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import {GPGPUProgram} from './gpgpu_math';
 
export class MatMulPackedProgram implements GPGPUProgram {
  variableNames = ['matrixA', 'matrixB'];
  packedInputs = true;
  packedOutput = true;
  outputShape: number[];
  userCode: string;
 
  constructor(
      aShape: [number, number, number], outputShape: [number, number, number],
      transposeA = false, transposeB = false, addBias = false,
      activation: string = null, hasPreluActivation = false) {
    this.outputShape = outputShape;
 
    const sharedDim = transposeA ? aShape[1] : aShape[2];
    const sharedDimensionPacked = Math.ceil(sharedDim / 2);
 
    const aSample = transposeA ? 'i * 2, rc.y' : 'rc.y, i * 2';
    const bSample = transposeB ? 'rc.z, i * 2' : 'i * 2, rc.z';
    const aSwizzle = transposeA ? ['a.xxyy', 'a.zzww'] : ['a.xxzz', 'a.yyww'];
    const bSwizzle = transposeB ? ['b.xzxz', 'b.ywyw'] : ['b.xyxy', 'b.zwzw'];
 
    let activationSnippet = '', applyActivationSnippet = '';
    if (activation) {
      if (hasPreluActivation) {
        activationSnippet = `vec4 activation(vec4 a) {
          vec4 b = getPreluActivationWeightsAtOutCoords();
          ${activation}
        }`;
      } else {
        activationSnippet = `vec4 activation(vec4 x) {
          ${activation}
        }`;
      }
 
      applyActivationSnippet = `result = activation(result);`;
    }
 
    const addBiasSnippet = addBias ? 'result += getBiasAtOutCoords();' : '';
    if (addBias) {
      this.variableNames.push('bias');
    }
 
    if (hasPreluActivation) {
      this.variableNames.push('preluActivationWeights');
    }
 
    this.userCode = `
      ${activationSnippet}
 
      const float sharedDimension = ${sharedDimensionPacked}.0;
 
      vec4 dot2x2ARowBCol(ivec3 rc) {
        vec4 result = vec4(0);
        for (int i = 0; i < ${sharedDimensionPacked}; i++) {
          vec4 a = getMatrixA(rc.x, ${aSample});
          vec4 b = getMatrixB(rc.x, ${bSample});
 
          // These swizzled products need to be separately added.
          // See: https://github.com/tensorflow/tfjs/issues/1735
          result += (${aSwizzle[0]} * ${bSwizzle[0]});
          result += (${aSwizzle[1]} * ${bSwizzle[1]});
        }
        return result;
      }
 
      void main() {
        ivec3 rc = getOutputCoords();
        vec4 result = dot2x2ARowBCol(rc);
 
        ${addBiasSnippet}
 
        ${applyActivationSnippet}
 
        setOutput(result);
      }
    `;
  }
}