src/gromacs/simd/tests/simd4.cpp

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2014,2015,2017,2018,2019, by the GROMACS development team, led by
   5  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
   6  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
   7  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
   8  *
   9  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  11  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  12  * of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with GROMACS; if not, see
  21  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  22  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  23  *
  24  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  25  * consider that scientific software is very special. Version
  26  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  27  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  28  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  29  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  30  * official version at http://www.gromacs.org.
  31  *
  32  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  33  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  34  */
  35 #include "gmxpre.h"
  36
  37 #include "simd4.h"
  38
  39 #include "gromacs/simd/simd.h"
  40 #include "gromacs/utility/basedefinitions.h"
  41
  42 #include "data.h"
  43
  44 #if GMX_SIMD
  45
  46 namespace gmx
  47 {
  48 namespace test
  49 {
  50
  51 /*! \cond internal */
  52 /*! \addtogroup module_simd */
  53 /*! \{ */
  54
  55 #    if GMX_SIMD4_HAVE_REAL
  56
  57 const Simd4Real rSimd4_c0c1c2 = setSimd4RealFrom3R(c0, c1, c2);
  58 const Simd4Real rSimd4_c3c4c5 = setSimd4RealFrom3R(c3, c4, c5);
  59 const Simd4Real rSimd4_c6c7c8 = setSimd4RealFrom3R(c6, c7, c8);
  60 const Simd4Real rSimd4_c3c0c4 = setSimd4RealFrom3R(c3, c0, c4);
  61 const Simd4Real rSimd4_c4c6c8 = setSimd4RealFrom3R(c4, c6, c8);
  62 const Simd4Real rSimd4_c7c2c3 = setSimd4RealFrom3R(c7, c2, c3);
  63 const Simd4Real rSimd4_m0m1m2 = setSimd4RealFrom3R(-c0, -c1, -c2);
  64 const Simd4Real rSimd4_m3m0m4 = setSimd4RealFrom3R(-c3, -c0, -c4);
  65 const Simd4Real rSimd4_2p25   = setSimd4RealFrom1R(2.25);
  66 const Simd4Real rSimd4_3p75   = setSimd4RealFrom1R(3.75);
  67 const Simd4Real rSimd4_m2p25  = setSimd4RealFrom1R(-2.25);
  68 const Simd4Real rSimd4_m3p75  = setSimd4RealFrom1R(-3.75);
  69
  70 #        if GMX_SIMD_HAVE_LOGICAL
  71 // The numbers below all have exponent (2^0), which will not change with AND/OR operations.
  72 // We also leave the last part of the mantissa as zeros, to avoid rounding issues in the compiler
  73 #            if GMX_DOUBLE
  74 const Simd4Real rSimd4_logicalA =
  75         setSimd4RealFrom1R(1.3333333332557231188); // mantissa 01010101010101010101010101010101
  76 const Simd4Real rSimd4_logicalB =
  77         setSimd4RealFrom1R(1.7999999998137354851); // mantissa 11001100110011001100110011001100
  78 const Simd4Real rSimd4_logicalResultAnd =
  79         setSimd4RealFrom1R(1.266666666604578495); // mantissa 01000100010001000100010001000100
  80 const Simd4Real rSimd4_logicalResultOr =
  81         setSimd4RealFrom1R(1.8666666664648801088); // mantissa 11011101110111011101110111011101
  82 #            else                                  // GMX_DOUBLE
  83 const Simd4Real rSimd4_logicalA = setSimd4RealFrom1R(1.3333282470703125); // mantissa 0101010101010101
  84 const Simd4Real rSimd4_logicalB = setSimd4RealFrom1R(1.79998779296875); // mantissa 1100110011001100
  85 const Simd4Real rSimd4_logicalResultAnd = setSimd4RealFrom1R(1.26666259765625); // mantissa 0100010001000100
  86 const Simd4Real rSimd4_logicalResultOr = setSimd4RealFrom1R(1.8666534423828125); // mantissa 1101110111011101
  87 #            endif                                 // GMX_DOUBLE
  88 #        endif                                     // GMX_SIMD_HAVE_LOGICAL
  89
  90 ::std::vector<real> simd4Real2Vector(const Simd4Real simd4)
  91 {
  92     alignas(GMX_SIMD_ALIGNMENT) real mem[GMX_SIMD4_WIDTH];
  93
  94     store4(mem, simd4);
  95     std::vector<real> v(mem, mem + GMX_SIMD4_WIDTH);
  96
  97     return v;
  98 }
  99
 100 Simd4Real vector2Simd4Real(const std::vector<real>& v)
 101 {
 102     alignas(GMX_SIMD_ALIGNMENT) real mem[GMX_SIMD4_WIDTH];
 103
 104     for (int i = 0; i < GMX_SIMD4_WIDTH; i++)
 105     {
 106         mem[i] = v[i % v.size()]; // repeat vector contents to fill simd width
 107     }
 108     return load4(mem);
 109 }
 110
 111 Simd4Real setSimd4RealFrom3R(real r0, real r1, real r2)
 112 {
 113     std::vector<real> v(3);
 114     v[0] = r0;
 115     v[1] = r1;
 116     v[2] = r2;
 117     return vector2Simd4Real(v);
 118 }
 119
 120 Simd4Real setSimd4RealFrom1R(real value)
 121 {
 122     std::vector<real> v(GMX_SIMD4_WIDTH);
 123     for (int i = 0; i < GMX_SIMD4_WIDTH; i++)
 124     {
 125         v[i] = value;
 126     }
 127     return vector2Simd4Real(v);
 128 }
 129
 130 testing::AssertionResult Simd4Test::compareSimd4RealUlp(const char*     refExpr,
 131                                                         const char*     tstExpr,
 132                                                         const Simd4Real ref,
 133                                                         const Simd4Real tst)
 134 {
 135     return compareVectorRealUlp(refExpr, tstExpr, simd4Real2Vector(ref), simd4Real2Vector(tst));
 136 }
 137
 138 testing::AssertionResult Simd4Test::compareSimd4RealEq(const char*     refExpr,
 139                                                        const char*     tstExpr,
 140                                                        const Simd4Real ref,
 141                                                        const Simd4Real tst)
 142 {
 143     return compareVectorEq(refExpr, tstExpr, simd4Real2Vector(ref), simd4Real2Vector(tst));
 144 }
 145
 146 #    endif // GMX_SIMD4_HAVE_REAL
 147
 148 /*! \} */
 149 /*! \endcond */
 150
 151 } // namespace test
 152 } // namespace gmx
 153
 154 #endif // GMX_SIMD