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1
// Copyright 2009-2021 Intel Corporation

2
// SPDX-License-Identifier: Apache-2.0

3


4
#pragma once

5


6
#define vboolf vboolf_impl

7
#define vboold vboold_impl

8
#define vint vint_impl

9
#define vuint vuint_impl

10
#define vllong vllong_impl

11
#define vfloat vfloat_impl

12
#define vdouble vdouble_impl

13


14
namespace embree

15
{

16
  /* 8-wide AVX integer type */

17
  template<>

18
  struct vint<8>

19
  {

20
    ALIGNED_STRUCT_(32);

21


22
    typedef vboolf8 Bool;

23
    typedef vint8   Int;

24
    typedef vfloat8 Float;

25


26
    enum  { size = 8 }; // number of SIMD elements

27
    union {             // data

28
      __m256i v;

29
      int i[8];

30
    }; 

31


32
    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

33
    /// Constructors, Assignment & Cast Operators

34
    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

35


36
    __forceinline vint() {}

37
    __forceinline vint(const vint8& a) { v = a.v; }

38
    __forceinline vint8& operator =(const vint8& a) { v = a.v; return *this; }

39


40
    __forceinline vint(__m256i a) : v(a) {}

41
    __forceinline operator const __m256i&() const { return v; }

42
    __forceinline operator       __m256i&()       { return v; }

43


44
    __forceinline explicit vint(const vint4& a) : v(_mm256_insertf128_si256(_mm256_castsi128_si256(a),a,1)) {}

45
    __forceinline vint(const vint4& a, const vint4& b) : v(_mm256_insertf128_si256(_mm256_castsi128_si256(a),b,1)) {}

46
    __forceinline vint(const __m128i& a, const __m128i& b) : v(_mm256_insertf128_si256(_mm256_castsi128_si256(a),b,1)) {}

47
 

48
    __forceinline explicit vint(const int* a) : v(_mm256_castps_si256(_mm256_loadu_ps((const float*)a))) {}

49
    __forceinline vint(int a) : v(_mm256_set1_epi32(a)) {}

50
    __forceinline vint(int a, int b) : v(_mm256_set_epi32(b, a, b, a, b, a, b, a)) {}

51
    __forceinline vint(int a, int b, int c, int d) : v(_mm256_set_epi32(d, c, b, a, d, c, b, a)) {}

52
    __forceinline vint(int a, int b, int c, int d, int e, int f, int g, int h) : v(_mm256_set_epi32(h, g, f, e, d, c, b, a)) {}

53


54
    __forceinline explicit vint(__m256 a) : v(_mm256_cvtps_epi32(a)) {}

55


56
#if defined(__AVX512VL__)

57
    __forceinline explicit vint(const vboolf8& a) : v(_mm256_movm_epi32(a)) {}

58
#else

59
    __forceinline explicit vint(const vboolf8& a) : v(_mm256_castps_si256((__m256)a)) {}

60
#endif

61


62
    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

63
    /// Constants

64
    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

65


66
    __forceinline vint(ZeroTy)        : v(_mm256_setzero_si256()) {}

67
    __forceinline vint(OneTy)         : v(_mm256_set1_epi32(1)) {}

68
    __forceinline vint(PosInfTy)      : v(_mm256_set1_epi32(pos_inf)) {}

69
    __forceinline vint(NegInfTy)      : v(_mm256_set1_epi32(neg_inf)) {}

70
    __forceinline vint(StepTy)        : v(_mm256_set_epi32(7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0)) {}

71
    __forceinline vint(ReverseStepTy) : v(_mm256_set_epi32(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)) {}

72
    __forceinline vint(UndefinedTy)   : v(_mm256_undefined_si256()) {}

73


74
    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

75
    /// Loads and Stores

76
    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

77


78
    static __forceinline vint8 load(const unsigned char* ptr)  { return _mm256_cvtepu8_epi32(_mm_loadl_epi64((__m128i*)ptr)); }

79
    static __forceinline vint8 loadu(const unsigned char* ptr) { return _mm256_cvtepu8_epi32(_mm_loadl_epi64((__m128i*)ptr)); }

80
    static __forceinline vint8 load(const unsigned short* ptr)  { return _mm256_cvtepu16_epi32(_mm_load_si128((__m128i*)ptr)); }

81
    static __forceinline vint8 loadu(const unsigned short* ptr) { return _mm256_cvtepu16_epi32(_mm_loadu_si128((__m128i*)ptr)); }

82


83
    static __forceinline vint8 load(const void* ptr) { return _mm256_load_si256((__m256i*)ptr); }

84
    static __forceinline vint8 loadu(const void* ptr) { return _mm256_loadu_si256((__m256i*)ptr); }

85


86
    static __forceinline void store (void* ptr, const vint8& v) { _mm256_store_si256((__m256i*)ptr,v); }

87
    static __forceinline void storeu(void* ptr, const vint8& v) { _mm256_storeu_ps((float*)ptr,_mm256_castsi256_ps(v)); }

88


89
#if defined(__AVX512VL__)

90


91
    static __forceinline vint8 compact(const vboolf8& mask, vint8 &v) {

92
      return _mm256_mask_compress_epi32(v, mask, v);

93
    }

94
    static __forceinline vint8 compact(const vboolf8& mask, vint8 &a, const vint8& b) {

95
      return _mm256_mask_compress_epi32(a, mask, b);

96
    }

97


98
    static __forceinline vint8 load (const vboolf8& mask, const void* ptr) { return _mm256_mask_load_epi32 (_mm256_setzero_si256(),mask,ptr); }

99
    static __forceinline vint8 loadu(const vboolf8& mask, const void* ptr) { return _mm256_mask_loadu_epi32(_mm256_setzero_si256(),mask,ptr); }

100


101
    static __forceinline void store (const vboolf8& mask, void* ptr, const vint8& v) { _mm256_mask_store_epi32 (ptr,mask,v); }

102
    static __forceinline void storeu(const vboolf8& mask, void* ptr, const vint8& v) { _mm256_mask_storeu_epi32(ptr,mask,v); }

103
#else

104
    static __forceinline vint8 load (const vboolf8& mask, const void* ptr) { return _mm256_castps_si256(_mm256_maskload_ps((float*)ptr,mask)); }

105
    static __forceinline vint8 loadu(const vboolf8& mask, const void* ptr) { return _mm256_castps_si256(_mm256_maskload_ps((float*)ptr,mask)); }

106


107
    static __forceinline void store (const vboolf8& mask, void* ptr, const vint8& v) { _mm256_maskstore_epi32((int*)ptr,mask,v); }

108
    static __forceinline void storeu(const vboolf8& mask, void* ptr, const vint8& v) { _mm256_maskstore_epi32((int*)ptr,mask,v); }

109
#endif

110
    

111
    static __forceinline vint8 load_nt(void* ptr) {

112
      return _mm256_stream_load_si256((__m256i*)ptr);

113
    }

114


115
    static __forceinline void store_nt(void* ptr, const vint8& v) {

116
      _mm256_stream_ps((float*)ptr,_mm256_castsi256_ps(v));

117
    }

118


119
    static __forceinline void store(unsigned char* ptr, const vint8& i)

120
    {

121
      for (size_t j=0; j<8; j++)

122
        ptr[j] = i[j];

123
    }

124


125
    static __forceinline void store(unsigned short* ptr, const vint8& v) {

126
      for (size_t i=0;i<8;i++)

127
        ptr[i] = (unsigned short)v[i];

128
    }

129


130
    template<int scale = 4>

131
    static __forceinline vint8 gather(const int *const ptr, const vint8& index) {

132
      return _mm256_i32gather_epi32(ptr, index, scale);

133
    }

134


135
    template<int scale = 4>

136
    static __forceinline vint8 gather(const vboolf8& mask, const int *const ptr, const vint8& index) {

137
      vint8 r = zero;

138
#if defined(__AVX512VL__)

139
      return _mm256_mmask_i32gather_epi32(r, mask, index, ptr, scale);

140
#else

141
      return _mm256_mask_i32gather_epi32(r, ptr, index, mask, scale);

142
#endif

143
    }

144


145
    template<int scale = 4>

146
    static __forceinline void scatter(void* ptr, const vint8& ofs, const vint8& v)

147
    {

148
#if defined(__AVX512VL__)

149
      _mm256_i32scatter_epi32((int*)ptr, ofs, v, scale);

150
#else

151
      *(int*)(((char*)ptr)+scale*ofs[0]) = v[0];

152
      *(int*)(((char*)ptr)+scale*ofs[1]) = v[1];

153
      *(int*)(((char*)ptr)+scale*ofs[2]) = v[2];

154
      *(int*)(((char*)ptr)+scale*ofs[3]) = v[3];

155
      *(int*)(((char*)ptr)+scale*ofs[4]) = v[4];

156
      *(int*)(((char*)ptr)+scale*ofs[5]) = v[5];

157
      *(int*)(((char*)ptr)+scale*ofs[6]) = v[6];

158
      *(int*)(((char*)ptr)+scale*ofs[7]) = v[7];

159
#endif

160
    }

161


162
    template<int scale = 4>

163
    static __forceinline void scatter(const vboolf8& mask, void* ptr, const vint8& ofs, const vint8& v)

164
    {

165
#if defined(__AVX512VL__)

166
      _mm256_mask_i32scatter_epi32((int*)ptr, mask, ofs, v, scale);

167
#else

168
      if (likely(mask[0])) *(int*)(((char*)ptr)+scale*ofs[0]) = v[0];

169
      if (likely(mask[1])) *(int*)(((char*)ptr)+scale*ofs[1]) = v[1];

170
      if (likely(mask[2])) *(int*)(((char*)ptr)+scale*ofs[2]) = v[2];

171
      if (likely(mask[3])) *(int*)(((char*)ptr)+scale*ofs[3]) = v[3];

172
      if (likely(mask[4])) *(int*)(((char*)ptr)+scale*ofs[4]) = v[4];

173
      if (likely(mask[5])) *(int*)(((char*)ptr)+scale*ofs[5]) = v[5];

174
      if (likely(mask[6])) *(int*)(((char*)ptr)+scale*ofs[6]) = v[6];

175
      if (likely(mask[7])) *(int*)(((char*)ptr)+scale*ofs[7]) = v[7];

176
#endif

177
    }

178


179
    static __forceinline vint8 broadcast64(const long long &a) { return _mm256_set1_epi64x(a); }

180
    

181
    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

182
    /// Array Access

183
    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

184


185
    __forceinline const int& operator [](size_t index) const { assert(index < 8); return i[index]; }

186
    __forceinline       int& operator [](size_t index)       { assert(index < 8); return i[index]; }

187
  };

188


189
  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

190
  /// Unary Operators

191
  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

192


193
#if defined(__AVX512VL__)

194
  static __forceinline vboolf8 asBool(const vint8& a) { return _mm256_movepi32_mask(a); }

195
#else

196
  static __forceinline vboolf8 asBool(const vint8& a) { return _mm256_castsi256_ps(a); }

197
#endif

198


199
  __forceinline vint8 operator +(const vint8& a) { return a; }

200
  __forceinline vint8 operator -(const vint8& a) { return _mm256_sub_epi32(_mm256_setzero_si256(), a); }

201
  __forceinline vint8 abs       (const vint8& a) { return _mm256_abs_epi32(a); }

202


203
  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

204
  /// Binary Operators

205
  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

206


207
  __forceinline vint8 operator +(const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_add_epi32(a, b); }

208
  __forceinline vint8 operator +(const vint8& a, int          b) { return a + vint8(b); }

209
  __forceinline vint8 operator +(int          a, const vint8& b) { return vint8(a) + b; }

210


211
  __forceinline vint8 operator -(const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_sub_epi32(a, b); }

212
  __forceinline vint8 operator -(const vint8& a, int          b) { return a - vint8(b); }

213
  __forceinline vint8 operator -(int          a, const vint8& b) { return vint8(a) - b; }

214


215
  __forceinline vint8 operator *(const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_mullo_epi32(a, b); }

216
  __forceinline vint8 operator *(const vint8& a, int          b) { return a * vint8(b); }

217
  __forceinline vint8 operator *(int          a, const vint8& b) { return vint8(a) * b; }

218


219
  __forceinline vint8 operator &(const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_and_si256(a, b); }

220
  __forceinline vint8 operator &(const vint8& a, int          b) { return a & vint8(b); }

221
  __forceinline vint8 operator &(int          a, const vint8& b) { return vint8(a) & b; }

222


223
  __forceinline vint8 operator |(const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_or_si256(a, b); }

224
  __forceinline vint8 operator |(const vint8& a, int          b) { return a | vint8(b); }

225
  __forceinline vint8 operator |(int          a, const vint8& b) { return vint8(a) | b; }

226


227
  __forceinline vint8 operator ^(const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_xor_si256(a, b); }

228
  __forceinline vint8 operator ^(const vint8& a, int          b) { return a ^ vint8(b); }

229
  __forceinline vint8 operator ^(int          a, const vint8& b) { return vint8(a) ^ b; }

230


231
  __forceinline vint8 operator <<(const vint8& a, int n) { return _mm256_slli_epi32(a, n); }

232
  __forceinline vint8 operator >>(const vint8& a, int n) { return _mm256_srai_epi32(a, n); }

233


234
  __forceinline vint8 operator <<(const vint8& a, const vint8& n) { return _mm256_sllv_epi32(a, n); }

235
  __forceinline vint8 operator >>(const vint8& a, const vint8& n) { return _mm256_srav_epi32(a, n); }

236


237
  __forceinline vint8 sll(const vint8& a, int b) { return _mm256_slli_epi32(a, b); }

238
  __forceinline vint8 sra(const vint8& a, int b) { return _mm256_srai_epi32(a, b); }

239
  __forceinline vint8 srl(const vint8& a, int b) { return _mm256_srli_epi32(a, b); }

240


241
  __forceinline vint8 sll(const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_sllv_epi32(a, b); }

242
  __forceinline vint8 sra(const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_srav_epi32(a, b); }

243
  __forceinline vint8 srl(const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_srlv_epi32(a, b); }

244
  

245
  __forceinline vint8 min(const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_min_epi32(a, b); }

246
  __forceinline vint8 min(const vint8& a, int          b) { return min(a,vint8(b)); }

247
  __forceinline vint8 min(int          a, const vint8& b) { return min(vint8(a),b); }

248


249
  __forceinline vint8 max(const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_max_epi32(a, b); }

250
  __forceinline vint8 max(const vint8& a, int          b) { return max(a,vint8(b)); }

251
  __forceinline vint8 max(int          a, const vint8& b) { return max(vint8(a),b); }

252


253
  __forceinline vint8 umin(const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_min_epu32(a, b); }

254
  __forceinline vint8 umax(const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_max_epu32(a, b); }

255


256
  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

257
  /// Assignment Operators

258
  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

259


260
  __forceinline vint8& operator +=(vint8& a, const vint8& b) { return a = a + b; }

261
  __forceinline vint8& operator +=(vint8& a, int          b) { return a = a + b; }

262
  

263
  __forceinline vint8& operator -=(vint8& a, const vint8& b) { return a = a - b; }

264
  __forceinline vint8& operator -=(vint8& a, int          b) { return a = a - b; }

265
  

266
  __forceinline vint8& operator *=(vint8& a, const vint8& b) { return a = a * b; }

267
  __forceinline vint8& operator *=(vint8& a, int          b) { return a = a * b; }

268
  

269
  __forceinline vint8& operator &=(vint8& a, const vint8& b) { return a = a & b; }

270
  __forceinline vint8& operator &=(vint8& a, int          b) { return a = a & b; }

271
  

272
  __forceinline vint8& operator |=(vint8& a, const vint8& b) { return a = a | b; }

273
  __forceinline vint8& operator |=(vint8& a, int          b) { return a = a | b; }

274
  

275
  __forceinline vint8& operator <<=(vint8& a, const int b) { return a = a << b; }

276
  __forceinline vint8& operator >>=(vint8& a, const int b) { return a = a >> b; }

277


278
  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

279
  /// Comparison Operators + Select

280
  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

281


282
#if defined(__AVX512VL__)

283
  static __forceinline vboolf8 operator ==(const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_cmp_epi32_mask(a,b,_MM_CMPINT_EQ); }

284
  static __forceinline vboolf8 operator !=(const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_cmp_epi32_mask(a,b,_MM_CMPINT_NE); }

285
  static __forceinline vboolf8 operator < (const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_cmp_epi32_mask(a,b,_MM_CMPINT_LT); }

286
  static __forceinline vboolf8 operator >=(const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_cmp_epi32_mask(a,b,_MM_CMPINT_GE); }

287
  static __forceinline vboolf8 operator > (const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_cmp_epi32_mask(a,b,_MM_CMPINT_GT); }

288
  static __forceinline vboolf8 operator <=(const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_cmp_epi32_mask(a,b,_MM_CMPINT_LE); }

289


290
  static __forceinline vint8 select(const vboolf8& m, const vint8& t, const vint8& f) {

291
    return _mm256_mask_blend_epi32(m, (__m256i)f, (__m256i)t);

292
  }

293
#else

294
  static __forceinline vboolf8 operator ==(const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_castsi256_ps(_mm256_cmpeq_epi32(a, b)); }

295
  static __forceinline vboolf8 operator !=(const vint8& a, const vint8& b) { return !(a == b); }

296
  static __forceinline vboolf8 operator < (const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_castsi256_ps(_mm256_cmpgt_epi32(b, a)); }

297
  static __forceinline vboolf8 operator >=(const vint8& a, const vint8& b) { return !(a <  b); }

298
  static __forceinline vboolf8 operator > (const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_castsi256_ps(_mm256_cmpgt_epi32(a, b)); }

299
  static __forceinline vboolf8 operator <=(const vint8& a, const vint8& b) { return !(a >  b); }

300


301
  static __forceinline vint8 select(const vboolf8& m, const vint8& t, const vint8& f) {

302
    return _mm256_castps_si256(_mm256_blendv_ps(_mm256_castsi256_ps(f), _mm256_castsi256_ps(t), m));

303
  }

304
#endif

305


306
  template<int mask>

307
  __forceinline vint8 select(const vint8& t, const vint8& f) {

308
    return _mm256_blend_epi32(f, t, mask);

309
  }

310


311
  __forceinline vboolf8 operator ==(const vint8& a, int          b) { return a == vint8(b); }

312
  __forceinline vboolf8 operator ==(int          a, const vint8& b) { return vint8(a) == b; }

313


314
  __forceinline vboolf8 operator !=(const vint8& a, int          b) { return a != vint8(b); }

315
  __forceinline vboolf8 operator !=(int          a, const vint8& b) { return vint8(a) != b; }

316


317
  __forceinline vboolf8 operator < (const vint8& a, int          b) { return a <  vint8(b); }

318
  __forceinline vboolf8 operator < (int          a, const vint8& b) { return vint8(a) <  b; }

319


320
  __forceinline vboolf8 operator >=(const vint8& a, int          b) { return a >= vint8(b); }

321
  __forceinline vboolf8 operator >=(int          a, const vint8& b) { return vint8(a) >= b; }

322


323
  __forceinline vboolf8 operator > (const vint8& a, int          b) { return a >  vint8(b); }

324
  __forceinline vboolf8 operator > (int          a, const vint8& b) { return vint8(a) >  b; }

325


326
  __forceinline vboolf8 operator <=(const vint8& a, int          b) { return a <= vint8(b); }

327
  __forceinline vboolf8 operator <=(int          a, const vint8& b) { return vint8(a) <= b; }

328


329
  __forceinline vboolf8 eq(const vint8& a, const vint8& b) { return a == b; }

330
  __forceinline vboolf8 ne(const vint8& a, const vint8& b) { return a != b; }

331
  __forceinline vboolf8 lt(const vint8& a, const vint8& b) { return a <  b; }

332
  __forceinline vboolf8 ge(const vint8& a, const vint8& b) { return a >= b; }

333
  __forceinline vboolf8 gt(const vint8& a, const vint8& b) { return a >  b; }

334
  __forceinline vboolf8 le(const vint8& a, const vint8& b) { return a <= b; }

335


336
#if defined(__AVX512VL__)

337
  static __forceinline vboolf8 eq(const vboolf8& mask, const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_mask_cmp_epi32_mask(mask, a, b, _MM_CMPINT_EQ); }

338
  static __forceinline vboolf8 ne(const vboolf8& mask, const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_mask_cmp_epi32_mask(mask, a, b, _MM_CMPINT_NE); }

339
  static __forceinline vboolf8 lt(const vboolf8& mask, const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_mask_cmp_epi32_mask(mask, a, b, _MM_CMPINT_LT); }

340
  static __forceinline vboolf8 ge(const vboolf8& mask, const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_mask_cmp_epi32_mask(mask, a, b, _MM_CMPINT_GE); }

341
  static __forceinline vboolf8 gt(const vboolf8& mask, const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_mask_cmp_epi32_mask(mask, a, b, _MM_CMPINT_GT); }

342
  static __forceinline vboolf8 le(const vboolf8& mask, const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_mask_cmp_epi32_mask(mask, a, b, _MM_CMPINT_LE); }

343
#else

344
  static __forceinline vboolf8 eq(const vboolf8& mask, const vint8& a, const vint8& b) { return mask & (a == b); }

345
  static __forceinline vboolf8 ne(const vboolf8& mask, const vint8& a, const vint8& b) { return mask & (a != b); }

346
  static __forceinline vboolf8 lt(const vboolf8& mask, const vint8& a, const vint8& b) { return mask & (a <  b); }

347
  static __forceinline vboolf8 ge(const vboolf8& mask, const vint8& a, const vint8& b) { return mask & (a >= b); }

348
  static __forceinline vboolf8 gt(const vboolf8& mask, const vint8& a, const vint8& b) { return mask & (a >  b); }

349
  static __forceinline vboolf8 le(const vboolf8& mask, const vint8& a, const vint8& b) { return mask & (a <= b); }

350
#endif

351


352
  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

353
  /// Movement/Shifting/Shuffling Functions

354
  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

355


356
  __forceinline vint8 unpacklo(const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_unpacklo_epi32(a, b); }

357
  __forceinline vint8 unpackhi(const vint8& a, const vint8& b) { return _mm256_unpackhi_epi32(a, b); }

358


359
  template<int i>

360
  __forceinline vint8 shuffle(const vint8& v) {

361
    return _mm256_castps_si256(_mm256_permute_ps(_mm256_castsi256_ps(v), _MM_SHUFFLE(i, i, i, i)));

362
  }

363


364
  template<int i0, int i1>

365
  __forceinline vint8 shuffle4(const vint8& v) {

366
    return _mm256_permute2f128_si256(v, v, (i1 << 4) | (i0 << 0));

367
  }

368


369
  template<int i0, int i1>

370
  __forceinline vint8 shuffle4(const vint8& a, const vint8& b) {

371
    return _mm256_permute2f128_si256(a, b, (i1 << 4) | (i0 << 0));

372
  }

373


374
  template<int i0, int i1, int i2, int i3>

375
  __forceinline vint8 shuffle(const vint8& v) {

376
    return _mm256_castps_si256(_mm256_permute_ps(_mm256_castsi256_ps(v), _MM_SHUFFLE(i3, i2, i1, i0)));

377
  }

378


379
  template<int i0, int i1, int i2, int i3>

380
  __forceinline vint8 shuffle(const vint8& a, const vint8& b) {

381
    return _mm256_castps_si256(_mm256_shuffle_ps(_mm256_castsi256_ps(a), _mm256_castsi256_ps(b), _MM_SHUFFLE(i3, i2, i1, i0)));

382
  }

383


384
  template<> __forceinline vint8 shuffle<0, 0, 2, 2>(const vint8& v) { return _mm256_castps_si256(_mm256_moveldup_ps(_mm256_castsi256_ps(v))); }

385
  template<> __forceinline vint8 shuffle<1, 1, 3, 3>(const vint8& v) { return _mm256_castps_si256(_mm256_movehdup_ps(_mm256_castsi256_ps(v))); }

386
  template<> __forceinline vint8 shuffle<0, 1, 0, 1>(const vint8& v) { return _mm256_castps_si256(_mm256_castpd_ps(_mm256_movedup_pd(_mm256_castps_pd(_mm256_castsi256_ps(v))))); }

387


388
  __forceinline vint8 broadcast(const int* ptr) { return _mm256_castps_si256(_mm256_broadcast_ss((const float*)ptr)); }

389


390
  template<int i> __forceinline vint8 insert4(const vint8& a, const vint4& b) { return _mm256_insertf128_si256(a, b, i); }

391
  template<int i> __forceinline vint4 extract4(const vint8& a) { return _mm256_extractf128_si256(a, i); }

392
  template<> __forceinline vint4 extract4<0>(const vint8& a) { return _mm256_castsi256_si128(a); }

393


394
  __forceinline int toScalar(const vint8& v) { return _mm_cvtsi128_si32(_mm256_castsi256_si128(v)); }

395


396
#if !defined(__aarch64__)

397
  __forceinline vint8 permute(const vint8& v, const __m256i& index) {

398
    return _mm256_permutevar8x32_epi32(v, index);

399
  }

400


401
  __forceinline vint8 shuffle(const vint8& v, const __m256i& index) {

402
    return _mm256_castps_si256(_mm256_permutevar_ps(_mm256_castsi256_ps(v), index));

403
  }

404


405
  template<int i>

406
  static __forceinline vint8 align_shift_right(const vint8& a, const vint8& b) {

407
#if defined(__AVX512VL__)

408
    return _mm256_alignr_epi32(a, b, i);    

409
#else

410
    return _mm256_alignr_epi8(a, b, 4*i);

411
#endif

412
  }  

413


414
#endif

415


416


417
  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

418
  /// Reductions

419
  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

420


421
  __forceinline vint8 vreduce_min2(const vint8& v) { return min(v,shuffle<1,0,3,2>(v)); }

422
  __forceinline vint8 vreduce_min4(const vint8& v) { vint8 v1 = vreduce_min2(v); return min(v1,shuffle<2,3,0,1>(v1)); }

423
  __forceinline vint8 vreduce_min (const vint8& v) { vint8 v1 = vreduce_min4(v); return min(v1,shuffle4<1,0>(v1)); }

424


425
  __forceinline vint8 vreduce_max2(const vint8& v) { return max(v,shuffle<1,0,3,2>(v)); }

426
  __forceinline vint8 vreduce_max4(const vint8& v) { vint8 v1 = vreduce_max2(v); return max(v1,shuffle<2,3,0,1>(v1)); }

427
  __forceinline vint8 vreduce_max (const vint8& v) { vint8 v1 = vreduce_max4(v); return max(v1,shuffle4<1,0>(v1)); }

428


429
  __forceinline vint8 vreduce_add2(const vint8& v) { return v + shuffle<1,0,3,2>(v); }

430
  __forceinline vint8 vreduce_add4(const vint8& v) { vint8 v1 = vreduce_add2(v); return v1 + shuffle<2,3,0,1>(v1); }

431
  __forceinline vint8 vreduce_add (const vint8& v) { vint8 v1 = vreduce_add4(v); return v1 + shuffle4<1,0>(v1); }

432


433
  __forceinline int reduce_min(const vint8& v) { return toScalar(vreduce_min(v)); }

434
  __forceinline int reduce_max(const vint8& v) { return toScalar(vreduce_max(v)); }

435
  __forceinline int reduce_add(const vint8& v) { return toScalar(vreduce_add(v)); }

436


437
  __forceinline size_t select_min(const vint8& v) { return bsf(movemask(v == vreduce_min(v))); }

438
  __forceinline size_t select_max(const vint8& v) { return bsf(movemask(v == vreduce_max(v))); }

439


440
  __forceinline size_t select_min(const vboolf8& valid, const vint8& v) { const vint8 a = select(valid,v,vint8(pos_inf)); return bsf(movemask(valid & (a == vreduce_min(a)))); }

441
  __forceinline size_t select_max(const vboolf8& valid, const vint8& v) { const vint8 a = select(valid,v,vint8(neg_inf)); return bsf(movemask(valid & (a == vreduce_max(a)))); }

442


443
  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

444
  /// Sorting networks

445
  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

446


447
  __forceinline vint8 usort_ascending(const vint8& v)

448
  {

449
    const vint8 a0 = v;

450
    const vint8 b0 = shuffle<1,0,3,2>(a0);

451
    const vint8 c0 = umin(a0,b0);

452
    const vint8 d0 = umax(a0,b0);

453
    const vint8 a1 = select<0x99 /* 0b10011001 */>(c0,d0);

454
    const vint8 b1 = shuffle<2,3,0,1>(a1);

455
    const vint8 c1 = umin(a1,b1);

456
    const vint8 d1 = umax(a1,b1);

457
    const vint8 a2 = select<0xc3 /* 0b11000011 */>(c1,d1);

458
    const vint8 b2 = shuffle<1,0,3,2>(a2);

459
    const vint8 c2 = umin(a2,b2);

460
    const vint8 d2 = umax(a2,b2);

461
    const vint8 a3 = select<0xa5 /* 0b10100101 */>(c2,d2);

462
    const vint8 b3 = shuffle4<1,0>(a3);

463
    const vint8 c3 = umin(a3,b3);

464
    const vint8 d3 = umax(a3,b3);

465
    const vint8 a4 = select<0xf /* 0b00001111 */>(c3,d3);

466
    const vint8 b4 = shuffle<2,3,0,1>(a4);

467
    const vint8 c4 = umin(a4,b4);

468
    const vint8 d4 = umax(a4,b4);

469
    const vint8 a5 = select<0x33 /* 0b00110011 */>(c4,d4);

470
    const vint8 b5 = shuffle<1,0,3,2>(a5);

471
    const vint8 c5 = umin(a5,b5);

472
    const vint8 d5 = umax(a5,b5);

473
    const vint8 a6 = select<0x55 /* 0b01010101 */>(c5,d5);

474
    return a6;

475
  }

476


477
  __forceinline vint8 usort_descending(const vint8& v)

478
  {

479
    const vint8 a0 = v;

480
    const vint8 b0 = shuffle<1,0,3,2>(a0);

481
    const vint8 c0 = umax(a0,b0);

482
    const vint8 d0 = umin(a0,b0);

483
    const vint8 a1 = select<0x99 /* 0b10011001 */>(c0,d0);

484
    const vint8 b1 = shuffle<2,3,0,1>(a1);

485
    const vint8 c1 = umax(a1,b1);

486
    const vint8 d1 = umin(a1,b1);

487
    const vint8 a2 = select<0xc3 /* 0b11000011 */>(c1,d1);

488
    const vint8 b2 = shuffle<1,0,3,2>(a2);

489
    const vint8 c2 = umax(a2,b2);

490
    const vint8 d2 = umin(a2,b2);

491
    const vint8 a3 = select<0xa5 /* 0b10100101 */>(c2,d2);

492
    const vint8 b3 = shuffle4<1,0>(a3);

493
    const vint8 c3 = umax(a3,b3);

494
    const vint8 d3 = umin(a3,b3);

495
    const vint8 a4 = select<0xf /* 0b00001111 */>(c3,d3);

496
    const vint8 b4 = shuffle<2,3,0,1>(a4);

497
    const vint8 c4 = umax(a4,b4);

498
    const vint8 d4 = umin(a4,b4);

499
    const vint8 a5 = select<0x33 /* 0b00110011 */>(c4,d4);

500
    const vint8 b5 = shuffle<1,0,3,2>(a5);

501
    const vint8 c5 = umax(a5,b5);

502
    const vint8 d5 = umin(a5,b5);

503
    const vint8 a6 = select<0x55 /* 0b01010101 */>(c5,d5);

504
    return a6;

505
  }

506


507
  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

508
  /// Output Operators

509
  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

510


511
  __forceinline embree_ostream operator <<(embree_ostream cout, const vint8& a) {

512
    return cout << "<" << a[0] << ", " << a[1] << ", " << a[2] << ", " << a[3] << ", " << a[4] << ", " << a[5] << ", " << a[6] << ", " << a[7] << ">";

513
  }

514
}

515


516
#undef vboolf

517
#undef vboold

518
#undef vint

519
#undef vuint

520
#undef vllong

521
#undef vfloat

522
#undef vdouble

523


524