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

typedef struct vector
{
    float a,b,c,d;
}vector;


float wyznacznik(vector matrix1, vector matrix2, vector matrix3, vector matrix4, vector vecOne)
{
    vector wynik, wynik2;



//               I               II
//         +-------------+ +-------------+
// detM1 = |(a0*b1-a1*b0)|*|(c2*d3-c3*d2)| +
//         |(a2*b0-a0*b2)|*|(c1*d3-c3*d1)| +
//         |(a0*b3-a3*b0)|*|(c1*d2-c2*d1)| +
//         |(a1*b2-a2*b1)|*|(c0*d3-c3*d0)| +
//         +-------------+ +-------------+
//               III              IV
//         +-------------+ +-------------+
//         |(a2*b3-a3*b2)|*|(c0*d1-c1*d0)| +
//         |(a3*b1-a1*b3)|*|(c0*d2-c2*d0)|
//          (0* 0 - 0 *0 )* (0 * 0 - 0* 0)
//          (0* 0 - 0 *0 )* (0 * 0 - 0* 0)


    asm(

// obliczenie A' * B'

        "movups %1, %%xmm0;"
        "movups %2, %%xmm1;"
        "shufps $0x48, %%xmm0, %%xmm0;"
        "shufps $0xb1, %%xmm1, %%xmm1;"
        "mulps %%xmm1, %%xmm0;"

//obliczenie A" * B":

        "movups %1, %%xmm1;"
        "movups %2, %%xmm2;"
        "shufps $0xb1, %%xmm1, %%xmm1;"
        "shufps $0x48, %%xmm2, %%xmm2;"
        "mulps %%xmm2, %%xmm1;"

// obliczenie (A' * B') - (A" * B")

        "subps %%xmm1, %%xmm0;"

//obliczenie C' * D'

        "movups %3, %%xmm1;"
        "movups %4, %%xmm2;"
        "shufps $0x16, %%xmm1, %%xmm1;"
        "shufps $0xef, %%xmm2, %%xmm2;"
        "mulps %%xmm2, %%xmm1;"

// obliczenie C" * D"

        "movups %3, %%xmm2;"
        "movups %4, %%xmm3;"
        "shufps $0xef, %%xmm2, %%xmm2;"
        "shufps $0x16, %%xmm3, %%xmm3;"
        "mulps %%xmm3, %%xmm2;"

// obliczenie (C' * D') - (C" * D")
        "subps %%xmm2, %%xmm1;" //wynik w xmm1

//  obliczenie((A' * B') - (A" * B")) * ((C' * D') - (C" * D")) i wyprowadzenie wyniku do zmiennej wynik
        "mulps %%xmm1, %%xmm0;"
        "movups %%xmm0, %0;"

    :"=g"(wynik)
    :"g"(matrix1),"g"(matrix2),"g"(matrix3),"g"(matrix4) //a b c d
    );


// wstawienie zer w odpowiednie miejsca macierzy
    matrix1.a = 0;
    matrix2.a = 0;
    matrix3.d = 0;
    matrix4.d = 0;

    // printf("to ja\n");
    // printf("    | %.0f %.0f %.0f %.0f | \n", matrix1.a, matrix1.b, matrix1.c, matrix1.d);
    // printf("    | %.0f %.0f %.0f %.0f | \n", matrix2.a, matrix2.b, matrix2.c, matrix2.d);
    // printf("    | %.0f %.0f %.0f %.0f | \n", matrix3.a, matrix3.b, matrix3.c, matrix3.d);
    // printf("    | %.0f %.0f %.0f %.0f | \n", matrix4.a, matrix4.b, matrix4.c, matrix4.d);

// Te same operacje ale z zastosowaniem mask takich aby w odpowiednich miejscach były zera
//               III              IV
//         +-------------+ +-------------+
//         |(a2*b3-a3*b2)|*|(c0*d1-c1*d0)| +
//         |(a3*b1-a1*b3)|*|(c0*d2-c2*d0)|
//          (0* 0 - 0 *0 )* (0 * 0 - 0* 0)
//          (0* 0 - 0 *0 )* (0 * 0 - 0* 0)
// w miejsach gdzie są zera ważne jest by była ta sama zmienna wtedy nawet jesli tam wypełnimy czyms innym to i tak będzie zero
    asm(

        "movups %1, %%xmm0;"
        "movups %2, %%xmm1;"
        "shufps $0x0e, %%xmm0, %%xmm0;"
        "shufps $0x07, %%xmm1, %%xmm1;"
        "mulps %%xmm1, %%xmm0;"

        "movups %1, %%xmm1;"
        "movups %2, %%xmm2;"
        "shufps $0x07, %%xmm1, %%xmm1;"
        "shufps $0x0e, %%xmm2, %%xmm2;"
        "mulps %%xmm2, %%xmm1;"

        "subps %%xmm1, %%xmm0;"

        "movups %3, %%xmm1;"
        "movups %4, %%xmm2;"
        "shufps $0xf0, %%xmm1, %%xmm1;"
        "shufps $0xf9, %%xmm2, %%xmm2;"
        "mulps %%xmm2, %%xmm1;"

        "movups %3, %%xmm2;"
        "movups %4, %%xmm3;"
        "shufps $0xf9, %%xmm2, %%xmm2;"
        "shufps $0xf0, %%xmm3, %%xmm3;"
        "mulps %%xmm3, %%xmm2;"



        "subps %%xmm2, %%xmm1;"
        "mulps %%xmm1, %%xmm0;"

        "movups %%xmm0, %0;"

    :"=g"(wynik2)
    :"g"(matrix1),"g"(matrix2),"g"(matrix3),"g"(matrix4) //a b c d
    );


    return wynik.a + wynik.b + wynik.c + wynik.d + wynik2.a + wynik2.b + wynik2.c + wynik2.d;
};


int main()
{
    vector macierz[5];

    float dane [4][4] = {{3, 1, 2, 1},
                   {2, 4, 2, 7},
                   {2, 5, 3, 7},
                   {2, 4, 4, 6}};
    printf("\n\n");

    for(int i=0; i<4; i++)
    {
        macierz[i].a = dane[i][0];
        macierz[i].b = dane[i][1];
        macierz[i].c = dane[i][2];
        macierz[i].d = dane[i][3];

        printf("    | %.0f %.0f %.0f %.0f | \n", macierz[i].a, macierz[i].b, macierz[i].c, macierz[i].d);
    }

    macierz[4].a = 0;
    macierz[4].b = 0;
    macierz[4].c = 0;
    macierz[4].d = 0;

    float det = wyznacznik(macierz[0],macierz[1],macierz[2],macierz[3], macierz[4]);

    printf("\n\n   det|M| = %.3f \n\n",det);

    return 0;
}