]> gitweb.factorcode.org Git - factor.git/blobdiff - basis/math/vectors/simd/simd.factor
factor: trim using lists
[factor.git] / basis / math / vectors / simd / simd.factor
index 84dfce065e65631a01e7c887d9cb2caea02e2e20..7870ed8db619eece9d06307477f9059fff7ae41e 100644 (file)
@@ -1,19 +1,14 @@
-USING: accessors alien.c-types arrays byte-arrays classes combinators
-cpu.architecture effects fry functors generalizations generic
-generic.parser kernel lexer literals macros math math.functions
-math.vectors math.vectors.private namespaces parser
-prettyprint.custom quotations sequences sequences.private vocabs
+USING: accessors alien arrays byte-arrays classes combinators
+cpu.architecture effects functors generalizations kernel lexer
+literals math math.bitwise math.vectors
+math.vectors.simd.intrinsics parser prettyprint.custom
+quotations sequences sequences.generalizations sequences.private
 vocabs.loader words ;
 QUALIFIED-WITH: alien.c-types c
 IN: math.vectors.simd
 
-DEFER: vconvert
-DEFER: simd-with
-DEFER: simd-boa
-DEFER: simd-cast
-
-ERROR: bad-simd-call word ;
 ERROR: bad-simd-length got expected ;
+ERROR: bad-simd-vector obj ;
 
 <<
 <PRIVATE
@@ -30,68 +25,6 @@ PRIVATE>
 
 <PRIVATE
 
-! SIMD intrinsics
-
-: (simd-v+)                ( a b rep -- c ) \ v+ bad-simd-call ;
-: (simd-v-)                ( a b rep -- c ) \ v- bad-simd-call ;
-: (simd-vneg)              ( a   rep -- c ) \ vneg bad-simd-call ;
-: (simd-v+-)               ( a b rep -- c ) \ v+- bad-simd-call ;
-: (simd-vs+)               ( a b rep -- c ) \ vs+ bad-simd-call ;
-: (simd-vs-)               ( a b rep -- c ) \ vs- bad-simd-call ;
-: (simd-vs*)               ( a b rep -- c ) \ vs* bad-simd-call ;
-: (simd-v*)                ( a b rep -- c ) \ v* bad-simd-call ;
-: (simd-v/)                ( a b rep -- c ) \ v/ bad-simd-call ;
-: (simd-vmin)              ( a b rep -- c ) \ vmin bad-simd-call ;
-: (simd-vmax)              ( a b rep -- c ) \ vmax bad-simd-call ;
-: (simd-v.)                ( a b rep -- n ) \ v. bad-simd-call ;
-: (simd-vsqrt)             ( a   rep -- c ) \ vsqrt bad-simd-call ;
-: (simd-sum)               ( a   rep -- n ) \ sum bad-simd-call ;
-: (simd-vabs)              ( a   rep -- c ) \ vabs bad-simd-call ;
-: (simd-vbitand)           ( a b rep -- c ) \ vbitand bad-simd-call ;
-: (simd-vbitandn)          ( a b rep -- c ) \ vbitandn bad-simd-call ;
-: (simd-vbitor)            ( a b rep -- c ) \ vbitor bad-simd-call ;
-: (simd-vbitxor)           ( a b rep -- c ) \ vbitxor bad-simd-call ;
-: (simd-vbitnot)           ( a   rep -- c ) \ vbitnot bad-simd-call ;
-: (simd-vand)              ( a b rep -- c ) \ vand bad-simd-call ;
-: (simd-vandn)             ( a b rep -- c ) \ vandn bad-simd-call ;
-: (simd-vor)               ( a b rep -- c ) \ vor bad-simd-call ;
-: (simd-vxor)              ( a b rep -- c ) \ vxor bad-simd-call ;
-: (simd-vnot)              ( a   rep -- c ) \ vnot bad-simd-call ;
-: (simd-vlshift)           ( a n rep -- c ) \ vlshift bad-simd-call ;
-: (simd-vrshift)           ( a n rep -- c ) \ vrshift bad-simd-call ;
-: (simd-hlshift)           ( a n rep -- c ) \ hlshift bad-simd-call ;
-: (simd-hrshift)           ( a n rep -- c ) \ hrshift bad-simd-call ;
-: (simd-vshuffle-elements) ( a n rep -- c ) \ vshuffle-elements bad-simd-call ;
-: (simd-vshuffle-bytes)    ( a b rep -- c ) \ vshuffle-bytes bad-simd-call ;
-: (simd-vmerge-head)       ( a b rep -- c ) \ (vmerge-head) bad-simd-call ;
-: (simd-vmerge-tail)       ( a b rep -- c ) \ (vmerge-tail) bad-simd-call ;
-: (simd-v<=)               ( a b rep -- c ) \ v<= bad-simd-call ;
-: (simd-v<)                ( a b rep -- c ) \ v< bad-simd-call ;
-: (simd-v=)                ( a b rep -- c ) \ v= bad-simd-call ;
-: (simd-v>)                ( a b rep -- c ) \ v> bad-simd-call ;
-: (simd-v>=)               ( a b rep -- c ) \ v>= bad-simd-call ;
-: (simd-vunordered?)       ( a b rep -- c ) \ vunordered? bad-simd-call ;
-: (simd-vany?)             ( a   rep -- ? ) \ vany? bad-simd-call ;
-: (simd-vall?)             ( a   rep -- ? ) \ vall? bad-simd-call ;
-: (simd-vnone?)            ( a   rep -- ? ) \ vnone? bad-simd-call ;
-: (simd-v>float)           ( a   rep -- c ) \ vconvert bad-simd-call ;
-: (simd-v>integer)         ( a   rep -- c ) \ vconvert bad-simd-call ;
-: (simd-vpack-signed)      ( a b rep -- c ) \ vconvert bad-simd-call ;
-: (simd-vpack-unsigned)    ( a b rep -- c ) \ vconvert bad-simd-call ;
-: (simd-vunpack-head)      ( a   rep -- c ) \ vconvert bad-simd-call ;
-: (simd-vunpack-tail)      ( a   rep -- c ) \ vconvert bad-simd-call ;
-: (simd-with)              (   n rep -- v ) \ simd-with bad-simd-call ;
-: (simd-gather-2)          ( m n rep -- v ) \ simd-boa bad-simd-call ;
-: (simd-gather-4)          ( m n o p rep -- v ) \ simd-boa bad-simd-call ;
-: (simd-select)            ( a n rep -- n ) \ nth bad-simd-call ;
-
-PRIVATE>
-
-: alien-vector     (       c-ptr n rep -- value ) \ alien-vector bad-simd-call ;
-: set-alien-vector ( value c-ptr n rep --       ) \ set-alien-vector bad-simd-call ;
-
-<PRIVATE
-
 ! Helper for boolean vector literals
 
 : vector-true-value ( class -- value )
@@ -116,234 +49,293 @@ TUPLE: simd-128
 
 GENERIC: simd-element-type ( obj -- c-type )
 GENERIC: simd-rep ( simd -- rep )
+GENERIC: simd-with ( n exemplar -- v )
 
-<<
-: rep-length ( rep -- n )
-    16 swap rep-component-type heap-size /i ; foldable
+M: object simd-element-type drop f ;
+M: object simd-rep drop f ;
 
+<<
 <PRIVATE
 
 DEFER: simd-construct-op
 
-! SIMD concrete type functor
+! Unboxers for SIMD operations
+: if-both-vectors ( a b rep t f -- )
+    [ 2over [ simd-128? ] both? ] 2dip if ; inline
 
-FUNCTOR: define-simd-128 ( T -- )
+: if-both-vectors-match ( a b rep t f -- )
+    [ 3dup [ drop [ simd-128? ] both? ] [ '[ simd-rep _ eq? ] both? ] 3bi and ]
+    2dip if ; inline
 
-A      DEFINES-CLASS ${T}
-A-rep  IS            ${T}-rep
->A     DEFINES       >${T}
-A-boa  DEFINES       ${T}-boa
-A-with DEFINES       ${T}-with
-A-cast DEFINES       ${T}-cast
-A{     DEFINES       ${T}{
+: simd-unbox ( a -- a (a) )
+    [ ] [ underlying>> ] bi ; inline
 
-ELT   [ A-rep rep-component-type ]
-N     [ A-rep rep-length ]
+: v->v-op ( a rep quot: ( (a) rep -- (c) ) fallback-quot -- c )
+    drop [ simd-unbox ] 2dip 2curry make-underlying ; inline
 
-SET-NTH [ ELT dup c:c-setter c:array-accessor ]
+: vx->v-op ( a obj rep quot: ( (a) obj rep -- (c) ) fallback-quot -- c )
+    drop [ simd-unbox ] 3dip 3curry make-underlying ; inline
 
-BOA-EFFECT [ N "n" <repetition> >array { "v" } <effect> ]
+: vn->v-op ( a n rep quot: ( (a) n rep -- (c) ) fallback-quot -- c )
+    drop [ [ simd-unbox ] [ >fixnum ] bi* ] 2dip 3curry make-underlying ; inline
 
-WHERE
+: vx->x-op ( a obj rep quot: ( (a) obj rep -- obj ) fallback-quot -- obj )
+    drop [ underlying>> ] 3dip call ; inline
 
-TUPLE: A < simd-128 ;
+: v->x-op ( a rep quot: ( (a) rep -- obj ) fallback-quot -- obj )
+    drop [ underlying>> ] 2dip call ; inline
 
-M: A new-underlying    drop \ A boa ; inline
-M: A simd-rep          drop A-rep ; inline
-M: A simd-element-type drop ELT ; inline
+: (vv->v-op) ( a b rep quot: ( (a) (b) rep -- (c) ) -- c )
+    [ [ simd-unbox ] [ underlying>> ] bi* ] 2dip 3curry make-underlying ; inline
 
-M: A set-nth-unsafe
-    [ ELT boolean>element ] 2dip
-    underlying>> SET-NTH call ; inline
+: (vv->x-op) ( a b rep quot: ( (a) (b) rep -- n ) -- n )
+    [ [ underlying>> ] bi@ ] 2dip 3curry call ; inline
 
-: >A ( seq -- simd ) \ A new clone-like ; inline
+: (vvx->v-op) ( a b obj rep quot: ( (a) (b) obj rep -- (c) ) -- c )
+    [ [ simd-unbox ] [ underlying>> ] bi* ] 3dip 2curry 2curry make-underlying ; inline
 
-M: A like drop dup \ A instance? [ >A ] unless ; inline
+: vv->v-op ( a b rep quot: ( (a) (b) rep -- (c) ) fallback-quot -- c )
+    [ '[ _ (vv->v-op) ] ] [ '[ drop @ ] ] bi* if-both-vectors-match ; inline
 
-: A-with ( n -- v ) \ A new simd-with ; inline
-: A-cast ( v -- v' ) \ A new simd-cast ; inline
+:: vvx->v-op ( a b obj rep quot: ( (a) (b) obj rep -- (c) ) fallback-quot -- c )
+    a b rep
+    [ obj swap quot (vvx->v-op) ]
+    [ drop obj fallback-quot call ] if-both-vectors-match ; inline
 
-\ A-boa \ A new N {
-    { 2 [ '[ _ [ (simd-gather-2) ] simd-construct-op ] ] }
-    { 4 [ '[ _ [ (simd-gather-4) ] simd-construct-op ] ] }
-    [ swap '[ _ _ nsequence ] ]
-} case BOA-EFFECT define-inline
+: vv'->v-op ( a b rep quot: ( (a) (b) rep -- (c) ) fallback-quot -- c )
+    [ '[ _ (vv->v-op) ] ] [ '[ drop @ ] ] bi* if-both-vectors ; inline
 
-M: A pprint-delims drop \ A{ \ } ;
-SYNTAX: A{ \ } [ >A ] parse-literal ;
+: vv->x-op ( a b rep quot: ( (a) (b) rep -- obj ) fallback-quot -- obj )
+    [ '[ _ (vv->x-op) ] ] [ '[ drop @ ] ] bi* if-both-vectors-match ; inline
 
-c:<c-type>
-    byte-array >>class
-    A >>boxed-class
-    [ A-rep alien-vector \ A boa ] >>getter
-    [ [ underlying>> ] 2dip A-rep set-alien-vector ] >>setter
-    16 >>size
-    16 >>align
-    A-rep >>rep
-\ A c:typedef
-
-;FUNCTOR
-
-SYNTAX: SIMD-128:
-    scan define-simd-128 ;
+: mask>count ( n rep -- n' )
+    [ bit-count ] dip {
+        { float-4-rep     [ ] }
+        { double-2-rep    [ -1 shift ] }
+        { uchar-16-rep    [ ] }
+        { char-16-rep     [ ] }
+        { ushort-8-rep    [ -1 shift ] }
+        { short-8-rep     [ -1 shift ] }
+        { ushort-8-rep    [ -1 shift ] }
+        { int-4-rep       [ -2 shift ] }
+        { uint-4-rep      [ -2 shift ] }
+        { longlong-2-rep  [ -3 shift ] }
+        { ulonglong-2-rep [ -3 shift ] }
+    } case ; inline
 
 PRIVATE>
-
 >>
 
-: assert-positive ( x -- y ) ;
+<<
 
 ! SIMD vectors as sequences
 
 M: simd-128 hashcode* underlying>> hashcode* ; inline
 M: simd-128 clone [ clone ] change-underlying ; inline
-M: simd-128 length simd-rep rep-length ; inline
-M: simd-128 nth-unsafe [ nip ] 2keep simd-rep (simd-select) ; inline
-M: simd-128 c:byte-length drop 16 ; inline
+M: simd-128 byte-length drop 16 ; inline
 
 M: simd-128 new-sequence
     2dup length =
     [ nip [ 16 (byte-array) ] make-underlying ]
     [ length bad-simd-length ] if ; inline
 
-! M: simd-128 >pprint-sequence ;
-! M: simd-128 pprint* pprint-object ;
+M: simd-128 equal?
+    dup simd-rep [ drop v= vall? ] [ 3drop f ] if-both-vectors-match ; inline
 
-INSTANCE: simd-128 sequence
+! SIMD primitive operations
 
-! Unboxers for SIMD operations
-<<
-<PRIVATE
+M: simd-128 v+
+    dup simd-rep [ (simd-v+) ] [ call-next-method ] vv->v-op ; inline
+M: simd-128 v-
+    dup simd-rep [ (simd-v-) ] [ call-next-method ] vv->v-op ; inline
+M: simd-128 vneg
+    dup simd-rep [ (simd-vneg) ] [ call-next-method ] v->v-op  ; inline
+M: simd-128 v+-
+    dup simd-rep [ (simd-v+-) ] [ call-next-method ] vv->v-op ; inline
+M: simd-128 vs+
+    dup simd-rep [ (simd-vs+) ] [ call-next-method ] vv->v-op ; inline
+M: simd-128 vs-
+    dup simd-rep [ (simd-vs-) ] [ call-next-method ] vv->v-op ; inline
+M: simd-128 vs*
+    dup simd-rep [ (simd-vs*) ] [ call-next-method ] vv->v-op ; inline
+M: simd-128 v*
+    dup simd-rep [ (simd-v*) ] [ call-next-method ] vv->v-op ; inline
+M: simd-128 v*high
+    dup simd-rep [ (simd-v*high) ] [ call-next-method ] vv->v-op ; inline
+M: simd-128 v/
+    dup simd-rep [ (simd-v/) ] [ call-next-method ] vv->v-op ; inline
+M: simd-128 vavg
+    dup simd-rep [ (simd-vavg) ] [ call-next-method ] vv->v-op ; inline
+M: simd-128 vmin
+    dup simd-rep [ (simd-vmin) ] [ call-next-method ] vv->v-op ; inline
+M: simd-128 vmax
+    dup simd-rep [ (simd-vmax) ] [ call-next-method ] vv->v-op ; inline
+M: simd-128 vdot
+    dup simd-rep [ (simd-vdot) ] [ call-next-method ] vv->x-op ; inline
+M: simd-128 vsad
+    dup simd-rep [ (simd-vsad) ] [ call-next-method ] vv->x-op ; inline
+M: simd-128 vsqrt
+    dup simd-rep [ (simd-vsqrt) ] [ call-next-method ] v->v-op  ; inline
+M: simd-128 sum
+    dup simd-rep [ (simd-sum) ] [ call-next-method ] v->x-op  ; inline
+M: simd-128 vabs
+    dup simd-rep [ (simd-vabs) ] [ call-next-method ] v->v-op  ; inline
+M: simd-128 vbitand
+    dup simd-rep [ (simd-vbitand) ] [ call-next-method ] vv->v-op ; inline
+M: simd-128 vbitandn
+    dup simd-rep [ (simd-vbitandn) ] [ call-next-method ] vv->v-op ; inline
+M: simd-128 vbitor
+    dup simd-rep [ (simd-vbitor) ] [ call-next-method ] vv->v-op ; inline
+M: simd-128 vbitxor
+    dup simd-rep [ (simd-vbitxor) ] [ call-next-method ] vv->v-op ; inline
+M: simd-128 vbitnot
+    dup simd-rep [ (simd-vbitnot) ] [ call-next-method ] v->v-op  ; inline
+M: simd-128 vand
+    dup simd-rep [ (simd-vand) ] [ call-next-method ] vv->v-op ; inline
+M: simd-128 vandn
+    dup simd-rep [ (simd-vandn) ] [ call-next-method ] vv->v-op ; inline
+M: simd-128 vor
+    dup simd-rep [ (simd-vor) ] [ call-next-method ] vv->v-op ; inline
+M: simd-128 vxor
+    dup simd-rep [ (simd-vxor) ] [ call-next-method ] vv->v-op ; inline
+M: simd-128 vnot
+    dup simd-rep [ (simd-vnot) ] [ call-next-method ] v->v-op  ; inline
+M: simd-128 vlshift
+    over simd-rep [ (simd-vlshift) ] [ call-next-method ] vn->v-op ; inline
+M: simd-128 vrshift
+    over simd-rep [ (simd-vrshift) ] [ call-next-method ] vn->v-op ; inline
+M: simd-128 hlshift
+    over simd-rep [ (simd-hlshift) ] [ call-next-method ] vn->v-op ; inline
+M: simd-128 hrshift
+    over simd-rep [ (simd-hrshift) ] [ call-next-method ] vn->v-op ; inline
+M: simd-128 vshuffle-elements
+    over simd-rep [ (simd-vshuffle-elements) ] [ call-next-method ] vx->v-op ; inline
+M: simd-128 vshuffle2-elements
+    over simd-rep [ (simd-vshuffle2-elements) ] [ call-next-method ] vvx->v-op ; inline
+M: simd-128 vshuffle-bytes
+    dup simd-rep [ (simd-vshuffle-bytes) ] [ call-next-method ] vv'->v-op ; inline
+M: simd-128 (vmerge-head)
+    dup simd-rep [ (simd-vmerge-head) ] [ call-next-method ] vv->v-op ; inline
+M: simd-128 (vmerge-tail)
+    dup simd-rep [ (simd-vmerge-tail) ] [ call-next-method ] vv->v-op ; inline
+M: simd-128 v<=
+    dup simd-rep [ (simd-v<=) ] [ call-next-method ] vv->v-op ; inline
+M: simd-128 v<
+    dup simd-rep [ (simd-v<) ] [ call-next-method ] vv->v-op ; inline
+M: simd-128 v=
+    dup simd-rep [ (simd-v=) ] [ call-next-method ] vv->v-op ; inline
+M: simd-128 v>
+    dup simd-rep [ (simd-v>) ] [ call-next-method ] vv->v-op ; inline
+M: simd-128 v>=
+    dup simd-rep [ (simd-v>=) ] [ call-next-method ] vv->v-op ; inline
+M: simd-128 vunordered?
+    dup simd-rep [ (simd-vunordered?) ] [ call-next-method ] vv->v-op ; inline
+M: simd-128 vany?
+    dup simd-rep [ (simd-vany?) ] [ call-next-method ] v->x-op  ; inline
+M: simd-128 vall?
+    dup simd-rep [ (simd-vall?) ] [ call-next-method ] v->x-op  ; inline
+M: simd-128 vnone?
+    dup simd-rep [ (simd-vnone?) ] [ call-next-method ] v->x-op  ; inline
+M: simd-128 vcount
+    dup simd-rep
+    [ [ (simd-vgetmask) assert-positive ] [ call-next-method ] v->x-op ]
+    [ mask>count ] bi ; inline
 
-: if-both-vectors ( a b t f -- )
-    [ 2dup [ simd-128? ] both? ] 2dip if ; inline
+! SIMD high-level specializations
 
-: if-both-vectors-match ( a b t f -- )
-    [ 2dup [ [ simd-128? ] both? ] [ [ simd-rep ] bi@ eq? ] 2bi and ]
-    2dip if ; inline
+M: simd-128 vbroadcast swap [ nth ] [ simd-with ] bi ; inline
+M: simd-128 n+v [ simd-with ] keep v+ ; inline
+M: simd-128 n-v [ simd-with ] keep v- ; inline
+M: simd-128 n*v [ simd-with ] keep v* ; inline
+M: simd-128 n/v [ simd-with ] keep v/ ; inline
+M: simd-128 v+n over simd-with v+ ; inline
+M: simd-128 v-n over simd-with v- ; inline
+M: simd-128 v*n over simd-with v* ; inline
+M: simd-128 v/n over simd-with v/ ; inline
+M: simd-128 norm-sq dup vdot assert-positive ; inline
+M: simd-128 distance v- norm ; inline
 
-: simd-construct-op ( exemplar quot: ( rep -- v ) -- v )
-    [ dup simd-rep ] dip curry make-underlying ; inline
+M: simd-128 >pprint-sequence ;
+M: simd-128 pprint* pprint-object ;
 
-: simd-unbox ( a -- a (a) a-rep )
-    [ ] [ underlying>> ] [ simd-rep ] tri ; inline
+<PRIVATE
 
-: simd-v->v-op ( a quot: ( (a) rep -- (c) ) -- c )
-    [ simd-unbox ] dip 2curry make-underlying ; inline
+! SIMD concrete type functor
 
-: simd-vn->v-op ( a n quot: ( (a) n rep -- (c) ) -- c )
-    [ simd-unbox ] [ swap ] [ 3curry ] tri* make-underlying ; inline
+<FUNCTOR: define-simd-128 ( T -- )
 
-: simd-v->n-op ( a quot: ( (a) rep -- n ) -- n )
-    [ [ underlying>> ] [ simd-rep ] bi ] dip call ; inline
+A      DEFINES-CLASS ${T}
+A-rep  IS            ${T}-rep
+>A     DEFINES       >${T}
+A-boa  DEFINES       ${T}-boa
+A-with DEFINES       ${T}-with
+A-cast DEFINES       ${T}-cast
+A{     DEFINES       ${T}{
 
-: ((simd-vv->v-op)) ( a b quot: ( (a) (b) rep -- (c) ) -- c )
-    [ simd-unbox ] [ underlying>> swap ] [ 3curry ] tri* make-underlying ; inline
+ELT     [ A-rep rep-component-type ]
+N       [ A-rep rep-length ]
+COERCER [ ELT c:c-type-class "coercer" word-prop [ ] or ]
 
-: ((simd-vv->n-op)) ( a b quot: ( (a) (b) rep -- n ) -- n )
-    [ [ underlying>> ] [ simd-rep ] bi ]
-    [ underlying>> swap ] [ ] tri* call ; inline
-    
-: (simd-vv->v-op) ( a b quot: ( (a) (b) rep -- (c) ) fallback-quot -- c )
-    [ '[ _ ((simd-vv->v-op)) ] ] dip if-both-vectors-match ; inline
+BOA-EFFECT [ N "n" <array> { "v" } <effect> ]
 
-: (simd-vv'->v-op) ( a b quot: ( (a) (b) rep -- (c) ) fallback-quot -- c )
-    [ '[ _ ((simd-vv->v-op)) ] ] dip if-both-vectors ; inline
+WHERE
 
-: (simd-vv->n-op) ( a b quot: ( (a) (b) rep -- n ) fallback-quot -- n )
-    [ '[ _ ((simd-vv->n-op)) ] ] dip if-both-vectors-match ; inline
+TUPLE: A < simd-128 ; final
 
-: (simd-method-fallback) ( accum word -- accum )
-    [ current-method get literalize \ (call-next-method) [ ] 2sequence suffix! ]
-    dip suffix! ; 
+M: A new-underlying    drop \ A boa ; inline
+M: A simd-rep          drop A-rep ; inline
+M: A simd-element-type drop ELT ; inline
+M: A simd-with         drop A-with ; inline
 
-SYNTAX: simd-vv->v-op
-    \ (simd-vv->v-op) (simd-method-fallback) ; 
-SYNTAX: simd-vv'->v-op
-    \ (simd-vv'->v-op) (simd-method-fallback) ;
-SYNTAX: simd-vv->n-op
-    \ (simd-vv->n-op) (simd-method-fallback) ; 
+M: A nth-unsafe
+    swap \ A-rep [ (simd-select) ] [ call-next-method ] vx->x-op ; inline
+M: A set-nth-unsafe
+    [ ELT boolean>element ] 2dip
+    underlying>> ELT c:set-alien-element ; inline
 
-PRIVATE>
->>
+: >A ( seq -- simd ) \ A new clone-like ; inline
 
-M: simd-128 equal?
-    [ v= vall? ] [ 2drop f ] if-both-vectors-match ; inline
+M: A like drop dup \ A instance? [ >A ] unless ; inline
 
-! SIMD constructors
+: A-with ( n -- v ) COERCER call \ A-rep (simd-with) \ A boa ; inline
+: A-cast ( v -- v' ) underlying>> \ A boa ; inline
 
-: simd-with ( n seq -- v )
-    [ (simd-with) ] simd-construct-op ; inline
+M: A length drop N ; inline
 
-MACRO: simd-boa ( class -- )
-    new dup length {
-        { 2 [ '[ _ [ (simd-gather-2) ] simd-construct-op ] ] }
-        { 4 [ '[ _ [ (simd-gather-4) ] simd-construct-op ] ] }
-        [ swap '[ _ _ nsequence ] ]
-    } case ;
+\ A-boa
+[ COERCER N napply ] N {
+    { 2 [ [ A-rep (simd-gather-2) A boa ] ] }
+    { 4 [ [ A-rep (simd-gather-4) A boa ] ] }
+    [ \ A new '[ _ _ nsequence ] ]
+} case compose
+BOA-EFFECT define-inline
 
-: simd-cast ( v seq -- v' )
-    [ underlying>> ] dip new-underlying ; inline
+M: A pprint-delims drop \ A{ \ } ;
+SYNTAX: A{ \ } [ >A ] parse-literal ;
 
-! SIMD primitive operations
+INSTANCE: A sequence
 
-M: simd-128 v+                 [ (simd-v+)                 ] simd-vv->v-op ; inline
-M: simd-128 v-                 [ (simd-v-)                 ] simd-vv->v-op ; inline
-M: simd-128 vneg               [ (simd-vneg)               ] simd-v->v-op  ; inline
-M: simd-128 v+-                [ (simd-v+-)                ] simd-vv->v-op ; inline
-M: simd-128 vs+                [ (simd-vs+)                ] simd-vv->v-op ; inline
-M: simd-128 vs-                [ (simd-vs-)                ] simd-vv->v-op ; inline
-M: simd-128 vs*                [ (simd-vs*)                ] simd-vv->v-op ; inline
-M: simd-128 v*                 [ (simd-v*)                 ] simd-vv->v-op ; inline
-M: simd-128 v/                 [ (simd-v/)                 ] simd-vv->v-op ; inline
-M: simd-128 vmin               [ (simd-vmin)               ] simd-vv->v-op ; inline
-M: simd-128 vmax               [ (simd-vmax)               ] simd-vv->v-op ; inline
-M: simd-128 v.                 [ (simd-v.)                 ] simd-vv->n-op ; inline
-M: simd-128 vsqrt              [ (simd-vsqrt)              ] simd-v->v-op  ; inline
-M: simd-128 sum                [ (simd-sum)                ] simd-v->n-op  ; inline
-M: simd-128 vabs               [ (simd-vabs)               ] simd-v->v-op  ; inline
-M: simd-128 vbitand            [ (simd-vbitand)            ] simd-vv->v-op ; inline
-M: simd-128 vbitandn           [ (simd-vbitandn)           ] simd-vv->v-op ; inline
-M: simd-128 vbitor             [ (simd-vbitor)             ] simd-vv->v-op ; inline
-M: simd-128 vbitxor            [ (simd-vbitxor)            ] simd-vv->v-op ; inline
-M: simd-128 vbitnot            [ (simd-vbitnot)            ] simd-v->v-op  ; inline
-M: simd-128 vand               [ (simd-vand)               ] simd-vv->v-op ; inline
-M: simd-128 vandn              [ (simd-vandn)              ] simd-vv->v-op ; inline
-M: simd-128 vor                [ (simd-vor)                ] simd-vv->v-op ; inline
-M: simd-128 vxor               [ (simd-vxor)               ] simd-vv->v-op ; inline
-M: simd-128 vnot               [ (simd-vnot)               ] simd-v->v-op  ; inline
-M: simd-128 vlshift            [ (simd-vlshift)            ] simd-vn->v-op ; inline
-M: simd-128 vrshift            [ (simd-vrshift)            ] simd-vn->v-op ; inline
-M: simd-128 hlshift            [ (simd-hlshift)            ] simd-vn->v-op ; inline
-M: simd-128 hrshift            [ (simd-hrshift)            ] simd-vn->v-op ; inline
-M: simd-128 vshuffle-elements  [ (simd-vshuffle-elements)  ] simd-vn->v-op ; inline
-M: simd-128 vshuffle-bytes     [ (simd-vshuffle-bytes)     ] simd-vv->v-op ; inline
-M: simd-128 (vmerge-head)      [ (simd-vmerge-head)        ] simd-vv->v-op ; inline
-M: simd-128 (vmerge-tail)      [ (simd-vmerge-tail)        ] simd-vv->v-op ; inline
-M: simd-128 v<=                [ (simd-v<=)                ] simd-vv->v-op ; inline
-M: simd-128 v<                 [ (simd-v<)                 ] simd-vv->v-op ; inline
-M: simd-128 v=                 [ (simd-v=)                 ] simd-vv->v-op ; inline
-M: simd-128 v>                 [ (simd-v>)                 ] simd-vv->v-op ; inline
-M: simd-128 v>=                [ (simd-v>=)                ] simd-vv->v-op ; inline
-M: simd-128 vunordered?        [ (simd-vunordered?)        ] simd-vv->v-op ; inline
-M: simd-128 vany?              [ (simd-vany?)              ] simd-v->n-op  ; inline
-M: simd-128 vall?              [ (simd-vall?)              ] simd-v->n-op  ; inline
-M: simd-128 vnone?             [ (simd-vnone?)             ] simd-v->n-op  ; inline
+c:<c-type>
+    byte-array >>class
+    A >>boxed-class
+    { A-rep alien-vector A boa } >quotation >>getter
+    {
+        [ dup simd-128? [ bad-simd-vector ] unless underlying>> ] 2dip
+        A-rep set-alien-vector
+    } >quotation >>setter
+    16 >>size
+    16 >>align
+    A-rep >>rep
+\ A c:typedef
 
-! SIMD high-level specializations
+;FUNCTOR>
 
-M: simd-128 vbroadcast [ swap nth ] keep simd-with ; inline
-M: simd-128 n+v [ simd-with ] keep v+ ; inline
-M: simd-128 n-v [ simd-with ] keep v- ; inline
-M: simd-128 n*v [ simd-with ] keep v* ; inline
-M: simd-128 n/v [ simd-with ] keep v/ ; inline
-M: simd-128 v+n over simd-with v+ ; inline
-M: simd-128 v-n over simd-with v- ; inline
-M: simd-128 v*n over simd-with v* ; inline
-M: simd-128 v/n over simd-with v/ ; inline
-M: simd-128 norm-sq dup v. assert-positive ; inline
-M: simd-128 norm      norm-sq sqrt ; inline
-M: simd-128 distance  v- norm ; inline
+SYNTAX: SIMD-128:
+    scan-token define-simd-128 ;
+
+PRIVATE>
+
+>>
 
 ! SIMD instances
 
@@ -360,13 +352,20 @@ SIMD-128: double-2
 
 ! misc
 
-M: simd-128 vshuffle ( u perm -- v )
+M: simd-128 vshuffle
     vshuffle-bytes ; inline
 
-"compiler.tree.propagation.simd" require
-"compiler.cfg.intrinsics.simd" require
-"compiler.cfg.value-numbering.simd" require
-
-"mirrors" vocab [
-    "math.vectors.simd.mirrors" require
-] when
+M: uchar-16 v*hs+
+    uchar-16-rep [ (simd-v*hs+) ] [ call-next-method ] vv->v-op short-8-cast ; inline
+M: ushort-8 v*hs+
+    ushort-8-rep [ (simd-v*hs+) ] [ call-next-method ] vv->v-op uint-4-cast ; inline
+M: uint-4 v*hs+
+    uint-4-rep [ (simd-v*hs+) ] [ call-next-method ] vv->v-op ulonglong-2-cast ; inline
+M: char-16 v*hs+
+    char-16-rep [ (simd-v*hs+) ] [ call-next-method ] vv->v-op short-8-cast ; inline
+M: short-8 v*hs+
+    short-8-rep [ (simd-v*hs+) ] [ call-next-method ] vv->v-op int-4-cast ; inline
+M: int-4 v*hs+
+    int-4-rep [ (simd-v*hs+) ] [ call-next-method ] vv->v-op longlong-2-cast ; inline
+
+{ "math.vectors.simd" "mirrors" } "math.vectors.simd.mirrors" require-when