Merge remote-tracking branch 'mesa-public/master' into vulkan
[mesa.git] / src / mesa / drivers / dri / i965 / brw_fs_visitor.cpp
index 34679cf74cd52b76b15dfe37c98d3feb9863f7d3..e82acd141f30ad2c9d25ab393759bcb0cc718619 100644 (file)
 #include "brw_wm.h"
 #include "brw_cs.h"
 #include "brw_vec4.h"
+#include "brw_vec4_gs_visitor.h"
 #include "brw_fs.h"
 #include "main/uniforms.h"
-#include "glsl/glsl_types.h"
+#include "glsl/nir/glsl_types.h"
 #include "glsl/ir_optimization.h"
 #include "program/sampler.h"
 
@@ -53,7 +54,8 @@ fs_reg *
 fs_visitor::emit_vs_system_value(int location)
 {
    fs_reg *reg = new(this->mem_ctx)
-      fs_reg(ATTR, VERT_ATTRIB_MAX, BRW_REGISTER_TYPE_D);
+      fs_reg(ATTR, 4 * _mesa_bitcount_64(nir->info.inputs_read),
+             BRW_REGISTER_TYPE_D);
    brw_vs_prog_data *vs_prog_data = (brw_vs_prog_data *) prog_data;
 
    switch (location) {
@@ -77,891 +79,169 @@ fs_visitor::emit_vs_system_value(int location)
    return reg;
 }
 
-fs_inst *
-fs_visitor::emit_lrp(const fs_reg &dst, const fs_reg &x, const fs_reg &y,
-                     const fs_reg &a)
+/* Sample from the MCS surface attached to this multisample texture. */
+fs_reg
+fs_visitor::emit_mcs_fetch(const fs_reg &coordinate, unsigned components,
+                           const fs_reg &texture)
 {
-   if (devinfo->gen < 6) {
-      /* We can't use the LRP instruction.  Emit x*(1-a) + y*a. */
-      fs_reg y_times_a           = vgrf(glsl_type::float_type);
-      fs_reg one_minus_a         = vgrf(glsl_type::float_type);
-      fs_reg x_times_one_minus_a = vgrf(glsl_type::float_type);
-
-      emit(MUL(y_times_a, y, a));
+   const fs_reg dest = vgrf(glsl_type::uvec4_type);
+   const fs_reg srcs[] = {
+      coordinate, fs_reg(), fs_reg(), fs_reg(), fs_reg(), fs_reg(),
+      texture, texture, fs_reg(), brw_imm_ud(components), brw_imm_d(0)
+   };
+   fs_inst *inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_TXF_MCS_LOGICAL, dest, srcs,
+                            ARRAY_SIZE(srcs));
 
-      fs_reg negative_a = a;
-      negative_a.negate = !a.negate;
-      emit(ADD(one_minus_a, negative_a, fs_reg(1.0f)));
-      emit(MUL(x_times_one_minus_a, x, one_minus_a));
+   /* We only care about one or two regs of response, but the sampler always
+    * writes 4/8.
+    */
+   inst->regs_written = 4 * dispatch_width / 8;
 
-      return emit(ADD(dst, x_times_one_minus_a, y_times_a));
-   } else {
-      /* The LRP instruction actually does op1 * op0 + op2 * (1 - op0), so
-       * we need to reorder the operands.
-       */
-      return emit(LRP(dst, a, y, x));
-   }
+   return dest;
 }
 
 void
-fs_visitor::emit_uniformize(const fs_reg &dst, const fs_reg &src)
-{
-   const fs_reg chan_index = vgrf(glsl_type::uint_type);
-
-   emit(SHADER_OPCODE_FIND_LIVE_CHANNEL, component(chan_index, 0))
-      ->force_writemask_all = true;
-   emit(SHADER_OPCODE_BROADCAST, component(dst, 0),
-        src, component(chan_index, 0))
-      ->force_writemask_all = true;
-}
-
-fs_inst *
-fs_visitor::emit_texture_gen4(ir_texture_opcode op, fs_reg dst,
-                              fs_reg coordinate, int coord_components,
-                              fs_reg shadow_c,
-                              fs_reg lod, fs_reg dPdy, int grad_components,
-                              uint32_t sampler)
-{
-   int mlen;
-   int base_mrf = 1;
-   bool simd16 = false;
-   fs_reg orig_dst;
-
-   /* g0 header. */
-   mlen = 1;
-
-   if (shadow_c.file != BAD_FILE) {
-      for (int i = 0; i < coord_components; i++) {
-         bld.MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen + i), coordinate);
-        coordinate = offset(coordinate, 1);
-      }
-
-      /* gen4's SIMD8 sampler always has the slots for u,v,r present.
-       * the unused slots must be zeroed.
-       */
-      for (int i = coord_components; i < 3; i++) {
-         bld.MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen + i), fs_reg(0.0f));
-      }
-      mlen += 3;
-
-      if (op == ir_tex) {
-        /* There's no plain shadow compare message, so we use shadow
-         * compare with a bias of 0.0.
-         */
-         bld.MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen), fs_reg(0.0f));
-        mlen++;
-      } else if (op == ir_txb || op == ir_txl) {
-         bld.MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen), lod);
-        mlen++;
-      } else {
-         unreachable("Should not get here.");
-      }
-
-      bld.MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen), shadow_c);
-      mlen++;
-   } else if (op == ir_tex) {
-      for (int i = 0; i < coord_components; i++) {
-         bld.MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen + i), coordinate);
-        coordinate = offset(coordinate, 1);
-      }
-      /* zero the others. */
-      for (int i = coord_components; i<3; i++) {
-         bld.MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen + i), fs_reg(0.0f));
-      }
-      /* gen4's SIMD8 sampler always has the slots for u,v,r present. */
-      mlen += 3;
-   } else if (op == ir_txd) {
-      fs_reg &dPdx = lod;
-
-      for (int i = 0; i < coord_components; i++) {
-         bld.MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen + i), coordinate);
-        coordinate = offset(coordinate, 1);
-      }
-      /* the slots for u and v are always present, but r is optional */
-      mlen += MAX2(coord_components, 2);
-
-      /*  P   = u, v, r
-       * dPdx = dudx, dvdx, drdx
-       * dPdy = dudy, dvdy, drdy
-       *
-       * 1-arg: Does not exist.
-       *
-       * 2-arg: dudx   dvdx   dudy   dvdy
-       *        dPdx.x dPdx.y dPdy.x dPdy.y
-       *        m4     m5     m6     m7
-       *
-       * 3-arg: dudx   dvdx   drdx   dudy   dvdy   drdy
-       *        dPdx.x dPdx.y dPdx.z dPdy.x dPdy.y dPdy.z
-       *        m5     m6     m7     m8     m9     m10
-       */
-      for (int i = 0; i < grad_components; i++) {
-         bld.MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen), dPdx);
-        dPdx = offset(dPdx, 1);
-      }
-      mlen += MAX2(grad_components, 2);
-
-      for (int i = 0; i < grad_components; i++) {
-         bld.MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen), dPdy);
-        dPdy = offset(dPdy, 1);
-      }
-      mlen += MAX2(grad_components, 2);
-   } else if (op == ir_txs) {
-      /* There's no SIMD8 resinfo message on Gen4.  Use SIMD16 instead. */
-      simd16 = true;
-      bld.MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen, BRW_REGISTER_TYPE_UD), lod);
-      mlen += 2;
-   } else {
-      /* Oh joy.  gen4 doesn't have SIMD8 non-shadow-compare bias/lod
-       * instructions.  We'll need to do SIMD16 here.
-       */
-      simd16 = true;
-      assert(op == ir_txb || op == ir_txl || op == ir_txf);
-
-      for (int i = 0; i < coord_components; i++) {
-         bld.MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen + i * 2, coordinate.type),
-                 coordinate);
-        coordinate = offset(coordinate, 1);
-      }
-
-      /* Initialize the rest of u/v/r with 0.0.  Empirically, this seems to
-       * be necessary for TXF (ld), but seems wise to do for all messages.
-       */
-      for (int i = coord_components; i < 3; i++) {
-         bld.MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen + i * 2), fs_reg(0.0f));
-      }
-
-      /* lod/bias appears after u/v/r. */
-      mlen += 6;
-
-      bld.MOV(fs_reg(MRF, base_mrf + mlen, lod.type), lod);
-      mlen++;
-
-      /* The unused upper half. */
-      mlen++;
-   }
-
-   if (simd16) {
-      /* Now, since we're doing simd16, the return is 2 interleaved
-       * vec4s where the odd-indexed ones are junk. We'll need to move
-       * this weirdness around to the expected layout.
-       */
-      orig_dst = dst;
-      dst = fs_reg(GRF, alloc.allocate(8), orig_dst.type);
-   }
-
-   enum opcode opcode;
-   switch (op) {
-   case ir_tex: opcode = SHADER_OPCODE_TEX; break;
-   case ir_txb: opcode = FS_OPCODE_TXB; break;
-   case ir_txl: opcode = SHADER_OPCODE_TXL; break;
-   case ir_txd: opcode = SHADER_OPCODE_TXD; break;
-   case ir_txs: opcode = SHADER_OPCODE_TXS; break;
-   case ir_txf: opcode = SHADER_OPCODE_TXF; break;
-   default:
-      unreachable("not reached");
-   }
-
-   fs_inst *inst = bld.emit(opcode, dst, reg_undef, fs_reg(sampler));
-   inst->base_mrf = base_mrf;
-   inst->mlen = mlen;
-   inst->header_size = 1;
-   inst->regs_written = simd16 ? 8 : 4;
-
-   if (simd16) {
-      for (int i = 0; i < 4; i++) {
-         bld.MOV(orig_dst, dst);
-        orig_dst = offset(orig_dst, 1);
-        dst = offset(dst, 2);
-      }
-   }
-
-   return inst;
-}
-
-fs_inst *
-fs_visitor::emit_texture_gen4_simd16(ir_texture_opcode op, fs_reg dst,
-                                     fs_reg coordinate, int vector_elements,
-                                     fs_reg shadow_c, fs_reg lod,
-                                     uint32_t sampler)
-{
-   fs_reg message(MRF, 2, BRW_REGISTER_TYPE_F, dispatch_width);
-   bool has_lod = op == ir_txl || op == ir_txb || op == ir_txf;
-
-   if (has_lod && shadow_c.file != BAD_FILE)
-      no16("TXB and TXL with shadow comparison unsupported in SIMD16.");
-
-   if (op == ir_txd)
-      no16("textureGrad unsupported in SIMD16.");
-
-   /* Copy the coordinates. */
-   for (int i = 0; i < vector_elements; i++) {
-      bld.MOV(retype(offset(message, i), coordinate.type), coordinate);
-      coordinate = offset(coordinate, 1);
-   }
-
-   fs_reg msg_end = offset(message, vector_elements);
-
-   /* Messages other than sample and ld require all three components */
-   if (has_lod || shadow_c.file != BAD_FILE) {
-      for (int i = vector_elements; i < 3; i++) {
-         bld.MOV(offset(message, i), fs_reg(0.0f));
-      }
-   }
-
-   if (has_lod) {
-      fs_reg msg_lod = retype(offset(message, 3), op == ir_txf ?
-                              BRW_REGISTER_TYPE_UD : BRW_REGISTER_TYPE_F);
-      bld.MOV(msg_lod, lod);
-      msg_end = offset(msg_lod, 1);
-   }
-
-   if (shadow_c.file != BAD_FILE) {
-      fs_reg msg_ref = offset(message, 3 + has_lod);
-      bld.MOV(msg_ref, shadow_c);
-      msg_end = offset(msg_ref, 1);
-   }
-
-   enum opcode opcode;
-   switch (op) {
-   case ir_tex: opcode = SHADER_OPCODE_TEX; break;
-   case ir_txb: opcode = FS_OPCODE_TXB;     break;
-   case ir_txd: opcode = SHADER_OPCODE_TXD; break;
-   case ir_txl: opcode = SHADER_OPCODE_TXL; break;
-   case ir_txs: opcode = SHADER_OPCODE_TXS; break;
-   case ir_txf: opcode = SHADER_OPCODE_TXF; break;
-   default: unreachable("not reached");
-   }
-
-   fs_inst *inst = bld.emit(opcode, dst, reg_undef, fs_reg(sampler));
-   inst->base_mrf = message.reg - 1;
-   inst->mlen = msg_end.reg - inst->base_mrf;
-   inst->header_size = 1;
-   inst->regs_written = 8;
-
-   return inst;
-}
-
-/* gen5's sampler has slots for u, v, r, array index, then optional
- * parameters like shadow comparitor or LOD bias.  If optional
- * parameters aren't present, those base slots are optional and don't
- * need to be included in the message.
- *
- * We don't fill in the unnecessary slots regardless, which may look
- * surprising in the disassembly.
- */
-fs_inst *
-fs_visitor::emit_texture_gen5(ir_texture_opcode op, fs_reg dst,
-                              fs_reg coordinate, int vector_elements,
-                              fs_reg shadow_c,
-                              fs_reg lod, fs_reg lod2, int grad_components,
-                              fs_reg sample_index, uint32_t sampler,
-                              bool has_offset)
+fs_visitor::emit_texture(ir_texture_opcode op,
+                         const glsl_type *dest_type,
+                         fs_reg coordinate, int coord_components,
+                         fs_reg shadow_c,
+                         fs_reg lod, fs_reg lod2, int grad_components,
+                         fs_reg sample_index,
+                         fs_reg offset_value,
+                         fs_reg mcs,
+                         int gather_component,
+                         bool is_cube_array,
+                         uint32_t surface,
+                         fs_reg surface_reg,
+                         uint32_t sampler,
+                         fs_reg sampler_reg)
 {
-   int reg_width = dispatch_width / 8;
-   unsigned header_size = 0;
-
-   fs_reg message(MRF, 2, BRW_REGISTER_TYPE_F, dispatch_width);
-   fs_reg msg_coords = message;
+   fs_inst *inst = NULL;
 
-   if (has_offset) {
-      /* The offsets set up by the ir_texture visitor are in the
-       * m1 header, so we can't go headerless.
+   if (op == ir_query_levels) {
+      /* textureQueryLevels() is implemented in terms of TXS so we need to
+       * pass a valid LOD argument.
        */
-      header_size = 1;
-      message.reg--;
+      assert(lod.file == BAD_FILE);
+      lod = brw_imm_ud(0u);
    }
 
-   for (int i = 0; i < vector_elements; i++) {
-      bld.MOV(retype(offset(msg_coords, i), coordinate.type), coordinate);
-      coordinate = offset(coordinate, 1);
-   }
-   fs_reg msg_end = offset(msg_coords, vector_elements);
-   fs_reg msg_lod = offset(msg_coords, 4);
-
-   if (shadow_c.file != BAD_FILE) {
-      fs_reg msg_shadow = msg_lod;
-      bld.MOV(msg_shadow, shadow_c);
-      msg_lod = offset(msg_shadow, 1);
-      msg_end = msg_lod;
-   }
+   if (op == ir_samples_identical) {
+      fs_reg dst = vgrf(glsl_type::get_instance(dest_type->base_type, 1, 1));
 
-   enum opcode opcode;
-   switch (op) {
-   case ir_tex:
-      opcode = SHADER_OPCODE_TEX;
-      break;
-   case ir_txb:
-      bld.MOV(msg_lod, lod);
-      msg_end = offset(msg_lod, 1);
-
-      opcode = FS_OPCODE_TXB;
-      break;
-   case ir_txl:
-      bld.MOV(msg_lod, lod);
-      msg_end = offset(msg_lod, 1);
-
-      opcode = SHADER_OPCODE_TXL;
-      break;
-   case ir_txd: {
-      /**
-       *  P   =  u,    v,    r
-       * dPdx = dudx, dvdx, drdx
-       * dPdy = dudy, dvdy, drdy
-       *
-       * Load up these values:
-       * - dudx   dudy   dvdx   dvdy   drdx   drdy
-       * - dPdx.x dPdy.x dPdx.y dPdy.y dPdx.z dPdy.z
+      /* If mcs is an immediate value, it means there is no MCS.  In that case
+       * just return false.
        */
-      msg_end = msg_lod;
-      for (int i = 0; i < grad_components; i++) {
-         bld.MOV(msg_end, lod);
-         lod = offset(lod, 1);
-         msg_end = offset(msg_end, 1);
-
-         bld.MOV(msg_end, lod2);
-         lod2 = offset(lod2, 1);
-         msg_end = offset(msg_end, 1);
+      if (mcs.file == BRW_IMMEDIATE_VALUE) {
+         bld.MOV(dst, brw_imm_ud(0u));
+      } else if ((key_tex->msaa_16 & (1 << sampler))) {
+         fs_reg tmp = vgrf(glsl_type::uint_type);
+         bld.OR(tmp, mcs, offset(mcs, bld, 1));
+         bld.CMP(dst, tmp, brw_imm_ud(0u), BRW_CONDITIONAL_EQ);
+      } else {
+         bld.CMP(dst, mcs, brw_imm_ud(0u), BRW_CONDITIONAL_EQ);
       }
 
-      opcode = SHADER_OPCODE_TXD;
-      break;
-   }
-   case ir_txs:
-      msg_lod = retype(msg_end, BRW_REGISTER_TYPE_UD);
-      bld.MOV(msg_lod, lod);
-      msg_end = offset(msg_lod, 1);
-
-      opcode = SHADER_OPCODE_TXS;
-      break;
-   case ir_query_levels:
-      msg_lod = msg_end;
-      bld.MOV(retype(msg_lod, BRW_REGISTER_TYPE_UD), fs_reg(0u));
-      msg_end = offset(msg_lod, 1);
-
-      opcode = SHADER_OPCODE_TXS;
-      break;
-   case ir_txf:
-      msg_lod = offset(msg_coords, 3);
-      bld.MOV(retype(msg_lod, BRW_REGISTER_TYPE_UD), lod);
-      msg_end = offset(msg_lod, 1);
-
-      opcode = SHADER_OPCODE_TXF;
-      break;
-   case ir_txf_ms:
-      msg_lod = offset(msg_coords, 3);
-      /* lod */
-      bld.MOV(retype(msg_lod, BRW_REGISTER_TYPE_UD), fs_reg(0u));
-      /* sample index */
-      bld.MOV(retype(offset(msg_lod, 1), BRW_REGISTER_TYPE_UD), sample_index);
-      msg_end = offset(msg_lod, 2);
-
-      opcode = SHADER_OPCODE_TXF_CMS;
-      break;
-   case ir_lod:
-      opcode = SHADER_OPCODE_LOD;
-      break;
-   case ir_tg4:
-      opcode = SHADER_OPCODE_TG4;
-      break;
-   default:
-      unreachable("not reached");
-   }
-
-   fs_inst *inst = bld.emit(opcode, dst, reg_undef, fs_reg(sampler));
-   inst->base_mrf = message.reg;
-   inst->mlen = msg_end.reg - message.reg;
-   inst->header_size = header_size;
-   inst->regs_written = 4 * reg_width;
-
-   if (inst->mlen > MAX_SAMPLER_MESSAGE_SIZE) {
-      fail("Message length >" STRINGIFY(MAX_SAMPLER_MESSAGE_SIZE)
-           " disallowed by hardware\n");
-   }
-
-   return inst;
-}
-
-static bool
-is_high_sampler(const struct brw_device_info *devinfo, fs_reg sampler)
-{
-   if (devinfo->gen < 8 && !devinfo->is_haswell)
-      return false;
-
-   return sampler.file != IMM || sampler.fixed_hw_reg.dw1.ud >= 16;
-}
-
-fs_inst *
-fs_visitor::emit_texture_gen7(ir_texture_opcode op, fs_reg dst,
-                              fs_reg coordinate, int coord_components,
-                              fs_reg shadow_c,
-                              fs_reg lod, fs_reg lod2, int grad_components,
-                              fs_reg sample_index, fs_reg mcs, fs_reg sampler,
-                              fs_reg offset_value)
-{
-   int reg_width = dispatch_width / 8;
-   unsigned header_size = 0;
-
-   fs_reg *sources = ralloc_array(mem_ctx, fs_reg, MAX_SAMPLER_MESSAGE_SIZE);
-   for (int i = 0; i < MAX_SAMPLER_MESSAGE_SIZE; i++) {
-      sources[i] = vgrf(glsl_type::float_type);
-   }
-   int length = 0;
-
-   if (op == ir_tg4 || offset_value.file != BAD_FILE ||
-       is_high_sampler(devinfo, sampler)) {
-      /* For general texture offsets (no txf workaround), we need a header to
-       * put them in.  Note that for SIMD16 we're making space for two actual
-       * hardware registers here, so the emit will have to fix up for this.
-       *
-       * * ir4_tg4 needs to place its channel select in the header,
-       * for interaction with ARB_texture_swizzle
-       *
-       * The sampler index is only 4-bits, so for larger sampler numbers we
-       * need to offset the Sampler State Pointer in the header.
-       */
-      header_size = 1;
-      sources[0] = fs_reg(GRF, alloc.allocate(1), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
-      length++;
-   }
-
-   if (shadow_c.file != BAD_FILE) {
-      bld.MOV(sources[length], shadow_c);
-      length++;
+      this->result = dst;
+      return;
    }
 
-   bool has_nonconstant_offset =
-      offset_value.file != BAD_FILE && offset_value.file != IMM;
-   bool coordinate_done = false;
-
-   /* The sampler can only meaningfully compute LOD for fragment shader
-    * messages. For all other stages, we change the opcode to ir_txl and
-    * hardcode the LOD to 0.
+   /* Writemasking doesn't eliminate channels on SIMD8 texture
+    * samples, so don't worry about them.
     */
-   if (stage != MESA_SHADER_FRAGMENT && op == ir_tex) {
-      op = ir_txl;
-      lod = fs_reg(0.0f);
-   }
+   fs_reg dst = vgrf(glsl_type::get_instance(dest_type->base_type, 4, 1));
+   const fs_reg srcs[] = {
+      coordinate, shadow_c, lod, lod2,
+      sample_index, mcs, surface_reg, sampler_reg, offset_value,
+      brw_imm_d(coord_components), brw_imm_d(grad_components)
+   };
+   enum opcode opcode;
 
-   /* Set up the LOD info */
    switch (op) {
    case ir_tex:
-   case ir_lod:
+      opcode = SHADER_OPCODE_TEX_LOGICAL;
       break;
    case ir_txb:
-      bld.MOV(sources[length], lod);
-      length++;
+      opcode = FS_OPCODE_TXB_LOGICAL;
       break;
    case ir_txl:
-      bld.MOV(sources[length], lod);
-      length++;
+      opcode = SHADER_OPCODE_TXL_LOGICAL;
       break;
-   case ir_txd: {
-      no16("Gen7 does not support sample_d/sample_d_c in SIMD16 mode.");
-
-      /* Load dPdx and the coordinate together:
-       * [hdr], [ref], x, dPdx.x, dPdy.x, y, dPdx.y, dPdy.y, z, dPdx.z, dPdy.z
-       */
-      for (int i = 0; i < coord_components; i++) {
-         bld.MOV(sources[length], coordinate);
-        coordinate = offset(coordinate, 1);
-        length++;
-
-         /* For cube map array, the coordinate is (u,v,r,ai) but there are
-          * only derivatives for (u, v, r).
-          */
-         if (i < grad_components) {
-            bld.MOV(sources[length], lod);
-            lod = offset(lod, 1);
-            length++;
-
-            bld.MOV(sources[length], lod2);
-            lod2 = offset(lod2, 1);
-            length++;
-         }
-      }
-
-      coordinate_done = true;
-      break;
-   }
-   case ir_txs:
-      bld.MOV(retype(sources[length], BRW_REGISTER_TYPE_UD), lod);
-      length++;
-      break;
-   case ir_query_levels:
-      bld.MOV(retype(sources[length], BRW_REGISTER_TYPE_UD), fs_reg(0u));
-      length++;
+   case ir_txd:
+      opcode = SHADER_OPCODE_TXD_LOGICAL;
       break;
    case ir_txf:
-      /* Unfortunately, the parameters for LD are intermixed: u, lod, v, r.
-       * On Gen9 they are u, v, lod, r
-       */
-
-      bld.MOV(retype(sources[length], BRW_REGISTER_TYPE_D), coordinate);
-      coordinate = offset(coordinate, 1);
-      length++;
-
-      if (devinfo->gen >= 9) {
-         if (coord_components >= 2) {
-            bld.MOV(retype(sources[length], BRW_REGISTER_TYPE_D), coordinate);
-            coordinate = offset(coordinate, 1);
-         }
-         length++;
-      }
-
-      bld.MOV(retype(sources[length], BRW_REGISTER_TYPE_D), lod);
-      length++;
-
-      for (int i = devinfo->gen >= 9 ? 2 : 1; i < coord_components; i++) {
-         bld.MOV(retype(sources[length], BRW_REGISTER_TYPE_D), coordinate);
-        coordinate = offset(coordinate, 1);
-        length++;
-      }
-
-      coordinate_done = true;
+      opcode = SHADER_OPCODE_TXF_LOGICAL;
       break;
    case ir_txf_ms:
-      bld.MOV(retype(sources[length], BRW_REGISTER_TYPE_UD), sample_index);
-      length++;
-
-      /* data from the multisample control surface */
-      bld.MOV(retype(sources[length], BRW_REGISTER_TYPE_UD), mcs);
-      length++;
-
-      /* there is no offsetting for this message; just copy in the integer
-       * texture coordinates
-       */
-      for (int i = 0; i < coord_components; i++) {
-         bld.MOV(retype(sources[length], BRW_REGISTER_TYPE_D), coordinate);
-         coordinate = offset(coordinate, 1);
-         length++;
-      }
-
-      coordinate_done = true;
-      break;
-   case ir_tg4:
-      if (has_nonconstant_offset) {
-         if (shadow_c.file != BAD_FILE)
-            no16("Gen7 does not support gather4_po_c in SIMD16 mode.");
-
-         /* More crazy intermixing */
-         for (int i = 0; i < 2; i++) { /* u, v */
-            bld.MOV(sources[length], coordinate);
-            coordinate = offset(coordinate, 1);
-            length++;
-         }
-
-         for (int i = 0; i < 2; i++) { /* offu, offv */
-            bld.MOV(retype(sources[length], BRW_REGISTER_TYPE_D), offset_value);
-            offset_value = offset(offset_value, 1);
-            length++;
-         }
-
-         if (coord_components == 3) { /* r if present */
-            bld.MOV(sources[length], coordinate);
-            coordinate = offset(coordinate, 1);
-            length++;
-         }
-
-         coordinate_done = true;
-      }
-      break;
-   }
-
-   /* Set up the coordinate (except for cases where it was done above) */
-   if (!coordinate_done) {
-      for (int i = 0; i < coord_components; i++) {
-         bld.MOV(sources[length], coordinate);
-         coordinate = offset(coordinate, 1);
-         length++;
-      }
-   }
-
-   int mlen;
-   if (reg_width == 2)
-      mlen = length * reg_width - header_size;
-   else
-      mlen = length * reg_width;
-
-   fs_reg src_payload = fs_reg(GRF, alloc.allocate(mlen),
-                               BRW_REGISTER_TYPE_F, dispatch_width);
-   bld.LOAD_PAYLOAD(src_payload, sources, length, header_size);
-
-   /* Generate the SEND */
-   enum opcode opcode;
-   switch (op) {
-   case ir_tex: opcode = SHADER_OPCODE_TEX; break;
-   case ir_txb: opcode = FS_OPCODE_TXB; break;
-   case ir_txl: opcode = SHADER_OPCODE_TXL; break;
-   case ir_txd: opcode = SHADER_OPCODE_TXD; break;
-   case ir_txf: opcode = SHADER_OPCODE_TXF; break;
-   case ir_txf_ms: opcode = SHADER_OPCODE_TXF_CMS; break;
-   case ir_txs: opcode = SHADER_OPCODE_TXS; break;
-   case ir_query_levels: opcode = SHADER_OPCODE_TXS; break;
-   case ir_lod: opcode = SHADER_OPCODE_LOD; break;
-   case ir_tg4:
-      if (has_nonconstant_offset)
-         opcode = SHADER_OPCODE_TG4_OFFSET;
+      if ((key_tex->msaa_16 & (1 << sampler)))
+         opcode = SHADER_OPCODE_TXF_CMS_W_LOGICAL;
       else
-         opcode = SHADER_OPCODE_TG4;
+         opcode = SHADER_OPCODE_TXF_CMS_LOGICAL;
       break;
-   default:
-      unreachable("not reached");
-   }
-   fs_inst *inst = bld.emit(opcode, dst, src_payload, sampler);
-   inst->base_mrf = -1;
-   inst->mlen = mlen;
-   inst->header_size = header_size;
-   inst->regs_written = 4 * reg_width;
-
-   if (inst->mlen > MAX_SAMPLER_MESSAGE_SIZE) {
-      fail("Message length >" STRINGIFY(MAX_SAMPLER_MESSAGE_SIZE)
-           " disallowed by hardware\n");
-   }
-
-   return inst;
-}
-
-fs_reg
-fs_visitor::rescale_texcoord(fs_reg coordinate, int coord_components,
-                             bool is_rect, uint32_t sampler, int texunit)
-{
-   bool needs_gl_clamp = true;
-   fs_reg scale_x, scale_y;
-
-   /* The 965 requires the EU to do the normalization of GL rectangle
-    * texture coordinates.  We use the program parameter state
-    * tracking to get the scaling factor.
-    */
-   if (is_rect &&
-       (devinfo->gen < 6 ||
-        (devinfo->gen >= 6 && (key_tex->gl_clamp_mask[0] & (1 << sampler) ||
-                               key_tex->gl_clamp_mask[1] & (1 << sampler))))) {
-      struct gl_program_parameter_list *params = prog->Parameters;
-      int tokens[STATE_LENGTH] = {
-        STATE_INTERNAL,
-        STATE_TEXRECT_SCALE,
-        texunit,
-        0,
-        0
-      };
-
-      no16("rectangle scale uniform setup not supported on SIMD16\n");
-      if (dispatch_width == 16) {
-        return coordinate;
-      }
-
-      GLuint index = _mesa_add_state_reference(params,
-                                              (gl_state_index *)tokens);
-      /* Try to find existing copies of the texrect scale uniforms. */
-      for (unsigned i = 0; i < uniforms; i++) {
-         if (stage_prog_data->param[i] ==
-             &prog->Parameters->ParameterValues[index][0]) {
-            scale_x = fs_reg(UNIFORM, i);
-            scale_y = fs_reg(UNIFORM, i + 1);
-            break;
-         }
-      }
-
-      /* If we didn't already set them up, do so now. */
-      if (scale_x.file == BAD_FILE) {
-         scale_x = fs_reg(UNIFORM, uniforms);
-         scale_y = fs_reg(UNIFORM, uniforms + 1);
-
-         stage_prog_data->param[uniforms++] =
-            &prog->Parameters->ParameterValues[index][0];
-         stage_prog_data->param[uniforms++] =
-            &prog->Parameters->ParameterValues[index][1];
-      }
-   }
-
-   /* The 965 requires the EU to do the normalization of GL rectangle
-    * texture coordinates.  We use the program parameter state
-    * tracking to get the scaling factor.
-    */
-   if (devinfo->gen < 6 && is_rect) {
-      fs_reg dst = fs_reg(GRF, alloc.allocate(coord_components));
-      fs_reg src = coordinate;
-      coordinate = dst;
-
-      bld.MUL(dst, src, scale_x);
-      dst = offset(dst, 1);
-      src = offset(src, 1);
-      bld.MUL(dst, src, scale_y);
-   } else if (is_rect) {
-      /* On gen6+, the sampler handles the rectangle coordinates
-       * natively, without needing rescaling.  But that means we have
-       * to do GL_CLAMP clamping at the [0, width], [0, height] scale,
-       * not [0, 1] like the default case below.
-       */
-      needs_gl_clamp = false;
-
-      for (int i = 0; i < 2; i++) {
-        if (key_tex->gl_clamp_mask[i] & (1 << sampler)) {
-           fs_reg chan = coordinate;
-           chan = offset(chan, i);
-
-            set_condmod(BRW_CONDITIONAL_GE,
-                        bld.emit(BRW_OPCODE_SEL, chan, chan, fs_reg(0.0f)));
-
-           /* Our parameter comes in as 1.0/width or 1.0/height,
-            * because that's what people normally want for doing
-            * texture rectangle handling.  We need width or height
-            * for clamping, but we don't care enough to make a new
-            * parameter type, so just invert back.
-            */
-           fs_reg limit = vgrf(glsl_type::float_type);
-            bld.MOV(limit, i == 0 ? scale_x : scale_y);
-            bld.emit(SHADER_OPCODE_RCP, limit, limit);
-
-            set_condmod(BRW_CONDITIONAL_L,
-                        bld.emit(BRW_OPCODE_SEL, chan, chan, limit));
-        }
-      }
-   }
-
-   if (coord_components > 0 && needs_gl_clamp) {
-      for (int i = 0; i < MIN2(coord_components, 3); i++) {
-        if (key_tex->gl_clamp_mask[i] & (1 << sampler)) {
-           fs_reg chan = coordinate;
-           chan = offset(chan, i);
-            set_saturate(true, bld.MOV(chan, chan));
-        }
-      }
-   }
-   return coordinate;
-}
-
-/* Sample from the MCS surface attached to this multisample texture. */
-fs_reg
-fs_visitor::emit_mcs_fetch(fs_reg coordinate, int components, fs_reg sampler)
-{
-   int reg_width = dispatch_width / 8;
-   fs_reg payload = fs_reg(GRF, alloc.allocate(components * reg_width),
-                           BRW_REGISTER_TYPE_F, dispatch_width);
-   fs_reg dest = vgrf(glsl_type::uvec4_type);
-   fs_reg *sources = ralloc_array(mem_ctx, fs_reg, components);
-
-   /* parameters are: u, v, r; missing parameters are treated as zero */
-   for (int i = 0; i < components; i++) {
-      sources[i] = vgrf(glsl_type::float_type);
-      bld.MOV(retype(sources[i], BRW_REGISTER_TYPE_D), coordinate);
-      coordinate = offset(coordinate, 1);
-   }
-
-   bld.LOAD_PAYLOAD(payload, sources, components, 0);
-
-   fs_inst *inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_TXF_MCS, dest, payload, sampler);
-   inst->base_mrf = -1;
-   inst->mlen = components * reg_width;
-   inst->header_size = 0;
-   inst->regs_written = 4 * reg_width; /* we only care about one reg of
-                                        * response, but the sampler always
-                                        * writes 4/8
-                                        */
-
-   return dest;
-}
-
-void
-fs_visitor::emit_texture(ir_texture_opcode op,
-                         const glsl_type *dest_type,
-                         fs_reg coordinate, int coord_components,
-                         fs_reg shadow_c,
-                         fs_reg lod, fs_reg lod2, int grad_components,
-                         fs_reg sample_index,
-                         fs_reg offset_value,
-                         fs_reg mcs,
-                         int gather_component,
-                         bool is_cube_array,
-                         bool is_rect,
-                         uint32_t sampler,
-                         fs_reg sampler_reg, int texunit)
-{
-   fs_inst *inst = NULL;
-
-   if (op == ir_tg4) {
-      /* When tg4 is used with the degenerate ZERO/ONE swizzles, don't bother
-       * emitting anything other than setting up the constant result.
-       */
-      int swiz = GET_SWZ(key_tex->swizzles[sampler], gather_component);
-      if (swiz == SWIZZLE_ZERO || swiz == SWIZZLE_ONE) {
-
-         fs_reg res = vgrf(glsl_type::vec4_type);
-         this->result = res;
-
-         for (int i=0; i<4; i++) {
-            bld.MOV(res, fs_reg(swiz == SWIZZLE_ZERO ? 0.0f : 1.0f));
-            res = offset(res, 1);
-         }
-         return;
-      }
-   }
-
-   if (coordinate.file != BAD_FILE) {
-      /* FINISHME: Texture coordinate rescaling doesn't work with non-constant
-       * samplers.  This should only be a problem with GL_CLAMP on Gen7.
-       */
-      coordinate = rescale_texcoord(coordinate, coord_components, is_rect,
-                                    sampler, texunit);
+   case ir_txs:
+   case ir_query_levels:
+      opcode = SHADER_OPCODE_TXS_LOGICAL;
+      break;
+   case ir_lod:
+      opcode = SHADER_OPCODE_LOD_LOGICAL;
+      break;
+   case ir_tg4:
+      opcode = (offset_value.file != BAD_FILE && offset_value.file != IMM ?
+                SHADER_OPCODE_TG4_OFFSET_LOGICAL : SHADER_OPCODE_TG4_LOGICAL);
+      break;
+   default:
+      unreachable("Invalid texture opcode.");
    }
 
-   /* Writemasking doesn't eliminate channels on SIMD8 texture
-    * samples, so don't worry about them.
-    */
-   fs_reg dst = vgrf(glsl_type::get_instance(dest_type->base_type, 4, 1));
-
-   if (devinfo->gen >= 7) {
-      inst = emit_texture_gen7(op, dst, coordinate, coord_components,
-                               shadow_c, lod, lod2, grad_components,
-                               sample_index, mcs, sampler_reg,
-                               offset_value);
-   } else if (devinfo->gen >= 5) {
-      inst = emit_texture_gen5(op, dst, coordinate, coord_components,
-                               shadow_c, lod, lod2, grad_components,
-                               sample_index, sampler,
-                               offset_value.file != BAD_FILE);
-   } else if (dispatch_width == 16) {
-      inst = emit_texture_gen4_simd16(op, dst, coordinate, coord_components,
-                                      shadow_c, lod, sampler);
-   } else {
-      inst = emit_texture_gen4(op, dst, coordinate, coord_components,
-                               shadow_c, lod, lod2, grad_components,
-                               sampler);
-   }
+   inst = bld.emit(opcode, dst, srcs, ARRAY_SIZE(srcs));
+   inst->regs_written = 4 * dispatch_width / 8;
 
    if (shadow_c.file != BAD_FILE)
       inst->shadow_compare = true;
 
    if (offset_value.file == IMM)
-      inst->offset = offset_value.fixed_hw_reg.dw1.ud;
+      inst->offset = offset_value.ud;
 
    if (op == ir_tg4) {
-      inst->offset |=
-         gather_channel(gather_component, sampler) << 16; /* M0.2:16-17 */
+      if (gather_component == 1 &&
+          key_tex->gather_channel_quirk_mask & (1 << surface)) {
+         /* gather4 sampler is broken for green channel on RG32F --
+          * we must ask for blue instead.
+          */
+         inst->offset |= 2 << 16;
+      } else {
+         inst->offset |= gather_component << 16;
+      }
 
       if (devinfo->gen == 6)
-         emit_gen6_gather_wa(key_tex->gen6_gather_wa[sampler], dst);
+         emit_gen6_gather_wa(key_tex->gen6_gather_wa[surface], dst);
    }
 
    /* fixup #layers for cube map arrays */
    if (op == ir_txs && is_cube_array) {
-      fs_reg depth = offset(dst, 2);
+      fs_reg depth = offset(dst, bld, 2);
       fs_reg fixed_depth = vgrf(glsl_type::int_type);
-      bld.emit(SHADER_OPCODE_INT_QUOTIENT, fixed_depth, depth, fs_reg(6));
+      bld.emit(SHADER_OPCODE_INT_QUOTIENT, fixed_depth, depth, brw_imm_d(6));
 
       fs_reg *fixed_payload = ralloc_array(mem_ctx, fs_reg, inst->regs_written);
-      int components = inst->regs_written / (dst.width / 8);
+      int components = inst->regs_written / (inst->exec_size / 8);
       for (int i = 0; i < components; i++) {
          if (i == 2) {
             fixed_payload[i] = fixed_depth;
          } else {
-            fixed_payload[i] = offset(dst, i);
+            fixed_payload[i] = offset(dst, bld, i);
          }
       }
       bld.LOAD_PAYLOAD(dst, fixed_payload, components, 0);
    }
 
-   swizzle_result(op, dest_type->vector_elements, dst, sampler);
+   if (op == ir_query_levels) {
+      /* # levels is in .w */
+      dst = offset(dst, bld, 3);
+   }
+
+   this->result = dst;
 }
 
 /**
@@ -978,7 +258,7 @@ fs_visitor::emit_gen6_gather_wa(uint8_t wa, fs_reg dst)
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
       fs_reg dst_f = retype(dst, BRW_REGISTER_TYPE_F);
       /* Convert from UNORM to UINT */
-      bld.MUL(dst_f, dst_f, fs_reg((float)((1 << width) - 1)));
+      bld.MUL(dst_f, dst_f, brw_imm_f((1 << width) - 1));
       bld.MOV(dst, dst_f);
 
       if (wa & WA_SIGN) {
@@ -986,304 +266,11 @@ fs_visitor::emit_gen6_gather_wa(uint8_t wa, fs_reg dst)
           * shifting the sign bit into place, then shifting back
           * preserving sign.
           */
-         bld.SHL(dst, dst, fs_reg(32 - width));
-         bld.ASR(dst, dst, fs_reg(32 - width));
-      }
-
-      dst = offset(dst, 1);
-   }
-}
-
-/**
- * Set up the gather channel based on the swizzle, for gather4.
- */
-uint32_t
-fs_visitor::gather_channel(int orig_chan, uint32_t sampler)
-{
-   int swiz = GET_SWZ(key_tex->swizzles[sampler], orig_chan);
-   switch (swiz) {
-      case SWIZZLE_X: return 0;
-      case SWIZZLE_Y:
-         /* gather4 sampler is broken for green channel on RG32F --
-          * we must ask for blue instead.
-          */
-         if (key_tex->gather_channel_quirk_mask & (1 << sampler))
-            return 2;
-         return 1;
-      case SWIZZLE_Z: return 2;
-      case SWIZZLE_W: return 3;
-      default:
-         unreachable("Not reached"); /* zero, one swizzles handled already */
-   }
-}
-
-/**
- * Swizzle the result of a texture result.  This is necessary for
- * EXT_texture_swizzle as well as DEPTH_TEXTURE_MODE for shadow comparisons.
- */
-void
-fs_visitor::swizzle_result(ir_texture_opcode op, int dest_components,
-                           fs_reg orig_val, uint32_t sampler)
-{
-   if (op == ir_query_levels) {
-      /* # levels is in .w */
-      this->result = offset(orig_val, 3);
-      return;
-   }
-
-   this->result = orig_val;
-
-   /* txs,lod don't actually sample the texture, so swizzling the result
-    * makes no sense.
-    */
-   if (op == ir_txs || op == ir_lod || op == ir_tg4)
-      return;
-
-   if (dest_components == 1) {
-      /* Ignore DEPTH_TEXTURE_MODE swizzling. */
-   } else if (key_tex->swizzles[sampler] != SWIZZLE_NOOP) {
-      fs_reg swizzled_result = vgrf(glsl_type::vec4_type);
-      swizzled_result.type = orig_val.type;
-
-      for (int i = 0; i < 4; i++) {
-        int swiz = GET_SWZ(key_tex->swizzles[sampler], i);
-        fs_reg l = swizzled_result;
-        l = offset(l, i);
-
-        if (swiz == SWIZZLE_ZERO) {
-            bld.MOV(l, fs_reg(0.0f));
-        } else if (swiz == SWIZZLE_ONE) {
-            bld.MOV(l, fs_reg(1.0f));
-        } else {
-            bld.MOV(l, offset(orig_val,
-                              GET_SWZ(key_tex->swizzles[sampler], i)));
-        }
-      }
-      this->result = swizzled_result;
-   }
-}
-
-/**
- * Try to replace IF/MOV/ELSE/MOV/ENDIF with SEL.
- *
- * Many GLSL shaders contain the following pattern:
- *
- *    x = condition ? foo : bar
- *
- * The compiler emits an ir_if tree for this, since each subexpression might be
- * a complex tree that could have side-effects or short-circuit logic.
- *
- * However, the common case is to simply select one of two constants or
- * variable values---which is exactly what SEL is for.  In this case, the
- * assembly looks like:
- *
- *    (+f0) IF
- *    MOV dst src0
- *    ELSE
- *    MOV dst src1
- *    ENDIF
- *
- * which can be easily translated into:
- *
- *    (+f0) SEL dst src0 src1
- *
- * If src0 is an immediate value, we promote it to a temporary GRF.
- */
-bool
-fs_visitor::try_replace_with_sel()
-{
-   fs_inst *endif_inst = (fs_inst *) instructions.get_tail();
-   assert(endif_inst->opcode == BRW_OPCODE_ENDIF);
-
-   /* Pattern match in reverse: IF, MOV, ELSE, MOV, ENDIF. */
-   int opcodes[] = {
-      BRW_OPCODE_IF, BRW_OPCODE_MOV, BRW_OPCODE_ELSE, BRW_OPCODE_MOV,
-   };
-
-   fs_inst *match = (fs_inst *) endif_inst->prev;
-   for (int i = 0; i < 4; i++) {
-      if (match->is_head_sentinel() || match->opcode != opcodes[4-i-1])
-         return false;
-      match = (fs_inst *) match->prev;
-   }
-
-   /* The opcodes match; it looks like the right sequence of instructions. */
-   fs_inst *else_mov = (fs_inst *) endif_inst->prev;
-   fs_inst *then_mov = (fs_inst *) else_mov->prev->prev;
-   fs_inst *if_inst = (fs_inst *) then_mov->prev;
-
-   /* Check that the MOVs are the right form. */
-   if (then_mov->dst.equals(else_mov->dst) &&
-       !then_mov->is_partial_write() &&
-       !else_mov->is_partial_write()) {
-
-      /* Remove the matched instructions; we'll emit a SEL to replace them. */
-      while (!if_inst->next->is_tail_sentinel())
-         if_inst->next->exec_node::remove();
-      if_inst->exec_node::remove();
-
-      /* Only the last source register can be a constant, so if the MOV in
-       * the "then" clause uses a constant, we need to put it in a temporary.
-       */
-      fs_reg src0(then_mov->src[0]);
-      if (src0.file == IMM) {
-         src0 = vgrf(glsl_type::float_type);
-         src0.type = then_mov->src[0].type;
-         bld.MOV(src0, then_mov->src[0]);
-      }
-
-      if (if_inst->conditional_mod) {
-         /* Sandybridge-specific IF with embedded comparison */
-         bld.CMP(bld.null_reg_d(), if_inst->src[0], if_inst->src[1],
-                 if_inst->conditional_mod);
-         set_predicate(BRW_PREDICATE_NORMAL,
-                       bld.emit(BRW_OPCODE_SEL, then_mov->dst,
-                                src0, else_mov->src[0]));
-      } else {
-         /* Separate CMP and IF instructions */
-         set_predicate_inv(if_inst->predicate, if_inst->predicate_inverse,
-                           bld.emit(BRW_OPCODE_SEL, then_mov->dst,
-                                    src0, else_mov->src[0]));
-      }
-
-      return true;
-   }
-
-   return false;
-}
-
-void
-fs_visitor::emit_untyped_atomic(unsigned atomic_op, unsigned surf_index,
-                                fs_reg dst, fs_reg offset, fs_reg src0,
-                                fs_reg src1)
-{
-   int reg_width = dispatch_width / 8;
-   int length = 0;
-
-   fs_reg *sources = ralloc_array(mem_ctx, fs_reg, 4);
-
-   sources[0] = fs_reg(GRF, alloc.allocate(1), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
-   /* Initialize the sample mask in the message header. */
-   bld.exec_all().MOV(sources[0], fs_reg(0u));
-
-   if (stage == MESA_SHADER_FRAGMENT) {
-      if (((brw_wm_prog_data*)this->prog_data)->uses_kill) {
-         bld.exec_all()
-            .MOV(component(sources[0], 7), brw_flag_reg(0, 1));
-      } else {
-         bld.exec_all()
-            .MOV(component(sources[0], 7),
-                 retype(brw_vec1_grf(1, 7), BRW_REGISTER_TYPE_UD));
-      }
-   } else {
-      /* The execution mask is part of the side-band information sent together with
-       * the message payload to the data port. It's implicitly ANDed with the sample
-       * mask sent in the header to compute the actual set of channels that execute
-       * the atomic operation.
-       */
-      assert(stage == MESA_SHADER_VERTEX || stage == MESA_SHADER_COMPUTE);
-      bld.exec_all()
-         .MOV(component(sources[0], 7), fs_reg(0xffffu));
-   }
-   length++;
-
-   /* Set the atomic operation offset. */
-   sources[1] = vgrf(glsl_type::uint_type);
-   bld.MOV(sources[1], offset);
-   length++;
-
-   /* Set the atomic operation arguments. */
-   if (src0.file != BAD_FILE) {
-      sources[length] = vgrf(glsl_type::uint_type);
-      bld.MOV(sources[length], src0);
-      length++;
-   }
-
-   if (src1.file != BAD_FILE) {
-      sources[length] = vgrf(glsl_type::uint_type);
-      bld.MOV(sources[length], src1);
-      length++;
-   }
-
-   int mlen = 1 + (length - 1) * reg_width;
-   fs_reg src_payload = fs_reg(GRF, alloc.allocate(mlen),
-                               BRW_REGISTER_TYPE_UD, dispatch_width);
-   bld.LOAD_PAYLOAD(src_payload, sources, length, 1);
-
-   /* Emit the instruction. */
-   fs_inst *inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_UNTYPED_ATOMIC, dst, src_payload,
-                            fs_reg(surf_index), fs_reg(atomic_op));
-   inst->mlen = mlen;
-}
-
-void
-fs_visitor::emit_untyped_surface_read(unsigned surf_index, fs_reg dst,
-                                      fs_reg offset)
-{
-   int reg_width = dispatch_width / 8;
-
-   fs_reg *sources = ralloc_array(mem_ctx, fs_reg, 2);
-
-   sources[0] = fs_reg(GRF, alloc.allocate(1), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
-   /* Initialize the sample mask in the message header. */
-   bld.exec_all()
-      .MOV(sources[0], fs_reg(0u));
-
-   if (stage == MESA_SHADER_FRAGMENT) {
-      if (((brw_wm_prog_data*)this->prog_data)->uses_kill) {
-         bld.exec_all()
-            .MOV(component(sources[0], 7), brw_flag_reg(0, 1));
-      } else {
-         bld.exec_all()
-            .MOV(component(sources[0], 7),
-                 retype(brw_vec1_grf(1, 7), BRW_REGISTER_TYPE_UD));
+         bld.SHL(dst, dst, brw_imm_d(32 - width));
+         bld.ASR(dst, dst, brw_imm_d(32 - width));
       }
-   } else {
-      /* The execution mask is part of the side-band information sent together with
-       * the message payload to the data port. It's implicitly ANDed with the sample
-       * mask sent in the header to compute the actual set of channels that execute
-       * the atomic operation.
-       */
-      assert(stage == MESA_SHADER_VERTEX || stage == MESA_SHADER_COMPUTE);
-      bld.exec_all()
-         .MOV(component(sources[0], 7), fs_reg(0xffffu));
-   }
-
-   /* Set the surface read offset. */
-   sources[1] = vgrf(glsl_type::uint_type);
-   bld.MOV(sources[1], offset);
-
-   int mlen = 1 + reg_width;
-   fs_reg src_payload = fs_reg(GRF, alloc.allocate(mlen),
-                               BRW_REGISTER_TYPE_UD, dispatch_width);
-   fs_inst *inst = bld.LOAD_PAYLOAD(src_payload, sources, 2, 1);
-
-   /* Emit the instruction. */
-   inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_UNTYPED_SURFACE_READ, dst, src_payload,
-                   fs_reg(surf_index), fs_reg(1));
-   inst->mlen = mlen;
-}
-
-fs_inst *
-fs_visitor::emit(fs_inst *inst)
-{
-   if (dispatch_width == 16 && inst->exec_size == 8)
-      inst->force_uncompressed = true;
-
-   inst->annotation = this->current_annotation;
-   inst->ir = this->base_ir;
-
-   this->instructions.push_tail(inst);
-
-   return inst;
-}
 
-void
-fs_visitor::emit(exec_list list)
-{
-   foreach_in_list_safe(fs_inst, inst, &list) {
-      inst->exec_node::remove();
-      emit(inst);
+      dst = offset(dst, bld, 1);
    }
 }
 
@@ -1296,12 +283,12 @@ fs_visitor::emit_dummy_fs()
    /* Everyone's favorite color. */
    const float color[4] = { 1.0, 0.0, 1.0, 0.0 };
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
-      emit(MOV(fs_reg(MRF, 2 + i * reg_width, BRW_REGISTER_TYPE_F,
-                      dispatch_width), fs_reg(color[i])));
+      bld.MOV(fs_reg(MRF, 2 + i * reg_width, BRW_REGISTER_TYPE_F),
+              brw_imm_f(color[i]));
    }
 
    fs_inst *write;
-   write = emit(FS_OPCODE_FB_WRITE);
+   write = bld.emit(FS_OPCODE_FB_WRITE);
    write->eot = true;
    if (devinfo->gen >= 6) {
       write->base_mrf = 2;
@@ -1376,14 +363,14 @@ fs_visitor::emit_interpolation_setup_gen4()
 
    if (devinfo->has_pln && dispatch_width == 16) {
       for (unsigned i = 0; i < 2; i++) {
-         abld.half(i).ADD(half(offset(delta_xy, i), 0),
+         abld.half(i).ADD(half(offset(delta_xy, abld, i), 0),
                           half(this->pixel_x, i), xstart);
-         abld.half(i).ADD(half(offset(delta_xy, i), 1),
+         abld.half(i).ADD(half(offset(delta_xy, abld, i), 1),
                           half(this->pixel_y, i), ystart);
       }
    } else {
-      abld.ADD(offset(delta_xy, 0), this->pixel_x, xstart);
-      abld.ADD(offset(delta_xy, 1), this->pixel_y, ystart);
+      abld.ADD(offset(delta_xy, abld, 0), this->pixel_x, xstart);
+      abld.ADD(offset(delta_xy, abld, 1), this->pixel_y, ystart);
    }
 
    abld = bld.annotate("compute pos.w and 1/pos.w");
@@ -1405,7 +392,7 @@ fs_visitor::emit_interpolation_setup_gen6()
    struct brw_reg g1_uw = retype(brw_vec1_grf(1, 0), BRW_REGISTER_TYPE_UW);
 
    fs_builder abld = bld.annotate("compute pixel centers");
-   if (brw->gen >= 8 || dispatch_width == 8) {
+   if (devinfo->gen >= 8 || dispatch_width == 8) {
       /* The "Register Region Restrictions" page says for BDW (and newer,
        * presumably):
        *
@@ -1416,10 +403,11 @@ fs_visitor::emit_interpolation_setup_gen6()
        * Thus we can do a single add(16) in SIMD8 or an add(32) in SIMD16 to
        * compute our pixel centers.
        */
-      fs_reg int_pixel_xy(GRF, alloc.allocate(dispatch_width / 8),
-                          BRW_REGISTER_TYPE_UW, dispatch_width * 2);
-      abld.exec_all()
-          .ADD(int_pixel_xy,
+      fs_reg int_pixel_xy(VGRF, alloc.allocate(dispatch_width / 8),
+                          BRW_REGISTER_TYPE_UW);
+
+      const fs_builder dbld = abld.exec_all().group(dispatch_width * 2, 0);
+      dbld.ADD(int_pixel_xy,
                fs_reg(stride(suboffset(g1_uw, 4), 1, 4, 0)),
                fs_reg(brw_imm_v(0x11001010)));
 
@@ -1468,33 +456,6 @@ fs_visitor::emit_interpolation_setup_gen6()
    }
 }
 
-void
-fs_visitor::setup_color_payload(fs_reg *dst, fs_reg color, unsigned components,
-                                unsigned exec_size, bool use_2nd_half)
-{
-   brw_wm_prog_key *key = (brw_wm_prog_key*) this->key;
-   fs_inst *inst;
-
-   if (key->clamp_fragment_color) {
-      fs_reg tmp = vgrf(glsl_type::vec4_type);
-      assert(color.type == BRW_REGISTER_TYPE_F);
-      for (unsigned i = 0; i < components; i++) {
-         inst = emit(MOV(offset(tmp, i), offset(color, i)));
-         inst->saturate = true;
-      }
-      color = tmp;
-   }
-
-   if (exec_size < dispatch_width) {
-      unsigned half_idx = use_2nd_half ? 1 : 0;
-      for (unsigned i = 0; i < components; i++)
-         dst[i] = half(offset(color, i), half_idx);
-   } else {
-      for (unsigned i = 0; i < components; i++)
-         dst[i] = offset(color, i);
-   }
-}
-
 static enum brw_conditional_mod
 cond_for_alpha_func(GLenum func)
 {
@@ -1539,10 +500,10 @@ fs_visitor::emit_alpha_test()
                      BRW_CONDITIONAL_NEQ);
    } else {
       /* RT0 alpha */
-      fs_reg color = offset(outputs[0], 3);
+      fs_reg color = offset(outputs[0], bld, 3);
 
       /* f0.1 &= func(color, ref) */
-      cmp = abld.CMP(bld.null_reg_f(), color, fs_reg(key->alpha_test_ref),
+      cmp = abld.CMP(bld.null_reg_f(), color, brw_imm_f(key->alpha_test_ref),
                      cond_for_alpha_func(key->alpha_test_func));
    }
    cmp->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
@@ -1550,153 +511,42 @@ fs_visitor::emit_alpha_test()
 }
 
 fs_inst *
-fs_visitor::emit_single_fb_write(fs_reg color0, fs_reg color1,
-                                 fs_reg src0_alpha, unsigned components,
-                                 unsigned exec_size, bool use_2nd_half)
+fs_visitor::emit_single_fb_write(const fs_builder &bld,
+                                 fs_reg color0, fs_reg color1,
+                                 fs_reg src0_alpha, unsigned components)
 {
    assert(stage == MESA_SHADER_FRAGMENT);
    brw_wm_prog_data *prog_data = (brw_wm_prog_data*) this->prog_data;
-   brw_wm_prog_key *key = (brw_wm_prog_key*) this->key;
-
-   this->current_annotation = "FB write header";
-   int header_size = 2, payload_header_size;
-
-   /* We can potentially have a message length of up to 15, so we have to set
-    * base_mrf to either 0 or 1 in order to fit in m0..m15.
-    */
-   fs_reg *sources = ralloc_array(mem_ctx, fs_reg, 15);
-   int length = 0;
-
-   /* From the Sandy Bridge PRM, volume 4, page 198:
-    *
-    *     "Dispatched Pixel Enables. One bit per pixel indicating
-    *      which pixels were originally enabled when the thread was
-    *      dispatched. This field is only required for the end-of-
-    *      thread message and on all dual-source messages."
-    */
-   if (devinfo->gen >= 6 &&
-       (devinfo->is_haswell || devinfo->gen >= 8 || !prog_data->uses_kill) &&
-       color1.file == BAD_FILE &&
-       key->nr_color_regions == 1) {
-      header_size = 0;
-   }
-
-   if (header_size != 0) {
-      assert(header_size == 2);
-      /* Allocate 2 registers for a header */
-      length += 2;
-   }
-
-   if (payload.aa_dest_stencil_reg) {
-      sources[length] = fs_reg(GRF, alloc.allocate(1));
-      emit(MOV(sources[length],
-               fs_reg(brw_vec8_grf(payload.aa_dest_stencil_reg, 0))));
-      length++;
-   }
-
-   prog_data->uses_omask =
-      prog->OutputsWritten & BITFIELD64_BIT(FRAG_RESULT_SAMPLE_MASK);
-   if (prog_data->uses_omask) {
-      this->current_annotation = "FB write oMask";
-      assert(this->sample_mask.file != BAD_FILE);
-      /* Hand over gl_SampleMask. Only lower 16 bits are relevant.  Since
-       * it's unsinged single words, one vgrf is always 16-wide.
-       */
-      sources[length] = fs_reg(GRF, alloc.allocate(1),
-                               BRW_REGISTER_TYPE_UW, 16);
-      emit(FS_OPCODE_SET_OMASK, sources[length], this->sample_mask);
-      length++;
-   }
-
-   payload_header_size = length;
-
-   if (color0.file == BAD_FILE) {
-      /* Even if there's no color buffers enabled, we still need to send
-       * alpha out the pipeline to our null renderbuffer to support
-       * alpha-testing, alpha-to-coverage, and so on.
-       */
-      if (this->outputs[0].file != BAD_FILE)
-         setup_color_payload(&sources[length + 3], offset(this->outputs[0], 3),
-                             1, exec_size, false);
-      length += 4;
-   } else if (color1.file == BAD_FILE) {
-      if (src0_alpha.file != BAD_FILE) {
-         setup_color_payload(&sources[length], src0_alpha, 1, exec_size, false);
-         length++;
-      }
 
-      setup_color_payload(&sources[length], color0, components,
-                          exec_size, use_2nd_half);
-      length += 4;
-   } else {
-      setup_color_payload(&sources[length], color0, components,
-                          exec_size, use_2nd_half);
-      length += 4;
-      setup_color_payload(&sources[length], color1, components,
-                          exec_size, use_2nd_half);
-      length += 4;
-   }
+   /* Hand over gl_FragDepth or the payload depth. */
+   const fs_reg dst_depth = (payload.dest_depth_reg ?
+                             fs_reg(brw_vec8_grf(payload.dest_depth_reg, 0)) :
+                             fs_reg());
+   fs_reg src_depth, src_stencil;
 
    if (source_depth_to_render_target) {
-      if (devinfo->gen == 6) {
-        /* For outputting oDepth on gen6, SIMD8 writes have to be
-         * used.  This would require SIMD8 moves of each half to
-         * message regs, kind of like pre-gen5 SIMD16 FB writes.
-         * Just bail on doing so for now.
-         */
-        no16("Missing support for simd16 depth writes on gen6\n");
-      }
-
-      if (prog->OutputsWritten & BITFIELD64_BIT(FRAG_RESULT_DEPTH)) {
-        /* Hand over gl_FragDepth. */
-        assert(this->frag_depth.file != BAD_FILE);
-         if (exec_size < dispatch_width) {
-            sources[length] = half(this->frag_depth, use_2nd_half);
-         } else {
-            sources[length] = this->frag_depth;
-         }
-      } else {
-        /* Pass through the payload depth. */
-         sources[length] = fs_reg(brw_vec8_grf(payload.source_depth_reg, 0));
-      }
-      length++;
+      if (nir->info.outputs_written & BITFIELD64_BIT(FRAG_RESULT_DEPTH))
+         src_depth = frag_depth;
+      else
+         src_depth = fs_reg(brw_vec8_grf(payload.source_depth_reg, 0));
    }
 
-   if (payload.dest_depth_reg)
-      sources[length++] = fs_reg(brw_vec8_grf(payload.dest_depth_reg, 0));
-
-   fs_inst *load;
-   fs_inst *write;
-   if (devinfo->gen >= 7) {
-      /* Send from the GRF */
-      fs_reg payload = fs_reg(GRF, -1, BRW_REGISTER_TYPE_F, exec_size);
-      load = emit(LOAD_PAYLOAD(payload, sources, length, payload_header_size));
-      payload.reg = alloc.allocate(load->regs_written);
-      load->dst = payload;
-      write = emit(FS_OPCODE_FB_WRITE, reg_undef, payload);
-      write->base_mrf = -1;
-   } else {
-      /* Send from the MRF */
-      load = emit(LOAD_PAYLOAD(fs_reg(MRF, 1, BRW_REGISTER_TYPE_F, exec_size),
-                               sources, length, payload_header_size));
-
-      /* On pre-SNB, we have to interlace the color values.  LOAD_PAYLOAD
-       * will do this for us if we just give it a COMPR4 destination.
-       */
-      if (brw->gen < 6 && exec_size == 16)
-         load->dst.reg |= BRW_MRF_COMPR4;
+   if (nir->info.outputs_written & BITFIELD64_BIT(FRAG_RESULT_STENCIL))
+      src_stencil = frag_stencil;
 
-      write = emit(FS_OPCODE_FB_WRITE);
-      write->exec_size = exec_size;
-      write->base_mrf = 1;
-   }
+   const fs_reg sources[] = {
+      color0, color1, src0_alpha, src_depth, dst_depth, src_stencil,
+      sample_mask, brw_imm_ud(components)
+   };
+   assert(ARRAY_SIZE(sources) - 1 == FB_WRITE_LOGICAL_SRC_COMPONENTS);
+   fs_inst *write = bld.emit(FS_OPCODE_FB_WRITE_LOGICAL, fs_reg(),
+                             sources, ARRAY_SIZE(sources));
 
-   write->mlen = load->regs_written;
-   write->header_size = header_size;
    if (prog_data->uses_kill) {
       write->predicate = BRW_PREDICATE_NORMAL;
       write->flag_subreg = 1;
    }
+
    return write;
 }
 
@@ -1708,35 +558,33 @@ fs_visitor::emit_fb_writes()
    brw_wm_prog_key *key = (brw_wm_prog_key*) this->key;
 
    fs_inst *inst = NULL;
-   if (do_dual_src) {
-      this->current_annotation = ralloc_asprintf(this->mem_ctx,
-                                                "FB dual-source write");
-      inst = emit_single_fb_write(this->outputs[0], this->dual_src_output,
-                                  reg_undef, 4, 8);
-      inst->target = 0;
 
-      /* SIMD16 dual source blending requires to send two SIMD8 dual source
-       * messages, where each message contains color data for 8 pixels. Color
-       * data for the first group of pixels is stored in the "lower" half of
-       * the color registers, so in SIMD16, the previous message did:
-       * m + 0: r0
-       * m + 1: g0
-       * m + 2: b0
-       * m + 3: a0
+   if (source_depth_to_render_target && devinfo->gen == 6) {
+      /* For outputting oDepth on gen6, SIMD8 writes have to be used.  This
+       * would require SIMD8 moves of each half to message regs, e.g. by using
+       * the SIMD lowering pass.  Unfortunately this is more difficult than it
+       * sounds because the SIMD8 single-source message lacks channel selects
+       * for the second and third subspans.
+       */
+      no16("Missing support for simd16 depth writes on gen6\n");
+   }
+
+   if (nir->info.outputs_written & BITFIELD64_BIT(FRAG_RESULT_STENCIL)) {
+      /* From the 'Render Target Write message' section of the docs:
+       * "Output Stencil is not supported with SIMD16 Render Target Write
+       * Messages."
        *
-       * Here goes the second message, which packs color data for the
-       * remaining 8 pixels. Color data for these pixels is stored in the
-       * "upper" half of the color registers, so we need to do:
-       * m + 0: r1
-       * m + 1: g1
-       * m + 2: b1
-       * m + 3: a1
+       * FINISHME: split 16 into 2 8s
        */
-      if (dispatch_width == 16) {
-         inst = emit_single_fb_write(this->outputs[0], this->dual_src_output,
-                                     reg_undef, 4, 8, true);
-         inst->target = 0;
-      }
+      no16("FINISHME: support 2 simd8 writes for gl_FragStencilRefARB\n");
+   }
+
+   if (do_dual_src) {
+      const fs_builder abld = bld.annotate("FB dual-source write");
+
+      inst = emit_single_fb_write(abld, this->outputs[0],
+                                  this->dual_src_output, reg_undef, 4);
+      inst->target = 0;
 
       prog_data->dual_src_blend = true;
    } else {
@@ -1745,17 +593,16 @@ fs_visitor::emit_fb_writes()
          if (this->outputs[target].file == BAD_FILE)
             continue;
 
-         this->current_annotation = ralloc_asprintf(this->mem_ctx,
-                                                    "FB write target %d",
-                                                    target);
+         const fs_builder abld = bld.annotate(
+            ralloc_asprintf(this->mem_ctx, "FB write target %d", target));
+
          fs_reg src0_alpha;
          if (devinfo->gen >= 6 && key->replicate_alpha && target != 0)
-            src0_alpha = offset(outputs[0], 3);
+            src0_alpha = offset(outputs[0], bld, 3);
 
-         inst = emit_single_fb_write(this->outputs[target], reg_undef,
+         inst = emit_single_fb_write(abld, this->outputs[target], reg_undef,
                                      src0_alpha,
-                                     this->output_components[target],
-                                     dispatch_width);
+                                     this->output_components[target]);
          inst->target = target;
       }
    }
@@ -1765,21 +612,26 @@ fs_visitor::emit_fb_writes()
        * alpha out the pipeline to our null renderbuffer to support
        * alpha-testing, alpha-to-coverage, and so on.
        */
-      inst = emit_single_fb_write(reg_undef, reg_undef, reg_undef, 0,
-                                  dispatch_width);
+      /* FINISHME: Factor out this frequently recurring pattern into a
+       * helper function.
+       */
+      const fs_reg srcs[] = { reg_undef, reg_undef,
+                              reg_undef, offset(this->outputs[0], bld, 3) };
+      const fs_reg tmp = bld.vgrf(BRW_REGISTER_TYPE_UD, 4);
+      bld.LOAD_PAYLOAD(tmp, srcs, 4, 0);
+
+      inst = emit_single_fb_write(bld, tmp, reg_undef, reg_undef, 4);
       inst->target = 0;
    }
 
    inst->eot = true;
-   this->current_annotation = NULL;
 }
 
 void
-fs_visitor::setup_uniform_clipplane_values()
+fs_visitor::setup_uniform_clipplane_values(gl_clip_plane *clip_planes)
 {
-   gl_clip_plane *clip_planes = brw_select_clip_planes(ctx);
-   const struct brw_vue_prog_key *key =
-      (const struct brw_vue_prog_key *) this->key;
+   const struct brw_vs_prog_key *key =
+      (const struct brw_vs_prog_key *) this->key;
 
    for (int i = 0; i < key->nr_userclip_plane_consts; i++) {
       this->userplane[i] = fs_reg(UNIFORM, uniforms);
@@ -1791,12 +643,22 @@ fs_visitor::setup_uniform_clipplane_values()
    }
 }
 
-void fs_visitor::compute_clip_distance()
+/**
+ * Lower legacy fixed-function and gl_ClipVertex clipping to clip distances.
+ *
+ * This does nothing if the shader uses gl_ClipDistance or user clipping is
+ * disabled altogether.
+ */
+void fs_visitor::compute_clip_distance(gl_clip_plane *clip_planes)
 {
    struct brw_vue_prog_data *vue_prog_data =
       (struct brw_vue_prog_data *) prog_data;
-   const struct brw_vue_prog_key *key =
-      (const struct brw_vue_prog_key *) this->key;
+   const struct brw_vs_prog_key *key =
+      (const struct brw_vs_prog_key *) this->key;
+
+   /* Bail unless some sort of legacy clipping is enabled */
+   if (key->nr_userclip_plane_consts == 0)
+      return;
 
    /* From the GLSL 1.30 spec, section 7.1 (Vertex Shader Special Variables):
     *
@@ -1820,70 +682,110 @@ void fs_visitor::compute_clip_distance()
    if (outputs[clip_vertex].file == BAD_FILE)
       return;
 
-   setup_uniform_clipplane_values();
+   setup_uniform_clipplane_values(clip_planes);
 
-   current_annotation = "user clip distances";
+   const fs_builder abld = bld.annotate("user clip distances");
 
    this->outputs[VARYING_SLOT_CLIP_DIST0] = vgrf(glsl_type::vec4_type);
+   this->output_components[VARYING_SLOT_CLIP_DIST0] = 4;
    this->outputs[VARYING_SLOT_CLIP_DIST1] = vgrf(glsl_type::vec4_type);
+   this->output_components[VARYING_SLOT_CLIP_DIST1] = 4;
 
    for (int i = 0; i < key->nr_userclip_plane_consts; i++) {
       fs_reg u = userplane[i];
       fs_reg output = outputs[VARYING_SLOT_CLIP_DIST0 + i / 4];
       output.reg_offset = i & 3;
 
-      emit(MUL(output, outputs[clip_vertex], u));
+      abld.MUL(output, outputs[clip_vertex], u);
       for (int j = 1; j < 4; j++) {
-         u.reg = userplane[i].reg + j;
-         emit(MAD(output, output, offset(outputs[clip_vertex], j), u));
+         u.nr = userplane[i].nr + j;
+         abld.MAD(output, output, offset(outputs[clip_vertex], bld, j), u);
       }
    }
 }
 
 void
-fs_visitor::emit_urb_writes()
+fs_visitor::emit_urb_writes(const fs_reg &gs_vertex_count)
 {
    int slot, urb_offset, length;
-   struct brw_vs_prog_data *vs_prog_data =
-      (struct brw_vs_prog_data *) prog_data;
-   const struct brw_vs_prog_key *key =
+   int starting_urb_offset = 0;
+   const struct brw_vue_prog_data *vue_prog_data =
+      (const struct brw_vue_prog_data *) this->prog_data;
+   const struct brw_vs_prog_key *vs_key =
       (const struct brw_vs_prog_key *) this->key;
    const GLbitfield64 psiz_mask =
       VARYING_BIT_LAYER | VARYING_BIT_VIEWPORT | VARYING_BIT_PSIZ;
-   const struct brw_vue_map *vue_map = &vs_prog_data->base.vue_map;
+   const struct brw_vue_map *vue_map = &vue_prog_data->vue_map;
    bool flush;
    fs_reg sources[8];
 
-   /* Lower legacy ff and ClipVertex clipping to clip distances */
-   if (key->base.userclip_active && !prog->UsesClipDistanceOut)
-      compute_clip_distance();
-
    /* If we don't have any valid slots to write, just do a minimal urb write
-    * send to terminate the shader. */
+    * send to terminate the shader.  This includes 1 slot of undefined data,
+    * because it's invalid to write 0 data:
+    *
+    * From the Broadwell PRM, Volume 7: 3D Media GPGPU, Shared Functions -
+    * Unified Return Buffer (URB) > URB_SIMD8_Write and URB_SIMD8_Read >
+    * Write Data Payload:
+    *
+    *    "The write data payload can be between 1 and 8 message phases long."
+    */
    if (vue_map->slots_valid == 0) {
+      fs_reg payload = fs_reg(VGRF, alloc.allocate(2), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
+      bld.exec_all().MOV(payload, fs_reg(retype(brw_vec8_grf(1, 0),
+                                                BRW_REGISTER_TYPE_UD)));
 
-      fs_reg payload = fs_reg(GRF, alloc.allocate(1), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
-      fs_inst *inst = emit(MOV(payload, fs_reg(retype(brw_vec8_grf(1, 0),
-                                                      BRW_REGISTER_TYPE_UD))));
-      inst->force_writemask_all = true;
-
-      inst = emit(SHADER_OPCODE_URB_WRITE_SIMD8, reg_undef, payload);
+      fs_inst *inst = bld.emit(SHADER_OPCODE_URB_WRITE_SIMD8, reg_undef, payload);
       inst->eot = true;
-      inst->mlen = 1;
+      inst->mlen = 2;
       inst->offset = 1;
       return;
    }
 
+   opcode opcode = SHADER_OPCODE_URB_WRITE_SIMD8;
+   int header_size = 1;
+   fs_reg per_slot_offsets;
+
+   if (stage == MESA_SHADER_GEOMETRY) {
+      const struct brw_gs_prog_data *gs_prog_data =
+         (const struct brw_gs_prog_data *) this->prog_data;
+
+      /* We need to increment the Global Offset to skip over the control data
+       * header and the extra "Vertex Count" field (1 HWord) at the beginning
+       * of the VUE.  We're counting in OWords, so the units are doubled.
+       */
+      starting_urb_offset = 2 * gs_prog_data->control_data_header_size_hwords;
+      if (gs_prog_data->static_vertex_count == -1)
+         starting_urb_offset += 2;
+
+      /* We also need to use per-slot offsets.  The per-slot offset is the
+       * Vertex Count.  SIMD8 mode processes 8 different primitives at a
+       * time; each may output a different number of vertices.
+       */
+      opcode = SHADER_OPCODE_URB_WRITE_SIMD8_PER_SLOT;
+      header_size++;
+
+      /* The URB offset is in 128-bit units, so we need to multiply by 2 */
+      const int output_vertex_size_owords =
+         gs_prog_data->output_vertex_size_hwords * 2;
+
+      fs_reg offset;
+      if (gs_vertex_count.file == IMM) {
+         per_slot_offsets = brw_imm_ud(output_vertex_size_owords *
+                                       gs_vertex_count.ud);
+      } else {
+         per_slot_offsets = vgrf(glsl_type::int_type);
+         bld.MUL(per_slot_offsets, gs_vertex_count,
+                 brw_imm_ud(output_vertex_size_owords));
+      }
+   }
+
    length = 0;
-   urb_offset = 0;
+   urb_offset = starting_urb_offset;
    flush = false;
    for (slot = 0; slot < vue_map->num_slots; slot++) {
-      fs_reg reg, src, zero;
-
       int varying = vue_map->slot_to_varying[slot];
       switch (varying) {
-      case VARYING_SLOT_PSIZ:
-
+      case VARYING_SLOT_PSIZ: {
          /* The point size varying slot is the vue header and is always in the
           * vue map.  But often none of the special varyings that live there
           * are written and in that case we can skip writing to the vue
@@ -1895,8 +797,8 @@ fs_visitor::emit_urb_writes()
             break;
          }
 
-         zero = fs_reg(GRF, alloc.allocate(1), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
-         emit(MOV(zero, fs_reg(0u)));
+         fs_reg zero(VGRF, alloc.allocate(1), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
+         bld.MOV(zero, brw_imm_ud(0u));
 
          sources[length++] = zero;
          if (vue_map->slots_valid & VARYING_BIT_LAYER)
@@ -1914,15 +816,12 @@ fs_visitor::emit_urb_writes()
          else
             sources[length++] = zero;
          break;
-
+      }
       case BRW_VARYING_SLOT_NDC:
       case VARYING_SLOT_EDGE:
          unreachable("unexpected scalar vs output");
          break;
 
-      case BRW_VARYING_SLOT_PAD:
-         break;
-
       default:
          /* gl_Position is always in the vue map, but isn't always written by
           * the shader.  Other varyings (clip distances) get added to the vue
@@ -1932,7 +831,8 @@ fs_visitor::emit_urb_writes()
           * slot for writing we flush a mlen 5 urb write, otherwise we just
           * advance the urb_offset.
           */
-         if (this->outputs[varying].file == BAD_FILE) {
+         if (varying == BRW_VARYING_SLOT_PAD ||
+             this->outputs[varying].file == BAD_FILE) {
             if (length > 0)
                flush = true;
             else
@@ -1940,29 +840,30 @@ fs_visitor::emit_urb_writes()
             break;
          }
 
-         if ((varying == VARYING_SLOT_COL0 ||
+         if (stage == MESA_SHADER_VERTEX && vs_key->clamp_vertex_color &&
+             (varying == VARYING_SLOT_COL0 ||
               varying == VARYING_SLOT_COL1 ||
               varying == VARYING_SLOT_BFC0 ||
-              varying == VARYING_SLOT_BFC1) &&
-             key->clamp_vertex_color) {
+              varying == VARYING_SLOT_BFC1)) {
             /* We need to clamp these guys, so do a saturating MOV into a
              * temp register and use that for the payload.
              */
             for (int i = 0; i < 4; i++) {
-               reg = fs_reg(GRF, alloc.allocate(1), outputs[varying].type);
-               src = offset(this->outputs[varying], i);
-               fs_inst *inst = emit(MOV(reg, src));
-               inst->saturate = true;
+               fs_reg reg = fs_reg(VGRF, alloc.allocate(1), outputs[varying].type);
+               fs_reg src = offset(this->outputs[varying], bld, i);
+               set_saturate(true, bld.MOV(reg, src));
                sources[length++] = reg;
             }
          } else {
-            for (int i = 0; i < 4; i++)
-               sources[length++] = offset(this->outputs[varying], i);
+            for (unsigned i = 0; i < output_components[varying]; i++)
+               sources[length++] = offset(this->outputs[varying], bld, i);
+            for (unsigned i = output_components[varying]; i < 4; i++)
+               sources[length++] = brw_imm_d(0);
          }
          break;
       }
 
-      current_annotation = "URB write";
+      const fs_builder abld = bld.annotate("URB write");
 
       /* If we've queued up 8 registers of payload (2 VUE slots), if this is
        * the last slot or if we need to flush (see BAD_FILE varying case
@@ -1972,43 +873,37 @@ fs_visitor::emit_urb_writes()
       if (length == 8 || last)
          flush = true;
       if (flush) {
-         fs_reg *payload_sources = ralloc_array(mem_ctx, fs_reg, length + 1);
-         fs_reg payload = fs_reg(GRF, alloc.allocate(length + 1),
-                                 BRW_REGISTER_TYPE_F, dispatch_width);
+         fs_reg *payload_sources =
+            ralloc_array(mem_ctx, fs_reg, length + header_size);
+         fs_reg payload = fs_reg(VGRF, alloc.allocate(length + header_size),
+                                 BRW_REGISTER_TYPE_F);
          payload_sources[0] =
             fs_reg(retype(brw_vec8_grf(1, 0), BRW_REGISTER_TYPE_UD));
 
-         memcpy(&payload_sources[1], sources, length * sizeof sources[0]);
-         emit(LOAD_PAYLOAD(payload, payload_sources, length + 1, 1));
+         if (opcode == SHADER_OPCODE_URB_WRITE_SIMD8_PER_SLOT)
+            payload_sources[1] = per_slot_offsets;
+
+         memcpy(&payload_sources[header_size], sources,
+                length * sizeof sources[0]);
 
-         fs_inst *inst =
-            emit(SHADER_OPCODE_URB_WRITE_SIMD8, reg_undef, payload);
-         inst->eot = last;
-         inst->mlen = length + 1;
+         abld.LOAD_PAYLOAD(payload, payload_sources, length + header_size,
+                           header_size);
+
+         fs_inst *inst = abld.emit(opcode, reg_undef, payload);
+         inst->eot = last && stage == MESA_SHADER_VERTEX;
+         inst->mlen = length + header_size;
          inst->offset = urb_offset;
-         urb_offset = slot + 1;
+         urb_offset = starting_urb_offset + slot + 1;
          length = 0;
          flush = false;
       }
    }
 }
 
-void
-fs_visitor::resolve_ud_negate(fs_reg *reg)
-{
-   if (reg->type != BRW_REGISTER_TYPE_UD ||
-       !reg->negate)
-      return;
-
-   fs_reg temp = vgrf(glsl_type::uint_type);
-   emit(MOV(temp, *reg));
-   *reg = temp;
-}
-
 void
 fs_visitor::emit_cs_terminate()
 {
-   assert(brw->gen >= 7);
+   assert(devinfo->gen >= 7);
 
    /* We are getting the thread ID from the compute shader header */
    assert(stage == MESA_SHADER_COMPUTE);
@@ -2018,40 +913,87 @@ fs_visitor::emit_cs_terminate()
     * make sure it uses the appropriate register range.
     */
    struct brw_reg g0 = retype(brw_vec8_grf(0, 0), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
-   fs_reg payload = fs_reg(GRF, alloc.allocate(1), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
-   fs_inst *inst = emit(MOV(payload, g0));
-   inst->force_writemask_all = true;
+   fs_reg payload = fs_reg(VGRF, alloc.allocate(1), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
+   bld.group(8, 0).exec_all().MOV(payload, g0);
 
    /* Send a message to the thread spawner to terminate the thread. */
-   inst = emit(CS_OPCODE_CS_TERMINATE, reg_undef, payload);
+   fs_inst *inst = bld.exec_all()
+                      .emit(CS_OPCODE_CS_TERMINATE, reg_undef, payload);
    inst->eot = true;
 }
 
-fs_visitor::fs_visitor(struct brw_context *brw,
+void
+fs_visitor::emit_barrier()
+{
+   assert(devinfo->gen >= 7);
+
+   /* We are getting the barrier ID from the compute shader header */
+   assert(stage == MESA_SHADER_COMPUTE);
+
+   fs_reg payload = fs_reg(VGRF, alloc.allocate(1), BRW_REGISTER_TYPE_UD);
+
+   const fs_builder pbld = bld.exec_all().group(8, 0);
+
+   /* Clear the message payload */
+   pbld.MOV(payload, brw_imm_ud(0u));
+
+   /* Copy bits 27:24 of r0.2 (barrier id) to the message payload reg.2 */
+   fs_reg r0_2 = fs_reg(retype(brw_vec1_grf(0, 2), BRW_REGISTER_TYPE_UD));
+   pbld.AND(component(payload, 2), r0_2, brw_imm_ud(0x0f000000u));
+
+   /* Emit a gateway "barrier" message using the payload we set up, followed
+    * by a wait instruction.
+    */
+   bld.exec_all().emit(SHADER_OPCODE_BARRIER, reg_undef, payload);
+}
+
+fs_visitor::fs_visitor(const struct brw_compiler *compiler, void *log_data,
                        void *mem_ctx,
-                       gl_shader_stage stage,
                        const void *key,
                        struct brw_stage_prog_data *prog_data,
-                       struct gl_shader_program *shader_prog,
                        struct gl_program *prog,
-                       unsigned dispatch_width)
-   : backend_shader(brw, shader_prog, prog, prog_data, stage),
-     reg_null_f(retype(brw_null_vec(dispatch_width), BRW_REGISTER_TYPE_F)),
-     reg_null_d(retype(brw_null_vec(dispatch_width), BRW_REGISTER_TYPE_D)),
-     reg_null_ud(retype(brw_null_vec(dispatch_width), BRW_REGISTER_TYPE_UD)),
-     key(key), prog_data(prog_data),
-     dispatch_width(dispatch_width), promoted_constants(0),
+                       const nir_shader *shader,
+                       unsigned dispatch_width,
+                       int shader_time_index)
+   : backend_shader(compiler, log_data, mem_ctx, shader, prog_data),
+     key(key), gs_compile(NULL), prog_data(prog_data), prog(prog),
+     dispatch_width(dispatch_width),
+     shader_time_index(shader_time_index),
+     bld(fs_builder(this, dispatch_width).at_end())
+{
+   init();
+}
+
+fs_visitor::fs_visitor(const struct brw_compiler *compiler, void *log_data,
+                       void *mem_ctx,
+                       struct brw_gs_compile *c,
+                       struct brw_gs_prog_data *prog_data,
+                       const nir_shader *shader,
+                       int shader_time_index)
+   : backend_shader(compiler, log_data, mem_ctx, shader,
+                    &prog_data->base.base),
+     key(&c->key), gs_compile(c),
+     prog_data(&prog_data->base.base), prog(NULL),
+     dispatch_width(8),
+     shader_time_index(shader_time_index),
      bld(fs_builder(this, dispatch_width).at_end())
 {
-   this->mem_ctx = mem_ctx;
+   init();
+}
+
 
+void
+fs_visitor::init()
+{
    switch (stage) {
    case MESA_SHADER_FRAGMENT:
       key_tex = &((const brw_wm_prog_key *) key)->tex;
       break;
    case MESA_SHADER_VERTEX:
+      key_tex = &((const brw_vs_prog_key *) key)->tex;
+      break;
    case MESA_SHADER_GEOMETRY:
-      key_tex = &((const brw_vue_prog_key *) key)->tex;
+      key_tex = &((const brw_gs_prog_key *) key)->tex;
       break;
    case MESA_SHADER_COMPUTE:
       key_tex = &((const brw_cs_prog_key*) key)->tex;
@@ -2060,24 +1002,22 @@ fs_visitor::fs_visitor(struct brw_context *brw,
       unreachable("unhandled shader stage");
    }
 
+   this->prog_data = this->stage_prog_data;
+
    this->failed = false;
    this->simd16_unsupported = false;
    this->no16_msg = NULL;
 
    this->nir_locals = NULL;
-   this->nir_globals = NULL;
+   this->nir_ssa_values = NULL;
 
    memset(&this->payload, 0, sizeof(this->payload));
-   memset(this->outputs, 0, sizeof(this->outputs));
    memset(this->output_components, 0, sizeof(this->output_components));
    this->source_depth_to_render_target = false;
    this->runtime_check_aads_emit = false;
    this->first_non_payload_grf = 0;
    this->max_grf = devinfo->gen >= 7 ? GEN7_MRF_HACK_START : BRW_MAX_GRF;
 
-   this->current_annotation = NULL;
-   this->base_ir = NULL;
-
    this->virtual_grf_start = NULL;
    this->virtual_grf_end = NULL;
    this->live_intervals = NULL;
@@ -2088,6 +1028,8 @@ fs_visitor::fs_visitor(struct brw_context *brw,
    this->pull_constant_loc = NULL;
    this->push_constant_loc = NULL;
 
+   this->promoted_constants = 0,
+
    this->spilled_any_registers = false;
    this->do_dual_src = false;