// ======================================================================== //
// 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
{
  /* 8-wide AVX bool type */
  template<>
  struct vboolf<8>
  {
    typedef vboolf8 Bool;
    typedef vint8   Int;
    typedef vfloat8 Float;

    enum  { size = 8 };       // number of SIMD elements
    union {                   // data
      __m256 v;
      struct { __m128 vl,vh; };
      int i[8];
    };  

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

    __forceinline vboolf            () {}
    __forceinline vboolf            ( const vboolf8& a ) { v = a.v; }
    __forceinline vboolf8& operator=( const vboolf8& a ) { v = a.v; return *this; }

    __forceinline vboolf( const __m256 a ) : v(a) {}
    __forceinline operator const __m256&( void ) const { return v; }
    __forceinline operator const __m256i( void ) const { return _mm256_castps_si256(v); }
    __forceinline operator const __m256d( void ) const { return _mm256_castps_pd(v); }

    __forceinline vboolf ( const int a )
    {
      assert(a >= 0 && a <= 255);
#if defined (__AVX2__)
      const __m256i mask = _mm256_set_epi32(0x80, 0x40, 0x20, 0x10, 0x8, 0x4, 0x2, 0x1);
      const __m256i b = _mm256_set1_epi32(a);
      const __m256i c = _mm256_and_si256(b,mask);
      v = _mm256_castsi256_ps(_mm256_cmpeq_epi32(c,mask));
#else
      vl = _mm_lookupmask_ps[a & 0xF];
      vh = _mm_lookupmask_ps[a >> 4];
#endif
    }

    __forceinline vboolf ( const vboolf4& a                  ) : v(_mm256_insertf128_ps(_mm256_castps128_ps256(a),a,1)) {}
    __forceinline vboolf ( const vboolf4& a, const vboolf4& b) : v(_mm256_insertf128_ps(_mm256_castps128_ps256(a),b,1)) {}
    __forceinline vboolf ( const __m128 a, const __m128 b) : vl(a), vh(b) {}

    __forceinline vboolf ( bool a ) : v(vboolf8(vboolf4(a), vboolf4(a))) {}
    __forceinline vboolf ( bool a, bool b) : v(vboolf8(vboolf4(a), vboolf4(b))) {}
    __forceinline vboolf ( bool a, bool b, bool c, bool d) : v(vboolf8(vboolf4(a,b), vboolf4(c,d))) {}
    __forceinline vboolf ( bool a, bool b, bool c, bool d, bool e, bool f, bool g, bool vh ) : v(vboolf8(vboolf4(a,b,c,d), vboolf4(e,f,g,vh))) {}

    /* return int32 mask */
    __forceinline __m256i mask32() const { 
      return _mm256_castps_si256(v);
    }

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

    __forceinline vboolf( FalseTy ) : v(_mm256_setzero_ps()) {}
    __forceinline vboolf( TrueTy  ) : v(_mm256_cmp_ps(_mm256_setzero_ps(), _mm256_setzero_ps(), _CMP_EQ_OQ)) {}

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

    __forceinline bool operator []( const size_t index ) const { assert(index < 8); return (_mm256_movemask_ps(v) >> index) & 1; }
    __forceinline int& operator []( const size_t index )       { assert(index < 8); return i[index]; }
  };

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

  __forceinline const vboolf8 operator !( const vboolf8& a ) { return _mm256_xor_ps(a, vboolf8(embree::True)); }

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

  __forceinline const vboolf8 operator &( const vboolf8& a, const vboolf8& b ) { return _mm256_and_ps(a, b); }
  __forceinline const vboolf8 operator |( const vboolf8& a, const vboolf8& b ) { return _mm256_or_ps (a, b); }
  __forceinline const vboolf8 operator ^( const vboolf8& a, const vboolf8& b ) { return _mm256_xor_ps(a, b); }

  __forceinline vboolf8 operator &=( vboolf8& a, const vboolf8& b ) { return a = a & b; }
  __forceinline vboolf8 operator |=( vboolf8& a, const vboolf8& b ) { return a = a | b; }
  __forceinline vboolf8 operator ^=( vboolf8& a, const vboolf8& b ) { return a = a ^ b; }

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

  __forceinline const vboolf8 operator !=( const vboolf8& a, const vboolf8& b ) { return _mm256_xor_ps(a, b); }
  __forceinline const vboolf8 operator ==( const vboolf8& a, const vboolf8& b ) { return _mm256_xor_ps(_mm256_xor_ps(a,b),vboolf8(embree::True)); }

  __forceinline const vboolf8 select( const vboolf8& mask, const vboolf8& t, const vboolf8& f ) {
    return _mm256_blendv_ps(f, t, mask); 
  }

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

  __forceinline vboolf8 unpacklo( const vboolf8& a, const vboolf8& b ) { return _mm256_unpacklo_ps(a.v, b.v); }
  __forceinline vboolf8 unpackhi( const vboolf8& a, const vboolf8& b ) { return _mm256_unpackhi_ps(a.v, b.v); }

  template<size_t i> __forceinline const vboolf8 shuffle( const vboolf8& a ) {
    return _mm256_permute_ps(a, _MM_SHUFFLE(i, i, i, i));
  }

  template<size_t i0, size_t i1> __forceinline const vboolf8 shuffle4( const vboolf8& a ) {
    return _mm256_permute2f128_ps(a, a, (i1 << 4) | (i0 << 0));
  }

  template<size_t i0, size_t i1> __forceinline const vboolf8 shuffle4( const vboolf8& a,  const vboolf8& b) {
    return _mm256_permute2f128_ps(a, b, (i1 << 4) | (i0 << 0));
  }

  template<size_t i0, size_t i1, size_t i2, size_t i3> __forceinline const vboolf8 shuffle( const vboolf8& a ) {
    return _mm256_permute_ps(a, _MM_SHUFFLE(i3, i2, i1, i0));
  }

  template<size_t i0, size_t i1, size_t i2, size_t i3> __forceinline const vboolf8 shuffle( const vboolf8& a, const vboolf8& b ) {
    return _mm256_shuffle_ps(a, b, _MM_SHUFFLE(i3, i2, i1, i0));
  }

  template<> __forceinline const vboolf8 shuffle<0, 0, 2, 2>( const vboolf8& b ) { return _mm256_moveldup_ps(b); }
  template<> __forceinline const vboolf8 shuffle<1, 1, 3, 3>( const vboolf8& b ) { return _mm256_movehdup_ps(b); }
  template<> __forceinline const vboolf8 shuffle<0, 1, 0, 1>( const vboolf8& b ) { return _mm256_castpd_ps(_mm256_movedup_pd(_mm256_castps_pd(b))); }

  template<size_t i> __forceinline const vboolf8 insert4(const vboolf8& a, const vboolf4& b) { return _mm256_insertf128_ps(a, b, i); }
  template<size_t i> __forceinline const vboolf4 extract4   (const vboolf8& a) { return _mm256_extractf128_ps(a, i); }
  template<>         __forceinline const vboolf4 extract4<0>(const vboolf8& a) { return _mm256_castps256_ps128(a);   }

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

  __forceinline bool reduce_and( const vboolf8& a ) { return _mm256_movemask_ps(a) == (unsigned int)0xff; }
  __forceinline bool reduce_or ( const vboolf8& a ) { return !_mm256_testz_ps(a,a); }

  __forceinline bool all       ( const vboolf8& a ) { return _mm256_movemask_ps(a) == (unsigned int)0xff; }
  __forceinline bool any       ( const vboolf8& a ) { return !_mm256_testz_ps(a,a); }
  __forceinline bool none      ( const vboolf8& a ) { return _mm256_testz_ps(a,a) != 0; }

  __forceinline bool all       ( const vboolf8& valid, const vboolf8& b ) { return all((!valid) | b); }
  __forceinline bool any       ( const vboolf8& valid, const vboolf8& b ) { return any( valid & b); }
  __forceinline bool none      ( const vboolf8& valid, const vboolf8& b ) { return none(valid & b); }

  __forceinline unsigned int movemask( const vboolf8& a ) { return _mm256_movemask_ps(a); }
  __forceinline size_t       popcnt  ( const vboolf8& a ) { return __popcnt((size_t)_mm256_movemask_ps(a)); }

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

  __forceinline bool get(const vboolf8& a, size_t index) { return a[index]; }
  __forceinline void set(vboolf8& a, size_t index)       { a[index] = -1; }
  __forceinline void clear(vboolf8& a, size_t index)     { a[index] =  0; }

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

  inline std::ostream& operator<<(std::ostream& cout, const vboolf8& a) {
    return cout << "<" << a[0] << ", " << a[1] << ", " << a[2] << ", " << a[3] << ", "
                       << a[4] << ", " << a[5] << ", " << a[6] << ", " << a[7] << ">";
  }
}