#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef struct
{
	float v0;
    float v1;
    float v2;
    float v3;
}wektor;

float dane[4][4] = {{1.5,9,10,8},
                    {-1,4,-1,4},
                    {10,4,11,8},
                    {-1,2,-1.5,1}};

// Zamiast calej macierzy 4 wektory

float wyznacznik(wektor w0, wektor w1, wektor w2, wektor w3){

/* X1                   A'B'    A"B"
(a0*b1-a1*b0) = [x0]    0*1     1*0
(a2*b0-a0*b2) = [x1]    2*0     0*2
(a0*b3-a3*b0) = [x2]    0*3     3*0
(a1*b2-a2*b1) = [x3]    1*2     2*1
*/
    wektor wynik;
    asm(
	"movaps (%rdi), %xmm0 \n"	// A'
	"movaps (%rsi), %xmm1 \n"   // B'
    "shufps $0x48, %xmm0, %xmm0 \n" // (0,2,0,1) 00 10 00 01 / 21
    "shufps $0xB1, %xmm1, %xmm1 \n" // (1,0,3,2) 01 00 11 10 / 4E
    "mulps %xmm0, %xmm1 \n" // Wynik A'B' w xmm1

    "movaps (%rdi), %xmm0 \n"   // A"
	"movaps (%rsi), %xmm2 \n"   // B"
    "shufps $0xB1, %xmm0, %xmm0 \n" // (1,0,3,2) /4E
    "shufps $0x48, %xmm2, %xmm2 \n" // (0,2,0,1) /21
    "mulps %xmm0, %xmm2 \n" // Wynik A"B" w xmm2

    // A'B' - A"B"
    "subps %xmm1, %xmm2 \n" // Wynik w xmm2

/* X2           C'D'    C"D"
(c2*d3-c3*d2)   2*3     3*2
(c1*d3-c3*d1)   1*3     3*1
(c1*d2-c2*d1)   1*2     2*1
(c0*d3-c3*d0)   0*3     3*0
*/
	"movaps (%rdx), %xmm3 \n"	// C'
	"movaps (%rcx), %xmm4 \n"   // D'
    "shufps $0x16, %xmm3, %xmm3 \n" // (2,1,1,0) 10 01 01 00 / 94
    "shufps $0xEF, %xmm4, %xmm4 \n" // (3,3,2,3) 11 11 10 11 / FB
    "mulps %xmm3, %xmm4 \n" // Wynik C'D' w xmm4

    "movaps (%rdx), %xmm3 \n"   // C"
	"movaps (%rcx), %xmm5 \n"   // D"
    "shufps $0xFB, %xmm3, %xmm3 \n" // (3,3,2,3) /FB
    "shufps $0xEF, %xmm5, %xmm5 \n" // (2,1,1,0) /94
    "mulps %xmm3, %xmm5 \n" // Wynik C"D" w xmm5

    // C'D' - C"D"
    "subps %xmm4, %xmm5\n" // Wynik w xmm5

    // Operacja X1 * X2
    "mulps %xmm2, %xmm5 \n" // Wynik w xmm5

    //Wolne rejestry xmm0, mm1, xmm2, xmm4

/* X3           A'B'    A"B"
(a2*b3-a3*b2)   2*3     3*2
(a3*b1-a1*b3)   3*1     1*3
                0*0     0*0
                0*0     0*0
Dopisanie dodatkowych zer nic nie zmienia
*/
	"movaps (%rdi), %xmm0 \n"	// A'
	"movaps (%rsi), %xmm1 \n"   // B'
    "shufps $0x0E, %xmm0, %xmm0 \n" // (2,3,0,0) 10 11 00 00 / B0
    "shufps $0x07, %xmm1, %xmm1 \n" // (3,1,0,0) 11 01 00 00 / D0
    "mulps %xmm0, %xmm1 \n" // Wynik A'B' w xmm1

    "movaps (%rdi), %xmm0 \n"   // A"
	"movaps (%rsi), %xmm2 \n"   // B"
    "shufps $0x07, %xmm0, %xmm0 \n" // (3,1,0,0)
    "shufps $0x0E, %xmm2, %xmm2 \n" // (2,3,0,0)
    "mulps %xmm0, %xmm2 \n" // Wynik A"B" w xmm2

    // A'B' - A"B"
    "subps %xmm1, %xmm2 \n" // Wynik w xmm2

/* X4           C'D'    C"D"
(c0*d1-c1*d0)   0*1     1*0
(c0*d2-c2*d0)   0*2     2*0
                0*0     0*0
                0*0     0*0
*/
	"movaps (%rdx), %xmm3 \n"	// C'
	"movaps (%rcx), %xmm4 \n"   // D'
    "shufps $0x00, %xmm3, %xmm3 \n" // (0,0,0,0) 00 00 00 00 / 00
    "shufps $0x09, %xmm4, %xmm4 \n" // (1,2,0,0) 01 10 00 00 / 60
    "mulps %xmm3, %xmm4 \n" // Wynik C'D' w xmm4

    "movaps (%rdx), %xmm3 \n"   // C"
	"movaps (%rcx), %xmm5 \n"   // D"
    "shufps $0x09, %xmm3, %xmm3 \n" // (1,2,0,0) / 60
    "shufps $0x00, %xmm6, %xmm6 \n" // (0,0,0,0) / 00
    "mulps %xmm3, %xmm6 \n" // Wynik C"D" w xmm6

    // C'D' - C"D"
    "subps %xmm4, %xmm6 \n" // Wynik w xmm6

    // Operacja X3 * X4
    "mulps %xmm2, %xmm6 \n"
"int3 \n"

    // Operacja X1*X2 + X3*X4
    "addps %xmm6, %xmm5 \n"
"int3 \n"

    // Wynik w "wynik"
    "movaps %xmm5, (%r8)\n"
"int3 \n"
    );

    return wynik.v0 + wynik.v1 + wynik.v2 + wynik.v3;
}

int main (){
    // Zapisanie liczb do wektorow

    wektor wektory[4];

    for (int i = 0; i < 4 ; i++){
        wektory[i].v0 = dane[i][0];
        wektory[i].v1 = dane[i][1];
        wektory[i].v2 = dane[i][2];
        wektory[i].v3 = dane[i][3];
    }
    printf("Wyznacznik: %f\n", wyznacznik( wektory[0], wektory[1], wektory[2], wektory[3]));
    return 0;
}