mcs/class/Mono.Simd/Mono.Simd/Vector8us.cs

   1 // Vector8us.cs
   2 //
   3 // Author:
   4 //   Rodrigo Kumpera (rkumpera@novell.com)
   5 //
   6 // (C) 2008 Novell, Inc. (http://www.novell.com)
   7 //
   8 // Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
   9 // a copy of this software and associated documentation files (the
  10 // "Software"), to deal in the Software without restriction, including
  11 // without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
  12 // distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
  13 // permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
  14 // the following conditions:
  15 //
  16 // The above copyright notice and this permission notice shall be
  17 // included in all copies or substantial portions of the Software.
  18 //
  19 // THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  20 // EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  21 // MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  22 // NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE
  23 // LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION
  24 // OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION
  25 // WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  26 //
  27 using System;\r
  28 using System.Runtime.InteropServices;\r
  29 \r
  30 namespace Mono.Simd\r
  31 {\r
  32         [StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 0, Size = 16)]
  33         [CLSCompliant(false)]\r
  34         public struct Vector8us\r
  35         {\r
  36                 private ushort v0, v1, v2, v3, v4, v5, v6, v7;\r\r
  37                 public Vector8us (ushort v0, ushort v1, ushort v2, ushort v3, ushort v4, ushort v5, ushort v6, ushort v7)\r
  38                 {\r
  39                         this.v0 = v0;\r
  40                         this.v1 = v1;\r
  41                         this.v2 = v2;\r
  42                         this.v3 = v3;\r
  43                         this.v4 = v4;\r
  44                         this.v5 = v5;\r
  45                         this.v6 = v6;\r
  46                         this.v7 = v7;\r
  47                 }\r
  48
  49                 public ushort V0 { get { return v0; } set { v0 = value; } }
  50                 public ushort V1 { get { return v1; } set { v1 = value; } }
  51                 public ushort V2 { get { return v2; } set { v2 = value; } }
  52                 public ushort V3 { get { return v3; } set { v3 = value; } }
  53                 public ushort V4 { get { return v4; } set { v4 = value; } }
  54                 public ushort V5 { get { return v5; } set { v5 = value; } }
  55                 public ushort V6 { get { return v6; } set { v6 = value; } }
  56                 public ushort V7 { get { return v7; } set { v7 = value; } }
  57 \r
  58                 public static unsafe Vector8us operator + (Vector8us va, Vector8us vb)\r
  59                 {\r
  60                         Vector8us res = new Vector8us ();
  61                         ushort *a = &va.v0;
  62                         ushort *b = &vb.v0;
  63                         ushort *c = &res.v0;
  64                         for (int i = 0; i < 8; ++i)
  65                                 *c++ = (ushort)(*a++ + *b++);
  66                         return res;\r
  67                 }\r
  68
  69                 public static unsafe Vector8us operator - (Vector8us va, Vector8us vb)\r
  70                 {\r
  71                         Vector8us res = new Vector8us ();
  72                         ushort *a = &va.v0;
  73                         ushort *b = &vb.v0;
  74                         ushort *c = &res.v0;
  75                         for (int i = 0; i < 8; ++i)
  76                                 *c++ = (ushort)(*a++ - *b++);
  77                         return res;\r
  78                 }
  79
  80                 /*
  81                  * NOTE: Thou pmullw states it does signed multiplication, it works for unsigned numbers
  82                  * if only the lower part is considered and the flags disregarded.
  83                  */
  84                 public static unsafe Vector8us operator * (Vector8us va, Vector8us vb)\r
  85                 {\r
  86                         Vector8us res = new Vector8us ();
  87                         ushort *a = &va.v0;
  88                         ushort *b = &vb.v0;
  89                         ushort *c = &res.v0;
  90                         for (int i = 0; i < 8; ++i)
  91                                 *c++ = (ushort)(*a++ * (*b++));
  92                         return res;\r
  93                 }
  94
  95                 public static unsafe Vector8us operator >> (Vector8us va, int amount)\r
  96                 {\r
  97                         Vector8us res = new Vector8us ();
  98                         ushort *a = &va.v0;
  99                         ushort *b = &res.v0;
 100                         for (int i = 0; i < 8; ++i)
 101                                 *b++ = (ushort)(*a++ >> amount);
 102                         return res;\r
 103                 }
 104
 105
 106                 public static unsafe Vector8us operator << (Vector8us va, int amount)\r
 107                 {\r
 108                         Vector8us res = new Vector8us ();
 109                         ushort *a = &va.v0;
 110                         ushort *b = &res.v0;
 111                         for (int i = 0; i < 8; ++i)
 112                                 *b++ = (ushort)(*a++ << amount);
 113                         return res;\r
 114                 }
 115
 116                 public static unsafe Vector8us operator & (Vector8us va, Vector8us vb)\r
 117                 {\r
 118                         Vector8us res = new Vector8us ();
 119                         ushort *a = &va.v0;
 120                         ushort *b = &vb.v0;
 121                         ushort *c = &res.v0;
 122                         for (int i = 0; i < 8; ++i)
 123                                 *c++ = (ushort)(*a++ & *b++);
 124                         return res;\r
 125                 }
 126
 127                 public static unsafe Vector8us operator | (Vector8us va, Vector8us vb)\r
 128                 {\r
 129                         Vector8us res = new Vector8us ();
 130                         ushort *a = &va.v0;
 131                         ushort *b = &vb.v0;
 132                         ushort *c = &res.v0;
 133                         for (int i = 0; i < 8; ++i)
 134                                 *c++ = (ushort)(*a++ | *b++);
 135                         return res;\r
 136                 }
 137
 138                 public static unsafe Vector8us operator ^ (Vector8us va, Vector8us vb)\r
 139                 {\r
 140                         Vector8us res = new Vector8us ();
 141                         ushort *a = &va.v0;
 142                         ushort *b = &vb.v0;
 143                         ushort *c = &res.v0;
 144                         for (int i = 0; i < 8; ++i)
 145                                 *c++ = (ushort)(*a++ ^ *b++);
 146                         return res;\r
 147                 }
 148
 149                 public static unsafe Vector8us UnpackLow (Vector8us va, Vector8us vb)
 150                 {
 151                         return new Vector8us (va.v0, vb.v0, va.v1, vb.v1, va.v2, vb.v2, va.v3, vb.v3);
 152                 }
 153
 154                 public static unsafe Vector8us UnpackHigh (Vector8us va, Vector8us vb)
 155                 {
 156                         return new Vector8us (va.v4, vb.v4, va.v5, vb.v5, va.v6, vb.v6, va.v7, vb.v7);
 157                 }
 158
 159                 public static unsafe Vector8us ShiftRightArithmetic (Vector8us va, int amount)\r
 160                 {\r
 161                         Vector8us res = new Vector8us ();
 162                         ushort *a = &va.v0;
 163                         ushort *b = &res.v0;
 164                         for (int i = 0; i < 8; ++i)
 165                                 *b++ = (ushort)((short)(*a++) >> amount);
 166                         return res;\r
 167                 }
 168
 169                 public static unsafe Vector8us AddWithSaturation (Vector8us va, Vector8us vb) {
 170                         Vector8us res = new Vector8us ();
 171                         ushort *a = &va.v0;
 172                         ushort *b = &vb.v0;
 173                         ushort *c = &res.v0;
 174                         for (int i = 0; i < 8; ++i)
 175                                 *c++ = (ushort) System.Math.Min (*a++ + *b++, ushort.MaxValue);
 176                         return res;
 177                 }\r
 178
 179                 public static unsafe Vector8us SubWithSaturation (Vector8us va, Vector8us vb) {
 180                         Vector8us res = new Vector8us ();
 181                         ushort *a = &va.v0;
 182                         ushort *b = &vb.v0;
 183                         ushort *c = &res.v0;
 184                         for (int i = 0; i < 8; ++i)
 185                                 *c++ = (ushort) System.Math.Max (*a++ - *b++, 0);
 186                         return res;
 187                 }
 188
 189                 public static unsafe Vector8us Average (Vector8us va, Vector8us vb) {
 190                         Vector8us res = new Vector8us ();
 191                         ushort *a = &va.v0;
 192                         ushort *b = &vb.v0;
 193                         ushort *c = &res.v0;
 194                         for (int i = 0; i < 8; ++i)
 195                                 *c++ = (ushort) ((*a++ + *b++ + 1) >> 1);
 196                         return res;
 197                 }
 198
 199                 /*Requires SSE 4.1*/
 200                 public static unsafe Vector8us Max (Vector8us va, Vector8us vb) {
 201                         Vector8us res = new Vector8us ();
 202                         ushort *a = &va.v0;
 203                         ushort *b = &vb.v0;
 204                         ushort *c = &res.v0;
 205                         for (int i = 0; i < 8; ++i)
 206                                 *c++ = (ushort) System.Math.Max (*a++, *b++);
 207                         return res;
 208                 }
 209
 210                 /*Requires SSE 4.1*/
 211                 public static unsafe Vector8us Min (Vector8us va, Vector8us vb) {
 212                         Vector8us res = new Vector8us ();
 213                         ushort *a = &va.v0;
 214                         ushort *b = &vb.v0;
 215                         ushort *c = &res.v0;
 216                         for (int i = 0; i < 8; ++i)
 217                                 *c++ = (ushort) System.Math.Min (*a++, *b++);
 218                         return res;
 219                 }
 220
 221                 public static unsafe int ExtractByteMask (Vector8us va) {
 222                         int res = 0;
 223                         byte *a = (byte*)&va;
 224                         for (int i = 0; i < 16; ++i)
 225                                 res |= (*a++ & 0x80) >> 7 << i;
 226                         return res;
 227                 }
 228
 229                 public static unsafe Vector8us ShuffleHigh (Vector8us va, ShuffleSel sel)\r
 230                 {
 231                         ushort *ptr = ((ushort*)&va) + 4;
 232                         int idx = (int)sel;\r
 233                         return new Vector8us (va.v0, va.v1, va.v2, va.v3, *(ptr + ((idx >> 0) & 0x3)), *(ptr + ((idx >> 2) & 0x3)), *(ptr + ((idx >> 4) & 0x3)), *(ptr + ((idx >> 6) & 0x3)));\r
 234                 }
 235
 236                 public static unsafe Vector8us ShuffleLow (Vector8us va, ShuffleSel sel)\r
 237                 {
 238                         ushort *ptr = ((ushort*)&va);
 239                         int idx = (int)sel;\r
 240                         return new Vector8us (*(ptr + ((idx >> 0) & 0x3)), *(ptr + ((idx >> 2) & 0x3)), *(ptr + ((idx >> 4) & 0x3)), *(ptr + ((idx >> 6) & 0x3)), va.v4, va.v5, va.v6, va.v7);\r
 241                 }
 242
 243                 public static unsafe Vector8us CompareEqual (Vector8us va, Vector8us vb) {
 244                         Vector8us res = new Vector8us ();
 245                         ushort *a = &va.v0;
 246                         ushort *b = &vb.v0;
 247                         ushort *c = &res.v0;
 248                         for (int i = 0; i < 8; ++i)
 249                                 *c++ = (ushort) (*a++ == *b++ ? -1 : 0);
 250                         return res;
 251                 }
 252
 253                 public static unsafe Vector8us MultiplyStoreHigh (Vector8us va, Vector8us vb) {
 254                         Vector8us res = new Vector8us ();
 255                         ushort *a = &va.v0;
 256                         ushort *b = &vb.v0;
 257                         ushort *c = &res.v0;
 258                         for (int i = 0; i < 8; ++i)
 259                                 *c++ = (ushort)((uint)*a++ * (uint)*b++ >> 16);
 260                         return res;
 261                 }
 262
 263                 /*This function performs a packuswb, which treats the source as a signed value */
 264                 public static unsafe Vector16b SignedPackWithUnsignedSaturation (Vector8us va, Vector8us vb) {
 265                         Vector16b res = new Vector16b ();
 266                         short *a = (short*)&va;
 267                         short *b = (short*)&vb;
 268                         byte *c = (byte*)&res;
 269                         for (int i = 0; i < 8; ++i)
 270                                 *c++ = (byte)System.Math.Max (0, System.Math.Min ((int)*a++, byte.MaxValue));
 271                         for (int i = 0; i < 8; ++i)
 272                                 *c++ = (byte)System.Math.Max (0, System.Math.Min ((int)*b++, byte.MaxValue));
 273                         return res;
 274                 }
 275
 276
 277                 public static unsafe explicit operator Vector4f(Vector8us v)\r
 278                 {\r
 279                         Vector4f* p = (Vector4f*)&v;\r
 280                         return *p;\r
 281                 }\r
 282
 283                 public static unsafe explicit operator Vector4ui(Vector8us v)\r
 284                 {\r
 285                         Vector4ui* p = (Vector4ui*)&v;\r
 286                         return *p;\r
 287                 }\r
 288
 289                 public static unsafe explicit operator Vector16b(Vector8us v)\r
 290                 {\r
 291                         Vector16b* p = (Vector16b*)&v;\r
 292                         return *p;\r
 293                 }\r
 294
 295                 public static Vector8us LoadAligned (ref Vector8us v)\r
 296                 {\r
 297                         return v;\r
 298                 }\r
 299 \r
 300                 public static void StoreAligned (ref Vector8us res, Vector8us val)\r
 301                 {\r
 302                         res = val;\r
 303                 }
 304
 305                 public static unsafe Vector8us LoadAligned (Vector8us *v)\r
 306                 {\r
 307                         return *v;\r
 308                 }\r
 309 \r
 310                 public static unsafe void StoreAligned (Vector8us *res, Vector8us val)\r
 311                 {\r
 312                         *res = val;\r
 313                 }
 314         }\r
 315 }\r