c = 0; c < 4; c++) {
-                 if (!acp[4 * r + c])
-                    continue;
-
-                 if (acp[4 * r + c]->src[0].file == PROGRAM_OUTPUT)
-                    acp[4 * r + c] = NULL;
+         for (int d = 0; d < 2; d++) {
+            if (inst->dst[d].file == PROGRAM_TEMPORARY && inst->dst[d].reladdr) {
+               /* Any temporary might be written, so no copy propagation
+                * across this instruction.
+                */
+               memset(acp, 0, sizeof(*acp) * this->next_temp * 4);
+            } else if (inst->dst[d].file == PROGRAM_OUTPUT &&
+                       inst->dst[d].reladdr) {
+               /* Any output might be written, so no copy propagation
+                * from outputs across this instruction.
+                */
+               for (int r = 0; r < this->next_temp; r++) {
+                  for (int c = 0; c < 4; c++) {
+                     if (!acp[4 * r + c])
+                        continue;
+
+                     if (acp[4 * r + c]->src[0].file == PROGRAM_OUTPUT)
+                        acp[4 * r + c] = NULL;
+                  }
                }
-            }
-         } else if (inst->dst.file == PROGRAM_TEMPORARY ||
-                   inst->dst.file == PROGRAM_OUTPUT) {
-            /* Clear where it's used as dst. */
-            if (inst->dst.file == PROGRAM_TEMPORARY) {
-               for (int c = 0; c < 4; c++) {
-                 if (inst->dst.writemask & (1 << c)) {
-                    acp[4 * inst->dst.index + c] = NULL;
-                 }
+            } else if (inst->dst[d].file == PROGRAM_TEMPORARY ||
+                       inst->dst[d].file == PROGRAM_OUTPUT) {
+               /* Clear where it's used as dst. */
+               if (inst->dst[d].file == PROGRAM_TEMPORARY) {
+                  for (int c = 0; c < 4; c++) {
+                     if (inst->dst[d].writemask & (1 << c))
+                        acp[4 * inst->dst[d].index + c] = NULL;
+                  }
                }
-            }
-
-            /* Clear where it's used as src. */
-            for (int r = 0; r < this->next_temp; r++) {
-               for (int c = 0; c < 4; c++) {
-                 if (!acp[4 * r + c])
-                    continue;
 
-                 int src_chan = GET_SWZ(acp[4 * r + c]->src[0].swizzle, c);
-
-                 if (acp[4 * r + c]->src[0].file == inst->dst.file &&
-                     acp[4 * r + c]->src[0].index == inst->dst.index &&
-                     inst->dst.writemask & (1 << src_chan))
-                 {
-                    acp[4 * r + c] = NULL;
-                 }
+               /* Clear where it's used as src. */
+               for (int r = 0; r < this->next_temp; r++) {
+                  for (int c = 0; c < 4; c++) {
+                     if (!acp[4 * r + c])
+                        continue;
+
+                     int src_chan = GET_SWZ(acp[4 * r + c]->src[0].swizzle, c);
+
+                     if (acp[4 * r + c]->src[0].file == inst->dst[d].file &&
+                         acp[4 * r + c]->src[0].index == inst->dst[d].index &&
+                         inst->dst[d].writemask & (1 << src_chan)) {
+                        acp[4 * r + c] = NULL;
+                     }
+                  }
                }
             }
          }
@@ -3663,18 +4007,20 @@ glsl_to_tgsi_visitor::copy_propagate(void)
 
       /* If this is a copy, add it to the ACP. */
       if (inst->op == TGSI_OPCODE_MOV &&
-          inst->dst.file == PROGRAM_TEMPORARY &&
-          !(inst->dst.file == inst->src[0].file &&
-             inst->dst.index == inst->src[0].index) &&
-          !inst->dst.reladdr &&
+          inst->dst[0].file == PROGRAM_TEMPORARY &&
+          !(inst->dst[0].file == inst->src[0].file &&
+             inst->dst[0].index == inst->src[0].index) &&
+          !inst->dst[0].reladdr &&
+          !inst->dst[0].reladdr2 &&
           !inst->saturate &&
+          inst->src[0].file != PROGRAM_ARRAY &&
           !inst->src[0].reladdr &&
           !inst->src[0].reladdr2 &&
           !inst->src[0].negate) {
          for (int i = 0; i < 4; i++) {
-            if (inst->dst.writemask & (1 << i)) {
-               acp[4 * inst->dst.index + i] = inst;
-               acp_level[4 * inst->dst.index + i] = level;
+            if (inst->dst[0].writemask & (1 << i)) {
+               acp[4 * inst->dst[0].index + i] = inst;
+               acp_level[4 * inst->dst[0].index + i] = level;
             }
          }
       }
@@ -3689,7 +4035,7 @@ glsl_to_tgsi_visitor::copy_propagate(void)
  * code elimination.
  *
  * The glsl_to_tgsi_visitor lazily produces code assuming that this pass
- * will occur.  As an example, a TXP production after copy propagation but 
+ * will occur.  As an example, a TXP production after copy propagation but
  * before this pass:
  *
  * 0: MOV TEMP[1], INPUT[4].xyyy;
@@ -3711,9 +4057,9 @@ glsl_to_tgsi_visitor::eliminate_dead_code(void)
    int removed = 0;
 
    foreach_in_list(glsl_to_tgsi_instruction, inst, &this->instructions) {
-      assert(inst->dst.file != PROGRAM_TEMPORARY
-             || inst->dst.index < this->next_temp);
-      
+      assert(inst->dst[0].file != PROGRAM_TEMPORARY
+             || inst->dst[0].index < this->next_temp);
+
       switch (inst->op) {
       case TGSI_OPCODE_BGNLOOP:
       case TGSI_OPCODE_ENDLOOP:
@@ -3738,30 +4084,27 @@ glsl_to_tgsi_visitor::eliminate_dead_code(void)
          for (int r = 0; r < this->next_temp; r++) {
             for (int c = 0; c < 4; c++) {
                if (!writes[4 * r + c])
-                        continue;
+                  continue;
 
                if (write_level[4 * r + c] == level)
-                        write_level[4 * r + c] = level-1;
+                  write_level[4 * r + c] = level-1;
             }
          }
-
          if(inst->op == TGSI_OPCODE_ENDIF)
             --level;
-         
          break;
 
       case TGSI_OPCODE_IF:
       case TGSI_OPCODE_UIF:
          ++level;
          /* fallthrough to default case to mark the condition as read */
-      
       default:
          /* Continuing the block, clear any channels from the write array that
           * are read by this instruction.
           */
-         for (unsigned i = 0; i < Elements(inst->src); i++) {
+         for (unsigned i = 0; i < ARRAY_SIZE(inst->src); i++) {
             if (inst->src[i].file == PROGRAM_TEMPORARY && inst->src[i].reladdr){
-               /* Any temporary might be read, so no dead code elimination 
+               /* Any temporary might be read, so no dead code elimination
                 * across this instruction.
                 */
                memset(writes, 0, sizeof(*writes) * this->next_temp * 4);
@@ -3771,17 +4114,16 @@ glsl_to_tgsi_visitor::eliminate_dead_code(void)
                src_chans |= 1 << GET_SWZ(inst->src[i].swizzle, 1);
                src_chans |= 1 << GET_SWZ(inst->src[i].swizzle, 2);
                src_chans |= 1 << GET_SWZ(inst->src[i].swizzle, 3);
-               
+
                for (int c = 0; c < 4; c++) {
-                  if (src_chans & (1 << c)) {
-                     writes[4 * inst->src[i].index + c] = NULL;
-                  }
+                  if (src_chans & (1 << c))
+                     writes[4 * inst->src[i].index + c] = NULL;
                }
             }
          }
          for (unsigned i = 0; i < inst->tex_offset_num_offset; i++) {
             if (inst->tex_offsets[i].file == PROGRAM_TEMPORARY && inst->tex_offsets[i].reladdr){
-               /* Any temporary might be read, so no dead code elimination 
+               /* Any temporary might be read, so no dead code elimination
                 * across this instruction.
                 */
                memset(writes, 0, sizeof(*writes) * this->next_temp * 4);
@@ -3791,11 +4133,10 @@ glsl_to_tgsi_visitor::eliminate_dead_code(void)
                src_chans |= 1 << GET_SWZ(inst->tex_offsets[i].swizzle, 1);
                src_chans |= 1 << GET_SWZ(inst->tex_offsets[i].swizzle, 2);
                src_chans |= 1 << GET_SWZ(inst->tex_offsets[i].swizzle, 3);
-               
+
                for (int c = 0; c < 4; c++) {
-                  if (src_chans & (1 << c)) {
-                     writes[4 * inst->tex_offsets[i].index + c] = NULL;
-                  }
+                  if (src_chans & (1 << c))
+                     writes[4 * inst->tex_offsets[i].index + c] = NULL;
                }
             }
          }
@@ -3806,19 +4147,20 @@ glsl_to_tgsi_visitor::eliminate_dead_code(void)
        * If there is already an instruction in the write array for one or more
        * of the channels, flag that channel write as dead.
        */
-      if (inst->dst.file == PROGRAM_TEMPORARY &&
-          !inst->dst.reladdr &&
-          !inst->saturate) {
-         for (int c = 0; c < 4; c++) {
-            if (inst->dst.writemask & (1 << c)) {
-               if (writes[4 * inst->dst.index + c]) {
-                  if (write_level[4 * inst->dst.index + c] < level)
-                     continue;
-                  else
-                     writes[4 * inst->dst.index + c]->dead_mask |= (1 << c);
+      for (unsigned i = 0; i < ARRAY_SIZE(inst->dst); i++) {
+         if (inst->dst[i].file == PROGRAM_TEMPORARY &&
+             !inst->dst[i].reladdr) {
+            for (int c = 0; c < 4; c++) {
+               if (inst->dst[i].writemask & (1 << c)) {
+                  if (writes[4 * inst->dst[i].index + c]) {
+                     if (write_level[4 * inst->dst[i].index + c] < level)
+                        continue;
+                     else
+                        writes[4 * inst->dst[i].index + c]->dead_mask |= (1 << c);
+                  }
+                  writes[4 * inst->dst[i].index + c] = inst;
+                  write_level[4 * inst->dst[i].index + c] = level;
                }
-               writes[4 * inst->dst.index + c] = inst;
-               write_level[4 * inst->dst.index + c] = level;
             }
          }
       }
@@ -3837,63 +4179,116 @@ glsl_to_tgsi_visitor::eliminate_dead_code(void)
     * the writemask of other instructions with dead channels.
     */
    foreach_in_list_safe(glsl_to_tgsi_instruction, inst, &this->instructions) {
-      if (!inst->dead_mask || !inst->dst.writemask)
+      if (!inst->dead_mask || !inst->dst[0].writemask)
          continue;
-      else if ((inst->dst.writemask & ~inst->dead_mask) == 0) {
+      else if ((inst->dst[0].writemask & ~inst->dead_mask) == 0) {
          inst->remove();
          delete inst;
          removed++;
-      } else
-         inst->dst.writemask &= ~(inst->dead_mask);
+      } else {
+         if (inst->dst[0].type == GLSL_TYPE_DOUBLE) {
+            if (inst->dead_mask == WRITEMASK_XY ||
+                inst->dead_mask == WRITEMASK_ZW)
+               inst->dst[0].writemask &= ~(inst->dead_mask);
+         } else
+            inst->dst[0].writemask &= ~(inst->dead_mask);
+      }
    }
 
    ralloc_free(write_level);
    ralloc_free(writes);
-   
+
    return removed;
 }
 
-/* Merges temporary registers together where possible to reduce the number of 
+/* merge DFRACEXP instructions into one. */
+void
+glsl_to_tgsi_visitor::merge_two_dsts(void)
+{
+   foreach_in_list_safe(glsl_to_tgsi_instruction, inst, &this->instructions) {
+      glsl_to_tgsi_instruction *inst2;
+      bool merged;
+      if (num_inst_dst_regs(inst) != 2)
+         continue;
+
+      if (inst->dst[0].file != PROGRAM_UNDEFINED &&
+          inst->dst[1].file != PROGRAM_UNDEFINED)
+         continue;
+
+      inst2 = (glsl_to_tgsi_instruction *) inst->next;
+      do {
+
+         if (inst->src[0].file == inst2->src[0].file &&
+             inst->src[0].index == inst2->src[0].index &&
+             inst->src[0].type == inst2->src[0].type &&
+             inst->src[0].swizzle == inst2->src[0].swizzle)
+            break;
+         inst2 = (glsl_to_tgsi_instruction *) inst2->next;
+      } while (inst2);
+
+      if (!inst2)
+         continue;
+      merged = false;
+      if (inst->dst[0].file == PROGRAM_UNDEFINED) {
+         merged = true;
+         inst->dst[0] = inst2->dst[0];
+      } else if (inst->dst[1].file == PROGRAM_UNDEFINED) {
+         inst->dst[1] = inst2->dst[1];
+         merged = true;
+      }
+
+      if (merged) {
+         inst2->remove();
+         delete inst2;
+      }
+   }
+}
+
+/* Merges temporary registers together where possible to reduce the number of
  * registers needed to run a program.
- * 
- * Produces optimal code only after copy propagation and dead code elimination 
+ *
+ * Produces optimal code only after copy propagation and dead code elimination
  * have been run. */
 void
 glsl_to_tgsi_visitor::merge_registers(void)
 {
    int *last_reads = rzalloc_array(mem_ctx, int, this->next_temp);
    int *first_writes = rzalloc_array(mem_ctx, int, this->next_temp);
+   struct rename_reg_pair *renames = rzalloc_array(mem_ctx, struct rename_reg_pair, this->next_temp);
    int i, j;
-   
+   int num_renames = 0;
+
    /* Read the indices of the last read and first write to each temp register
-    * into an array so that we don't have to traverse the instruction list as 
+    * into an array so that we don't have to traverse the instruction list as
     * much. */
-   for (i=0; i < this->next_temp; i++) {
-      last_reads[i] = get_last_temp_read(i);
-      first_writes[i] = get_first_temp_write(i);
+   for (i = 0; i < this->next_temp; i++) {
+      last_reads[i] = -1;
+      first_writes[i] = -1;
    }
-   
-   /* Start looking for registers with non-overlapping usages that can be 
+   get_last_temp_read_first_temp_write(last_reads, first_writes);
+
+   /* Start looking for registers with non-overlapping usages that can be
     * merged together. */
-   for (i=0; i < this->next_temp; i++) {
+   for (i = 0; i < this->next_temp; i++) {
       /* Don't touch unused registers. */
       if (last_reads[i] < 0 || first_writes[i] < 0) continue;
-      
-      for (j=0; j < this->next_temp; j++) {
+
+      for (j = 0; j < this->next_temp; j++) {
          /* Don't touch unused registers. */
          if (last_reads[j] < 0 || first_writes[j] < 0) continue;
-         
-         /* We can merge the two registers if the first write to j is after or 
-          * in the same instruction as the last read from i.  Note that the 
-          * register at index i will always be used earlier or at the same time 
+
+         /* We can merge the two registers if the first write to j is after or
+          * in the same instruction as the last read from i.  Note that the
+          * register at index i will always be used earlier or at the same time
           * as the register at index j. */
-         if (first_writes[i] <= first_writes[j] && 
-             last_reads[i] <= first_writes[j])
-         {
-            rename_temp_register(j, i); /* Replace all references to j with i.*/
-            
-            /* Update the first_writes and last_reads arrays with the new 
-             * values for the merged register index, and mark the newly unused 
+         if (first_writes[i] <= first_writes[j] &&
+             last_reads[i] <= first_writes[j]) {
+            renames[num_renames].old_reg = j;
+            renames[num_renames].new_reg = i;
+            num_renames++;
+
+            /* Update the first_writes and last_reads arrays with the new
+             * values for the merged register index, and mark the newly unused
              * register index as such. */
             last_reads[i] = last_reads[j];
             first_writes[j] = -1;
@@ -3901,237 +4296,42 @@ glsl_to_tgsi_visitor::merge_registers(void)
          }
       }
    }
-   
+
+   rename_temp_registers(num_renames, renames);
+   ralloc_free(renames);
    ralloc_free(last_reads);
    ralloc_free(first_writes);
 }
 
-/* Reassign indices to temporary registers by reusing unused indices created 
+/* Reassign indices to temporary registers by reusing unused indices created
  * by optimization passes. */
 void
 glsl_to_tgsi_visitor::renumber_registers(void)
 {
    int i = 0;
    int new_index = 0;
-   
-   for (i=0; i < this->next_temp; i++) {
-      if (get_first_temp_read(i) < 0) continue;
-      if (i != new_index)
-         rename_temp_register(i, new_index);
-      new_index++;
+   int *first_reads = rzalloc_array(mem_ctx, int, this->next_temp);
+   struct rename_reg_pair *renames = rzalloc_array(mem_ctx, struct rename_reg_pair, this->next_temp);
+   int num_renames = 0;
+   for (i = 0; i < this->next_temp; i++) {
+      first_reads[i] = -1;
    }
-   
-   this->next_temp = new_index;
-}
+   get_first_temp_read(first_reads);
 
-/**
- * Returns a fragment program which implements the current pixel transfer ops.
- * Based on get_pixel_transfer_program in st_atom_pixeltransfer.c.
- */
-extern "C" void
-get_pixel_transfer_visitor(struct st_fragment_program *fp,
-                           glsl_to_tgsi_visitor *original,
-                           int scale_and_bias, int pixel_maps)
-{
-   glsl_to_tgsi_visitor *v = new glsl_to_tgsi_visitor();
-   struct st_context *st = st_context(original->ctx);
-   struct gl_program *prog = &fp->Base.Base;
-   struct gl_program_parameter_list *params = _mesa_new_parameter_list();
-   st_src_reg coord, src0;
-   st_dst_reg dst0;
-   glsl_to_tgsi_instruction *inst;
-
-   /* Copy attributes of the glsl_to_tgsi_visitor in the original shader. */
-   v->ctx = original->ctx;
-   v->prog = prog;
-   v->shader_program = NULL;
-   v->shader = NULL;
-   v->glsl_version = original->glsl_version;
-   v->native_integers = original->native_integers;
-   v->options = original->options;
-   v->next_temp = original->next_temp;
-   v->num_address_regs = original->num_address_regs;
-   v->samplers_used = prog->SamplersUsed = original->samplers_used;
-   v->indirect_addr_consts = original->indirect_addr_consts;
-   memcpy(&v->immediates, &original->immediates, sizeof(v->immediates));
-   v->num_immediates = original->num_immediates;
-
-   /*
-    * Get initial pixel color from the texture.
-    * TEX colorTemp, fragment.texcoord[0], texture[0], 2D;
-    */
-   coord = st_src_reg(PROGRAM_INPUT, VARYING_SLOT_TEX0, glsl_type::vec2_type);
-   src0 = v->get_temp(glsl_type::vec4_type);
-   dst0 = st_dst_reg(src0);
-   inst = v->emit(NULL, TGSI_OPCODE_TEX, dst0, coord);
-   inst->sampler_array_size = 1;
-   inst->tex_target = TEXTURE_2D_INDEX;
-
-   prog->InputsRead |= VARYING_BIT_TEX0;
-   prog->SamplersUsed |= (1 << 0); /* mark sampler 0 as used */
-   v->samplers_used |= (1 << 0);
-
-   if (scale_and_bias) {
-      static const gl_state_index scale_state[STATE_LENGTH] =
-         { STATE_INTERNAL, STATE_PT_SCALE,
-           (gl_state_index) 0, (gl_state_index) 0, (gl_state_index) 0 };
-      static const gl_state_index bias_state[STATE_LENGTH] =
-         { STATE_INTERNAL, STATE_PT_BIAS,
-           (gl_state_index) 0, (gl_state_index) 0, (gl_state_index) 0 };
-      GLint scale_p, bias_p;
-      st_src_reg scale, bias;
-
-      scale_p = _mesa_add_state_reference(params, scale_state);
-      bias_p = _mesa_add_state_reference(params, bias_state);
-
-      /* MAD colorTemp, colorTemp, scale, bias; */
-      scale = st_src_reg(PROGRAM_STATE_VAR, scale_p, GLSL_TYPE_FLOAT);
-      bias = st_src_reg(PROGRAM_STATE_VAR, bias_p, GLSL_TYPE_FLOAT);
-      inst = v->emit(NULL, TGSI_OPCODE_MAD, dst0, src0, scale, bias);
-   }
-
-   if (pixel_maps) {
-      st_src_reg temp = v->get_temp(glsl_type::vec4_type);
-      st_dst_reg temp_dst = st_dst_reg(temp);
-
-      assert(st->pixel_xfer.pixelmap_texture);
-
-      /* With a little effort, we can do four pixel map look-ups with
-       * two TEX instructions:
-       */
-
-      /* TEX temp.rg, colorTemp.rgba, texture[1], 2D; */
-      temp_dst.writemask = WRITEMASK_XY; /* write R,G */
-      inst = v->emit(NULL, TGSI_OPCODE_TEX, temp_dst, src0);
-      inst->sampler.index = 1;
-      inst->sampler_array_size = 1;
-      inst->tex_target = TEXTURE_2D_INDEX;
-
-      /* TEX temp.ba, colorTemp.baba, texture[1], 2D; */
-      src0.swizzle = MAKE_SWIZZLE4(SWIZZLE_Z, SWIZZLE_W, SWIZZLE_Z, SWIZZLE_W);
-      temp_dst.writemask = WRITEMASK_ZW; /* write B,A */
-      inst = v->emit(NULL, TGSI_OPCODE_TEX, temp_dst, src0);
-      inst->sampler.index = 1;
-      inst->sampler_array_size = 1;
-      inst->tex_target = TEXTURE_2D_INDEX;
-
-      prog->SamplersUsed |= (1 << 1); /* mark sampler 1 as used */
-      v->samplers_used |= (1 << 1);
-
-      /* MOV colorTemp, temp; */
-      inst = v->emit(NULL, TGSI_OPCODE_MOV, dst0, temp);
-   }
-
-   /* Now copy the instructions from the original glsl_to_tgsi_visitor into the
-    * new visitor. */
-   foreach_in_list(glsl_to_tgsi_instruction, inst, &original->instructions) {
-      glsl_to_tgsi_instruction *newinst;
-      st_src_reg src_regs[3];
-
-      if (inst->dst.file == PROGRAM_OUTPUT)
-         prog->OutputsWritten |= BITFIELD64_BIT(inst->dst.index);
-
-      for (int i=0; i<3; i++) {
-         src_regs[i] = inst->src[i];
-         if (src_regs[i].file == PROGRAM_INPUT &&
-             src_regs[i].index == VARYING_SLOT_COL0)
-         {
-            src_regs[i].file = PROGRAM_TEMPORARY;
-            src_regs[i].index = src0.index;
-         }
-         else if (src_regs[i].file == PROGRAM_INPUT)
-            prog->InputsRead |= BITFIELD64_BIT(src_regs[i].index);
+   for (i = 0; i < this->next_temp; i++) {
+      if (first_reads[i] < 0) continue;
+      if (i != new_index) {
+         renames[num_renames].old_reg = i;
+         renames[num_renames].new_reg = new_index;
+         num_renames++;
       }
-
-      newinst = v->emit(NULL, inst->op, inst->dst, src_regs[0], src_regs[1], src_regs[2]);
-      newinst->tex_target = inst->tex_target;
-      newinst->sampler_array_size = inst->sampler_array_size;
+      new_index++;
    }
 
-   /* Make modifications to fragment program info. */
-   prog->Parameters = _mesa_combine_parameter_lists(params,
-                                                    original->prog->Parameters);
-   _mesa_free_parameter_list(params);
-   count_resources(v, prog);
-   fp->glsl_to_tgsi = v;
-}
-
-/**
- * Make fragment program for glBitmap:
- *   Sample the texture and kill the fragment if the bit is 0.
- * This program will be combined with the user's fragment program.
- *
- * Based on make_bitmap_fragment_program in st_cb_bitmap.c.
- */
-extern "C" void
-get_bitmap_visitor(struct st_fragment_program *fp,
-                   glsl_to_tgsi_visitor *original, int samplerIndex)
-{
-   glsl_to_tgsi_visitor *v = new glsl_to_tgsi_visitor();
-   struct st_context *st = st_context(original->ctx);
-   struct gl_program *prog = &fp->Base.Base;
-   st_src_reg coord, src0;
-   st_dst_reg dst0;
-   glsl_to_tgsi_instruction *inst;
-
-   /* Copy attributes of the glsl_to_tgsi_visitor in the original shader. */
-   v->ctx = original->ctx;
-   v->prog = prog;
-   v->shader_program = NULL;
-   v->shader = NULL;
-   v->glsl_version = original->glsl_version;
-   v->native_integers = original->native_integers;
-   v->options = original->options;
-   v->next_temp = original->next_temp;
-   v->num_address_regs = original->num_address_regs;
-   v->samplers_used = prog->SamplersUsed = original->samplers_used;
-   v->indirect_addr_consts = original->indirect_addr_consts;
-   memcpy(&v->immediates, &original->immediates, sizeof(v->immediates));
-   v->num_immediates = original->num_immediates;
-
-   /* TEX tmp0, fragment.texcoord[0], texture[0], 2D; */
-   coord = st_src_reg(PROGRAM_INPUT, VARYING_SLOT_TEX0, glsl_type::vec2_type);
-   src0 = v->get_temp(glsl_type::vec4_type);
-   dst0 = st_dst_reg(src0);
-   inst = v->emit(NULL, TGSI_OPCODE_TEX, dst0, coord);
-   inst->sampler.index = samplerIndex;
-   inst->sampler_array_size = 1;
-   inst->tex_target = TEXTURE_2D_INDEX;
-
-   prog->InputsRead |= VARYING_BIT_TEX0;
-   prog->SamplersUsed |= (1 << samplerIndex); /* mark sampler as used */
-   v->samplers_used |= (1 << samplerIndex);
-
-   /* KIL if -tmp0 < 0 # texel=0 -> keep / texel=0 -> discard */
-   src0.negate = NEGATE_XYZW;
-   if (st->bitmap.tex_format == PIPE_FORMAT_L8_UNORM)
-      src0.swizzle = SWIZZLE_XXXX;
-   inst = v->emit(NULL, TGSI_OPCODE_KILL_IF, undef_dst, src0);
-
-   /* Now copy the instructions from the original glsl_to_tgsi_visitor into the
-    * new visitor. */
-   foreach_in_list(glsl_to_tgsi_instruction, inst, &original->instructions) {
-      glsl_to_tgsi_instruction *newinst;
-      st_src_reg src_regs[3];
-
-      if (inst->dst.file == PROGRAM_OUTPUT)
-         prog->OutputsWritten |= BITFIELD64_BIT(inst->dst.index);
-
-      for (int i=0; i<3; i++) {
-         src_regs[i] = inst->src[i];
-         if (src_regs[i].file == PROGRAM_INPUT)
-            prog->InputsRead |= BITFIELD64_BIT(src_regs[i].index);
-      }
-
-      newinst = v->emit(NULL, inst->op, inst->dst, src_regs[0], src_regs[1], src_regs[2]);
-      newinst->tex_target = inst->tex_target;
-      newinst->sampler_array_size = inst->sampler_array_size;
-   }
-
-   /* Make modifications to fragment program info. */
-   prog->Parameters = _mesa_clone_parameter_list(original->prog->Parameters);
-   count_resources(v, prog);
-   fp->glsl_to_tgsi = v;
+   rename_temp_registers(num_renames, renames);
+   this->next_temp = new_index;
+   ralloc_free(renames);
+   ralloc_free(first_reads);
 }
 
 /* ------------------------- TGSI conversion stuff -------------------------- */
@@ -4149,16 +4349,21 @@ struct st_translate {
    unsigned temps_size;
    struct ureg_dst *temps;
 
-   struct ureg_dst arrays[MAX_ARRAYS];
+   struct ureg_dst *arrays;
+   unsigned num_temp_arrays;
    struct ureg_src *constants;
+   int num_constants;
    struct ureg_src *immediates;
+   int num_immediates;
    struct ureg_dst outputs[PIPE_MAX_SHADER_OUTPUTS];
    struct ureg_src inputs[PIPE_MAX_SHADER_INPUTS];
    struct ureg_dst address[3];
    struct ureg_src samplers[PIPE_MAX_SAMPLERS];
    struct ureg_src systemValues[SYSTEM_VALUE_MAX];
    struct tgsi_texture_offset tex_offsets[MAX_GLSL_TEXTURE_OFFSET];
-   unsigned array_sizes[MAX_ARRAYS];
+   unsigned *array_sizes;
+   struct array_decl *input_arrays;
+   struct array_decl *output_arrays;
 
    const GLuint *inputMapping;
    const GLuint *outputMapping;
@@ -4203,6 +4408,14 @@ const unsigned _mesa_sysval_to_semantic[SYSTEM_VALUE_MAX] = {
    TGSI_SEMANTIC_SAMPLEID,
    TGSI_SEMANTIC_SAMPLEPOS,
    TGSI_SEMANTIC_SAMPLEMASK,
+
+   /* Tessellation shaders
+    */
+   TGSI_SEMANTIC_TESSCOORD,
+   TGSI_SEMANTIC_VERTICESIN,
+   TGSI_SEMANTIC_PRIMID,
+   TGSI_SEMANTIC_TESSOUTER,
+   TGSI_SEMANTIC_TESSINNER,
 };
 
 /**
@@ -4217,7 +4430,7 @@ static unsigned *get_label(struct st_translate *t, unsigned branch_target)
 
    if (t->labels_count + 1 >= t->labels_size) {
       t->labels_size = 1 << (util_logbase2(t->labels_size) + 1);
-      t->labels = (struct label *)realloc(t->labels, 
+      t->labels = (struct label *)realloc(t->labels,
                                           t->labels_size * sizeof(struct label));
       if (t->labels == NULL) {
          static unsigned dummy;
@@ -4265,6 +4478,8 @@ emit_immediate(struct st_translate *t,
    {
    case GL_FLOAT:
       return ureg_DECL_immediate(ureg, &values[0].f, size);
+   case GL_DOUBLE:
+      return ureg_DECL_immediate_f64(ureg, (double *)&values[0].f, size);
    case GL_INT:
       return ureg_DECL_immediate_int(ureg, &values[0].i, size);
    case GL_UNSIGNED_INT:
@@ -4280,9 +4495,8 @@ emit_immediate(struct st_translate *t,
  * Map a glsl_to_tgsi dst register to a TGSI ureg_dst register.
  */
 static struct ureg_dst
-dst_register(struct st_translate *t,
-             gl_register_file file,
-             GLuint index)
+dst_register(struct st_translate *t, gl_register_file file, unsigned index,
+             unsigned array_id)
 {
    unsigned array;
 
@@ -4313,7 +4527,7 @@ dst_register(struct st_translate *t,
    case PROGRAM_ARRAY:
       array = index >> 16;
 
-      assert(array < Elements(t->arrays));
+      assert(array < t->num_temp_arrays);
 
       if (ureg_dst_is_undef(t->arrays[array]))
          t->arrays[array] = ureg_DECL_array_temporary(
@@ -4323,16 +4537,28 @@ dst_register(struct st_translate *t,
                                    (int)(index & 0xFFFF) - 0x8000);
 
    case PROGRAM_OUTPUT:
-      if (t->procType == TGSI_PROCESSOR_VERTEX)
-         assert(index < VARYING_SLOT_MAX);
-      else if (t->procType == TGSI_PROCESSOR_FRAGMENT)
-         assert(index < FRAG_RESULT_MAX);
-      else
-         assert(index < VARYING_SLOT_MAX);
+      if (!array_id) {
+         if (t->procType == TGSI_PROCESSOR_FRAGMENT)
+            assert(index < FRAG_RESULT_MAX);
+         else if (t->procType == TGSI_PROCESSOR_TESS_CTRL ||
+                  t->procType == TGSI_PROCESSOR_TESS_EVAL)
+            assert(index < VARYING_SLOT_TESS_MAX);
+         else
+            assert(index < VARYING_SLOT_MAX);
 
-      assert(t->outputMapping[index] < Elements(t->outputs));
+         assert(t->outputMapping[index] < ARRAY_SIZE(t->outputs));
+         assert(t->outputs[t->outputMapping[index]].File != TGSI_FILE_NULL);
+         return t->outputs[t->outputMapping[index]];
+      }
+      else {
+         struct array_decl *decl = &t->output_arrays[array_id-1];
+         unsigned mesa_index = decl->mesa_index;
+         int slot = t->outputMapping[mesa_index];
 
-      return t->outputs[t->outputMapping[index]];
+         assert(slot != -1 && t->outputs[slot].File == TGSI_FILE_OUTPUT);
+         assert(t->outputs[slot].ArrayID == array_id);
+         return ureg_dst_array_offset(t->outputs[slot], index - mesa_index);
+      }
 
    case PROGRAM_ADDRESS:
       return t->address[index];
@@ -4347,44 +4573,61 @@ dst_register(struct st_translate *t,
  * Map a glsl_to_tgsi src register to a TGSI ureg_src register.
  */
 static struct ureg_src
-src_register(struct st_translate *t, const struct st_src_reg *reg)
+src_register(struct st_translate *t, const st_src_reg *reg)
 {
+   int index = reg->index;
+   int double_reg2 = reg->double_reg2 ? 1 : 0;
+
    switch(reg->file) {
    case PROGRAM_UNDEFINED:
-      return ureg_src_undef();
+      return ureg_imm4f(t->ureg, 0, 0, 0, 0);
 
    case PROGRAM_TEMPORARY:
    case PROGRAM_ARRAY:
-      return ureg_src(dst_register(t, reg->file, reg->index));
+   case PROGRAM_OUTPUT:
+      return ureg_src(dst_register(t, reg->file, reg->index, reg->array_id));
 
    case PROGRAM_UNIFORM:
       assert(reg->index >= 0);
-      return t->constants[reg->index];
+      return reg->index < t->num_constants ?
+               t->constants[reg->index] : ureg_imm4f(t->ureg, 0, 0, 0, 0);
    case PROGRAM_STATE_VAR:
    case PROGRAM_CONSTANT:       /* ie, immediate */
       if (reg->has_index2)
          return ureg_src_register(TGSI_FILE_CONSTANT, reg->index);
-      else if (reg->index < 0)
-         return ureg_DECL_constant(t->ureg, 0);
       else
-         return t->constants[reg->index];
+         return reg->index >= 0 && reg->index < t->num_constants ?
+                  t->constants[reg->index] : ureg_imm4f(t->ureg, 0, 0, 0, 0);
 
    case PROGRAM_IMMEDIATE:
+      assert(reg->index >= 0 && reg->index < t->num_immediates);
       return t->immediates[reg->index];
 
    case PROGRAM_INPUT:
-      assert(t->inputMapping[reg->index] < Elements(t->inputs));
-      return t->inputs[t->inputMapping[reg->index]];
+      /* GLSL inputs are 64-bit containers, so we have to
+       * map back to the original index and add the offset after
+       * mapping. */
+      index -= double_reg2;
+      if (!reg->array_id) {
+         assert(t->inputMapping[index] < ARRAY_SIZE(t->inputs));
+         assert(t->inputs[t->inputMapping[index]].File != TGSI_FILE_NULL);
+         return t->inputs[t->inputMapping[index]];
+      }
+      else {
+         struct array_decl *decl = &t->input_arrays[reg->array_id-1];
+         unsigned mesa_index = decl->mesa_index;
+         int slot = t->inputMapping[mesa_index];
 
-   case PROGRAM_OUTPUT:
-      assert(t->outputMapping[reg->index] < Elements(t->outputs));
-      return ureg_src(t->outputs[t->outputMapping[reg->index]]); /* not needed? */
+         assert(slot != -1 && t->inputs[slot].File == TGSI_FILE_INPUT);
+         assert(t->inputs[slot].ArrayID == reg->array_id);
+         return ureg_src_array_offset(t->inputs[slot], index - mesa_index);
+      }
 
    case PROGRAM_ADDRESS:
       return ureg_src(t->address[reg->index]);
 
    case PROGRAM_SYSTEM_VALUE:
-      assert(reg->index < (int) Elements(t->systemValues));
+      assert(reg->index < (int) ARRAY_SIZE(t->systemValues));
       return t->systemValues[reg->index];
 
    default:
@@ -4399,44 +4642,32 @@ src_register(struct st_translate *t, const struct st_src_reg *reg)
 static struct ureg_dst
 translate_dst(struct st_translate *t,
               const st_dst_reg *dst_reg,
-              bool saturate, bool clamp_color)
+              bool saturate)
 {
-   struct ureg_dst dst = dst_register(t, 
-                                      dst_reg->file,
-                                      dst_reg->index);
+   struct ureg_dst dst = dst_register(t, dst_reg->file, dst_reg->index,
+                                      dst_reg->array_id);
+
+   if (dst.File == TGSI_FILE_NULL)
+      return dst;
 
    dst = ureg_writemask(dst, dst_reg->writemask);
-   
+
    if (saturate)
       dst = ureg_saturate(dst);
-   else if (clamp_color && dst_reg->file == PROGRAM_OUTPUT) {
-      /* Clamp colors for ARB_color_buffer_float. */
-      switch (t->procType) {
-      case TGSI_PROCESSOR_VERTEX:
-         /* This can only occur with a compatibility profile, which doesn't
-          * support geometry shaders. */
-         if (dst_reg->index == VARYING_SLOT_COL0 ||
-             dst_reg->index == VARYING_SLOT_COL1 ||
-             dst_reg->index == VARYING_SLOT_BFC0 ||
-             dst_reg->index == VARYING_SLOT_BFC1) {
-            dst = ureg_saturate(dst);
-         }
-         break;
-
-      case TGSI_PROCESSOR_FRAGMENT:
-         if (dst_reg->index == FRAG_RESULT_COLOR ||
-             dst_reg->index >= FRAG_RESULT_DATA0) {
-            dst = ureg_saturate(dst);
-         }
-         break;
-      }
-   }
 
    if (dst_reg->reladdr != NULL) {
       assert(dst_reg->file != PROGRAM_TEMPORARY);
       dst = ureg_dst_indirect(dst, ureg_src(t->address[0]));
    }
 
+   if (dst_reg->has_index2) {
+      if (dst_reg->reladdr2)
+         dst = ureg_dst_dimension_indirect(dst, ureg_src(t->address[1]),
+                                           dst_reg->index2D);
+      else
+         dst = ureg_dst_dimension(dst, dst_reg->index2D);
+   }
+
    return dst;
 }
 
@@ -4487,6 +4718,7 @@ translate_tex_offset(struct st_translate *t,
 
    switch (in_offset->file) {
    case PROGRAM_IMMEDIATE:
+      assert(in_offset->index >= 0 && in_offset->index < t->num_immediates);
       imm_src = t->immediates[in_offset->index];
 
       offset.File = imm_src.File;
@@ -4509,7 +4741,7 @@ translate_tex_offset(struct st_translate *t,
       array = in_offset->index >> 16;
 
       assert(array >= 0);
-      assert(array < (int) Elements(t->arrays));
+      assert(array < (int)t->num_temp_arrays);
 
       dst = t->arrays[array];
       offset.File = dst.File;
@@ -4527,12 +4759,11 @@ translate_tex_offset(struct st_translate *t,
 
 static void
 compile_tgsi_instruction(struct st_translate *t,
-                         const glsl_to_tgsi_instruction *inst,
-                         bool clamp_dst_color_output)
+                         const glsl_to_tgsi_instruction *inst)
 {
    struct ureg_program *ureg = t->ureg;
    GLuint i;
-   struct ureg_dst dst[1];
+   struct ureg_dst dst[2];
    struct ureg_src src[4];
    struct tgsi_texture_offset texoffsets[MAX_GLSL_TEXTURE_OFFSET];
 
@@ -4540,19 +4771,16 @@ compile_tgsi_instruction(struct st_translate *t,
    unsigned num_src;
    unsigned tex_target;
 
-   num_dst = num_inst_dst_regs(inst->op);
-   num_src = num_inst_src_regs(inst->op);
+   num_dst = num_inst_dst_regs(inst);
+   num_src = num_inst_src_regs(inst);
 
-   if (num_dst) 
-      dst[0] = translate_dst(t, 
-                             &inst->dst,
-                             inst->saturate,
-                             clamp_dst_color_output);
+   for (i = 0; i < num_dst; i++)
+      dst[i] = translate_dst(t,
+                             &inst->dst[i],
+                             inst->saturate);
 
-   for (i = 0; i < num_src; i++) {
-      assert(inst->src[i].file != PROGRAM_UNDEFINED);
+   for (i = 0; i < num_src; i++)
       src[i] = translate_src(t, &inst->src[i]);
-   }
 
    switch(inst->op) {
    case TGSI_OPCODE_BGNLOOP:
@@ -4565,7 +4793,7 @@ compile_tgsi_instruction(struct st_translate *t,
       ureg_label_insn(ureg,
                       inst->op,
                       src, num_src,
-                      get_label(t, 
+                      get_label(t,
                                 inst->op == TGSI_OPCODE_CAL ? inst->function->sig_id : 0));
       return;
 
@@ -4575,6 +4803,7 @@ compile_tgsi_instruction(struct st_translate *t,
    case TGSI_OPCODE_TXL:
    case TGSI_OPCODE_TXP:
    case TGSI_OPCODE_TXQ:
+   case TGSI_OPCODE_TXQS:
    case TGSI_OPCODE_TXF:
    case TGSI_OPCODE_TEX2:
    case TGSI_OPCODE_TXB2:
@@ -4621,28 +4850,19 @@ compile_tgsi_instruction(struct st_translate *t,
  */
 static void
 emit_wpos_adjustment( struct st_translate *t,
-                      const struct gl_program *program,
+                      int wpos_transform_const,
                       boolean invert,
                       GLfloat adjX, GLfloat adjY[2])
 {
    struct ureg_program *ureg = t->ureg;
 
+   assert(wpos_transform_const >= 0);
+
    /* Fragment program uses fragment position input.
     * Need to replace instances of INPUT[WPOS] with temp T
-    * where T = INPUT[WPOS] by y is inverted.
+    * where T = INPUT[WPOS] is inverted by Y.
     */
-   static const gl_state_index wposTransformState[STATE_LENGTH]
-      = { STATE_INTERNAL, STATE_FB_WPOS_Y_TRANSFORM, 
-          (gl_state_index)0, (gl_state_index)0, (gl_state_index)0 };
-   
-   /* XXX: note we are modifying the incoming shader here!  Need to
-    * do this before emitting the constant decls below, or this
-    * will be missed:
-    */
-   unsigned wposTransConst = _mesa_add_state_reference(program->Parameters,
-                                                       wposTransformState);
-
-   struct ureg_src wpostrans = ureg_DECL_constant( ureg, wposTransConst );
+   struct ureg_src wpostrans = ureg_DECL_constant(ureg, wpos_transform_const);
    struct ureg_dst wpos_temp = ureg_DECL_temporary( ureg );
    struct ureg_src wpos_input = t->inputs[t->inputMapping[VARYING_SLOT_POS]];
 
@@ -4706,7 +4926,8 @@ static void
 emit_wpos(struct st_context *st,
           struct st_translate *t,
           const struct gl_program *program,
-          struct ureg_program *ureg)
+          struct ureg_program *ureg,
+          int wpos_transform_const)
 {
    const struct gl_fragment_program *fp =
       (const struct gl_fragment_program *) program;
@@ -4768,7 +4989,7 @@ emit_wpos(struct st_context *st,
       else
          assert(0);
    }
-   
+
    if (fp->PixelCenterInteger) {
       /* Fragment shader wants pixel center integer */
       if (pscreen->get_param(pscreen, PIPE_CAP_TGSI_FS_COORD_PIXEL_CENTER_INTEGER)) {
@@ -4803,7 +5024,7 @@ emit_wpos(struct st_context *st,
 
    /* we invert after adjustment so that we avoid the MOV to temporary,
     * and reuse the adjustment ADD instead */
-   emit_wpos_adjustment(t, program, invert, adjX, adjY);
+   emit_wpos_adjustment(t, wpos_transform_const, invert, adjX, adjY);
 }
 
 /**
@@ -4831,14 +5052,23 @@ emit_face_var(struct gl_context *ctx, struct st_translate *t)
    t->inputs[t->inputMapping[VARYING_SLOT_FACE]] = ureg_src(face_temp);
 }
 
-static void
-emit_edgeflags(struct st_translate *t)
+static bool
+find_array(unsigned attr, struct array_decl *arrays, unsigned count,
+           unsigned *array_id, unsigned *array_size)
 {
-   struct ureg_program *ureg = t->ureg;
-   struct ureg_dst edge_dst = t->outputs[t->outputMapping[VARYING_SLOT_EDGE]];
-   struct ureg_src edge_src = t->inputs[t->inputMapping[VERT_ATTRIB_EDGEFLAG]];
+   unsigned i;
 
-   ureg_MOV(ureg, edge_dst, edge_src);
+   for (i = 0; i < count; i++) {
+      struct array_decl *decl = &arrays[i];
+
+      if (attr == decl->mesa_index) {
+         *array_id = decl->array_id;
+         *array_size = decl->array_size;
+         assert(*array_size);
+         return true;
+      }
+   }
+   return false;
 }
 
 /**
@@ -4870,23 +5100,23 @@ st_translate_program(
    const struct gl_program *proginfo,
    GLuint numInputs,
    const GLuint inputMapping[],
+   const GLuint inputSlotToAttr[],
    const ubyte inputSemanticName[],
    const ubyte inputSemanticIndex[],
    const GLuint interpMode[],
    const GLuint interpLocation[],
    GLuint numOutputs,
    const GLuint outputMapping[],
+   const GLuint outputSlotToAttr[],
    const ubyte outputSemanticName[],
-   const ubyte outputSemanticIndex[],
-   boolean passthrough_edgeflags,
-   boolean clamp_color)
+   const ubyte outputSemanticIndex[])
 {
    struct st_translate *t;
    unsigned i;
    enum pipe_error ret = PIPE_OK;
 
-   assert(numInputs <= Elements(t->inputs));
-   assert(numOutputs <= Elements(t->outputs));
+   assert(numInputs <= ARRAY_SIZE(t->inputs));
+   assert(numOutputs <= ARRAY_SIZE(t->outputs));
 
    assert(_mesa_sysval_to_semantic[SYSTEM_VALUE_FRONT_FACE] ==
           TGSI_SEMANTIC_FACE);
@@ -4906,6 +5136,8 @@ st_translate_program(
           TGSI_SEMANTIC_VERTEXID_NOBASE);
    assert(_mesa_sysval_to_semantic[SYSTEM_VALUE_BASE_VERTEX] ==
           TGSI_SEMANTIC_BASEVERTEX);
+   assert(_mesa_sysval_to_semantic[SYSTEM_VALUE_TESS_COORD] ==
+          TGSI_SEMANTIC_TESSCOORD);
 
    t = CALLOC_STRUCT(st_translate);
    if (!t) {
@@ -4913,47 +5145,114 @@ st_translate_program(
       goto out;
    }
 
-   memset(t, 0, sizeof *t);
-
    t->procType = procType;
    t->inputMapping = inputMapping;
    t->outputMapping = outputMapping;
    t->ureg = ureg;
+   t->num_temp_arrays = program->next_array;
+   if (t->num_temp_arrays)
+      t->arrays = (struct ureg_dst*)
+                  calloc(1, sizeof(t->arrays[0]) * t->num_temp_arrays);
 
-   if (program->shader_program) {
-      for (i = 0; i < program->shader_program->NumUserUniformStorage; i++) {
-         struct gl_uniform_storage *const storage =
-               &program->shader_program->UniformStorage[i];
-
-         _mesa_uniform_detach_all_driver_storage(storage);
+   /*
+    * Declare input attributes.
+    */
+   switch (procType) {
+   case TGSI_PROCESSOR_FRAGMENT:
+      for (i = 0; i < numInputs; i++) {
+         unsigned array_id = 0;
+         unsigned array_size;
+
+         if (find_array(inputSlotToAttr[i], program->input_arrays,
+                        program->num_input_arrays, &array_id, &array_size)) {
+            /* We've found an array. Declare it so. */
+            t->inputs[i] = ureg_DECL_fs_input_cyl_centroid(ureg,
+                              inputSemanticName[i], inputSemanticIndex[i],
+                              interpMode[i], 0, interpLocation[i],
+                              array_id, array_size);
+            i += array_size - 1;
+         }
+         else {
+            t->inputs[i] = ureg_DECL_fs_input_cyl_centroid(ureg,
+                              inputSemanticName[i], inputSemanticIndex[i],
+                              interpMode[i], 0, interpLocation[i], 0, 1);
+         }
       }
+      break;
+   case TGSI_PROCESSOR_GEOMETRY:
+   case TGSI_PROCESSOR_TESS_EVAL:
+   case TGSI_PROCESSOR_TESS_CTRL:
+      for (i = 0; i < numInputs; i++) {
+         unsigned array_id = 0;
+         unsigned array_size;
+
+         if (find_array(inputSlotToAttr[i], program->input_arrays,
+                        program->num_input_arrays, &array_id, &array_size)) {
+            /* We've found an array. Declare it so. */
+            t->inputs[i] = ureg_DECL_input(ureg, inputSemanticName[i],
+                                           inputSemanticIndex[i],
+                                           array_id, array_size);
+            i += array_size - 1;
+         }
+         else {
+            t->inputs[i] = ureg_DECL_input(ureg, inputSemanticName[i],
+                                           inputSemanticIndex[i], 0, 1);
+         }
+      }
+      break;
+   case TGSI_PROCESSOR_VERTEX:
+      for (i = 0; i < numInputs; i++) {
+         t->inputs[i] = ureg_DECL_vs_input(ureg, i);
+      }
+      break;
+   default:
+      assert(0);
    }
 
    /*
-    * Declare input attributes.
+    * Declare output attributes.
     */
-   if (procType == TGSI_PROCESSOR_FRAGMENT) {
-      for (i = 0; i < numInputs; i++) {
-         t->inputs[i] = ureg_DECL_fs_input_cyl_centroid(ureg,
-                                                        inputSemanticName[i],
-                                                        inputSemanticIndex[i],
-                                                        interpMode[i], 0,
-                                                        interpLocation[i]);
+   switch (procType) {
+   case TGSI_PROCESSOR_FRAGMENT:
+      break;
+   case TGSI_PROCESSOR_GEOMETRY:
+   case TGSI_PROCESSOR_TESS_EVAL:
+   case TGSI_PROCESSOR_TESS_CTRL:
+   case TGSI_PROCESSOR_VERTEX:
+      for (i = 0; i < numOutputs; i++) {
+         unsigned array_id = 0;
+         unsigned array_size;
+
+         if (find_array(outputSlotToAttr[i], program->output_arrays,
+                        program->num_output_arrays, &array_id, &array_size)) {
+            /* We've found an array. Declare it so. */
+            t->outputs[i] = ureg_DECL_output_array(ureg,
+                                                   outputSemanticName[i],
+                                                   outputSemanticIndex[i],
+                                                   array_id, array_size);
+            i += array_size - 1;
+         }
+         else {
+            t->outputs[i] = ureg_DECL_output(ureg,
+                                             outputSemanticName[i],
+                                             outputSemanticIndex[i]);
+         }
       }
+      break;
+   default:
+      assert(0);
+   }
 
+   if (procType == TGSI_PROCESSOR_FRAGMENT) {
       if (proginfo->InputsRead & VARYING_BIT_POS) {
-         /* Must do this after setting up t->inputs, and before
-          * emitting constant references, below:
-          */
-          emit_wpos(st_context(ctx), t, proginfo, ureg);
+          /* Must do this after setting up t->inputs. */
+          emit_wpos(st_context(ctx), t, proginfo, ureg,
+                    program->wpos_transform_const);
       }
 
       if (proginfo->InputsRead & VARYING_BIT_FACE)
          emit_face_var(ctx, t);
 
-      /*
-       * Declare output attributes.
-       */
       for (i = 0; i < numOutputs; i++) {
          switch (outputSemanticName[i]) {
          case TGSI_SEMANTIC_POSITION:
@@ -4989,41 +5288,16 @@ st_translate_program(
          }
       }
    }
-   else if (procType == TGSI_PROCESSOR_GEOMETRY) {
-      for (i = 0; i < numInputs; i++) {
-         t->inputs[i] = ureg_DECL_gs_input(ureg,
-                                           i,
-                                           inputSemanticName[i],
-                                           inputSemanticIndex[i]);
-      }
-
-      for (i = 0; i < numOutputs; i++) {
-         t->outputs[i] = ureg_DECL_output(ureg,
-                                          outputSemanticName[i],
-                                          outputSemanticIndex[i]);
-      }
-   }
-   else {
-      assert(procType == TGSI_PROCESSOR_VERTEX);
-
-      for (i = 0; i < numInputs; i++) {
-         t->inputs[i] = ureg_DECL_vs_input(ureg, i);
-      }
-
+   else if (procType == TGSI_PROCESSOR_VERTEX) {
       for (i = 0; i < numOutputs; i++) {
-         t->outputs[i] = ureg_DECL_output(ureg,
-                                          outputSemanticName[i],
-                                          outputSemanticIndex[i]);
          if (outputSemanticName[i] == TGSI_SEMANTIC_FOG) {
             /* force register to contain a fog coordinate in the form (F, 0, 0, 1). */
             ureg_MOV(ureg,
                      ureg_writemask(t->outputs[i], TGSI_WRITEMASK_YZW),
                      ureg_imm4f(ureg, 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f));
             t->outputs[i] = ureg_writemask(t->outputs[i], TGSI_WRITEMASK_X);
-        }
+         }
       }
-      if (passthrough_edgeflags)
-         emit_edgeflags(t);
    }
 
    /* Declare address register.
@@ -5056,6 +5330,7 @@ st_translate_program(
                struct pipe_screen *pscreen = st->pipe->screen;
                assert(procType == TGSI_PROCESSOR_VERTEX);
                assert(pscreen->get_shader_param(pscreen, PIPE_SHADER_VERTEX, PIPE_SHADER_CAP_INTEGERS));
+               (void) pscreen;
                if (!ctx->Const.NativeIntegers) {
                   struct ureg_dst temp = ureg_DECL_local_temporary(t->ureg);
                   ureg_U2F( t->ureg, ureg_writemask(temp, TGSI_WRITEMASK_X), t->systemValues[i]);
@@ -5068,11 +5343,11 @@ st_translate_program(
       }
    }
 
-   /* Copy over array sizes
-    */
-   memcpy(t->array_sizes, program->array_sizes, sizeof(unsigned) * program->next_array);
+   t->array_sizes = program->array_sizes;
+   t->input_arrays = program->input_arrays;
+   t->output_arrays = program->output_arrays;
 
-   /* Emit constants and uniforms.  TGSI uses a single index space for these, 
+   /* Emit constants and uniforms.  TGSI uses a single index space for these,
     * so we put all the translated regs in t->constants.
     */
    if (proginfo->Parameters) {
@@ -5082,6 +5357,7 @@ st_translate_program(
          ret = PIPE_ERROR_OUT_OF_MEMORY;
          goto out;
       }
+      t->num_constants = proginfo->Parameters->NumParameters;
 
       for (i = 0; i < proginfo->Parameters->NumParameters; i++) {
          switch (proginfo->Parameters->Parameters[i].Type) {
@@ -5115,7 +5391,7 @@ st_translate_program(
       unsigned num_ubos = program->shader->NumUniformBlocks;
 
       for (i = 0; i < num_ubos; i++) {
-         unsigned size = program->shader->UniformBlocks[i].UniformBufferSize;
+         unsigned size = program->shader->UniformBlocks[i]->UniformBufferSize;
          unsigned num_const_vecs = (size + 15) / 16;
          unsigned first, last;
          assert(num_const_vecs > 0);
@@ -5124,7 +5400,7 @@ st_translate_program(
          ureg_DECL_constant2D(t->ureg, first, last, i + 1);
       }
    }
-   
+
    /* Emit immediate values.
     */
    t->immediates = (struct ureg_src *)
@@ -5133,17 +5409,38 @@ st_translate_program(
       ret = PIPE_ERROR_OUT_OF_MEMORY;
       goto out;
    }
+   t->num_immediates = program->num_immediates;
+
    i = 0;
    foreach_in_list(immediate_storage, imm, &program->immediates) {
       assert(i < program->num_immediates);
-      t->immediates[i++] = emit_immediate(t, imm->values, imm->type, imm->size);
+      t->immediates[i++] = emit_immediate(t, imm->values, imm->type, imm->size32);
    }
    assert(i == program->num_immediates);
 
    /* texture samplers */
    for (i = 0; i < ctx->Const.Program[MESA_SHADER_FRAGMENT].MaxTextureImageUnits; i++) {
       if (program->samplers_used & (1 << i)) {
+         unsigned type;
+
          t->samplers[i] = ureg_DECL_sampler(ureg, i);
+
+         switch (program->sampler_types[i]) {
+         case GLSL_TYPE_INT:
+            type = TGSI_RETURN_TYPE_SINT;
+            break;
+         case GLSL_TYPE_UINT:
+            type = TGSI_RETURN_TYPE_UINT;
+            break;
+         case GLSL_TYPE_FLOAT:
+            type = TGSI_RETURN_TYPE_FLOAT;
+            break;
+         default:
+            unreachable("not reached");
+         }
+
+         ureg_DECL_sampler_view( ureg, i, program->sampler_targets[i],
+                                 type, type, type, type );
       }
    }
 
@@ -5151,7 +5448,7 @@ st_translate_program(
     */
    foreach_in_list(glsl_to_tgsi_instruction, inst, &program->instructions) {
       set_insn_start(t, ureg_get_instruction_number(ureg));
-      compile_tgsi_instruction(t, inst, clamp_color);
+      compile_tgsi_instruction(t, inst);
    }
 
    /* Fix up all emitted labels:
@@ -5161,33 +5458,22 @@ st_translate_program(
                        t->insn[t->labels[i].branch_target]);
    }
 
-   if (program->shader_program) {
-      /* This has to be done last.  Any operation the can cause
-       * prog->ParameterValues to get reallocated (e.g., anything that adds a
-       * program constant) has to happen before creating this linkage.
-       */
-      for (unsigned i = 0; i < MESA_SHADER_STAGES; i++) {
-         if (program->shader_program->_LinkedShaders[i] == NULL)
-            continue;
-
-         _mesa_associate_uniform_storage(ctx, program->shader_program,
-               program->shader_program->_LinkedShaders[i]->Program->Parameters);
-      }
-   }
-
 out:
    if (t) {
+      free(t->arrays);
       free(t->temps);
       free(t->insn);
       free(t->labels);
       free(t->constants);
+      t->num_constants = 0;
       free(t->immediates);
+      t->num_immediates = 0;
 
       if (t->error) {
-         debug_printf("%s: translate error flag set\n", __FUNCTION__);
+         debug_printf("%s: translate error flag set\n", __func__);
       }
 
-      free(t);
+      FREE(t);
    }
 
    return ret;
@@ -5195,27 +5481,8 @@ out:
 /* ----------------------------- End TGSI code ------------------------------ */
 
 
-static unsigned
-shader_stage_to_ptarget(gl_shader_stage stage)
-{
-   switch (stage) {
-   case MESA_SHADER_VERTEX:
-      return PIPE_SHADER_VERTEX;
-   case MESA_SHADER_FRAGMENT:
-      return PIPE_SHADER_FRAGMENT;
-   case MESA_SHADER_GEOMETRY:
-      return PIPE_SHADER_GEOMETRY;
-   case MESA_SHADER_COMPUTE:
-      return PIPE_SHADER_COMPUTE;
-   }
-
-   assert(!"should not be reached");
-   return PIPE_SHADER_VERTEX;
-}
-
-
 /**
- * Convert a shader's GLSL IR into a Mesa gl_program, although without 
+ * Convert a shader's GLSL IR into a Mesa gl_program, although without
  * generating Mesa IR.
  */
 static struct gl_program *
@@ -5230,7 +5497,7 @@ get_mesa_program(struct gl_context *ctx,
    struct gl_shader_compiler_options *options =
          &ctx->Const.ShaderCompilerOptions[_mesa_shader_enum_to_shader_stage(shader->Type)];
    struct pipe_screen *pscreen = ctx->st->pipe->screen;
-   unsigned ptarget = shader_stage_to_ptarget(shader->Stage);
+   unsigned ptarget = st_shader_stage_to_ptarget(shader->Stage);
 
    validate_ir_tree(shader->ir);
 
@@ -5249,13 +5516,15 @@ get_mesa_program(struct gl_context *ctx,
 
    v->have_sqrt = pscreen->get_shader_param(pscreen, ptarget,
                                             PIPE_SHADER_CAP_TGSI_SQRT_SUPPORTED);
+   v->have_fma = pscreen->get_shader_param(pscreen, ptarget,
+                                           PIPE_SHADER_CAP_TGSI_FMA_SUPPORTED);
 
    _mesa_copy_linked_program_data(shader->Stage, shader_program, prog);
    _mesa_generate_parameters_list_for_uniforms(shader_program, shader,
-                                              prog->Parameters);
+                                               prog->Parameters);
 
    /* Remove reads from output registers. */
-   lower_output_reads(shader->ir);
+   lower_output_reads(shader->Stage, shader->ir);
 
    /* Emit intermediate IR for main(). */
    visit_exec_list(shader->ir, v);
@@ -5268,7 +5537,7 @@ get_mesa_program(struct gl_context *ctx,
          if (!entry->bgn_inst) {
             v->current_function = entry;
 
-            entry->bgn_inst = v->emit(NULL, TGSI_OPCODE_BGNSUB);
+            entry->bgn_inst = v->emit_asm(NULL, TGSI_OPCODE_BGNSUB);
             entry->bgn_inst->function = entry;
 
             visit_exec_list(&entry->sig->body, v);
@@ -5276,10 +5545,10 @@ get_mesa_program(struct gl_context *ctx,
             glsl_to_tgsi_instruction *last;
             last = (glsl_to_tgsi_instruction *)v->instructions.get_tail();
             if (last->op != TGSI_OPCODE_RET)
-               v->emit(NULL, TGSI_OPCODE_RET);
+               v->emit_asm(NULL, TGSI_OPCODE_RET);
 
             glsl_to_tgsi_instruction *end;
-            end = v->emit(NULL, TGSI_OPCODE_ENDSUB);
+            end = v->emit_asm(NULL, TGSI_OPCODE_ENDSUB);
             end->function = entry;
 
             progress = GL_TRUE;
@@ -5288,62 +5557,100 @@ get_mesa_program(struct gl_context *ctx,
    } while (progress);
 
 #if 0
-   /* Print out some information (for debugging purposes) used by the 
+   /* Print out some information (for debugging purposes) used by the
     * optimization passes. */
-   for (i=0; i < v->next_temp; i++) {
-      int fr = v->get_first_temp_read(i);
-      int fw = v->get_first_temp_write(i);
-      int lr = v->get_last_temp_read(i);
-      int lw = v->get_last_temp_write(i);
-      
-      printf("Temp %d: FR=%3d FW=%3d LR=%3d LW=%3d\n", i, fr, fw, lr, lw);
-      assert(fw <= fr);
+   {
+      int i;
+      int *first_writes = rzalloc_array(v->mem_ctx, int, v->next_temp);
+      int *first_reads = rzalloc_array(v->mem_ctx, int, v->next_temp);
+      int *last_writes = rzalloc_array(v->mem_ctx, int, v->next_temp);
+      int *last_reads = rzalloc_array(v->mem_ctx, int, v->next_temp);
+
+      for (i = 0; i < v->next_temp; i++) {
+         first_writes[i] = -1;
+         first_reads[i] = -1;
+         last_writes[i] = -1;
+         last_reads[i] = -1;
+      }
+      v->get_first_temp_read(first_reads);
+      v->get_last_temp_read_first_temp_write(last_reads, first_writes);
+      v->get_last_temp_write(last_writes);
+      for (i = 0; i < v->next_temp; i++)
+         printf("Temp %d: FR=%3d FW=%3d LR=%3d LW=%3d\n", i, first_reads[i],
+                first_writes[i],
+                last_reads[i],
+                last_writes[i]);
+      ralloc_free(first_writes);
+      ralloc_free(first_reads);
+      ralloc_free(last_writes);
+      ralloc_free(last_reads);
    }
 #endif
 
    /* Perform optimizations on the instructions in the glsl_to_tgsi_visitor. */
    v->simplify_cmp();
-   v->copy_propagate();
+
+   if (shader->Type != GL_TESS_CONTROL_SHADER &&
+       shader->Type != GL_TESS_EVALUATION_SHADER)
+      v->copy_propagate();
+
    while (v->eliminate_dead_code());
 
+   v->merge_two_dsts();
    v->merge_registers();
    v->renumber_registers();
-   
+
    /* Write the END instruction. */
-   v->emit(NULL, TGSI_OPCODE_END);
+   v->emit_asm(NULL, TGSI_OPCODE_END);
 
    if (ctx->_Shader->Flags & GLSL_DUMP) {
-      printf("\n");
-      printf("GLSL IR for linked %s program %d:\n",
+      _mesa_log("\n");
+      _mesa_log("GLSL IR for linked %s program %d:\n",
              _mesa_shader_stage_to_string(shader->Stage),
              shader_program->Name);
-      _mesa_print_ir(stdout, shader->ir, NULL);
-      printf("\n");
-      printf("\n");
-      fflush(stdout);
+      _mesa_print_ir(_mesa_get_log_file(), shader->ir, NULL);
+      _mesa_log("\n\n");
    }
 
    prog->Instructions = NULL;
    prog->NumInstructions = 0;
 
    do_set_program_inouts(shader->ir, prog, shader->Stage);
+   shrink_array_declarations(v->input_arrays, v->num_input_arrays,
+                             prog->InputsRead, prog->PatchInputsRead);
+   shrink_array_declarations(v->output_arrays, v->num_output_arrays,
+                             prog->OutputsWritten, prog->PatchOutputsWritten);
    count_resources(v, prog);
 
+   /* This must be done before the uniform storage is associated. */
+   if (shader->Type == GL_FRAGMENT_SHADER &&
+       prog->InputsRead & VARYING_BIT_POS){
+      static const gl_state_index wposTransformState[STATE_LENGTH] = {
+         STATE_INTERNAL, STATE_FB_WPOS_Y_TRANSFORM
+      };
+
+      v->wpos_transform_const = _mesa_add_state_reference(prog->Parameters,
+                                                          wposTransformState);
+   }
+
    _mesa_reference_program(ctx, &shader->Program, prog);
-   
+
    /* This has to be done last.  Any operation the can cause
     * prog->ParameterValues to get reallocated (e.g., anything that adds a
     * program constant) has to happen before creating this linkage.
     */
    _mesa_associate_uniform_storage(ctx, shader_program, prog->Parameters);
    if (!shader_program->LinkStatus) {
+      free_glsl_to_tgsi_visitor(v);
       return NULL;
    }
 
    struct st_vertex_program *stvp;
    struct st_fragment_program *stfp;
    struct st_geometry_program *stgp;
-   
+   struct st_tessctrl_program *sttcp;
+   struct st_tesseval_program *sttep;
+
    switch (shader->Type) {
    case GL_VERTEX_SHADER:
       stvp = (struct st_vertex_program *)prog;
@@ -5357,6 +5664,14 @@ get_mesa_program(struct gl_context *ctx,
       stgp = (struct st_geometry_program *)prog;
       stgp->glsl_to_tgsi = v;
       break;
+   case GL_TESS_CONTROL_SHADER:
+      sttcp = (struct st_tessctrl_program *)prog;
+      sttcp->glsl_to_tgsi = v;
+      break;
+   case GL_TESS_EVALUATION_SHADER:
+      sttep = (struct st_tesseval_program *)prog;
+      sttep->glsl_to_tgsi = v;
+      break;
    default:
       assert(!"should not be reached");
       return NULL;
@@ -5367,10 +5682,75 @@ get_mesa_program(struct gl_context *ctx,
 
 extern "C" {
 
+static void
+st_dump_program_for_shader_db(struct gl_context *ctx,
+                              struct gl_shader_program *prog)
+{
+   /* Dump only successfully compiled and linked shaders to the specified
+    * file. This is for shader-db.
+    *
+    * These options allow some pre-processing of shaders while dumping,
+    * because some apps have ill-formed shaders.
+    */
+   const char *dump_filename = os_get_option("ST_DUMP_SHADERS");
+   const char *insert_directives = os_get_option("ST_DUMP_INSERT");
+
+   if (dump_filename && prog->Name != 0) {
+      FILE *f = fopen(dump_filename, "a");
+
+      if (f) {
+         for (unsigned i = 0; i < prog->NumShaders; i++) {
+            const struct gl_shader *sh = prog->Shaders[i];
+            const char *source;
+            bool skip_version = false;
+
+            if (!sh)
+               continue;
+
+            source = sh->Source;
+
+            /* This string mustn't be changed. shader-db uses it to find
+             * where the shader begins.
+             */
+            fprintf(f, "GLSL %s shader %d source for linked program %d:\n",
+                    _mesa_shader_stage_to_string(sh->Stage),
+                    i, prog->Name);
+
+            /* Dump the forced version if set. */
+            if (ctx->Const.ForceGLSLVersion) {
+               fprintf(f, "#version %i\n", ctx->Const.ForceGLSLVersion);
+               skip_version = true;
+            }
+
+            /* Insert directives (optional). */
+            if (insert_directives) {
+               if (!ctx->Const.ForceGLSLVersion && prog->Version)
+                  fprintf(f, "#version %i\n", prog->Version);
+               fprintf(f, "%s\n", insert_directives);
+               skip_version = true;
+            }
+
+            if (skip_version && strncmp(source, "#version ", 9) == 0) {
+               const char *next_line = strstr(source, "\n");
+
+               if (next_line)
+                  source = next_line + 1;
+               else
+                  continue;
+            }
+
+            fprintf(f, "%s", source);
+            fprintf(f, "\n");
+         }
+         fclose(f);
+      }
+   }
+}
+
 /**
  * Link a shader.
  * Called via ctx->Driver.LinkShader()
- * This actually involves converting GLSL IR into an intermediate TGSI-like IR 
+ * This actually involves converting GLSL IR into an intermediate TGSI-like IR
  * with code lowering and other optimizations.
  */
 GLboolean
@@ -5385,15 +5765,21 @@ st_link_shader(struct gl_context *ctx, struct gl_shader_program *prog)
 
       bool progress;
       exec_list *ir = prog->_LinkedShaders[i]->ir;
+      gl_shader_stage stage = _mesa_shader_enum_to_shader_stage(prog->_LinkedShaders[i]->Type);
       const struct gl_shader_compiler_options *options =
-            &ctx->Const.ShaderCompilerOptions[_mesa_shader_enum_to_shader_stage(prog->_LinkedShaders[i]->Type)];
+            &ctx->Const.ShaderCompilerOptions[stage];
+      unsigned ptarget = st_shader_stage_to_ptarget(stage);
+      bool have_dround = pscreen->get_shader_param(pscreen, ptarget,
+                                                   PIPE_SHADER_CAP_TGSI_DROUND_SUPPORTED);
+      bool have_dfrexp = pscreen->get_shader_param(pscreen, ptarget,
+                                                   PIPE_SHADER_CAP_TGSI_DFRACEXP_DLDEXP_SUPPORTED);
 
       /* If there are forms of indirect addressing that the driver
        * cannot handle, perform the lowering pass.
        */
       if (options->EmitNoIndirectInput || options->EmitNoIndirectOutput ||
           options->EmitNoIndirectTemp || options->EmitNoIndirectUniform) {
-         lower_variable_index_to_cond_assign(ir,
+         lower_variable_index_to_cond_assign(prog->_LinkedShaders[i]->Stage, ir,
                                              options->EmitNoIndirectInput,
                                              options->EmitNoIndirectOutput,
                                              options->EmitNoIndirectTemp,
@@ -5412,6 +5798,10 @@ st_link_shader(struct gl_context *ctx, struct gl_shader_program *prog)
                                LOWER_PACK_HALF_2x16 |
                                LOWER_UNPACK_HALF_2x16;
 
+         if (ctx->Extensions.ARB_gpu_shader5)
+            lower_inst |= LOWER_PACK_USE_BFI |
+                          LOWER_PACK_USE_BFE;
+
          lower_packing_builtins(ir, lower_inst);
       }
 
@@ -5419,13 +5809,15 @@ st_link_shader(struct gl_context *ctx, struct gl_shader_program *prog)
          lower_offset_arrays(ir);
       do_mat_op_to_vec(ir);
       lower_instructions(ir,
-                         MOD_TO_FRACT |
+                         MOD_TO_FLOOR |
                          DIV_TO_MUL_RCP |
                          EXP_TO_EXP2 |
                          LOG_TO_LOG2 |
                          LDEXP_TO_ARITH |
+                         (have_dfrexp ? 0 : DFREXP_DLDEXP_TO_ARITH) |
                          CARRY_TO_ARITH |
                          BORROW_TO_ARITH |
+                         (have_dround ? 0 : DOPS_TO_DFRAC) |
                          (options->EmitNoPow ? POW_TO_EXP2 : 0) |
                          (!ctx->Const.NativeIntegers ? INT_DIV_TO_MUL_RCP : 0) |
                          (options->EmitNoSat ? SAT_TO_CLAMP : 0));
@@ -5446,7 +5838,7 @@ st_link_shader(struct gl_context *ctx, struct gl_shader_program *prog)
 
          progress = do_common_optimization(ir, true, true, options,
                                            ctx->Const.NativeIntegers)
-          || progress;
+           || progress;
 
          progress = lower_if_to_cond_assign(ir, options->MaxIfDepth) || progress;
 
@@ -5464,13 +5856,13 @@ st_link_shader(struct gl_context *ctx, struct gl_shader_program *prog)
       linked_prog = get_mesa_program(ctx, prog, prog->_LinkedShaders[i]);
 
       if (linked_prog) {
-        _mesa_reference_program(ctx, &prog->_LinkedShaders[i]->Program,
-                                linked_prog);
+         _mesa_reference_program(ctx, &prog->_LinkedShaders[i]->Program,
+                                 linked_prog);
          if (!ctx->Driver.ProgramStringNotify(ctx,
                                               _mesa_shader_stage_to_program(i),
                                               linked_prog)) {
-           _mesa_reference_program(ctx, &prog->_LinkedShaders[i]->Program,
-                                   NULL);
+            _mesa_reference_program(ctx, &prog->_LinkedShaders[i]->Program,
+                                    NULL);
             _mesa_reference_program(ctx, &linked_prog, NULL);
             return GL_FALSE;
          }
@@ -5479,6 +5871,7 @@ st_link_shader(struct gl_context *ctx, struct gl_shader_program *prog)
       _mesa_reference_program(ctx, &linked_prog, NULL);
    }
 
+   st_dump_program_for_shader_db(ctx, prog);
    return GL_TRUE;
 }