1 /**
2 *** Copyright (C) 1985-1999 Intel Corporation.  All rights reserved.
3 ***
4 *** The information and source code contained herein is the exclusive
5 *** property of Intel Corporation and may not be disclosed, examined
6 *** or reproduced in whole or in part without explicit written authorization
7 *** from the company.
8 ***
9 **/
10
11 /*
12  *  Definition of a C++ class interface to Willamette New Instruction intrinsics.
13  *
14  *    File name : dvec.h  class definitions
15  *
16  *    Concept: A C++ abstraction of Willamette new intructions designed to improve
17  *  programmer productivity.  Speed and accuracy are sacrificed for utility.
18  *    Facilitates an easy transition to compiler intrinsics
19  *    or assembly language.
20  *
21  */
22
23 #ifndef _DVEC_H_INCLUDED
24 #define _DVEC_H_INCLUDED
25 #ifndef RC_INVOKED
26
27 #if !defined __cplusplus
28     #error ERROR: This file is only supported in C++ compilations!
29 #endif /* !__cplusplus */
30
31 #if defined(_M_CEE_PURE)
32     #error ERROR: This file is not supported in the pure mode!
33 #else
34
35 #include <emmintrin.h> /* Willamette New Instructions Intrinsics include file */
36 #include <assert.h>
37 #include <fvec.h>
38 #include <crtdefs.h>
39
40 #ifdef  _MSC_VER
41 #pragma pack(push,_CRT_PACKING)
42 #endif  /* _MSC_VER */
43
44 /* Define _ENABLE_VEC_DEBUG to enable std::ostream inserters for debug output */
45 #if defined(_ENABLE_VEC_DEBUG)
46     #include <iostream>
47 #endif
48
49 #pragma pack(push,16) /* Must ensure class & union 16-B aligned */
50
51 #define EXPLICIT explicit
52
53 /* EMM Functionality Intrinsics */
54
55 class I8vec16;            /* 16 elements, each element a signed or unsigned char data type */
56 class Is8vec16;            /* 16 elements, each element a signed char data type */
57 class Iu8vec16;            /* 16 elements, each element an unsigned char data type */
58 class I16vec8;            /* 8 elements, each element a signed or unsigned short */
59 class Is16vec8;            /* 8 elements, each element a signed short */
60 class Iu16vec8;            /* 8 elements, each element an unsigned short */
61 class I32vec4;            /* 4 elements, each element a signed or unsigned long */
62 class Is32vec4;            /* 4 elements, each element a signed long */
63 class Iu32vec4;            /* 4 elements, each element a unsigned long */
64 class I64vec2;            /* 2 element, each a __m64 data type */
65 class I128vec1;            /* 1 element, a __m128i data type */
66
67 #define _MM_16UB(element,vector) (*((unsigned char*)&##vector + ##element))
68 #define _MM_16B(element,vector) (*((signed char*)&##vector + ##element))
69
70 #define _MM_8UW(element,vector) (*((unsigned short*)&##vector + ##element))
71 #define _MM_8W(element,vector) (*((short*)&##vector + ##element))
72
73 #define _MM_4UDW(element,vector) (*((unsigned int*)&##vector + ##element))
74 #define _MM_4DW(element,vector) (*((int*)&##vector + ##element))
75
76 #define _MM_2QW(element,vector) (*((__int64*)&##vector + ##element))
77
78
79 /* We need a m128i constant, keeping performance in mind*/
80
81 #pragma warning(push)
82 #pragma warning(disable : 4640)
83 inline const __m128i get_mask128()
84 {
85     static const __m128i mask128 = _mm_set1_epi64(M64(0xffffffffffffffffi64));
86     return mask128;
87 }
88 #pragma warning(pop)
89
90
91 /* M128 Class:
92  * 1 element, a __m128i data type
93  * Contructors & Logical Operations
94  */
95
96 class M128
97 {
98 protected:
99         __m128i vec;
100
101 public:
102     M128()                                    { }
103     M128(__m128i mm)                        { vec = mm; }
104
105     operator __m128i() const                    { return vec; }
106
107     /* Logical Operations */
108     M128& operator&=(const M128 &a)                    { return *this = (M128) _mm_and_si128(vec,a); }
109     M128& operator|=(const M128 &a)                    { return *this = (M128) _mm_or_si128(vec,a); }
110     M128& operator^=(const M128 &a)                    { return *this = (M128) _mm_xor_si128(vec,a); }
111
112 };
113
114 inline M128 operator&(const M128 &a, const M128 &b)    { return _mm_and_si128(a,b); }
115 inline M128 operator|(const M128 &a, const M128 &b)    { return _mm_or_si128(a,b); }
116 inline M128 operator^(const M128 &a, const M128 &b)    { return _mm_xor_si128(a,b); }
117 inline M128 andnot(const M128 &a, const M128 &b)    { return _mm_andnot_si128(a,b); }
118
119 /* I128vec1 Class:
120  * 1 element, a __m128i data type
121  * Contains Operations which can operate on any __m6128i data type
122  */
123
124 class I128vec1 : public M128
125 {
126 public:
127     I128vec1()                                { }
128     I128vec1(__m128i mm) : M128(mm)                { }
129
130     I128vec1& operator= (const M128 &a) { return *this = (I128vec1) a; }
131     I128vec1& operator&=(const M128 &a) { return *this = (I128vec1) _mm_and_si128(vec,a); }
132     I128vec1& operator|=(const M128 &a) { return *this = (I128vec1) _mm_or_si128(vec,a); }
133     I128vec1& operator^=(const M128 &a) { return *this = (I128vec1) _mm_xor_si128(vec,a); }
134
135 };
136
137 /* I64vec2 Class:
138  * 2 elements, each element signed or unsigned 64-bit integer
139  */
140 class I64vec2 : public M128
141 {
142 public:
143     I64vec2() { }
144     I64vec2(__m128i mm) : M128(mm) { }
145
146     I64vec2(__m64 q1, __m64 q0)
147     {
148         _MM_2QW(0,vec) = *(__int64*)&q0;
149         _MM_2QW(1,vec) = *(__int64*)&q1;
150     }
151
152     /* Assignment Operator */
153     I64vec2& operator= (const M128 &a) { return *this = (I64vec2) a; }
154
155     /* Logical Assignment Operators */
156     I64vec2& operator&=(const M128 &a) { return *this = (I64vec2) _mm_and_si128(vec,a); }
157     I64vec2& operator|=(const M128 &a) { return *this = (I64vec2) _mm_or_si128(vec,a); }
158     I64vec2& operator^=(const M128 &a) { return *this = (I64vec2) _mm_xor_si128(vec,a); }
159
160     /* Addition & Subtraction Assignment Operators */
161     I64vec2& operator +=(const I64vec2 &a)            { return *this = (I64vec2) _mm_add_epi64(vec,a); }
162     I64vec2& operator -=(const I64vec2 &a)            { return *this = (I64vec2) _mm_sub_epi64(vec,a); }
163
164     /* Shift Logical Operators */
165     I64vec2 operator<<(const I64vec2 &a)             { return _mm_sll_epi64(vec,a); }
166     I64vec2 operator<<(int count)                     { return _mm_slli_epi64(vec,count); }
167     I64vec2& operator<<=(const I64vec2 &a)            { return *this = (I64vec2) _mm_sll_epi64(vec,a); }
168     I64vec2& operator<<=(int count)                 { return *this = (I64vec2) _mm_slli_epi64(vec,count); }
169     I64vec2 operator>>(const I64vec2 &a)             { return _mm_srl_epi64(vec,a); }
170     I64vec2 operator>>(int count)                     { return _mm_srli_epi64(vec,count); }
171     I64vec2& operator>>=(const I64vec2 &a)            { return *this = (I64vec2) _mm_srl_epi64(vec,a); }
172     I64vec2& operator>>=(int count)                 { return *this = (I64vec2) _mm_srli_epi64(vec,count); }
173
174     /* Element Access for Debug, No data modified */
175     const __int64& operator[](int i)const
176     {
177         assert(static_cast<unsigned int>(i) < 2);    /* Only 2 elements to access */
178         return _MM_2QW(i,vec);
179     }
180
181     /* Element Access and Assignment for Debug */
182     __int64& operator[](int i)
183     {
184         assert(static_cast<unsigned int>(i) < 2);    /* Only 2 elements to access */
185         return _MM_2QW(i,vec);
186     }
187
188
189 };
190
191 /* Unpacks */
192 inline I64vec2 unpack_low(const I64vec2 &a, const I64vec2 &b)     {return _mm_unpacklo_epi64(a,b); }
193 inline I64vec2 unpack_high(const I64vec2 &a, const I64vec2 &b)     {return _mm_unpackhi_epi64(a,b); }
194
195 /* I32vec4 Class:
196  * 4 elements, each element either a signed or unsigned int
197  */
198 class I32vec4 : public M128
199 {
200 public:
201     I32vec4() { }
202     I32vec4(__m128i mm) : M128(mm) { }
203
204     /* Assignment Operator */
205     I32vec4& operator= (const M128 &a)                { return *this = (I32vec4) a; }
206
207     /* Logicals Operators */
208     I32vec4& operator&=(const M128 &a)                { return *this = (I32vec4) _mm_and_si128(vec,a); }
209     I32vec4& operator|=(const M128 &a)                { return *this = (I32vec4) _mm_or_si128(vec,a); }
210     I32vec4& operator^=(const M128 &a)                { return *this = (I32vec4) _mm_xor_si128(vec,a); }
211
212     /* Addition & Subtraction Assignment Operators */
213     I32vec4& operator +=(const I32vec4 &a)            { return *this = (I32vec4)_mm_add_epi32(vec,a); }
214     I32vec4& operator -=(const I32vec4 &a)            { return *this = (I32vec4)_mm_sub_epi32(vec,a); }
215
216     /* Shift Logical Operators */
217     I32vec4 operator<<(const I32vec4 &a)             { return _mm_sll_epi32(vec,a); }
218     I32vec4 operator<<(int count)                     { return _mm_slli_epi32(vec,count); }
219     I32vec4& operator<<=(const I32vec4 &a)            { return *this = (I32vec4)_mm_sll_epi32(vec,a); }
220     I32vec4& operator<<=(int count)                 { return *this = (I32vec4)_mm_slli_epi32(vec,count); }
221
222 };
223
224 inline I32vec4 cmpeq(const I32vec4 &a, const I32vec4 &b)           { return _mm_cmpeq_epi32(a,b); }
225 inline I32vec4 cmpneq(const I32vec4 &a, const I32vec4 &b)           { return _mm_andnot_si128(_mm_cmpeq_epi32(a,b), get_mask128()); }
226
227 inline I32vec4 unpack_low(const I32vec4 &a, const I32vec4 &b)     { return _mm_unpacklo_epi32(a,b); }
228 inline I32vec4 unpack_high(const I32vec4 &a, const I32vec4 &b)     { return _mm_unpackhi_epi32(a,b); }
229
230 /* Is32vec4 Class:
231  * 4 elements, each element signed integer
232  */
233 class Is32vec4 : public I32vec4
234 {
235 public:
236     Is32vec4() { }
237     Is32vec4(__m128i mm) : I32vec4(mm) { }
238     Is32vec4(int i3, int i2, int i1, int i0)
239     {
240         _MM_4DW(0,vec) = i0;
241         _MM_4DW(1,vec) = i1;
242         _MM_4DW(2,vec) = i2;
243         _MM_4DW(3,vec) = i3;
244     }
245
246     /* Assignment Operator */
247     Is32vec4& operator= (const M128 &a)        { return *this = (Is32vec4) a; }
248
249     /* Logical Operators */
250     Is32vec4& operator&=(const M128 &a)        { return *this = (Is32vec4) _mm_and_si128(vec,a); }
251     Is32vec4& operator|=(const M128 &a)        { return *this = (Is32vec4) _mm_or_si128(vec,a); }
252     Is32vec4& operator^=(const M128 &a)        { return *this = (Is32vec4) _mm_xor_si128(vec,a); }
253
254     /* Addition & Subtraction Assignment Operators */
255     Is32vec4& operator +=(const I32vec4 &a)    { return *this = (Is32vec4)_mm_add_epi32(vec,a); }
256     Is32vec4& operator -=(const I32vec4 &a)    { return *this = (Is32vec4)_mm_sub_epi32(vec,a); }
257
258     /* Shift Logical Operators */
259     Is32vec4 operator<<(const M128 &a)         { return _mm_sll_epi32(vec,a); }
260     Is32vec4 operator<<(int count)             { return _mm_slli_epi32(vec,count); }
261     Is32vec4& operator<<=(const M128 &a)    { return *this = (Is32vec4)_mm_sll_epi32(vec,a); }
262     Is32vec4& operator<<=(int count)         { return *this = (Is32vec4)_mm_slli_epi32(vec,count); }
263     /* Shift Arithmetic Operations */
264     Is32vec4 operator>>(const M128 &a)         { return _mm_sra_epi32(vec,a); }
265     Is32vec4 operator>>(int count)             { return _mm_srai_epi32(vec,count); }
266     Is32vec4& operator>>=(const M128 &a)    { return *this = (Is32vec4) _mm_sra_epi32(vec,a); }
267     Is32vec4& operator>>=(int count)         { return *this = (Is32vec4) _mm_srai_epi32(vec,count); }
268
269 #if defined(_ENABLE_VEC_DEBUG)
270     /* Output for Debug */
271     friend std::ostream& operator<< (std::ostream &os, const Is32vec4 &a)
272     {
273         os << "[3]:" << _MM_4DW(3,a)
274             << " [2]:" << _MM_4DW(2,a)
275             << " [1]:" << _MM_4DW(1,a)
276             << " [0]:" << _MM_4DW(0,a);
277         return os;
278     }
279 #endif
280
281     /* Element Access for Debug, No data modified */
282     const int& operator[](int i)const
283     {
284         assert(static_cast<unsigned int>(i) < 4);    /* Only 4 elements to access */
285         return _MM_4DW(i,vec);
286     }
287
288     /* Element Access for Debug */
289     int& operator[](int i)
290     {
291         assert(static_cast<unsigned int>(i) < 4);    /* Only 4 elements to access */
292         return _MM_4DW(i,vec);
293     }
294 };
295
296 /* Compares */
297 inline Is32vec4 cmpeq(const Is32vec4 &a, const Is32vec4 &b)               { return _mm_cmpeq_epi32(a,b); }
298 inline Is32vec4 cmpneq(const Is32vec4 &a, const Is32vec4 &b)            { return _mm_andnot_si128(_mm_cmpeq_epi32(a,b), get_mask128()); }
299 inline Is32vec4 cmpgt(const Is32vec4 &a, const Is32vec4 &b)                { return _mm_cmpgt_epi32(a,b); }
300 inline Is32vec4 cmplt(const Is32vec4 &a, const Is32vec4 &b)                { return _mm_cmpgt_epi32(b,a); }
301
302 /* Unpacks */
303 inline Is32vec4 unpack_low(const Is32vec4 &a, const Is32vec4 &b)         { return _mm_unpacklo_epi32(a,b); }
304 inline Is32vec4 unpack_high(const Is32vec4 &a, const Is32vec4 &b)        { return _mm_unpackhi_epi32(a,b); }
305
306
307
308 /* Iu32vec4 Class:
309  * 4 elements, each element unsigned int
310  */
311 class Iu32vec4 : public I32vec4
312 {
313 public:
314     Iu32vec4() { }
315     Iu32vec4(__m128i mm) : I32vec4(mm) { }
316     Iu32vec4(unsigned int ui3, unsigned int ui2, unsigned int ui1, unsigned int ui0)
317     {
318         _MM_4UDW(0,vec) = ui0;
319         _MM_4UDW(1,vec) = ui1;
320         _MM_4UDW(2,vec) = ui2;
321         _MM_4UDW(3,vec) = ui3;
322     }
323
324     /* Assignment Operator */
325     Iu32vec4& operator= (const M128 &a)        { return *this = (Iu32vec4) a; }
326
327     /* Logical Assignment Operators */
328     Iu32vec4& operator&=(const M128 &a)        { return *this = (Iu32vec4) _mm_and_si128(vec,a); }
329     Iu32vec4& operator|=(const M128 &a)        { return *this = (Iu32vec4) _mm_or_si128(vec,a); }
330     Iu32vec4& operator^=(const M128 &a)        { return *this = (Iu32vec4) _mm_xor_si128(vec,a); }
331
332     /* Addition & Subtraction Assignment Operators */
333     Iu32vec4& operator +=(const I32vec4 &a)    { return *this = (Iu32vec4)_mm_add_epi32(vec,a); }
334     Iu32vec4& operator -=(const I32vec4 &a)    { return *this = (Iu32vec4)_mm_sub_epi32(vec,a); }
335
336     /* Shift Logical Operators */
337     Iu32vec4 operator<<(const M128 &a)                 { return _mm_sll_epi32(vec,a); }
338     Iu32vec4 operator<<(int count)                     { return _mm_slli_epi32(vec,count); }
339     Iu32vec4& operator<<=(const M128 &a)            { return *this = (Iu32vec4)_mm_sll_epi32(vec,a); }
340     Iu32vec4& operator<<=(int count)                 { return *this = (Iu32vec4)_mm_slli_epi32(vec,count); }
341     Iu32vec4 operator>>(const M128 &a)                 { return _mm_srl_epi32(vec,a); }
342     Iu32vec4 operator>>(int count)                     { return _mm_srli_epi32(vec,count); }
343     Iu32vec4& operator>>=(const M128 &a)            { return *this = (Iu32vec4) _mm_srl_epi32(vec,a); }
344     Iu32vec4& operator>>=(int count)                 { return *this = (Iu32vec4) _mm_srli_epi32(vec,count); }
345
346 #if defined(_ENABLE_VEC_DEBUG)
347     /* Output for Debug */
348     friend std::ostream& operator<< (std::ostream &os, const Iu32vec4 &a)
349     {
350         os << "[3]:" << _MM_4UDW(3,a)
351             << " [2]:" << _MM_4UDW(2,a)
352             << " [1]:" << _MM_4UDW(1,a)
353             << " [0]:" << _MM_4UDW(0,a);
354         return os;
355     }
356 #endif
357
358     /* Element Access for Debug, No data modified */
359     const unsigned int& operator[](int i)const
360     {
361         assert(static_cast<unsigned int>(i) < 4);    /* Only 4 elements to access */
362         return _MM_4UDW(i,vec);
363     }
364
365     /* Element Access and Assignment for Debug */
366     unsigned int& operator[](int i)
367     {
368         assert(static_cast<unsigned int>(i) < 4);    /* Only 4 elements to access */
369         return _MM_4UDW(i,vec);
370     }
371 };
372
373 inline I64vec2 operator*(const Iu32vec4 &a, const Iu32vec4 &b) { return _mm_mul_epu32(a,b); }
374 inline Iu32vec4 cmpeq(const Iu32vec4 &a, const Iu32vec4 &b)     { return _mm_cmpeq_epi32(a,b); }
375 inline Iu32vec4 cmpneq(const Iu32vec4 &a, const Iu32vec4 &b)     { return _mm_andnot_si128(_mm_cmpeq_epi32(a,b), get_mask128()); }
376
377 inline Iu32vec4 unpack_low(const Iu32vec4 &a, const Iu32vec4 &b)     { return _mm_unpacklo_epi32(a,b); }
378 inline Iu32vec4 unpack_high(const Iu32vec4 &a, const Iu32vec4 &b)    { return _mm_unpackhi_epi32(a,b); }
379
380 /* I16vec8 Class:
381  * 8 elements, each element either unsigned or signed short
382  */
383 class I16vec8 : public M128
384 {
385 public:
386     I16vec8() { }
387     I16vec8(__m128i mm) : M128(mm) { }
388
389     /* Assignment Operator */
390     I16vec8& operator= (const M128 &a)        { return *this = (I16vec8) a; }
391
392     /* Logical Assignment Operators */
393     I16vec8& operator&=(const M128 &a)        { return *this = (I16vec8) _mm_and_si128(vec,a); }
394     I16vec8& operator|=(const M128 &a)        { return *this = (I16vec8) _mm_or_si128(vec,a); }
395     I16vec8& operator^=(const M128 &a)        { return *this = (I16vec8) _mm_xor_si128(vec,a); }
396
397     /* Addition & Subtraction Assignment Operators */
398     I16vec8& operator +=(const I16vec8 &a)    { return *this = (I16vec8) _mm_add_epi16(vec,a); }
399     I16vec8& operator -=(const I16vec8 &a)    { return *this = (I16vec8) _mm_sub_epi16(vec,a); }
400     I16vec8& operator *=(const I16vec8 &a)    { return *this = (I16vec8) _mm_mullo_epi16(vec,a); }
401
402     /* Shift Logical Operators */
403     I16vec8 operator<<(const M128 &a)                 { return _mm_sll_epi16(vec,a); }
404     I16vec8 operator<<(int count)                 { return _mm_slli_epi16(vec,count); }
405     I16vec8& operator<<=(const M128 &a)                { return *this = (I16vec8)_mm_sll_epi16(vec,a); }
406     I16vec8& operator<<=(int count)                 { return *this = (I16vec8)_mm_slli_epi16(vec,count); }
407
408 };
409
410
411 inline I16vec8 operator*(const I16vec8 &a, const I16vec8 &b)    { return _mm_mullo_epi16(a,b); }
412
413 inline I16vec8 cmpeq(const I16vec8 &a, const I16vec8 &b)         { return _mm_cmpeq_epi16(a,b); }
414 inline I16vec8 cmpneq(const I16vec8 &a, const I16vec8 &b)         { return _mm_andnot_si128(_mm_cmpeq_epi16(a,b), get_mask128()); }
415
416 inline I16vec8 unpack_low(const I16vec8 &a, const I16vec8 &b)     { return _mm_unpacklo_epi16(a,b); }
417 inline I16vec8 unpack_high(const I16vec8 &a, const I16vec8 &b)     { return _mm_unpackhi_epi16(a,b); }
418
419 /* Is16vec8 Class:
420  * 8 elements, each element signed short
421  */
422 class Is16vec8 : public I16vec8
423 {
424 public:
425     Is16vec8() { }
426     Is16vec8(__m128i mm) : I16vec8(mm) { }
427     Is16vec8(signed short s7,signed short s6,signed short s5,signed short s4,signed short s3,signed short s2,signed short s1,signed short s0)
428      {
429         _MM_8W(0,vec) = s0;
430         _MM_8W(1,vec) = s1;
431         _MM_8W(2,vec) = s2;
432         _MM_8W(3,vec) = s3;
433         _MM_8W(4,vec) = s4;
434         _MM_8W(5,vec) = s5;
435         _MM_8W(6,vec) = s6;
436         _MM_8W(7,vec) = s7;
437     }
438
439     /* Assignment Operator */
440     Is16vec8& operator= (const M128 &a)        { return *this = (Is16vec8) a; }
441
442     /* Logical Assignment Operators */
443     Is16vec8& operator&=(const M128 &a)        { return *this = (Is16vec8) _mm_and_si128(vec,a); }
444     Is16vec8& operator|=(const M128 &a)        { return *this = (Is16vec8) _mm_or_si128(vec,a); }
445     Is16vec8& operator^=(const M128 &a)        { return *this = (Is16vec8) _mm_xor_si128(vec,a); }
446
447     /* Addition & Subtraction Assignment Operators */
448     Is16vec8& operator +=(const I16vec8 &a)    { return *this = (Is16vec8) _mm_add_epi16(vec,a); }
449     Is16vec8& operator -=(const I16vec8 &a)    { return *this = (Is16vec8) _mm_sub_epi16(vec,a); }
450     Is16vec8& operator *=(const I16vec8 &a)    { return *this = (Is16vec8) _mm_mullo_epi16(vec,a); }
451
452     /* Shift Logical Operators */
453     Is16vec8 operator<<(const M128 &a)                 { return _mm_sll_epi16(vec,a); }
454     Is16vec8 operator<<(int count)                 { return _mm_slli_epi16(vec,count); }
455     Is16vec8& operator<<=(const M128 &a)            { return *this = (Is16vec8)_mm_sll_epi16(vec,a); }
456     Is16vec8& operator<<=(int count)                 { return *this = (Is16vec8)_mm_slli_epi16(vec,count); }
457     /* Shift Arithmetic Operators */
458     Is16vec8 operator>>(const M128 &a)                 { return _mm_sra_epi16(vec,a); }
459     Is16vec8 operator>>(int count)                 { return _mm_srai_epi16(vec,count); }
460     Is16vec8& operator>>=(const M128 &a)            { return *this = (Is16vec8)_mm_sra_epi16(vec,a); }
461     Is16vec8& operator>>=(int count)                 { return *this = (Is16vec8)_mm_srai_epi16(vec,count); }
462
463 #if defined(_ENABLE_VEC_DEBUG)
464     /* Output for Debug */
465     friend std::ostream& operator<< (std::ostream &os, const Is16vec8 &a)
466     {
467         os << "[7]:" << _MM_8W(7,a)
468             << " [6]:" << _MM_8W(6,a)
469             << " [5]:" << _MM_8W(5,a)
470             << " [4]:" << _MM_8W(4,a)
471             << " [3]:" << _MM_8W(3,a)
472             << " [2]:" << _MM_8W(2,a)
473             << " [1]:" << _MM_8W(1,a)
474             << " [0]:" << _MM_8W(0,a);
475         return os;
476     }
477 #endif
478
479     /* Element Access for Debug, No data modified */
480     const signed short& operator[](int i)const
481     {
482         assert(static_cast<unsigned int>(i) < 8);    /* Only 8 elements to access */
483         return _MM_8W(i,vec);
484     }
485
486     /* Element Access and Assignment for Debug */
487     signed short& operator[](int i)
488     {
489         assert(static_cast<unsigned int>(i) < 8);    /* Only 8 elements to access */
490         return _MM_8W(i,vec);
491     }
492 };
493
494 inline Is16vec8 operator*(const Is16vec8 &a, const Is16vec8 &b)    { return _mm_mullo_epi16(a,b); }
495
496
497 /* Additional Is16vec8 functions: compares, unpacks, sat add/sub */
498 inline Is16vec8 cmpeq(const Is16vec8 &a, const Is16vec8 &b)     { return _mm_cmpeq_epi16(a,b); }
499 inline Is16vec8 cmpneq(const Is16vec8 &a, const Is16vec8 &b)     { return _mm_andnot_si128(_mm_cmpeq_epi16(a,b), get_mask128()); }
500 inline Is16vec8 cmpgt(const Is16vec8 &a, const Is16vec8 &b)        { return _mm_cmpgt_epi16(a,b); }
501 inline Is16vec8 cmplt(const Is16vec8 &a, const Is16vec8 &b)        { return _mm_cmpgt_epi16(b,a); }
502
503 inline Is16vec8 unpack_low(const Is16vec8 &a, const Is16vec8 &b)     { return _mm_unpacklo_epi16(a,b); }
504 inline Is16vec8 unpack_high(const Is16vec8 &a, const Is16vec8 &b)    { return _mm_unpackhi_epi16(a,b); }
505
506 inline Is16vec8 mul_high(const Is16vec8 &a, const Is16vec8 &b)    { return _mm_mulhi_epi16(a,b); }
507 inline Is32vec4 mul_add(const Is16vec8 &a, const Is16vec8 &b)    { return _mm_madd_epi16(a,b);}
508
509 inline Is16vec8 sat_add(const Is16vec8 &a, const Is16vec8 &b)    { return _mm_adds_epi16(a,b); }
510 inline Is16vec8 sat_sub(const Is16vec8 &a, const Is16vec8 &b)    { return _mm_subs_epi16(a,b); }
511
512 inline Is16vec8 simd_max(const Is16vec8 &a, const Is16vec8 &b)    { return _mm_max_epi16(a,b); }
513 inline Is16vec8 simd_min(const Is16vec8 &a, const Is16vec8 &b)    { return _mm_min_epi16(a,b); }
514
515
516 /* Iu16vec8 Class:
517  * 8 elements, each element unsigned short
518  */
519 class Iu16vec8 : public I16vec8
520 {
521 public:
522     Iu16vec8() { }
523     Iu16vec8(__m128i mm) : I16vec8(mm) { }
524     Iu16vec8(unsigned short s7,unsigned short s6,unsigned short s5,unsigned short s4, unsigned short s3,unsigned short s2,unsigned short s1,unsigned short s0)
525     {
526         _MM_8UW(0,vec) = s0;
527         _MM_8UW(1,vec) = s1;
528         _MM_8UW(2,vec) = s2;
529         _MM_8UW(3,vec) = s3;
530         _MM_8UW(4,vec) = s4;
531         _MM_8UW(5,vec) = s5;
532         _MM_8UW(6,vec) = s6;
533         _MM_8UW(7,vec) = s7;
534     }
535
536     /* Assignment Operator */
537     Iu16vec8& operator= (const M128 &a)        { return *this = (Iu16vec8) a; }
538     /* Logical Assignment Operators */
539     Iu16vec8& operator&=(const M128 &a)        { return *this = (Iu16vec8) _mm_and_si128(vec,a); }
540     Iu16vec8& operator|=(const M128 &a)        { return *this = (Iu16vec8) _mm_or_si128(vec,a); }
541     Iu16vec8& operator^=(const M128 &a)        { return *this = (Iu16vec8) _mm_xor_si128(vec,a); }
542     /* Addition & Subtraction Assignment Operators */
543     Iu16vec8& operator +=(const I16vec8 &a)    { return *this = (Iu16vec8) _mm_add_epi16(vec,a); }
544     Iu16vec8& operator -=(const I16vec8 &a)    { return *this = (Iu16vec8) _mm_sub_epi16(vec,a); }
545     Iu16vec8& operator *=(const I16vec8 &a)    { return *this = (Iu16vec8) _mm_mullo_epi16(vec,a); }
546
547     /* Shift Logical Operators */
548     Iu16vec8 operator<<(const M128 &a)                 { return _mm_sll_epi16(vec,a); }
549     Iu16vec8 operator<<(int count)                     { return _mm_slli_epi16(vec,count); }
550     Iu16vec8& operator<<=(const M128 &a)            { return *this = (Iu16vec8)_mm_sll_epi16(vec,a); }
551     Iu16vec8& operator<<=(int count)                 { return *this = (Iu16vec8)_mm_slli_epi16(vec,count); }
552     Iu16vec8 operator>>(const M128 &a)                 { return _mm_srl_epi16(vec,a); }
553     Iu16vec8 operator>>(int count)                     { return _mm_srli_epi16(vec,count); }
554     Iu16vec8& operator>>=(const M128 &a)            { return *this = (Iu16vec8) _mm_srl_epi16(vec,a); }
555     Iu16vec8& operator>>=(int count)                 { return *this = (Iu16vec8) _mm_srli_epi16(vec,count); }
556
557
558 #if defined(_ENABLE_VEC_DEBUG)
559     /* Output for Debug */
560     friend std::ostream& operator << (std::ostream &os, const Iu16vec8 &a)
561     {
562          os << "[7]:"  << unsigned short(_MM_8UW(7,a))
563             << " [6]:" << unsigned short(_MM_8UW(6,a))
564             << " [5]:" << unsigned short(_MM_8UW(5,a))
565             << " [4]:" << unsigned short(_MM_8UW(4,a))
566             << " [3]:" << unsigned short(_MM_8UW(3,a))
567             << " [2]:" << unsigned short(_MM_8UW(2,a))
568             << " [1]:" << unsigned short(_MM_8UW(1,a))
569             << " [0]:" << unsigned short(_MM_8UW(0,a));
570         return os;
571     }
572 #endif
573
574     /* Element Access for Debug, No data modified */
575     const unsigned short& operator[](int i)const
576     {
577         assert(static_cast<unsigned int>(i) < 8);    /* Only 8 elements to access */
578         return _MM_8UW(i,vec);
579     }
580
581     /* Element Access for Debug */
582     unsigned short& operator[](int i)
583     {
584         assert(static_cast<unsigned int>(i) < 8);    /* Only 8 elements to access */
585         return _MM_8UW(i,vec);
586     }
587 };
588
589 inline Iu16vec8 operator*(const Iu16vec8 &a, const Iu16vec8 &b)    { return _mm_mullo_epi16(a,b); }
590
591 /* Additional Iu16vec8 functions: cmpeq,cmpneq, unpacks, sat add/sub */
592 inline Iu16vec8 cmpeq(const Iu16vec8 &a, const Iu16vec8 &b)     { return _mm_cmpeq_epi16(a,b); }
593 inline Iu16vec8 cmpneq(const Iu16vec8 &a, const Iu16vec8 &b)     { return _mm_andnot_si128(_mm_cmpeq_epi16(a,b), get_mask128()); }
594
595 inline Iu16vec8 unpack_low(const Iu16vec8 &a, const Iu16vec8 &b)     { return _mm_unpacklo_epi16(a,b); }
596 inline Iu16vec8 unpack_high(const Iu16vec8 &a, const Iu16vec8 &b) { return _mm_unpackhi_epi16(a,b); }
597
598 inline Iu16vec8 sat_add(const Iu16vec8 &a, const Iu16vec8 &b)    { return _mm_adds_epu16(a,b); }
599 inline Iu16vec8 sat_sub(const Iu16vec8 &a, const Iu16vec8 &b)    { return _mm_subs_epu16(a,b); }
600
601 inline Iu16vec8 simd_avg(const Iu16vec8 &a, const Iu16vec8 &b)    { return _mm_avg_epu16(a,b); }
602 inline I16vec8 mul_high(const Iu16vec8 &a, const Iu16vec8 &b)    { return _mm_mulhi_epu16(a,b); }
603
604 /* I8vec16 Class:
605  * 16 elements, each element either unsigned or signed char
606  */
607 class I8vec16 : public M128
608 {
609 public:
610     I8vec16() { }
611     I8vec16(__m128i mm) : M128(mm) { }
612
613     /* Assignment Operator */
614     I8vec16& operator= (const M128 &a)        { return *this = (I8vec16) a; }
615
616     /* Logical Assignment Operators */
617     I8vec16& operator&=(const M128 &a)        { return *this = (I8vec16) _mm_and_si128(vec,a); }
618     I8vec16& operator|=(const M128 &a)        { return *this = (I8vec16) _mm_or_si128(vec,a); }
619     I8vec16& operator^=(const M128 &a)        { return *this = (I8vec16) _mm_xor_si128(vec,a); }
620
621     /* Addition & Subtraction Assignment Operators */
622     I8vec16& operator +=(const I8vec16 &a)    { return *this = (I8vec16) _mm_add_epi8(vec,a); }
623     I8vec16& operator -=(const I8vec16 &a)    { return *this = (I8vec16) _mm_sub_epi8(vec,a); }
624
625 };
626
627 inline I8vec16 cmpeq(const I8vec16 &a, const I8vec16 &b)         { return _mm_cmpeq_epi8(a,b); }
628 inline I8vec16 cmpneq(const I8vec16 &a, const I8vec16 &b)         { return _mm_andnot_si128(_mm_cmpeq_epi8(a,b), get_mask128()); }
629
630 inline I8vec16 unpack_low(const I8vec16 &a, const I8vec16 &b)     { return _mm_unpacklo_epi8(a,b); }
631 inline I8vec16 unpack_high(const I8vec16 &a, const I8vec16 &b)    { return _mm_unpackhi_epi8(a,b); }
632
633 /* Is8vec16 Class:
634  * 16 elements, each element a signed char
635  */
636 class Is8vec16 : public I8vec16
637 {
638 public:
639     Is8vec16() { }
640     Is8vec16(__m128i mm) : I8vec16(mm) { }
641
642     /* Assignment Operator */
643     Is8vec16& operator= (const M128 &a)        { return *this = (Is8vec16) a; }
644
645     /* Logical Assignment Operators */
646     Is8vec16& operator&=(const M128 &a)        { return *this = (Is8vec16) _mm_and_si128(vec,a); }
647     Is8vec16& operator|=(const M128 &a)        { return *this = (Is8vec16) _mm_or_si128(vec,a); }
648     Is8vec16& operator^=(const M128 &a)        { return *this = (Is8vec16) _mm_xor_si128(vec,a); }
649
650     /* Addition & Subtraction Assignment Operators */
651     Is8vec16& operator +=(const I8vec16 &a)    { return *this = (Is8vec16) _mm_add_epi8(vec,a); }
652     Is8vec16& operator -=(const I8vec16 &a)    { return *this = (Is8vec16) _mm_sub_epi8(vec,a); }
653
654 #if defined(_ENABLE_VEC_DEBUG)
655     /* Output for Debug */
656     friend std::ostream& operator << (std::ostream &os, const Is8vec16 &a)
657     {
658          os << "[15]:"  << short(_MM_16B(15,a))
659             << " [14]:" << short(_MM_16B(14,a))
660             << " [13]:" << short(_MM_16B(13,a))
661             << " [12]:" << short(_MM_16B(12,a))
662             << " [11]:" << short(_MM_16B(11,a))
663             << " [10]:" << short(_MM_16B(10,a))
664             << " [9]:" << short(_MM_16B(9,a))
665             << " [8]:" << short(_MM_16B(8,a))
666                   << " [7]:" << short(_MM_16B(7,a))
667             << " [6]:" << short(_MM_16B(6,a))
668             << " [5]:" << short(_MM_16B(5,a))
669             << " [4]:" << short(_MM_16B(4,a))
670             << " [3]:" << short(_MM_16B(3,a))
671             << " [2]:" << short(_MM_16B(2,a))
672             << " [1]:" << short(_MM_16B(1,a))
673             << " [0]:" << short(_MM_16B(0,a));
674         return os;
675     }
676 #endif
677
678     /* Element Access for Debug, No data modified */
679     const signed char& operator[](int i)const
680     {
681         assert(static_cast<unsigned int>(i) < 16);    /* Only 16 elements to access */
682         return _MM_16B(i,vec);
683     }
684
685     /* Element Access for Debug */
686     signed char& operator[](int i)
687     {
688         assert(static_cast<unsigned int>(i) < 16);    /* Only 16 elements to access */
689         return _MM_16B(i,vec);
690     }
691
692 };
693
694 inline Is8vec16 cmpeq(const Is8vec16 &a, const Is8vec16 &b)     { return _mm_cmpeq_epi8(a,b); }
695 inline Is8vec16 cmpneq(const Is8vec16 &a, const Is8vec16 &b)     { return _mm_andnot_si128(_mm_cmpeq_epi8(a,b), get_mask128()); }
696 inline Is8vec16 cmpgt(const Is8vec16 &a, const Is8vec16 &b)     { return _mm_cmpgt_epi8(a,b); }
697 inline Is8vec16 cmplt(const Is8vec16 &a, const Is8vec16 &b)     { return _mm_cmplt_epi8(a,b); }
698
699 inline Is8vec16 unpack_low(const Is8vec16 &a, const Is8vec16 &b)     { return _mm_unpacklo_epi8(a,b); }
700 inline Is8vec16 unpack_high(const Is8vec16 &a, const Is8vec16 &b) { return _mm_unpackhi_epi8(a,b); }
701
702 inline Is8vec16 sat_add(const Is8vec16 &a, const Is8vec16 &b)    { return _mm_adds_epi8(a,b); }
703 inline Is8vec16 sat_sub(const Is8vec16 &a, const Is8vec16 &b)    { return _mm_subs_epi8(a,b); }
704
705 /* Iu8vec16 Class:
706  * 16 elements, each element a unsigned char
707  */
708 class Iu8vec16 : public I8vec16
709 {
710 public:
711     Iu8vec16() { }
712     Iu8vec16(__m128i mm) : I8vec16(mm) { }
713
714     /* Assignment Operator */
715     Iu8vec16& operator= (const M128 &a)        { return *this = (Iu8vec16) a; }
716
717     /* Logical Assignment Operators */
718     Iu8vec16& operator&=(const M128 &a)        { return *this = (Iu8vec16) _mm_and_si128(vec,a); }
719     Iu8vec16& operator|=(const M128 &a)        { return *this = (Iu8vec16) _mm_or_si128(vec,a); }
720     Iu8vec16& operator^=(const M128 &a)        { return *this = (Iu8vec16) _mm_xor_si128(vec,a); }
721
722     /* Addition & Subtraction Assignment Operators */
723     Iu8vec16& operator +=(const I8vec16 &a)    { return *this = (Iu8vec16) _mm_add_epi8(vec,a); }
724     Iu8vec16& operator -=(const I8vec16 &a)    { return *this = (Iu8vec16) _mm_sub_epi8(vec,a); }
725
726 #if defined(_ENABLE_VEC_DEBUG)
727     /* Output for Debug */
728     friend std::ostream& operator << (std::ostream &os, const Iu8vec16 &a)
729     {
730          os << "[15]:"  << unsigned short(_MM_16UB(15,a))
731             << " [14]:" << unsigned short(_MM_16UB(14,a))
732             << " [13]:" << unsigned short(_MM_16UB(13,a))
733             << " [12]:" << unsigned short(_MM_16UB(12,a))
734             << " [11]:" << unsigned short(_MM_16UB(11,a))
735             << " [10]:" << unsigned short(_MM_16UB(10,a))
736             << " [9]:" << unsigned short(_MM_16UB(9,a))
737             << " [8]:" << unsigned short(_MM_16UB(8,a))
738                   << " [7]:" << unsigned short(_MM_16UB(7,a))
739             << " [6]:" << unsigned short(_MM_16UB(6,a))
740             << " [5]:" << unsigned short(_MM_16UB(5,a))
741             << " [4]:" << unsigned short(_MM_16UB(4,a))
742             << " [3]:" << unsigned short(_MM_16UB(3,a))
743             << " [2]:" << unsigned short(_MM_16UB(2,a))
744             << " [1]:" << unsigned short(_MM_16UB(1,a))
745             << " [0]:" << unsigned short(_MM_16UB(0,a));
746         return os;
747     }
748 #endif
749
750     /* Element Access for Debug, No data modified */
751     const unsigned char& operator[](int i)const
752     {
753         assert(static_cast<unsigned int>(i) < 16);    /* Only 16 elements to access */
754         return _MM_16UB(i,vec);
755     }
756
757     /* Element Access for Debug */
758     unsigned char& operator[](int i)
759     {
760         assert(static_cast<unsigned int>(i) < 16);    /* Only 16 elements to access */
761         return _MM_16UB(i,vec);
762     }
763
764 };
765
766 inline Iu8vec16 cmpeq(const Iu8vec16 &a, const Iu8vec16 &b)     { return _mm_cmpeq_epi8(a,b); }
767 inline Iu8vec16 cmpneq(const Iu8vec16 &a, const Iu8vec16 &b)     { return _mm_andnot_si128(_mm_cmpeq_epi8(a,b), get_mask128()); }
768
769 inline Iu8vec16 unpack_low(const Iu8vec16 &a, const Iu8vec16 &b)     { return _mm_unpacklo_epi8(a,b); }
770 inline Iu8vec16 unpack_high(const Iu8vec16 &a, const Iu8vec16 &b) { return _mm_unpackhi_epi8(a,b); }
771
772 inline Iu8vec16 sat_add(const Iu8vec16 &a, const Iu8vec16 &b)    { return _mm_adds_epu8(a,b); }
773 inline Iu8vec16 sat_sub(const Iu8vec16 &a, const Iu8vec16 &b)    { return _mm_subs_epu8(a,b); }
774
775 inline I64vec2 sum_abs(const Iu8vec16 &a, const Iu8vec16 &b)    { return _mm_sad_epu8(a,b); }
776
777 inline Iu8vec16 simd_avg(const Iu8vec16 &a, const Iu8vec16 &b)    { return _mm_avg_epu8(a,b); }
778 inline Iu8vec16 simd_max(const Iu8vec16 &a, const Iu8vec16 &b)    { return _mm_max_epu8(a,b); }
779 inline Iu8vec16 simd_min(const Iu8vec16 &a, const Iu8vec16 &b)    { return _mm_min_epu8(a,b); }
780
781 /* Pack & Saturates */
782
783 inline Is16vec8 pack_sat(const Is32vec4 &a, const Is32vec4 &b)     { return _mm_packs_epi32(a,b); }
784 inline Is8vec16 pack_sat(const Is16vec8 &a, const Is16vec8 &b)     { return _mm_packs_epi16(a,b); }
785 inline Iu8vec16 packu_sat(const Is16vec8 &a, const Is16vec8 &b) { return _mm_packus_epi16(a,b);}
786
787 /********************************* Logicals ****************************************/
788 #define IVEC128_LOGICALS(vect,element) \
789 inline I##vect##vec##element operator& (const I##vect##vec##element &a, const I##vect##vec##element &b) \
790 { return _mm_and_si128( a,b); } \
791 inline I##vect##vec##element operator| (const I##vect##vec##element &a, const I##vect##vec##element &b) \
792 { return _mm_or_si128( a,b); } \
793 inline I##vect##vec##element operator^ (const I##vect##vec##element &a, const I##vect##vec##element &b) \
794 { return _mm_xor_si128( a,b); } \
795 inline I##vect##vec##element andnot (const I##vect##vec##element &a, const I##vect##vec##element &b) \
796 { return _mm_andnot_si128( a,b); }
797
798 IVEC128_LOGICALS(8,16)
799 IVEC128_LOGICALS(u8,16)
800 IVEC128_LOGICALS(s8,16)
801 IVEC128_LOGICALS(16,8)
802 IVEC128_LOGICALS(u16,8)
803 IVEC128_LOGICALS(s16,8)
804 IVEC128_LOGICALS(32,4)
805 IVEC128_LOGICALS(u32,4)
806 IVEC128_LOGICALS(s32,4)
807 IVEC128_LOGICALS(64,2)
808 IVEC128_LOGICALS(128,1)
809 #undef IVEC128_LOGICALS
810
811 /********************************* Add & Sub ****************************************/
812 #define IVEC128_ADD_SUB(vect,element,opsize) \
813 inline I##vect##vec##element operator+ (const I##vect##vec##element &a, const I##vect##vec##element &b) \
814 { return _mm_add_##opsize( a,b); } \
815 inline I##vect##vec##element operator- (const I##vect##vec##element &a, const I##vect##vec##element &b) \
816 { return _mm_sub_##opsize( a,b); }
817
818 IVEC128_ADD_SUB(8,16, epi8)
819 IVEC128_ADD_SUB(u8,16, epi8)
820 IVEC128_ADD_SUB(s8,16, epi8)
821 IVEC128_ADD_SUB(16,8, epi16)
822 IVEC128_ADD_SUB(u16,8, epi16)
823 IVEC128_ADD_SUB(s16,8, epi16)
824 IVEC128_ADD_SUB(32,4, epi32)
825 IVEC128_ADD_SUB(u32,4, epi32)
826 IVEC128_ADD_SUB(s32,4, epi32)
827 IVEC128_ADD_SUB(64,2, epi64)
828 #undef IVEC128_ADD_SUB
829
830 /********************************* Conditional Select ****************************************/
831 /*    version of: retval = (a OP b)? c : d;                                                     *
832  *    Where OP is one of the possible comparision operators.                                     *
833  *    Example: r = select_eq(a,b,c,d);                                                         *
834  *    if "member at position x of the vector a" == "member at position x of vector b"          *
835  *    assign the corresponding member in r from c, else assign from d.                             *
836  ********************************* Conditional Select ****************************************/
837
838 #define IVEC128_SELECT(vect12,vect34,element,selop,arg1,arg2) \
839     inline I##vect34##vec##element select_##selop (const I##vect12##vec##element &a, const I##vect12##vec##element &b, const I##vect34##vec##element &c, const I##vect34##vec##element &d)          \
840 {                                                                \
841     I##vect12##vec##element mask = cmp##selop(a,b);                        \
842     return( I##vect34##vec##element ((mask & arg1 ) | I##vect12##vec##element ((_mm_andnot_si128(mask, arg2 )))));    \
843 }
844 IVEC128_SELECT(8,s8,16,eq,c,d)
845 IVEC128_SELECT(8,u8,16,eq,c,d)
846 IVEC128_SELECT(8,8,16,eq,c,d)
847 IVEC128_SELECT(8,s8,16,neq,c,d)
848 IVEC128_SELECT(8,u8,16,neq,c,d)
Lines 849 ... 858 are skipped.
859 IVEC128_SELECT(32,u32,4,eq,c,d)
860 IVEC128_SELECT(32,32,4,eq,c,d)
861 IVEC128_SELECT(32,s32,4,neq,c,d)
862 IVEC128_SELECT(32,u32,4,neq,c,d)
863 IVEC128_SELECT(32,32,4,neq,c,d)
864
865 IVEC128_SELECT(s8,s8,16,gt,c,d)
866 IVEC128_SELECT(s8,u8,16,gt,c,d)
867 IVEC128_SELECT(s8,8,16,gt,c,d)
868 IVEC128_SELECT(s8,s8,16,lt,c,d)
869 IVEC128_SELECT(s8,u8,16,lt,c,d)
870 IVEC128_SELECT(s8,8,16,lt,c,d)
871
872 IVEC128_SELECT(s16,s16,8,gt,c,d)
873 IVEC128_SELECT(s16,u16,8,gt,c,d)
874 IVEC128_SELECT(s16,16,8,gt,c,d)
875 IVEC128_SELECT(s16,s16,8,lt,c,d)
876 IVEC128_SELECT(s16,u16,8,lt,c,d)
877 IVEC128_SELECT(s16,16,8,lt,c,d)
878
879
880 #undef IVEC128_SELECT
881
882
883 class F64vec2
884 {
885 protected:
886           __m128d vec;
887 public:
888
889     /* Constructors: __m128d, 2 doubles */
890     F64vec2() {}
891
892     /* initialize 2 DP FP with __m128d data type */
893     F64vec2(__m128d m)                    { vec = m;}
894
895     /* initialize 2 DP FPs with 2 doubles */
896     F64vec2(double d1, double d0)                                  { vec= _mm_set_pd(d1,d0); }
897
898     /* Explicitly initialize each of 2 DP FPs with same double */
899     EXPLICIT F64vec2(double d)    { vec = _mm_set1_pd(d); }
900
901     /* Conversion functions */
902     operator  __m128d() const    { return vec; }        /* Convert to __m128d */
903
904      /* Logical Operators */
905     friend F64vec2 operator &(const F64vec2 &a, const F64vec2 &b) { return _mm_and_pd(a,b); }
906     friend F64vec2 operator |(const F64vec2 &a, const F64vec2 &b) { return _mm_or_pd(a,b); }
907     friend F64vec2 operator ^(const F64vec2 &a, const F64vec2 &b) { return _mm_xor_pd(a,b); }
908
909     /* Arithmetic Operators */
910     friend F64vec2 operator +(const F64vec2 &a, const F64vec2 &b) { return _mm_add_pd(a,b); }
911     friend F64vec2 operator -(const F64vec2 &a, const F64vec2 &b) { return _mm_sub_pd(a,b); }
912     friend F64vec2 operator *(const F64vec2 &a, const F64vec2 &b) { return _mm_mul_pd(a,b); }
913     friend F64vec2 operator /(const F64vec2 &a, const F64vec2 &b) { return _mm_div_pd(a,b); }
914
915     F64vec2& operator +=(F64vec2 &a) { return *this = _mm_add_pd(vec,a); }
916     F64vec2& operator -=(F64vec2 &a) { return *this = _mm_sub_pd(vec,a); }
917     F64vec2& operator *=(F64vec2 &a) { return *this = _mm_mul_pd(vec,a); }
918     F64vec2& operator /=(F64vec2 &a) { return *this = _mm_div_pd(vec,a); }
919     F64vec2& operator &=(F64vec2 &a) { return *this = _mm_and_pd(vec,a); }
920     F64vec2& operator |=(F64vec2 &a) { return *this = _mm_or_pd(vec,a); }
921     F64vec2& operator ^=(F64vec2 &a) { return *this = _mm_xor_pd(vec,a); }
922
923     /* Horizontal Add */
924     friend double add_horizontal(F64vec2 &a)
925     {
926         F64vec2 ftemp = _mm_add_sd(a,_mm_shuffle_pd(a, a, 1));
927         return ftemp[0];
928     }
929
930     /* And Not */
931     friend F64vec2 andnot(const F64vec2 &a, const F64vec2 &b) { return _mm_andnot_pd(a,b); }
932
933     /* Square Root */
934     friend F64vec2 sqrt(const F64vec2 &a)        { return _mm_sqrt_pd(a); }
935
936     /* Compares: Mask is returned  */
937     /* Macros expand to all compare intrinsics.  Example:
938             friend F64vec2 cmpeq(const F64vec2 &a, const F64vec2 &b)
939             { return _mm_cmpeq_ps(a,b);} */
940     #define F64vec2_COMP(op) \
941     friend F64vec2 cmp##op (const F64vec2 &a, const F64vec2 &b) { return _mm_cmp##op##_pd(a,b); }
942         F64vec2_COMP(eq)                    /* expanded to cmpeq(a,b) */
943         F64vec2_COMP(lt)                    /* expanded to cmplt(a,b) */
944         F64vec2_COMP(le)                    /* expanded to cmple(a,b) */
945         F64vec2_COMP(gt)                    /* expanded to cmpgt(a,b) */
946         F64vec2_COMP(ge)                    /* expanded to cmpge(a,b) */
947         F64vec2_COMP(ngt)                    /* expanded to cmpngt(a,b) */
948         F64vec2_COMP(nge)                    /* expanded to cmpnge(a,b) */
949         F64vec2_COMP(neq)                    /* expanded to cmpneq(a,b) */
950         F64vec2_COMP(nlt)                    /* expanded to cmpnlt(a,b) */
951         F64vec2_COMP(nle)                    /* expanded to cmpnle(a,b) */
952     #undef F64vec2_COMP
953
954     /* Min and Max */
955     friend F64vec2 simd_min(const F64vec2 &a, const F64vec2 &b) { return _mm_min_pd(a,b); }
956     friend F64vec2 simd_max(const F64vec2 &a, const F64vec2 &b) { return _mm_max_pd(a,b); }
957
958              /* Compare lower DP FP values */
959     #define F64vec2_COMI(op) \
960     friend int comi##op (const F64vec2 &a, const F64vec2 &b) { return _mm_comi##op##_sd(a,b); }
961         F64vec2_COMI(eq)                    /* expanded to comieq(a,b) */
962         F64vec2_COMI(lt)                    /* expanded to comilt(a,b) */
963         F64vec2_COMI(le)                    /* expanded to comile(a,b) */
964         F64vec2_COMI(gt)                    /* expanded to comigt(a,b) */
965         F64vec2_COMI(ge)                    /* expanded to comige(a,b) */
966         F64vec2_COMI(neq)                    /* expanded to comineq(a,b) */
967     #undef F64vec2_COMI
968
969              /* Compare lower DP FP values */
970     #define F64vec2_UCOMI(op) \
971     friend int ucomi##op (const F64vec2 &a, const F64vec2 &b) { return _mm_ucomi##op##_sd(a,b); }
972         F64vec2_UCOMI(eq)                    /* expanded to ucomieq(a,b) */
973         F64vec2_UCOMI(lt)                    /* expanded to ucomilt(a,b) */
974         F64vec2_UCOMI(le)                    /* expanded to ucomile(a,b) */
975         F64vec2_UCOMI(gt)                    /* expanded to ucomigt(a,b) */
976         F64vec2_UCOMI(ge)                    /* expanded to ucomige(a,b) */
977         F64vec2_UCOMI(neq)                    /* expanded to ucomineq(a,b) */
978     #undef F64vec2_UCOMI
979
980     /* Debug Features */
981 #if defined(_ENABLE_VEC_DEBUG)
982     /* Output */
983     friend std::ostream & operator<<(std::ostream & os, const F64vec2 &a)
984     {
985     /* To use: cout << "Elements of F64vec2 fvec are: " << fvec; */
986       double *dp = (double*)&a;
987         os <<    " [1]:" << *(dp+1)
988             << " [0]:" << *dp;
989         return os;
990     }
991 #endif
992     /* Element Access Only, no modifications to elements*/
993     const double& operator[](int i) const
994     {
995         /* Assert enabled only during debug /DDEBUG */
996         assert((0 <= i) && (i <= 1));            /* User should only access elements 0-1 */
997         double *dp = (double*)&vec;
998         return *(dp+i);
999     }
1000     /* Element Access and Modification*/
1001     double& operator[](int i)
1002     {
1003         /* Assert enabled only during debug /DDEBUG */
1004         assert((0 <= i) && (i <= 1));            /* User should only access elements 0-1 */
1005         double *dp = (double*)&vec;
1006         return *(dp+i);
1007     }
1008 };
1009
1010                         /* Miscellaneous */
1011
1012 /* Interleave low order data elements of a and b into destination */
1013 inline F64vec2 unpack_low(const F64vec2 &a, const F64vec2 &b)
1014 { return _mm_unpacklo_pd(a, b); }
1015
1016 /* Interleave high order data elements of a and b into target */
1017 inline F64vec2 unpack_high(const F64vec2 &a, const F64vec2 &b)
1018 { return _mm_unpackhi_pd(a, b); }
1019
1020 /* Move Mask to Integer returns 4 bit mask formed of most significant bits of a */
1021 inline int move_mask(const F64vec2 &a)
1022 { return _mm_movemask_pd(a);}
1023
1024                         /* Data Motion Functions */
1025
1026 /* Load Unaligned loadu_pd: Unaligned */
1027 inline void loadu(F64vec2 &a, double *p)
1028 { a = _mm_loadu_pd(p); }
1029
1030 /* Store Temporal storeu_pd: Unaligned */
1031 inline void storeu(double *p, const F64vec2 &a)
1032 { _mm_storeu_pd(p, a); }
1033
1034                         /* Cacheability Support */
1035
1036 /* Non-Temporal Store */
1037 inline void store_nta(double *p, F64vec2 &a)
1038 { _mm_stream_pd(p,a);}
1039
1040 #define F64vec2_SELECT(op) \
1041 inline F64vec2 select_##op (const F64vec2 &a, const F64vec2 &b, const F64vec2 &c, const F64vec2 &d)          \
1042 {                                                                \
1043     F64vec2 mask = _mm_cmp##op##_pd(a,b);                        \
1044     return( (mask & c) | F64vec2((_mm_andnot_pd(mask,d))));    \
1045 }
1046 F64vec2_SELECT(eq)        /* generates select_eq(a,b) */
1047 F64vec2_SELECT(lt)        /* generates select_lt(a,b) */
1048 F64vec2_SELECT(le)        /* generates select_le(a,b) */
1049 F64vec2_SELECT(gt)        /* generates select_gt(a,b) */
1050 F64vec2_SELECT(ge)        /* generates select_ge(a,b) */
1051 F64vec2_SELECT(neq)        /* generates select_neq(a,b) */
1052 F64vec2_SELECT(nlt)        /* generates select_nlt(a,b) */
1053 F64vec2_SELECT(nle)        /* generates select_nle(a,b) */
1054 #undef F64vec2_SELECT
1055
1056 /* Convert the lower DP FP value of a to a 32 bit signed integer using Truncate*/
1057 inline int F64vec2ToInt(const F64vec2 &a)
1058 {
1059
1060     return _mm_cvttsd_si32(a);
1061
1062 }
1063
1064 /* Convert the 4 SP FP values of a to DP FP values */
1065 inline F64vec2 F32vec4ToF64vec2(const F32vec4 &a)
1066 {
1067     return _mm_cvtps_pd(a);
1068 }
1069
1070 /* Convert the 2 DP FP values of a to SP FP values */
1071 inline F32vec4 F64vec2ToF32vec4(const F64vec2 &a)
1072 {
1073     return _mm_cvtpd_ps(a);
1074 }
1075
1076 /* Convert the signed int in b to a DP FP value.  Upper DP FP value in a passed through */
1077 inline F64vec2 IntToF64vec2(const F64vec2 &a, int b)
1078 {
1079     return _mm_cvtsi32_sd(a,b);
1080 }
1081
1082 #pragma pack(pop) /* 16-B aligned */
1083
1084 #ifdef  _MSC_VER
1085 #pragma pack(pop)
1086 #endif  /* _MSC_VER */
1087
1088 #endif /* defined(_M_CEE_PURE) */
1089
1090 #endif /* RC_INVOKED */
1091 #endif /* _DVEC_H_INCLUDED */
1092