]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/10.0.git/blob - contrib/llvm/tools/clang/lib/Headers/smmintrin.h
- Copy stable/10 (r259064) to releng/10.0 as part of the
[FreeBSD/releng/10.0.git] / contrib / llvm / tools / clang / lib / Headers / smmintrin.h
1 /*===---- smmintrin.h - SSE4 intrinsics ------------------------------------===
2  *
3  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
4  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
5  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
6  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
7  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
8  * furnished to do so, subject to the following conditions:
9  *
10  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
11  * all copies or substantial portions of the Software.
12  *
13  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
14  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
15  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
16  * AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
17  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
18  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
19  * THE SOFTWARE.
20  *
21  *===-----------------------------------------------------------------------===
22  */
23
24 #ifndef _SMMINTRIN_H
25 #define _SMMINTRIN_H
26
27 #ifndef __SSE4_1__
28 #error "SSE4.1 instruction set not enabled"
29 #else
30
31 #include <tmmintrin.h>
32
33 /* SSE4 Rounding macros. */
34 #define _MM_FROUND_TO_NEAREST_INT    0x00
35 #define _MM_FROUND_TO_NEG_INF        0x01
36 #define _MM_FROUND_TO_POS_INF        0x02
37 #define _MM_FROUND_TO_ZERO           0x03
38 #define _MM_FROUND_CUR_DIRECTION     0x04
39
40 #define _MM_FROUND_RAISE_EXC         0x00
41 #define _MM_FROUND_NO_EXC            0x08
42
43 #define _MM_FROUND_NINT      (_MM_FROUND_RAISE_EXC | _MM_FROUND_TO_NEAREST_INT)
44 #define _MM_FROUND_FLOOR     (_MM_FROUND_RAISE_EXC | _MM_FROUND_TO_NEG_INF)
45 #define _MM_FROUND_CEIL      (_MM_FROUND_RAISE_EXC | _MM_FROUND_TO_POS_INF)
46 #define _MM_FROUND_TRUNC     (_MM_FROUND_RAISE_EXC | _MM_FROUND_TO_ZERO)
47 #define _MM_FROUND_RINT      (_MM_FROUND_RAISE_EXC | _MM_FROUND_CUR_DIRECTION)
48 #define _MM_FROUND_NEARBYINT (_MM_FROUND_NO_EXC | _MM_FROUND_CUR_DIRECTION)
49
50 #define _mm_ceil_ps(X)       _mm_round_ps((X), _MM_FROUND_CEIL)
51 #define _mm_ceil_pd(X)       _mm_round_pd((X), _MM_FROUND_CEIL)
52 #define _mm_ceil_ss(X, Y)    _mm_round_ss((X), (Y), _MM_FROUND_CEIL)
53 #define _mm_ceil_sd(X, Y)    _mm_round_sd((X), (Y), _MM_FROUND_CEIL)
54
55 #define _mm_floor_ps(X)      _mm_round_ps((X), _MM_FROUND_FLOOR)
56 #define _mm_floor_pd(X)      _mm_round_pd((X), _MM_FROUND_FLOOR)
57 #define _mm_floor_ss(X, Y)   _mm_round_ss((X), (Y), _MM_FROUND_FLOOR)
58 #define _mm_floor_sd(X, Y)   _mm_round_sd((X), (Y), _MM_FROUND_FLOOR)
59
60 #define _mm_round_ps(X, M) __extension__ ({ \
61   __m128 __X = (X); \
62   (__m128) __builtin_ia32_roundps((__v4sf)__X, (M)); })
63
64 #define _mm_round_ss(X, Y, M) __extension__ ({ \
65   __m128 __X = (X); \
66   __m128 __Y = (Y); \
67   (__m128) __builtin_ia32_roundss((__v4sf)__X, (__v4sf)__Y, (M)); })
68
69 #define _mm_round_pd(X, M) __extension__ ({ \
70   __m128d __X = (X); \
71   (__m128d) __builtin_ia32_roundpd((__v2df)__X, (M)); })
72
73 #define _mm_round_sd(X, Y, M) __extension__ ({ \
74   __m128d __X = (X); \
75   __m128d __Y = (Y); \
76   (__m128d) __builtin_ia32_roundsd((__v2df)__X, (__v2df)__Y, (M)); })
77
78 /* SSE4 Packed Blending Intrinsics.  */
79 #define _mm_blend_pd(V1, V2, M) __extension__ ({ \
80   __m128d __V1 = (V1); \
81   __m128d __V2 = (V2); \
82   (__m128d) __builtin_ia32_blendpd ((__v2df)__V1, (__v2df)__V2, (M)); })
83
84 #define _mm_blend_ps(V1, V2, M) __extension__ ({ \
85   __m128 __V1 = (V1); \
86   __m128 __V2 = (V2); \
87   (__m128) __builtin_ia32_blendps ((__v4sf)__V1, (__v4sf)__V2, (M)); })
88
89 static __inline__ __m128d __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
90 _mm_blendv_pd (__m128d __V1, __m128d __V2, __m128d __M)
91 {
92   return (__m128d) __builtin_ia32_blendvpd ((__v2df)__V1, (__v2df)__V2,
93                                             (__v2df)__M);
94 }
95
96 static __inline__ __m128 __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
97 _mm_blendv_ps (__m128 __V1, __m128 __V2, __m128 __M)
98 {
99   return (__m128) __builtin_ia32_blendvps ((__v4sf)__V1, (__v4sf)__V2,
100                                            (__v4sf)__M);
101 }
102
103 static __inline__ __m128i __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
104 _mm_blendv_epi8 (__m128i __V1, __m128i __V2, __m128i __M)
105 {
106   return (__m128i) __builtin_ia32_pblendvb128 ((__v16qi)__V1, (__v16qi)__V2,
107                                                (__v16qi)__M);
108 }
109
110 #define _mm_blend_epi16(V1, V2, M) __extension__ ({ \
111   __m128i __V1 = (V1); \
112   __m128i __V2 = (V2); \
113   (__m128i) __builtin_ia32_pblendw128 ((__v8hi)__V1, (__v8hi)__V2, (M)); })
114
115 /* SSE4 Dword Multiply Instructions.  */
116 static __inline__  __m128i __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
117 _mm_mullo_epi32 (__m128i __V1, __m128i __V2)
118 {
119   return (__m128i) ((__v4si)__V1 * (__v4si)__V2);
120 }
121
122 static __inline__  __m128i __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
123 _mm_mul_epi32 (__m128i __V1, __m128i __V2)
124 {
125   return (__m128i) __builtin_ia32_pmuldq128 ((__v4si)__V1, (__v4si)__V2);
126 }
127
128 /* SSE4 Floating Point Dot Product Instructions.  */
129 #define _mm_dp_ps(X, Y, M) __extension__ ({ \
130   __m128 __X = (X); \
131   __m128 __Y = (Y); \
132   (__m128) __builtin_ia32_dpps((__v4sf)__X, (__v4sf)__Y, (M)); })
133
134 #define _mm_dp_pd(X, Y, M) __extension__ ({\
135   __m128d __X = (X); \
136   __m128d __Y = (Y); \
137   (__m128d) __builtin_ia32_dppd((__v2df)__X, (__v2df)__Y, (M)); })
138
139 /* SSE4 Streaming Load Hint Instruction.  */
140 static __inline__  __m128i __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
141 _mm_stream_load_si128 (__m128i *__V)
142 {
143   return (__m128i) __builtin_ia32_movntdqa ((__v2di *) __V);
144 }
145
146 /* SSE4 Packed Integer Min/Max Instructions.  */
147 static __inline__  __m128i __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
148 _mm_min_epi8 (__m128i __V1, __m128i __V2)
149 {
150   return (__m128i) __builtin_ia32_pminsb128 ((__v16qi) __V1, (__v16qi) __V2);
151 }
152
153 static __inline__  __m128i __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
154 _mm_max_epi8 (__m128i __V1, __m128i __V2)
155 {
156   return (__m128i) __builtin_ia32_pmaxsb128 ((__v16qi) __V1, (__v16qi) __V2);
157 }
158
159 static __inline__  __m128i __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
160 _mm_min_epu16 (__m128i __V1, __m128i __V2)
161 {
162   return (__m128i) __builtin_ia32_pminuw128 ((__v8hi) __V1, (__v8hi) __V2);
163 }
164
165 static __inline__  __m128i __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
166 _mm_max_epu16 (__m128i __V1, __m128i __V2)
167 {
168   return (__m128i) __builtin_ia32_pmaxuw128 ((__v8hi) __V1, (__v8hi) __V2);
169 }
170
171 static __inline__  __m128i __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
172 _mm_min_epi32 (__m128i __V1, __m128i __V2)
173 {
174   return (__m128i) __builtin_ia32_pminsd128 ((__v4si) __V1, (__v4si) __V2);
175 }
176
177 static __inline__  __m128i __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
178 _mm_max_epi32 (__m128i __V1, __m128i __V2)
179 {
180   return (__m128i) __builtin_ia32_pmaxsd128 ((__v4si) __V1, (__v4si) __V2);
181 }
182
183 static __inline__  __m128i __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
184 _mm_min_epu32 (__m128i __V1, __m128i __V2)
185 {
186   return (__m128i) __builtin_ia32_pminud128((__v4si) __V1, (__v4si) __V2);
187 }
188
189 static __inline__  __m128i __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
190 _mm_max_epu32 (__m128i __V1, __m128i __V2)
191 {
192   return (__m128i) __builtin_ia32_pmaxud128((__v4si) __V1, (__v4si) __V2);
193 }
194
195 /* SSE4 Insertion and Extraction from XMM Register Instructions.  */
196 #define _mm_insert_ps(X, Y, N) __builtin_ia32_insertps128((X), (Y), (N))
197 #define _mm_extract_ps(X, N) (__extension__                      \
198                               ({ union { int __i; float __f; } __t;  \
199                                  __v4sf __a = (__v4sf)(X);       \
200                                  __t.__f = __a[N];                 \
201                                  __t.__i;}))
202
203 /* Miscellaneous insert and extract macros.  */
204 /* Extract a single-precision float from X at index N into D.  */
205 #define _MM_EXTRACT_FLOAT(D, X, N) (__extension__ ({ __v4sf __a = (__v4sf)(X); \
206                                                     (D) = __a[N]; }))
207                                                     
208 /* Or together 2 sets of indexes (X and Y) with the zeroing bits (Z) to create
209    an index suitable for _mm_insert_ps.  */
210 #define _MM_MK_INSERTPS_NDX(X, Y, Z) (((X) << 6) | ((Y) << 4) | (Z))
211                                            
212 /* Extract a float from X at index N into the first index of the return.  */
213 #define _MM_PICK_OUT_PS(X, N) _mm_insert_ps (_mm_setzero_ps(), (X),   \
214                                              _MM_MK_INSERTPS_NDX((N), 0, 0x0e))
215                                              
216 /* Insert int into packed integer array at index.  */
217 #define _mm_insert_epi8(X, I, N) (__extension__ ({ __v16qi __a = (__v16qi)(X); \
218                                                    __a[(N)] = (I);             \
219                                                    __a;}))
220 #define _mm_insert_epi32(X, I, N) (__extension__ ({ __v4si __a = (__v4si)(X); \
221                                                     __a[(N)] = (I);           \
222                                                     __a;}))
223 #ifdef __x86_64__
224 #define _mm_insert_epi64(X, I, N) (__extension__ ({ __v2di __a = (__v2di)(X); \
225                                                     __a[(N)] = (I);           \
226                                                     __a;}))
227 #endif /* __x86_64__ */
228
229 /* Extract int from packed integer array at index.  This returns the element
230  * as a zero extended value, so it is unsigned.
231  */
232 #define _mm_extract_epi8(X, N) (__extension__ ({ __v16qi __a = (__v16qi)(X); \
233                                                  (unsigned char)__a[(N)];}))
234 #define _mm_extract_epi32(X, N) (__extension__ ({ __v4si __a = (__v4si)(X); \
235                                                   (unsigned)__a[(N)];}))
236 #ifdef __x86_64__
237 #define _mm_extract_epi64(X, N) (__extension__ ({ __v2di __a = (__v2di)(X); \
238                                                   __a[(N)];}))
239 #endif /* __x86_64 */
240
241 /* SSE4 128-bit Packed Integer Comparisons.  */
242 static __inline__ int __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
243 _mm_testz_si128(__m128i __M, __m128i __V)
244 {
245   return __builtin_ia32_ptestz128((__v2di)__M, (__v2di)__V);
246 }
247
248 static __inline__ int __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
249 _mm_testc_si128(__m128i __M, __m128i __V)
250 {
251   return __builtin_ia32_ptestc128((__v2di)__M, (__v2di)__V);
252 }
253
254 static __inline__ int __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
255 _mm_testnzc_si128(__m128i __M, __m128i __V)
256 {
257   return __builtin_ia32_ptestnzc128((__v2di)__M, (__v2di)__V);
258 }
259
260 #define _mm_test_all_ones(V) _mm_testc_si128((V), _mm_cmpeq_epi32((V), (V)))
261 #define _mm_test_mix_ones_zeros(M, V) _mm_testnzc_si128((M), (V))
262 #define _mm_test_all_zeros(M, V) _mm_testz_si128 ((M), (V))
263
264 /* SSE4 64-bit Packed Integer Comparisons.  */
265 static __inline__ __m128i __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
266 _mm_cmpeq_epi64(__m128i __V1, __m128i __V2)
267 {
268   return (__m128i)((__v2di)__V1 == (__v2di)__V2);
269 }
270
271 /* SSE4 Packed Integer Sign-Extension.  */
272 static __inline__ __m128i __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
273 _mm_cvtepi8_epi16(__m128i __V)
274 {
275   return (__m128i) __builtin_ia32_pmovsxbw128((__v16qi) __V);
276 }
277
278 static __inline__ __m128i __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
279 _mm_cvtepi8_epi32(__m128i __V)
280 {
281   return (__m128i) __builtin_ia32_pmovsxbd128((__v16qi) __V);
282 }
283
284 static __inline__ __m128i __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
285 _mm_cvtepi8_epi64(__m128i __V)
286 {
287   return (__m128i) __builtin_ia32_pmovsxbq128((__v16qi) __V);
288 }
289
290 static __inline__ __m128i __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
291 _mm_cvtepi16_epi32(__m128i __V)
292 {
293   return (__m128i) __builtin_ia32_pmovsxwd128((__v8hi) __V); 
294 }
295
296 static __inline__ __m128i __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
297 _mm_cvtepi16_epi64(__m128i __V)
298 {
299   return (__m128i) __builtin_ia32_pmovsxwq128((__v8hi)__V);
300 }
301
302 static __inline__ __m128i __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
303 _mm_cvtepi32_epi64(__m128i __V)
304 {
305   return (__m128i) __builtin_ia32_pmovsxdq128((__v4si)__V);
306 }
307
308 /* SSE4 Packed Integer Zero-Extension.  */
309 static __inline__ __m128i __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
310 _mm_cvtepu8_epi16(__m128i __V)
311 {
312   return (__m128i) __builtin_ia32_pmovzxbw128((__v16qi) __V);
313 }
314
315 static __inline__ __m128i __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
316 _mm_cvtepu8_epi32(__m128i __V)
317 {
318   return (__m128i) __builtin_ia32_pmovzxbd128((__v16qi)__V);
319 }
320
321 static __inline__ __m128i __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
322 _mm_cvtepu8_epi64(__m128i __V)
323 {
324   return (__m128i) __builtin_ia32_pmovzxbq128((__v16qi)__V);
325 }
326
327 static __inline__ __m128i __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
328 _mm_cvtepu16_epi32(__m128i __V)
329 {
330   return (__m128i) __builtin_ia32_pmovzxwd128((__v8hi)__V);
331 }
332
333 static __inline__ __m128i __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
334 _mm_cvtepu16_epi64(__m128i __V)
335 {
336   return (__m128i) __builtin_ia32_pmovzxwq128((__v8hi)__V);
337 }
338
339 static __inline__ __m128i __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
340 _mm_cvtepu32_epi64(__m128i __V)
341 {
342   return (__m128i) __builtin_ia32_pmovzxdq128((__v4si)__V);
343 }
344
345 /* SSE4 Pack with Unsigned Saturation.  */
346 static __inline__ __m128i __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
347 _mm_packus_epi32(__m128i __V1, __m128i __V2)
348 {
349   return (__m128i) __builtin_ia32_packusdw128((__v4si)__V1, (__v4si)__V2);
350 }
351
352 /* SSE4 Multiple Packed Sums of Absolute Difference.  */
353 #define _mm_mpsadbw_epu8(X, Y, M) __extension__ ({ \
354   __m128i __X = (X); \
355   __m128i __Y = (Y); \
356   (__m128i) __builtin_ia32_mpsadbw128((__v16qi)__X, (__v16qi)__Y, (M)); })
357
358 static __inline__ __m128i __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
359 _mm_minpos_epu16(__m128i __V)
360 {
361   return (__m128i) __builtin_ia32_phminposuw128((__v8hi)__V);
362 }
363
364 /* These definitions are normally in nmmintrin.h, but gcc puts them in here
365    so we'll do the same.  */
366 #ifdef __SSE4_2__
367
368 /* These specify the type of data that we're comparing.  */
369 #define _SIDD_UBYTE_OPS                 0x00
370 #define _SIDD_UWORD_OPS                 0x01
371 #define _SIDD_SBYTE_OPS                 0x02
372 #define _SIDD_SWORD_OPS                 0x03
373
374 /* These specify the type of comparison operation.  */
375 #define _SIDD_CMP_EQUAL_ANY             0x00
376 #define _SIDD_CMP_RANGES                0x04
377 #define _SIDD_CMP_EQUAL_EACH            0x08
378 #define _SIDD_CMP_EQUAL_ORDERED         0x0c
379
380 /* These macros specify the polarity of the operation.  */
381 #define _SIDD_POSITIVE_POLARITY         0x00
382 #define _SIDD_NEGATIVE_POLARITY         0x10
383 #define _SIDD_MASKED_POSITIVE_POLARITY  0x20
384 #define _SIDD_MASKED_NEGATIVE_POLARITY  0x30
385
386 /* These macros are used in _mm_cmpXstri() to specify the return.  */
387 #define _SIDD_LEAST_SIGNIFICANT         0x00
388 #define _SIDD_MOST_SIGNIFICANT          0x40
389
390 /* These macros are used in _mm_cmpXstri() to specify the return.  */
391 #define _SIDD_BIT_MASK                  0x00
392 #define _SIDD_UNIT_MASK                 0x40
393
394 /* SSE4.2 Packed Comparison Intrinsics.  */
395 #define _mm_cmpistrm(A, B, M) __builtin_ia32_pcmpistrm128((A), (B), (M))
396 #define _mm_cmpistri(A, B, M) __builtin_ia32_pcmpistri128((A), (B), (M))
397
398 #define _mm_cmpestrm(A, LA, B, LB, M) \
399      __builtin_ia32_pcmpestrm128((A), (LA), (B), (LB), (M))
400 #define _mm_cmpestri(A, LA, B, LB, M) \
401      __builtin_ia32_pcmpestri128((A), (LA), (B), (LB), (M))
402      
403 /* SSE4.2 Packed Comparison Intrinsics and EFlag Reading.  */
404 #define _mm_cmpistra(A, B, M) \
405      __builtin_ia32_pcmpistria128((A), (B), (M))
406 #define _mm_cmpistrc(A, B, M) \
407      __builtin_ia32_pcmpistric128((A), (B), (M))
408 #define _mm_cmpistro(A, B, M) \
409      __builtin_ia32_pcmpistrio128((A), (B), (M))
410 #define _mm_cmpistrs(A, B, M) \
411      __builtin_ia32_pcmpistris128((A), (B), (M))
412 #define _mm_cmpistrz(A, B, M) \
413      __builtin_ia32_pcmpistriz128((A), (B), (M))
414
415 #define _mm_cmpestra(A, LA, B, LB, M) \
416      __builtin_ia32_pcmpestria128((A), (LA), (B), (LB), (M))
417 #define _mm_cmpestrc(A, LA, B, LB, M) \
418      __builtin_ia32_pcmpestric128((A), (LA), (B), (LB), (M))
419 #define _mm_cmpestro(A, LA, B, LB, M) \
420      __builtin_ia32_pcmpestrio128((A), (LA), (B), (LB), (M))
421 #define _mm_cmpestrs(A, LA, B, LB, M) \
422      __builtin_ia32_pcmpestris128((A), (LA), (B), (LB), (M))
423 #define _mm_cmpestrz(A, LA, B, LB, M) \
424      __builtin_ia32_pcmpestriz128((A), (LA), (B), (LB), (M))
425
426 /* SSE4.2 Compare Packed Data -- Greater Than.  */
427 static __inline__ __m128i __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
428 _mm_cmpgt_epi64(__m128i __V1, __m128i __V2)
429 {
430   return (__m128i)((__v2di)__V1 > (__v2di)__V2);
431 }
432
433 /* SSE4.2 Accumulate CRC32.  */
434 static __inline__ unsigned int __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
435 _mm_crc32_u8(unsigned int __C, unsigned char __D)
436 {
437   return __builtin_ia32_crc32qi(__C, __D);
438 }
439
440 static __inline__ unsigned int __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
441 _mm_crc32_u16(unsigned int __C, unsigned short __D)
442 {
443   return __builtin_ia32_crc32hi(__C, __D);
444 }
445
446 static __inline__ unsigned int __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
447 _mm_crc32_u32(unsigned int __C, unsigned int __D)
448 {
449   return __builtin_ia32_crc32si(__C, __D);
450 }
451
452 #ifdef __x86_64__
453 static __inline__ unsigned long long __attribute__((__always_inline__, __nodebug__))
454 _mm_crc32_u64(unsigned long long __C, unsigned long long __D)
455 {
456   return __builtin_ia32_crc32di(__C, __D);
457 }
458 #endif /* __x86_64__ */
459
460 #ifdef __POPCNT__
461 #include <popcntintrin.h>
462 #endif
463
464 #endif /* __SSE4_2__ */
465 #endif /* __SSE4_1__ */
466
467 #endif /* _SMMINTRIN_H */