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[diderot] Annotation of /branches/pure-cfg/src/include/Diderot/diderot.h
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Annotation of /branches/pure-cfg/src/include/Diderot/diderot.h

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Revision 564 - (view) (download) (as text)

1 : jhr 438 /*! \file diderot.h
2 :     *
3 :     * \author John Reppy
4 : jhr 441 *
5 :     * This is the interface to the Diderot runtime for the C target. For now,
6 :     * we are targetting single-precision computations.
7 : jhr 438 */
8 :    
9 :     /*
10 :     * COPYRIGHT (c) 2010 The Diderot Project (http://diderot-language.cs.uchicago.edu)
11 :     * All rights reserved.
12 :     */
13 :    
14 :     #ifndef _DIDEROT_H_
15 :     #define _DIDEROT_H_
16 :    
17 : jhr 440 #define STATIC_INLINE static inline
18 :    
19 : jhr 438 #include <stdint.h>
20 :     #include <stdbool.h>
21 : jhr 558 #include <stdlib.h>
22 :     #include <math.h>
23 : jhr 438
24 :     /* library-call status */
25 :     typedef enum { DIDEROT_OK = 0, DIDEROT_FAIL = -1 } Status_t;
26 :    
27 : jhr 564 /* update method return type */
28 :     typedef enum { DIDEROT_DIE, DIDEROT_ACTIVE, DIDEROT_STABILIZE } StrandStatus_t;
29 :    
30 : jhr 438 /* SSE vector types */
31 : jhr 441 typedef float __m128 __attribute__ ((__vector_size__ (16), __may_alias__));
32 : jhr 561 typedef float vec2f_t __attribute__ ((vector_size (8)));
33 :     typedef float vec4f_t __attribute__ ((vector_size (16)));
34 :     typedef float vec8f_t __attribute__ ((vector_size (32)));
35 : jhr 438
36 : jhr 561 typedef int32_t vec2i_t __attribute__ ((vector_size (8)));
37 :     typedef int32_t vec4i_t __attribute__ ((vector_size (16)));
38 :     typedef int32_t vec8i_t __attribute__ ((vector_size (32)));
39 : jhr 560
40 : jhr 561 typedef float vec2d_t __attribute__ ((vector_size (16)));
41 :     typedef float vec4d_t __attribute__ ((vector_size (32)));
42 :     typedef float vec8d_t __attribute__ ((vector_size (64)));
43 : jhr 438
44 : jhr 561 typedef int64_t vec2l_t __attribute__ ((vector_size (16)));
45 :     typedef int64_t vec4l_t __attribute__ ((vector_size (32)));
46 :     typedef int64_t vec8l_t __attribute__ ((vector_size (64)));
47 : jhr 560
48 : jhr 561 typedef union { float r[2]; vec2f_t v; } union2f_t;
49 :     typedef union { float r[4]; vec4f_t v; } union4f_t;
50 :     typedef union { float r[8]; vec8f_t v; } union8f_t;
51 : jhr 438
52 : jhr 561 typedef union { int32_t i[2]; vec2i_t v; } union2i_t;
53 :     typedef union { int32_t i[4]; vec4i_t v; } union4i_t;
54 :     typedef union { int32_t i[8]; vec8i_t v; } union8i_t;
55 : jhr 560
56 : jhr 561 typedef union { double r[2]; vec2d_t v; } union2d_t;
57 :     typedef union { double r[4]; vec4d_t v; } union4d_t;
58 :     typedef union { double r[8]; vec8d_t v; } union8d_t;
59 : jhr 545
60 : jhr 561 typedef union { int64_t r[2]; vec2l_t v; } union2l_t;
61 :     typedef union { int64_t r[4]; vec4l_t v; } union4l_t;
62 :     typedef union { int64_t r[8]; vec8l_t v; } union8l_t;
63 : jhr 558
64 : jhr 545 /* vector lengths must be power of 2, but vec3 is useful, so we pad to 4 */
65 : jhr 561 typedef vec4f_t vec3f_t;
66 :     typedef union4f_t union3f_t;
67 :     typedef vec4d_t vec3d_t;
68 :     typedef union4d_t union3d_t;
69 :     typedef vec4i_t vec3i_t;
70 :     typedef union4i_t union3i_t;
71 :     typedef vec4l_t vec3l_t;
72 :     typedef union4l_t union3l_t;
73 : jhr 545
74 : jhr 438 /* typedefs for Diderot types */
75 : jhr 560 #if defined(DIDEROT_SINGLE_PRECISION)
76 : jhr 438 typedef int32_t Diderot_int_t;
77 :     typedef float Diderot_real_t;
78 : jhr 561 typedef union4f_t Diderot_vec3_t; // padded to fit in SSE register
79 :     typedef union4f_t Diderot_vec4_t;
80 : jhr 560 #else
81 :     typedef int64_t Diderot_int_t;
82 :     typedef double Diderot_real_t;
83 : jhr 561 typedef union4d_t Diderot_vec3_t; // padded to fit in SSE register
84 :     typedef union4d_t Diderot_vec4_t;
85 : jhr 560 #endif
86 : jhr 438 typedef const char *Diderot_string_t;
87 :    
88 : jhr 557 typedef Diderot_real_t Diderot_Mat2x2_t[4];
89 :     typedef Diderot_real_t Diderot_Mat3x3_t[9];
90 :     typedef Diderot_real_t Diderot_Mat4x4_t[16];
91 :    
92 : jhr 438 typedef struct { // wrapper for 1D image data
93 :     uint32_t dim; // dimension (== 1)
94 :     uint32_t size[1];
95 :     void *data;
96 : jhr 444 Diderot_Mat2x2_t m; // image to world-space transform
97 :     Diderot_Mat2x2_t mInv; // world to image-space transform (m inverse)
98 : jhr 438 } Diderot_image1D_t;
99 :    
100 :     typedef struct { // wrapper for 2D image data
101 :     uint32_t dim; // dimension (== 2)
102 :     uint32_t size[2]; // sizes (fast to slow)
103 :     void *data;
104 : jhr 444 Diderot_Mat3x3_t m; // image to world-space transform
105 :     Diderot_Mat3x3_t mInv; // world to image-space transform (m inverse)
106 :     Diderot_Mat3x3_t mInvT; // image to world-space transform for gradients
107 :     // (m inverse transpose)
108 : jhr 438 } Diderot_image2D_t;
109 :    
110 :     typedef struct { // wrapper for 3D image data
111 :     uint32_t dim; // dimension (== 3)
112 :     uint32_t size[3]; // sizes (fast to slow)
113 :     void *data;
114 : jhr 444 Diderot_Mat4x4_t m; // image to world-space transform
115 :     Diderot_Mat4x4_t mInv; // world to image-space transform (m inverse)
116 :     Diderot_Mat4x4_t mInvT; // image to world-space transform for gradients
117 :     // (m inverse transpose)
118 : jhr 438 } Diderot_image3D_t;
119 :    
120 :     /* Diderot library functions */
121 :    
122 :     /* load image data from Nrrd files */
123 : jhr 561 extern Status_t Diderot_LoadImage1D (Diderot_string_t name, Diderot_image1D_t **img);
124 :     extern Status_t Diderot_LoadImage2D (Diderot_string_t name, Diderot_image2D_t **img);
125 :     extern Status_t Diderot_LoadImage3D (Diderot_string_t name, Diderot_image3D_t **img);
126 : jhr 438
127 : jhr 439 /* functions to get input-parameter values */
128 : jhr 438 extern Status_t Diderot_InputString (const char *, const char **, bool);
129 : jhr 561 extern Status_t Diderot_Inputf (const char *, float *, bool);
130 :     extern Status_t Diderot_InputVec3f (const char *, vec3f_t *, bool);
131 : jhr 438
132 : jhr 561 /********** scalar math functions **********/
133 :    
134 :     STATIC_INLINE float maxf (float a, float b)
135 :     {
136 :     return (a < b)? b : a;
137 :     }
138 :    
139 : jhr 560 /********** 3-element vector functions **********/
140 :    
141 : jhr 561 STATIC_INLINE vec3f_t vec3f (float a, float b, float c)
142 : jhr 440 {
143 : jhr 561 return __extension__ (vec4f_t){ a, b, c, 0.0f };
144 : jhr 440 }
145 :    
146 : jhr 561 STATIC_INLINE vec3f_t scale3f (float s, vec3f_t v)
147 : jhr 440 {
148 : jhr 561 return vec3f(s, s, s) * v;
149 : jhr 440 }
150 :    
151 : jhr 561 STATIC_INLINE vec3f_t floor3f (vec3f_t v)
152 : jhr 440 {
153 : jhr 561 union4f_t u;
154 :     u.v = v;
155 :     return vec3f(floorf(u.r[0]), floorf(u.r[1]), floorf(u.r[2]));
156 :     }
157 :    
158 :     STATIC_INLINE float length3f (vec3f_t v)
159 :     {
160 :     return 0.0; // FIXME
161 :     }
162 :    
163 :     STATIC_INLINE vec3i_t truncToInt3f (vec3f_t v)
164 :     {
165 :     union4f_t t;
166 : jhr 560 t.v = v;
167 : jhr 561 return __extension__ (vec4i_t){
168 : jhr 560 (int32_t)truncf(t.r[0]),
169 :     (int32_t)truncf(t.r[1]),
170 :     (int32_t)truncf(t.r[2]),
171 :     0 };
172 : jhr 440 }
173 :    
174 : jhr 560
175 :     /********** 4-element vector functions **********/
176 :    
177 : jhr 561 STATIC_INLINE vec4f_t vec4f (float a, float b, float c, float d)
178 : jhr 560 {
179 : jhr 561 return __extension__ (vec4f_t){ a, b, c, d };
180 : jhr 560 }
181 :    
182 : jhr 561 STATIC_INLINE float dot4f (vec4f_t u, vec4f_t v)
183 :     {
184 :     return 0.0f; // FIXME
185 :     }
186 : jhr 560
187 : jhr 561
188 : jhr 560 /********** other Diderot support functions **********/
189 :    
190 : jhr 441 // check if pos is inside the img, assuming that we have a border of width s.
191 :     //
192 : jhr 561 STATIC_INLINE bool Diderot_Inside3f (vec3f_t posArg, Diderot_image3D_t *img, int s)
193 : jhr 441 {
194 :     // NOTE: there might be a vectorized way to do this compare!
195 : jhr 449 // cvtps2pi -- converts vector of floats to vector of int32_t values
196 :    
197 : jhr 561 union4f_t pos;
198 :     pos.v = posArg;
199 : jhr 557 return ((s <= pos.r[0]) && (pos.r[0] < (img->size[0] - s))
200 :     && (s <= pos.r[1]) && (pos.r[1] < (img->size[1] - s))
201 :     && (s <= pos.r[2]) && (pos.r[2] < (img->size[2] - s)));
202 : jhr 441 }
203 :    
204 : jhr 561 vec3f_t Diderot_ToImageSpace3f (Diderot_image3D_t *img, vec3f_t posArg);
205 :    
206 : jhr 438 #endif /* !_DIDEROT_H_ */

root@smlnj-gforge.cs.uchicago.edu
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