// ======================================================================== //
// Copyright 2009-2017 Intel Corporation                                    //
//                                                                          //
// Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");          //
// you may not use this file except in compliance with the License.         //
// You may obtain a copy of the License at                                  //
//                                                                          //
//     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0                           //
//                                                                          //
// Unless required by applicable law or agreed to in writing, software      //
// distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,        //
// WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. //
// See the License for the specific language governing permissions and      //
// limitations under the License.                                           //
// ======================================================================== //

#pragma once

namespace embree
{
  /* 4-wide AVX bool type for 64bit data types*/
  template<>
  struct vboold<4>
  {
    typedef vboold4 Bool;

    enum  { size = 4 };       // number of SIMD elements
    union {                   // data
      __m256d v;
      struct { __m128d vl,vh; };
      long long i[4];
    };

    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    /// Constructors, Assignment & Cast Operators
    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

    __forceinline vboold            () {}
    __forceinline vboold            ( const vboold4& a ) { v = a.v; }
    __forceinline vboold4& operator=( const vboold4& a ) { v = a.v; return *this; }

    __forceinline vboold( const __m256d a ) : v(a) {}
    __forceinline vboold( const __m256i a ) : v(_mm256_castsi256_pd(a)) {}

    __forceinline operator const __m256( void ) const { return _mm256_castpd_ps(v); }
    __forceinline operator const __m256i( void ) const { return _mm256_castpd_si256(v); }
    __forceinline operator const __m256d( void ) const { return v; }

    __forceinline vboold ( const int a )
    {
      assert(a >= 0 && a <= 255);
#if defined (__AVX2__)
      const __m256i mask = _mm256_set_epi64x(0x8, 0x4, 0x2, 0x1);
      const __m256i b = _mm256_set1_epi64x(a);
      const __m256i c = _mm256_and_si256(b,mask);
      v = _mm256_castsi256_pd(_mm256_cmpeq_epi64(c,mask));
#else
      vl = _mm_lookupmask_pd[a & 0x3];
      vh = _mm_lookupmask_pd[a >> 2];
#endif
    }
    
    __forceinline vboold ( const __m128d a, const __m128d b) : vl(a), vh(b) {}

    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    /// Constants
    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

    __forceinline vboold( FalseTy ) : v(_mm256_setzero_pd()) {}
    __forceinline vboold( TrueTy  ) : v(_mm256_cmp_pd(_mm256_setzero_pd(), _mm256_setzero_pd(), _CMP_EQ_OQ)) {}

    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    /// Array Access
    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

    __forceinline bool       operator []( const size_t index ) const { assert(index < 4); return (_mm256_movemask_pd(v) >> index) & 1; }
    __forceinline long long& operator []( const size_t index )       { assert(index < 4); return i[index]; }
  };

  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  /// Unary Operators
  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  __forceinline const vboold4 operator !( const vboold4& a ) { return _mm256_xor_pd(a, vboold4(embree::True)); }

  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  /// Binary Operators
  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  __forceinline const vboold4 operator &( const vboold4& a, const vboold4& b ) { return _mm256_and_pd(a, b); }
  __forceinline const vboold4 operator |( const vboold4& a, const vboold4& b ) { return _mm256_or_pd (a, b); }
  __forceinline const vboold4 operator ^( const vboold4& a, const vboold4& b ) { return _mm256_xor_pd(a, b); }

  __forceinline vboold4 operator &=( vboold4& a, const vboold4& b ) { return a = a & b; }
  __forceinline vboold4 operator |=( vboold4& a, const vboold4& b ) { return a = a | b; }
  __forceinline vboold4 operator ^=( vboold4& a, const vboold4& b ) { return a = a ^ b; }

  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  /// Comparison Operators + Select
  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  __forceinline const vboold4 operator !=( const vboold4& a, const vboold4& b ) { return _mm256_xor_pd(a, b); }
  __forceinline const vboold4 operator ==( const vboold4& a, const vboold4& b ) { return _mm256_xor_pd(_mm256_xor_pd(a,b),vboold4(embree::True)); }

  __forceinline const vboold4 select( const vboold4& mask, const vboold4& t, const vboold4& f ) {
    return _mm256_blendv_pd(f, t, mask); 
  }

  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  /// Movement/Shifting/Shuffling Functions
  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  __forceinline vboold4 unpacklo( const vboold4& a, const vboold4& b ) { return _mm256_unpacklo_pd(a.v, b.v); }
  __forceinline vboold4 unpackhi( const vboold4& a, const vboold4& b ) { return _mm256_unpackhi_pd(a.v, b.v); }


#if defined(__AVX2__)
  template<size_t i0, size_t i1, size_t i2, size_t i3> __forceinline const vboold4 shuffle( const vboold4& a ) {
    return _mm256_permute4x64_pd(a, _MM_SHUFFLE(i3, i2, i1, i0));
  }

  template<size_t i> __forceinline const vboold4 shuffle( const vboold4& a ) {
    return _mm256_permute4x64_pd(a, _MM_SHUFFLE(i, i, i, i));
  }
#endif


  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  /// Reduction Operations
  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  __forceinline bool reduce_and( const vboold4& a ) { return _mm256_movemask_pd(a) == (unsigned int)0xf; }
  __forceinline bool reduce_or ( const vboold4& a ) { return !_mm256_testz_pd(a,a); }

  __forceinline bool all       ( const vboold4& a ) { return _mm256_movemask_pd(a) == (unsigned int)0xf; }
  __forceinline bool any       ( const vboold4& a ) { return !_mm256_testz_pd(a,a); }
  __forceinline bool none      ( const vboold4& a ) { return _mm256_testz_pd(a,a) != 0; }

  __forceinline bool all       ( const vboold4& valid, const vboold4& b ) { return all((!valid) | b); }
  __forceinline bool any       ( const vboold4& valid, const vboold4& b ) { return any( valid & b); }
  __forceinline bool none      ( const vboold4& valid, const vboold4& b ) { return none(valid & b); }

  __forceinline unsigned int movemask( const vboold4& a ) { return _mm256_movemask_pd(a); }
  __forceinline size_t       popcnt  ( const vboold4& a ) { return __popcnt((size_t)_mm256_movemask_pd(a)); }

  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  /// Get/Set Functions
  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  __forceinline bool get(const vboold4& a, size_t index) { return a[index]; }
  __forceinline void set  (vboold4& a, size_t index)       { a[index] = -1; }
  __forceinline void clear(vboold4& a, size_t index)     { a[index] =  0; }

  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  /// Output Operators
  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  inline std::ostream& operator<<(std::ostream& cout, const vboold4& a) {
    return cout << "<" << a[0] << ", " << a[1] << ", " << a[2] << ", " << a[3] << ", "
                       << a[4] << ", " << a[5] << ", " << a[6] << ", " << a[7] << ">";
  }
}