]> gitweb.factorcode.org Git - factor.git/commitdiff
add notes to math.vectors docs about simd booleans
authorJoe Groff <arcata@gmail.com>
Fri, 2 Oct 2009 20:11:06 +0000 (15:11 -0500)
committerJoe Groff <arcata@gmail.com>
Fri, 2 Oct 2009 20:11:06 +0000 (15:11 -0500)
basis/math/vectors/vectors-docs.factor

index 4d944ac56dcc6b138bb86b7e1c66eacd99e933f9..0c239a0f6ba25900d8390ee2d5b6c62eda9959f9 100644 (file)
@@ -39,6 +39,8 @@ ARTICLE: "math-vectors-arithmetic" "Vector arithmetic"
 { $subsection v~ } ;
 
 ARTICLE: "math-vectors-logic" "Vector componentwise logic"
+"See " { $link "math-vectors-simd-logic" } " for notes about using comparison and logical operations with SIMD vector types."
+$nl
 "Element comparisons:"
 { $subsection v< }
 { $subsection v<= }
@@ -55,12 +57,15 @@ ARTICLE: "math-vectors-logic" "Vector componentwise logic"
 { $subsection vbitandn }
 { $subsection vbitor }
 { $subsection vbitxor }
+{ $subsection vbitnot }
 { $subsection vlshift }
 { $subsection vrshift }
 "Element logical operations:"
 { $subsection vand }
+{ $subsection vandn }
 { $subsection vor }
 { $subsection vxor }
+{ $subsection vnot }
 { $subsection v? }
 "Entire vector tests:"
 { $subsection vall? }
@@ -76,6 +81,63 @@ ARTICLE: "math-vectors-misc" "Miscellaneous vector functions"
 { $subsection vnlerp }
 { $subsection vbilerp } ;
 
+ARTICLE: "math-vectors-simd-logic" "Componentwise logic with SIMD vectors"
+"Processor SIMD units supported by the " { $vocab-link "math.vectors.simd" } " vocabulary represent boolean values as bitmasks, where a true result's binary representation is all ones and a false representation is all zeroes. This is the format in which results from comparison words such as " { $link v= } " return their results and in which logic and test words such as " { $link vand } " and " { $link vall? } " take their inputs when working with SIMD types. For a float vector, false will manifest itself as " { $snippet "0.0" } " and true as a " { $link POSTPONE: NAN: } " literal with a string of set bits in its payload:"
+{ $example
+"""USING: math.vectors math.vectors.simd prettyprint ;
+FROM: alien.c-types => float ;
+SIMD: float
+
+float-4{ 1.0 2.0 3.0 0/0. } float-4{ 1.0 -2.0 3.0 0/0. } v= ."""
+"""float-4{ NAN: fffffe0000000 0.0 NAN: fffffe0000000 0.0 }"""
+}
+"For an integer vector, false will manifest as " { $snippet "0" } " and true as " { $snippet "-1" } " (for signed vectors) or the largest representable value of the element type (for unsigned vectors):"
+{ $example
+"""USING: math.vectors math.vectors.simd prettyprint alien.c-types ;
+SIMD: int
+SIMD: uchar
+
+int-4{ 1 2 3 0 } int-4{ 1 -2 3 4 } v=
+uchar-16{  0  1  2  3  4  5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 }
+uchar-16{ 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6  5  4  3  2  1  0 } v<
+[ . ] bi@"""
+"""int-4{ -1 0 -1 0 }
+uchar-16{ 255 255 255 255 255 255 255 255 0 0 0 0 0 0 0 0 }"""
+}
+"This differs from Factor's native representation of boolean values, where " { $link f } " is false and every other value (including " { $snippet "0" } " and " { $snippet "0.0" } ") is true. To make it easy to construct literal SIMD masks, " { $link t } " and " { $link f } " are accepted inside SIMD literal syntax and expand to the proper true or false representation for the underlying type:"
+{ $example
+"""USING: math.vectors math.vectors.simd prettyprint alien.c-types ;
+SIMD: int
+
+int-4{ f f t f } ."""
+"""int-4{ 0 0 -1 0 }""" }
+"However, extracting an element from a boolean SIMD vector with " { $link nth } " will not yield a valid Factor boolean. This is not generally a problem, since the results of vector comparisons are meant to be consumed by subsequent vector logical and test operations, which will accept SIMD values in the native boolean format."
+$nl
+"Also note that providing SIMD vectors with element values other than true or false as inputs to logical or test operations is undefined."
+$nl
+"These notes apply to the output of the following element comparison words: "
+{ $list
+{ $link v< }
+{ $link v<= }
+{ $link v= }
+{ $link v>= }
+{ $link v> }
+{ $link vunordered? }
+}
+"They likewise apply to the " { $snippet "mask" } " argument of " { $link v? } " and the inputs and outputs of the following element logic words:"
+{ $list
+{ $link vand }
+{ $link vandn }
+{ $link vor }
+{ $link vxor }
+{ $link vnot }
+}
+"Finally, the inputs of these vector test words is affected:"
+{ $list
+{ $link vall? }
+{ $link vany? }
+{ $link vnone? }
+} ;
 
 ARTICLE: "math-vectors" "Vector operations"
 "Any Factor sequence can be used to represent a mathematical vector, however for best performance, the sequences defined by the " { $vocab-link "specialized-arrays" } " and " { $vocab-link "math.vectors.simd" } " vocabularies should be used."
@@ -303,63 +365,78 @@ HELP: set-axis
 
 HELP: v<
 { $values { "u" "a sequence of numbers" } { "v" "a sequence of numbers" } { "w" "a sequence of booleans" } }
-{ $description "Compares each corresponding element of " { $snippet "u" } " and " { $snippet "v" } ", returning " { $link t } " in the result vector when the former is less than the latter or " { $link f } " otherwise." } ;
+{ $description "Compares each corresponding element of " { $snippet "u" } " and " { $snippet "v" } ", returning " { $link t } " in the result vector when the former is less than the latter or " { $link f } " otherwise." }
+{ $notes "See " { $link "math-vectors-simd-logic" } " for notes on dealing with vector boolean results when using SIMD types." } ;
 
 HELP: v<=
 { $values { "u" "a sequence of numbers" } { "v" "a sequence of numbers" } { "w" "a sequence of booleans" } }
-{ $description "Compares each corresponding element of " { $snippet "u" } " and " { $snippet "v" } ", returning " { $link t } " in the result vector when the former is less than or equal to the latter or " { $link f } " otherwise." } ;
+{ $description "Compares each corresponding element of " { $snippet "u" } " and " { $snippet "v" } ", returning " { $link t } " in the result vector when the former is less than or equal to the latter or " { $link f } " otherwise." }
+{ $notes "See " { $link "math-vectors-simd-logic" } " for notes on dealing with vector boolean results when using SIMD types." } ;
 
 HELP: v=
 { $values { "u" "a sequence of numbers" } { "v" "a sequence of numbers" } { "w" "a sequence of booleans" } }
-{ $description "Compares each corresponding element of " { $snippet "u" } " and " { $snippet "v" } ", returning " { $link t } " in the result vector when they are equal or " { $link f } " otherwise." } ;
+{ $description "Compares each corresponding element of " { $snippet "u" } " and " { $snippet "v" } ", returning " { $link t } " in the result vector when they are equal or " { $link f } " otherwise." }
+{ $notes "See " { $link "math-vectors-simd-logic" } " for notes on dealing with vector boolean results when using SIMD types." } ;
 
 HELP: v>
 { $values { "u" "a sequence of numbers" } { "v" "a sequence of numbers" } { "w" "a sequence of booleans" } }
-{ $description "Compares each corresponding element of " { $snippet "u" } " and " { $snippet "v" } ", returning " { $link t } " in the result vector when the former is greater than the latter or " { $link f } " otherwise." } ;
+{ $description "Compares each corresponding element of " { $snippet "u" } " and " { $snippet "v" } ", returning " { $link t } " in the result vector when the former is greater than the latter or " { $link f } " otherwise." }
+{ $notes "See " { $link "math-vectors-simd-logic" } " for notes on dealing with vector boolean results when using SIMD types." } ;
 
 HELP: v>=
 { $values { "u" "a sequence of numbers" } { "v" "a sequence of numbers" } { "w" "a sequence of booleans" } }
-{ $description "Compares each corresponding element of " { $snippet "u" } " and " { $snippet "v" } ", returning " { $link t } " in the result vector when the former is greater than or equal to the latter or " { $link f } " otherwise." } ;
+{ $description "Compares each corresponding element of " { $snippet "u" } " and " { $snippet "v" } ", returning " { $link t } " in the result vector when the former is greater than or equal to the latter or " { $link f } " otherwise." }
+{ $notes "See " { $link "math-vectors-simd-logic" } " for notes on dealing with vector boolean results when using SIMD types." } ;
 
 HELP: vunordered?
 { $values { "u" "a sequence of numbers" } { "v" "a sequence of numbers" } { "w" "a sequence of booleans" } }
-{ $description "Compares each corresponding element of " { $snippet "u" } " and " { $snippet "v" } ", returning " { $link t } " in the result vector when either value is Not-a-Number or " { $link f } " otherwise." } ;
+{ $description "Compares each corresponding element of " { $snippet "u" } " and " { $snippet "v" } ", returning " { $link t } " in the result vector when either value is Not-a-Number or " { $link f } " otherwise." }
+{ $notes "See " { $link "math-vectors-simd-logic" } " for notes on dealing with vector boolean results when using SIMD types." } ;
 
 HELP: vand
 { $values { "u" "a sequence of booleans" } { "v" "a sequence of booleans" } { "w" "a sequence of booleans" } }
-{ $description "Takes the logical AND of each corresponding element of " { $snippet "u" } " and " { $snippet "v" } "." } ;
+{ $description "Takes the logical AND of each corresponding element of " { $snippet "u" } " and " { $snippet "v" } "." }
+{ $notes "See " { $link "math-vectors-simd-logic" } " for notes on dealing with vector boolean inputs and results when using SIMD types." } ;
 
 HELP: vandn
 { $values { "u" "a sequence of booleans" } { "v" "a sequence of booleans" } { "w" "a sequence of booleans" } }
-{ $description "Takes the logical AND-NOT of each corresponding element of " { $snippet "u" } " and " { $snippet "v" } ", where " { $snippet "x AND-NOT y" } " is defined as " { $snippet "NOT(x) AND y" } "." } ;
+{ $description "Takes the logical AND-NOT of each corresponding element of " { $snippet "u" } " and " { $snippet "v" } ", where " { $snippet "x AND-NOT y" } " is defined as " { $snippet "NOT(x) AND y" } "." }
+{ $notes "See " { $link "math-vectors-simd-logic" } " for notes on dealing with vector boolean inputs and results when using SIMD types." } ;
 
 HELP: vor
 { $values { "u" "a sequence of booleans" } { "v" "a sequence of booleans" } { "w" "a sequence of booleans" } }
-{ $description "Takes the logical OR of each corresponding element of " { $snippet "u" } " and " { $snippet "v" } "." } ;
+{ $description "Takes the logical OR of each corresponding element of " { $snippet "u" } " and " { $snippet "v" } "." }
+{ $notes "See " { $link "math-vectors-simd-logic" } " for notes on dealing with vector boolean inputs and results when using SIMD types." } ;
 
 HELP: vxor
 { $values { "u" "a sequence of booleans" } { "v" "a sequence of booleans" } { "w" "a sequence of booleans" } }
-{ $description "Takes the logical XOR of each corresponding element of " { $snippet "u" } " and " { $snippet "v" } "." } ;
+{ $description "Takes the logical XOR of each corresponding element of " { $snippet "u" } " and " { $snippet "v" } "." }
+{ $notes "See " { $link "math-vectors-simd-logic" } " for notes on dealing with vector boolean inputs and results when using SIMD types." } ;
 
 HELP: vnot
 { $values { "u" "a sequence of booleans" } { "w" "a sequence of booleans" } }
-{ $description "Takes the logical NOT of each element of " { $snippet "u" } "." } ;
+{ $description "Takes the logical NOT of each element of " { $snippet "u" } "." }
+{ $notes "See " { $link "math-vectors-simd-logic" } " for notes on dealing with vector boolean inputs and results when using SIMD types." } ;
 
 HELP: v?
 { $values { "mask" "a sequence of booleans" } { "true" "a sequence of numbers" } { "false" "a sequence of numbers" } { "w" "a sequence of numbers" } }
-{ $description "Creates a new sequence by selecting elements from the " { $snippet "true" } " and " { $snippet "false" } " sequences based on whether the corresponding bits of the " { $snippet "mask" } " sequence are set or not." } ;
+{ $description "Creates a new sequence by selecting elements from the " { $snippet "true" } " and " { $snippet "false" } " sequences based on whether the corresponding bits of the " { $snippet "mask" } " sequence are set or not." }
+{ $notes "See " { $link "math-vectors-simd-logic" } " for notes on dealing with vector boolean inputs and results when using SIMD types." } ;
 
 HELP: vany?
 { $values { "v" "a sequence of booleans" } { "?" "a boolean" } }
-{ $description "Returns true if any element of " { $snippet "v" } " is true." } ;
+{ $description "Returns true if any element of " { $snippet "v" } " is true." }
+{ $notes "See " { $link "math-vectors-simd-logic" } " for notes on dealing with vector boolean inputs when using SIMD types." } ;
 
 HELP: vall?
 { $values { "v" "a sequence of booleans" } { "?" "a boolean" } }
-{ $description "Returns true if every element of " { $snippet "v" } " is true." } ;
+{ $description "Returns true if every element of " { $snippet "v" } " is true." }
+{ $notes "See " { $link "math-vectors-simd-logic" } " for notes on dealing with vector boolean inputs when using SIMD types." } ;
 
 HELP: vnone?
 { $values { "v" "a sequence of booleans" } { "?" "a boolean" } }
-{ $description "Returns true if every element of " { $snippet "v" } " is false." } ;
+{ $description "Returns true if every element of " { $snippet "v" } " is false." }
+{ $notes "See " { $link "math-vectors-simd-logic" } " for notes on dealing with vector boolean inputs when using SIMD types." } ;
 
 { 2map v+ v- v* v/ } related-words