]> git.ipfire.org Git - thirdparty/vectorscan.git/commitdiff
add C++ template SIMD library (WIP)
authorKonstantinos Margaritis <konstantinos@vectorcamp.gr>
Wed, 12 May 2021 10:31:12 +0000 (13:31 +0300)
committerKonstantinos Margaritis <konstantinos@vectorcamp.gr>
Tue, 12 Oct 2021 08:51:34 +0000 (11:51 +0300)
src/util/arch/common/simd_utils.hpp [new file with mode: 0644]
src/util/simd/arch/x86/impl.hpp [new file with mode: 0644]
src/util/simd/arch/x86/types.hpp [new file with mode: 0644]
src/util/simd/types.hpp [new file with mode: 0644]

diff --git a/src/util/arch/common/simd_utils.hpp b/src/util/arch/common/simd_utils.hpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e69de29
diff --git a/src/util/simd/arch/x86/impl.hpp b/src/util/simd/arch/x86/impl.hpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..90ad09e
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,635 @@
+/*
+ * Copyright (c) 2015-2017, Intel Corporation
+ * Copyright (c) 2020-2021, VectorCamp PC
+ *
+ * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+ * modification, are permitted provided that the following conditions are met:
+ *
+ *  * Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
+ *    this list of conditions and the following disclaimer.
+ *  * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
+ *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
+ *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
+ *  * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its contributors
+ *    may be used to endorse or promote products derived from this software
+ *    without specific prior written permission.
+ *
+ * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
+ * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
+ * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
+ * ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE
+ * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
+ * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
+ * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
+ * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
+ * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
+ * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
+ * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+ */
+
+#ifndef SIMD_IMPL_HPP
+#define SIMD_IMPL_HPP
+
+#include <cstdint>
+
+#if !defined(m128) && defined(HAVE_SSE2)
+typedef __m128i m128;
+#endif
+
+#if !defined(m128) && defined(HAVE_AVX2)
+typedef __m256i m256;
+#endif
+
+#if !defined(m512) && defined(HAVE_AVX512)
+typedef __m512i m512;
+#endif
+
+// 128-bit SSE implementation
+
+template<>
+really_inline SuperVector<16>::SuperVector(SuperVector const &o)
+{
+       u.v128[0] = o.u.v128[0];
+}
+
+template<>
+really_inline SuperVector<16>::SuperVector(typename base_type::type const v)
+{
+       u.v128[0] = v;
+};
+
+template<>
+template<>
+really_inline SuperVector<16>::SuperVector<int8_t>(int8_t const o)
+{
+       u.v128[0] = _mm_set1_epi8(o);
+}
+
+template<>
+template<>
+really_inline SuperVector<16>::SuperVector<uint8_t>(uint8_t const o)
+{
+       u.v128[0] = _mm_set1_epi8(static_cast<int8_t>(o));
+}
+
+template<>
+template<>
+really_inline SuperVector<16>::SuperVector<int16_t>(int16_t const o)
+{
+       u.v128[0] = _mm_set1_epi16(o);
+}
+
+template<>
+template<>
+really_inline SuperVector<16>::SuperVector<uint16_t>(uint16_t const o)
+{
+       u.v128[0] = _mm_set1_epi16(static_cast<int16_t>(o));
+}
+
+template<>
+template<>
+really_inline SuperVector<16>::SuperVector<int32_t>(int32_t const o)
+{
+       u.v128[0] = _mm_set1_epi32(o);
+}
+
+template<>
+template<>
+really_inline SuperVector<16>::SuperVector<uint32_t>(uint32_t const o)
+{
+       u.v128[0] = _mm_set1_epi32(static_cast<int32_t>(o));
+}
+
+template<>
+template<>
+really_inline SuperVector<16>::SuperVector<int64_t>(int64_t const o)
+{
+       u.v128[0] = _mm_set1_epi64x(o);
+}
+
+template<>
+template<>
+really_inline SuperVector<16>::SuperVector<uint64_t>(uint64_t const o)
+{
+       u.v128[0] = _mm_set1_epi64x(static_cast<int64_t>(o));
+}
+
+template <>
+really_inline void SuperVector<16>::operator=(SuperVector<16> const &o)
+{
+    u.v128[0] = o.u.v128[0];
+}
+
+template <>
+really_inline SuperVector<16> SuperVector<16>::operator&(SuperVector<16> const b) const
+{
+    return {_mm_and_si128(u.v128[0], b.u.v128[0])};
+}
+
+template <>
+really_inline SuperVector<16> SuperVector<16>::eq(SuperVector<16> const b) const
+{
+       return {_mm_cmpeq_epi8(u.v128[0], b.u.v128[0])};
+}
+
+template <>
+really_inline typename SuperVector<16>::movemask_type SuperVector<16>::movemask(void)const
+{
+       return _mm_movemask_epi8(u.v128[0]);
+}
+
+template <>
+really_inline typename SuperVector<16>::movemask_type SuperVector<16>::eqmask(SuperVector<16> const b) const
+{
+       return eq(b).movemask();
+}
+
+#ifndef DEBUG
+template <>
+really_inline SuperVector<16> SuperVector<16>::operator<<(uint8_t const N) const
+{
+       return {_mm_slli_si128(u.v128[0], N)};
+}
+#else
+template <>
+really_inline SuperVector<16> SuperVector<16>::operator<<(uint8_t const N) const
+{
+       switch(N) {
+       case 0: return {_mm_slli_si128(u.v128[0], 0)}; break;
+       case 1: return {_mm_slli_si128(u.v128[0], 1)}; break;
+       case 2: return {_mm_slli_si128(u.v128[0], 2)}; break;
+       case 3: return {_mm_slli_si128(u.v128[0], 3)}; break;
+       case 4: return {_mm_slli_si128(u.v128[0], 4)}; break;
+       case 5: return {_mm_slli_si128(u.v128[0], 5)}; break;
+       case 6: return {_mm_slli_si128(u.v128[0], 6)}; break;
+       case 7: return {_mm_slli_si128(u.v128[0], 7)}; break;
+       case 8: return {_mm_slli_si128(u.v128[0], 8)}; break;
+       case 9: return {_mm_slli_si128(u.v128[0], 9)}; break;
+       case 10: return {_mm_slli_si128(u.v128[0], 10)}; break;
+       case 11: return {_mm_slli_si128(u.v128[0], 11)}; break;
+       case 12: return {_mm_slli_si128(u.v128[0], 12)}; break;
+       case 13: return {_mm_slli_si128(u.v128[0], 13)}; break;
+       case 14: return {_mm_slli_si128(u.v128[0], 14)}; break;
+       case 15: return {_mm_slli_si128(u.v128[0], 15)}; break;
+       default: break;
+       }
+       return *this;
+}
+#endif
+
+
+template <>
+really_inline SuperVector<16> SuperVector<16>::loadu(void const *ptr)
+{
+    return _mm_loadu_si128((const m128 *)ptr);
+}
+
+template <>
+really_inline SuperVector<16> SuperVector<16>::load(void const *ptr)
+{
+    assert(ISALIGNED_N(ptr, alignof(SuperVector::size)));
+    ptr = assume_aligned(ptr, SuperVector::size);
+    return _mm_load_si128((const m128 *)ptr);
+}
+
+#ifndef DEBUG
+template<>
+really_inline SuperVector<16> SuperVector<16>::alignr(SuperVector<16> l, int8_t offset)
+{
+    return {_mm_alignr_epi8(u.v128[0], l.u.v128[0], offset)};
+}
+#else
+template<>
+really_inline SuperVector<16> SuperVector<16>::alignr(SuperVector<16> l, int8_t offset)
+{
+       switch(offset) {
+       case 0: return {_mm_alignr_epi8(u.v128[0], l.u.v128[0], 0)};; break;
+       case 1: return {_mm_alignr_epi8(u.v128[0], l.u.v128[0], 1)}; break;
+       case 2: return {_mm_alignr_epi8(u.v128[0], l.u.v128[0], 2)}; break;
+       case 3: return {_mm_alignr_epi8(u.v128[0], l.u.v128[0], 3)}; break;
+       case 4: return {_mm_alignr_epi8(u.v128[0], l.u.v128[0], 4)}; break;
+       case 5: return {_mm_alignr_epi8(u.v128[0], l.u.v128[0], 5)}; break;
+       case 6: return {_mm_alignr_epi8(u.v128[0], l.u.v128[0], 6)}; break;
+       case 7: return {_mm_alignr_epi8(u.v128[0], l.u.v128[0], 7)}; break;
+       case 8: return {_mm_alignr_epi8(u.v128[0], l.u.v128[0], 8)}; break;
+       case 9: return {_mm_alignr_epi8(u.v128[0], l.u.v128[0], 9)}; break;
+       case 10: return {_mm_alignr_epi8(u.v128[0], l.u.v128[0], 10)}; break;
+       case 11: return {_mm_alignr_epi8(u.v128[0], l.u.v128[0], 11)}; break;
+       case 12: return {_mm_alignr_epi8(u.v128[0], l.u.v128[0], 12)}; break;
+       case 13: return {_mm_alignr_epi8(u.v128[0], l.u.v128[0], 13)}; break;
+       case 14: return {_mm_alignr_epi8(u.v128[0], l.u.v128[0], 14)}; break;
+       case 15: return {_mm_alignr_epi8(u.v128[0], l.u.v128[0], 15)}; break;
+       default: break;
+       }
+       return *this;
+}
+#endif
+
+
+// Constants
+template<>
+really_inline SuperVector<16> SuperVector<16>::Ones(void)
+{
+    return {_mm_set1_epi8(0xFF)};
+}
+
+// Constants
+template<>
+really_inline SuperVector<16> SuperVector<16>::Zeroes(void)
+{
+    return {_mm_set1_epi8(0)};
+}
+
+// 256-bit AVX2 implementation
+#if defined(HAVE_AVX2)
+template<>
+really_inline SuperVector<32>::SuperVector(SuperVector const &o)
+{
+       u.v256[0] = o.u.v256[0];
+}
+
+template<>
+really_inline SuperVector<32>::SuperVector(typename base_type::type const v)
+{
+       u.v256[0] = v;
+};
+
+template<>
+template<>
+really_inline SuperVector<32>::SuperVector<int8_t>(int8_t const o)
+{
+       u.v256[0] = _mm256_set1_epi8(o);
+}
+
+template<>
+template<>
+really_inline SuperVector<32>::SuperVector<uint8_t>(uint8_t const o)
+{
+       u.v256[0] = _mm256_set1_epi8(static_cast<int8_t>(o));
+}
+
+template<>
+template<>
+really_inline SuperVector<32>::SuperVector<int16_t>(int16_t const o)
+{
+       u.v256[0] = _mm256_set1_epi16(o);
+}
+
+template<>
+template<>
+really_inline SuperVector<32>::SuperVector<uint16_t>(uint16_t const o)
+{
+       u.v256[0] = _mm256_set1_epi16(static_cast<int16_t>(o));
+}
+
+template<>
+template<>
+really_inline SuperVector<32>::SuperVector<int32_t>(int32_t const o)
+{
+       u.v256[0] = _mm256_set1_epi32(o);
+}
+
+template<>
+template<>
+really_inline SuperVector<32>::SuperVector<uint32_t>(uint32_t const o)
+{
+       u.v256[0] = _mm256_set1_epi32(static_cast<int32_t>(o));
+}
+
+template<>
+template<>
+really_inline SuperVector<32>::SuperVector<int64_t>(int64_t const o)
+{
+       u.v256[0] = _mm256_set1_epi64x(o);
+}
+
+template<>
+template<>
+really_inline SuperVector<32>::SuperVector<uint64_t>(uint64_t const o)
+{
+    u.v256[0] = _mm256_set1_epi64x(static_cast<int64_t>(o));
+}
+
+template <>
+really_inline void SuperVector<32>::operator=(SuperVector<32> const &o)
+{
+    u.v256[0] = o.u.v256[0];
+}
+
+template <>
+really_inline SuperVector<32> SuperVector<32>::operator&(SuperVector<32> const b) const
+{
+    return {_mm256_and_si256(u.v256[0], b.u.v256[0])};
+}
+
+template <>
+really_inline SuperVector<32> SuperVector<32>::eq(SuperVector<32> const b) const
+{
+    return {_mm256_cmpeq_epi8(u.v256[0], b.u.v256[0])};
+}
+
+template <>
+really_inline typename SuperVector<32>::movemask_type SuperVector<32>::movemask(void)const
+{
+    return _mm256_movemask_epi8(u.v256[0]);
+}
+
+template <>
+really_inline typename SuperVector<32>::movemask_type SuperVector<32>::eqmask(SuperVector<32> const b) const
+{
+    return eq(b).movemask();
+}
+
+#ifndef DEBUG
+template <>
+really_inline SuperVector<32> SuperVector<32>::operator<<(uint8_t const N) const
+{
+    return {_mm256_slli_si256(u.v256[0], N)};
+}
+#else
+template <>
+really_inline SuperVector<32> SuperVector<32>::operator<<(uint8_t const N) const
+{
+       switch(N) {
+       case 0: return {_mm256_slli_si256(u.v256[0], 0)}; break;
+       case 1: return {_mm256_slli_si256(u.v256[0], 1)}; break;
+       case 2: return {_mm256_slli_si256(u.v256[0], 2)}; break;
+       case 3: return {_mm256_slli_si256(u.v256[0], 3)}; break;
+       case 4: return {_mm256_slli_si256(u.v256[0], 4)}; break;
+       case 5: return {_mm256_slli_si256(u.v256[0], 5)}; break;
+       case 6: return {_mm256_slli_si256(u.v256[0], 6)}; break;
+       case 7: return {_mm256_slli_si256(u.v256[0], 7)}; break;
+       case 8: return {_mm256_slli_si256(u.v256[0], 8)}; break;
+       case 9: return {_mm256_slli_si256(u.v256[0], 9)}; break;
+       case 10: return {_mm256_slli_si256(u.v256[0], 10)}; break;
+       case 11: return {_mm256_slli_si256(u.v256[0], 11)}; break;
+       case 12: return {_mm256_slli_si256(u.v256[0], 12)}; break;
+       case 13: return {_mm256_slli_si256(u.v256[0], 13)}; break;
+       case 14: return {_mm256_slli_si256(u.v256[0], 14)}; break;
+       case 15: return {_mm256_slli_si256(u.v256[0], 15)}; break;
+       default: break;
+       }
+       return *this;
+}
+#endif
+
+template <>
+really_inline SuperVector<32> SuperVector<32>::loadu(void const *ptr)
+{
+    return {_mm256_loadu_si256((const m256 *)ptr)};
+}
+
+template <>
+really_inline SuperVector<32> SuperVector<32>::load(void const *ptr)
+{
+    assert(ISALIGNED_N(ptr, alignof(SuperVector::size)));
+    ptr = assume_aligned(ptr, SuperVector::size);
+    return {_mm256_load_si256((const m256 *)ptr)};
+}
+/*
+static void print1_m128_16x8(const char *label, __m128i vector) {
+    uint8_t __attribute__((aligned((16)))) data[16];
+    _mm_store_si128((__m128i*)data, vector);
+    printf("%s : ", label);
+    for(int i=0; i < 16; i++)
+        printf("%02x ", data[i]);
+    printf("\n");
+}
+
+static void print_m256_32x8(const char *label, __m256i vector) {
+    uint8_t __attribute__((aligned((32)))) data[32];
+    _mm256_store_si256((__m256i*)data, vector);
+    printf("%s : ", label);
+    for(int i=0; i < 32; i++)
+        printf("%02x ", data[i]);
+    printf("\n");
+}*/
+
+#ifndef DEBUG
+template<>
+really_inline SuperVector<32> SuperVector<32>::alignr(SuperVector<32> l, int8_t offset)
+{
+    return {_mm256_alignr_epi8(u.v256[0], l.u.v256[0], offset)};
+}
+#else
+template<>
+really_inline SuperVector<32> SuperVector<32>::alignr(SuperVector<32> l, int8_t offset)
+{
+       switch(offset) {
+       case 0: return {_mm256_alignr_epi8(u.v256[0], l.u.v256[0], 0)};; break;
+       case 1: return {_mm256_alignr_epi8(u.v256[0], l.u.v256[0], 1)}; break;
+       case 2: return {_mm256_alignr_epi8(u.v256[0], l.u.v256[0], 2)}; break;
+       case 3: return {_mm256_alignr_epi8(u.v256[0], l.u.v256[0], 3)}; break;
+       case 4: return {_mm256_alignr_epi8(u.v256[0], l.u.v256[0], 4)}; break;
+       case 5: return {_mm256_alignr_epi8(u.v256[0], l.u.v256[0], 5)}; break;
+       case 6: return {_mm256_alignr_epi8(u.v256[0], l.u.v256[0], 6)}; break;
+       case 7: return {_mm256_alignr_epi8(u.v256[0], l.u.v256[0], 7)}; break;
+       case 8: return {_mm256_alignr_epi8(u.v256[0], l.u.v256[0], 8)}; break;
+       case 9: return {_mm256_alignr_epi8(u.v256[0], l.u.v256[0], 9)}; break;
+       case 10: return {_mm256_alignr_epi8(u.v256[0], l.u.v256[0], 10)}; break;
+       case 11: return {_mm256_alignr_epi8(u.v256[0], l.u.v256[0], 11)}; break;
+       case 12: return {_mm256_alignr_epi8(u.v256[0], l.u.v256[0], 12)}; break;
+       case 13: return {_mm256_alignr_epi8(u.v256[0], l.u.v256[0], 13)}; break;
+       case 14: return {_mm256_alignr_epi8(u.v256[0], l.u.v256[0], 14)}; break;
+       case 15: return {_mm256_alignr_epi8(u.v256[0], l.u.v256[0], 15)}; break;
+       default: break;
+       }
+       return *this;
+}
+#endif
+/*
+template<>
+really_inline SuperVector<32> SuperVector<32>::alignr(SuperVector<32> l, int8_t offset)
+{
+       printf("offset = %d\n", offset);
+       //u.v256[0] = _mm256_set_epi8(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32);
+       //l.u.v256[0] = _mm256_set_epi8(101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132);
+       print_m256_32x8("this", u.v256[0]);
+       print_m256_32x8("l", l.u.v256[0]);
+       __m128i v1 = _mm256_extracti128_si256(u.v256[0], 0);
+       print1_m128_16x8("v1", v1);
+        __m128i v2 = _mm256_extracti128_si256(u.v256[0], 1);
+       print1_m128_16x8("v2", v2);
+        __m128i l1 = _mm256_extracti128_si256(l.u.v256[0], 0);
+       print1_m128_16x8("l1", l1);
+        __m128i y1 = _mm_alignr_epi8(v2, l1, 16 - offset);
+       print1_m128_16x8("y1", y1);
+        __m128i y2 = _mm_alignr_epi8(v2, v1, 16 - offset);
+       print1_m128_16x8("y2", y2);
+       print_m256_32x8("this", _mm256_set_m128i(y1, y2));
+       return {_mm256_set_m128i(y1, y2)};
+}*/
+
+// Constants
+template<>
+really_inline SuperVector<32> SuperVector<32>::Ones(void)
+{
+    return {_mm256_set1_epi8(0xFF)};
+}
+
+template<>
+really_inline SuperVector<32> SuperVector<32>::Zeroes(void)
+{
+    return {_mm256_set1_epi8(0)};
+}
+
+#endif // HAVE_AVX2
+
+// 512-bit AVX512 implementation
+#if defined(HAVE_AVX512)
+template<>
+really_inline SuperVector<64>::SuperVector(SuperVector const &o)
+{
+    u.v512[0] = o.u.v512[0];
+}
+
+template<>
+really_inline SuperVector<64>::SuperVector(typename base_type::type const v)
+{
+    u.v512[0] = v;
+};
+
+template<>
+template<>
+really_inline SuperVector<64>::SuperVector<int8_t>(int8_t const o)
+{
+    u.v512[0] = _mm512_set1_epi8(o);
+}
+
+template<>
+template<>
+really_inline SuperVector<64>::SuperVector<uint8_t>(uint8_t const o)
+{
+    u.v512[0] = _mm512_set1_epi8(static_cast<int8_t>(o));
+}
+
+template<>
+template<>
+really_inline SuperVector<64>::SuperVector<int16_t>(int16_t const o)
+{
+    u.v512[0] = _mm512_set1_epi16(o);
+}
+
+template<>
+template<>
+really_inline SuperVector<64>::SuperVector<uint16_t>(uint16_t const o)
+{
+    u.v512[0] = _mm512_set1_epi16(static_cast<int16_t>(o));
+}
+
+template<>
+template<>
+really_inline SuperVector<64>::SuperVector<int32_t>(int32_t const o)
+{
+    u.v512[0] = _mm512_set1_epi32(o);
+}
+
+template<>
+template<>
+really_inline SuperVector<64>::SuperVector<uint32_t>(uint32_t const o)
+{
+    u.v512[0] = _mm512_set1_epi32(static_cast<int32_t>(o));
+}
+
+template<>
+template<>
+really_inline SuperVector<64>::SuperVector<int64_t>(int64_t const o)
+{
+    u.v512[0] = _mm512_set1_epi64(o);
+}
+
+template<>
+template<>
+really_inline SuperVector<64>::SuperVector<uint64_t>(uint64_t const o)
+{
+    u.v512[0] = _mm512_set1_epi64(static_cast<int64_t>(o));
+}
+
+template <>
+really_inline void SuperVector<64>::operator=(SuperVector<64> const &o)
+{
+    u.v512[0] = o.u.v512[0];
+}
+
+template <>
+really_inline SuperVector<64> SuperVector<64>::operator&(SuperVector<64> const b) const
+{
+    return {_mm512_and_si512(u.v512[0], b.u.v512[0])};
+}
+
+template <>
+really_inline typename SuperVector<64>::movemask_type SuperVector<64>::eqmask(SuperVector<64> const b) const
+{
+    return _mm512_cmpeq_epi8_mask(u.v512[0], b.u.v512[0]);
+}
+
+// template <>
+// really_inline SuperVector<64> SuperVector<64>::operator<<(uint8_t const N) const
+// {
+//     return {_mm512_slli_si512(u.v512[0], N)};
+// }
+
+template <>
+really_inline SuperVector<64> SuperVector<64>::loadu(void const *ptr)
+{
+    return {_mm512_loadu_si512((const m512 *)ptr)};
+}
+
+template <>
+really_inline SuperVector<64> SuperVector<64>::load(void const *ptr)
+{
+    assert(ISALIGNED_N(ptr, alignof(SuperVector::size)));
+    ptr = assume_aligned(ptr, SuperVector::size);
+    return {_mm512_load_si512((const m512 *)ptr)};
+}
+
+#ifndef DEBUG
+template<>
+really_inline SuperVector<64> SuperVector<64>::alignr(SuperVector<64> l, int8_t offset)
+{
+    return {_mm512_alignr_epi8(u.v512[0], l.u.v512[0], offset)};
+}
+#else
+template<>
+really_inline SuperVector<64> SuperVector<64>::alignr(SuperVector<64> l, int8_t offset)
+{
+       switch(offset) {
+       case 0: return {_mm512_alignr_epi8(u.v512[0], l.u.v512[0], 0)};; break;
+       case 1: return {_mm512_alignr_epi8(u.v512[0], l.u.v512[0], 1)}; break;
+       case 2: return {_mm512_alignr_epi8(u.v512[0], l.u.v512[0], 2)}; break;
+       case 3: return {_mm512_alignr_epi8(u.v512[0], l.u.v512[0], 3)}; break;
+       case 4: return {_mm512_alignr_epi8(u.v512[0], l.u.v512[0], 4)}; break;
+       case 5: return {_mm512_alignr_epi8(u.v512[0], l.u.v512[0], 5)}; break;
+       case 6: return {_mm512_alignr_epi8(u.v512[0], l.u.v512[0], 6)}; break;
+       case 7: return {_mm512_alignr_epi8(u.v512[0], l.u.v512[0], 7)}; break;
+       case 8: return {_mm512_alignr_epi8(u.v512[0], l.u.v512[0], 8)}; break;
+       case 9: return {_mm512_alignr_epi8(u.v512[0], l.u.v512[0], 9)}; break;
+       case 10: return {_mm512_alignr_epi8(u.v512[0], l.u.v512[0], 10)}; break;
+       case 11: return {_mm512_alignr_epi8(u.v512[0], l.u.v512[0], 11)}; break;
+       case 12: return {_mm512_alignr_epi8(u.v512[0], l.u.v512[0], 12)}; break;
+       case 13: return {_mm512_alignr_epi8(u.v512[0], l.u.v512[0], 13)}; break;
+       case 14: return {_mm512_alignr_epi8(u.v512[0], l.u.v512[0], 14)}; break;
+       case 15: return {_mm512_alignr_epi8(u.v512[0], l.u.v512[0], 15)}; break;
+       default: break;
+       }
+       return *this;
+}
+#endif
+
+// Constants
+template<>
+really_inline SuperVector<64> SuperVector<64>::Ones(void)
+{
+    return {_mm512_set1_epi8(0xFF)};
+}
+
+template<>
+really_inline SuperVector<64> SuperVector<64>::Zeroes(void)
+{
+    return {_mm512_set1_epi8(0)};
+}
+
+#endif // HAVE_AVX512
+
+
+#endif // SIMD_IMPL_HPP
diff --git a/src/util/simd/arch/x86/types.hpp b/src/util/simd/arch/x86/types.hpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..1361d96
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,40 @@
+/*
+ * Copyright (c) 2015-2017, Intel Corporation
+ * Copyright (c) 2020-2021, VectorCamp PC
+ *
+ * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+ * modification, are permitted provided that the following conditions are met:
+ *
+ *  * Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
+ *    this list of conditions and the following disclaimer.
+ *  * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
+ *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
+ *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
+ *  * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its contributors
+ *    may be used to endorse or promote products derived from this software
+ *    without specific prior written permission.
+ *
+ * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
+ * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
+ * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
+ * ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE
+ * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
+ * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
+ * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
+ * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
+ * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
+ * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
+ * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+ */
+
+#if !defined(m128) && defined(HAVE_SSE2)
+typedef __m128i m128;
+#endif
+
+#if !defined(m128) && defined(HAVE_AVX2)
+typedef __m256i m256;
+#endif
+
+#if !defined(m512) && defined(HAVE_AVX512)
+typedef __m512i m512;
+#endif
\ No newline at end of file
diff --git a/src/util/simd/types.hpp b/src/util/simd/types.hpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..16b7e69
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,155 @@
+/*
+ * Copyright (c) 2015-2017, Intel Corporation
+ * Copyright (c) 2020-2021, VectorCamp PC
+ *
+ * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+ * modification, are permitted provided that the following conditions are met:
+ *
+ *  * Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
+ *    this list of conditions and the following disclaimer.
+ *  * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
+ *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
+ *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
+ *  * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its contributors
+ *    may be used to endorse or promote products derived from this software
+ *    without specific prior written permission.
+ *
+ * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
+ * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
+ * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
+ * ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE
+ * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
+ * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
+ * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
+ * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
+ * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
+ * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
+ * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+ */
+
+#ifndef SIMD_TYPES_HPP
+#define SIMD_TYPES_HPP
+
+#include <cstdint>
+
+#if defined(ARCH_IA32) || defined(ARCH_X86_64)
+#include "util/simd/arch/x86/types.hpp"
+#elif defined(ARCH_ARM32) || defined(ARCH_AARCH64)
+#include "util/simd/arch/arm/types.hpp"
+#endif
+
+template <uint16_t SIZE>
+class SuperVector;
+
+using m128_t  = SuperVector<16>;
+using m256_t  = SuperVector<32>;
+using m512_t  = SuperVector<64>;
+using m1024_t = SuperVector<128>;
+
+// struct for inferring what underlying types to use
+template <int T>
+struct BaseVector
+{
+  static const bool is_valid = false;  // for template matches specialisation
+  using type                 = void;
+  using movemask_type        = uint32_t;
+};
+
+template <>
+struct BaseVector<128>
+{
+  static constexpr bool     is_valid  = true;
+  static constexpr uint16_t size      = 128;
+  using type                          = void;
+  using movemask_type                 = u64a;
+};
+
+template <>
+struct BaseVector<64>
+{
+  static constexpr bool     is_valid  = true;
+  static constexpr uint16_t size      = 64;
+  using type                          = m512;
+  using movemask_type                 = u64a;
+};
+
+// 128 bit implementation
+template <>
+struct BaseVector<32>
+{
+  static constexpr bool     is_valid  = true;
+  static constexpr uint16_t size      = 32;
+  using type                          = m256;
+  using movemask_type                 = u32;
+};
+
+// 128 bit implementation
+template <>
+struct BaseVector<16>
+{
+  static constexpr bool     is_valid  = true;
+  static constexpr uint16_t size      = 16;
+  using type                          = m128;
+  using movemask_type                 = u32;
+};
+
+template <uint16_t SIZE>
+class SuperVector : public BaseVector<SIZE>
+{
+  static_assert(BaseVector<SIZE>::is_valid, "invalid SuperVector size");
+
+public:
+
+  using base_type      = BaseVector<SIZE>;
+
+  union {
+    typename BaseVector<16>::type ALIGN_ATTR(BaseVector<16>::size) v128[SIZE / BaseVector<16>::size];
+    typename BaseVector<32>::type ALIGN_ATTR(BaseVector<32>::size) v256[SIZE / BaseVector<32>::size];
+    typename BaseVector<64>::type ALIGN_ATTR(BaseVector<64>::size) v512[SIZE / BaseVector<64>::size];
+    uint64_t u64[SIZE / sizeof(uint64_t)];
+    int64_t  s64[SIZE / sizeof(int64_t)];
+    uint32_t u32[SIZE / sizeof(uint32_t)];
+    int32_t  s32[SIZE / sizeof(int32_t)];
+    uint16_t u16[SIZE / sizeof(uint16_t)];
+    int16_t  s16[SIZE / sizeof(int16_t)];
+    uint8_t  u8[SIZE / sizeof(uint8_t)];
+    int8_t   s8[SIZE / sizeof(int8_t)];
+    float    f32[SIZE / sizeof(float)];
+    double   f64[SIZE / sizeof(double)];
+  } u;
+
+  SuperVector(SuperVector const &o);
+  SuperVector(typename base_type::type const v);
+
+  template<typename T>
+  SuperVector(T const o);
+
+  void operator=(SuperVector const &o);
+  SuperVector operator&(SuperVector const b) const;
+  SuperVector eq(SuperVector const b) const;
+  SuperVector operator<<(uint8_t const N) const;
+  typename base_type::movemask_type movemask(void) const;
+  typename base_type::movemask_type eqmask(SuperVector const b) const;
+  static SuperVector loadu(void const *ptr);
+  static SuperVector load(void const *ptr);
+  SuperVector alignr(SuperVector l, int8_t offset);
+
+  // Constants
+  static SuperVector Ones();
+  static SuperVector Zeroes();
+};
+
+//class SuperVector<16>;
+// class SuperVector<32>;
+// class SuperVector<64>;
+// class SuperVector<128>;
+
+#if defined(ARCH_IA32) || defined(ARCH_X86_64)
+#include "util/simd/arch/x86/impl.hpp"
+#elif defined(ARCH_ARM32) || defined(ARCH_AARCH64)
+#include "util/simd/arch/arm/impl.hpp"
+#endif
+
+
+#endif /* SIMD_TYPES_H */
+