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#pragma once

namespace embree
{
  /* 4-wide AVX bool type for 64bit data types*/
  template<>
  struct vboold<4>
  {
    ALIGNED_STRUCT_(32);
    
    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(__m256d a) : v(a) {}
    __forceinline vboold(__m256i a) : v(_mm256_castsi256_pd(a)) {}

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

    __forceinline vboold(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(__m128d a, __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 [](size_t index) const { assert(index < 4); return (_mm256_movemask_pd(v) >> index) & 1; }
    __forceinline long long& operator [](size_t index)       { assert(index < 4); return i[index]; }
  };

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

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

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

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

  __forceinline vboold4 andn(const vboold4& a, const vboold4& b) { return _mm256_andnot_pd(b, a); }

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

  __forceinline 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, b); }
  __forceinline vboold4 unpackhi(const vboold4& a, const vboold4& b) { return _mm256_unpackhi_pd(a, b); }


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

  template<int i>
  __forceinline vboold4 shuffle(const vboold4& v) {
    return _mm256_permute4x64_pd(v, _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
  ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

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