git.sesse.net Git - stockfish/blob - src/bitcount.h

   1 /*
   2   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   3   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
   4   Copyright (C) 2008-2009 Marco Costalba
   5
   6   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   7   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   9   (at your option) any later version.
  10
  11
  12   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
  13   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15   GNU General Public License for more details.
  16
  17   You should have received a copy of the GNU General Public License
  18   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  19 */
  20
  21
  22 #if !defined(BITCOUNT_H_INCLUDED)
  23 #define BITCOUNT_H_INCLUDED
  24
  25 #include "types.h"
  26
  27 // Select type of intrinsic bit count instruction to use, see
  28 // README.txt on how to pgo compile with POPCNT support.
  29
  30 #if defined(__INTEL_COMPILER) && defined(USE_POPCNT) // Intel compiler
  31
  32 inline bool cpu_has_popcnt() {
  33
  34   int CPUInfo[4] = {-1};
  35   __cpuid(CPUInfo, 0x00000001);
  36   return (CPUInfo[2] >> 23) & 1;
  37 }
  38
  39 #define POPCNT_INTRINSIC(x) _mm_popcnt_u64(x)
  40
  41 #elif defined(_MSC_VER) && defined(USE_POPCNT) // Microsoft compiler
  42
  43 inline bool cpu_has_popcnt() {
  44
  45   int CPUInfo[4] = {-1};
  46   __cpuid(CPUInfo, 0x00000001);
  47   return (CPUInfo[2] >> 23) & 1;
  48 }
  49
  50 #define POPCNT_INTRINSIC(x) (int)__popcnt64(x)
  51
  52 #elif defined(__GNUC__) && defined(USE_POPCNT) // Gcc compiler
  53
  54 inline bool cpu_has_popcnt() {
  55
  56   unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
  57   __cpuid(1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
  58   return (ecx >> 23) & 1;
  59 }
  60
  61 #define POPCNT_INTRINSIC(x) ({ \
  62    unsigned long __ret; \
  63    __asm__("popcnt %1, %0" : "=r" (__ret) : "r" (x)); \
  64    __ret; })
  65
  66 #else // Safe fallback for unsupported compilers or when USE_POPCNT is disabled
  67
  68 inline bool cpu_has_popcnt() { return false; }
  69
  70 #define POPCNT_INTRINSIC(x) 0
  71
  72 #endif // cpu_has_popcnt() and POPCNT_INTRINSIC() definitions
  73
  74
  75 /// Software implementation of bit count functions
  76
  77 #if defined(IS_64BIT)
  78
  79 inline int count_1s(Bitboard b) {
  80   b -= ((b>>1) & 0x5555555555555555ULL);
  81   b = ((b>>2) & 0x3333333333333333ULL) + (b & 0x3333333333333333ULL);
  82   b = ((b>>4) + b) & 0x0F0F0F0F0F0F0F0FULL;
  83   b *= 0x0101010101010101ULL;
  84   return int(b >> 56);
  85 }
  86
  87 inline int count_1s_max_15(Bitboard b) {
  88   b -= (b>>1) & 0x5555555555555555ULL;
  89   b = ((b>>2) & 0x3333333333333333ULL) + (b & 0x3333333333333333ULL);
  90   b *= 0x1111111111111111ULL;
  91   return int(b >> 60);
  92 }
  93
  94 #else // if !defined(IS_64BIT)
  95
  96 inline int count_1s(Bitboard b) {
  97   unsigned w = unsigned(b >> 32), v = unsigned(b);
  98   v -= (v >> 1) & 0x55555555; // 0-2 in 2 bits
  99   w -= (w >> 1) & 0x55555555;
 100   v = ((v >> 2) & 0x33333333) + (v & 0x33333333); // 0-4 in 4 bits
 101   w = ((w >> 2) & 0x33333333) + (w & 0x33333333);
 102   v = ((v >> 4) + v) & 0x0F0F0F0F; // 0-8 in 8 bits
 103   v += (((w >> 4) + w) & 0x0F0F0F0F);  // 0-16 in 8 bits
 104   v *= 0x01010101; // mul is fast on amd procs
 105   return int(v >> 24);
 106 }
 107
 108 inline int count_1s_max_15(Bitboard b) {
 109   unsigned w = unsigned(b >> 32), v = unsigned(b);
 110   v -= (v >> 1) & 0x55555555; // 0-2 in 2 bits
 111   w -= (w >> 1) & 0x55555555;
 112   v = ((v >> 2) & 0x33333333) + (v & 0x33333333); // 0-4 in 4 bits
 113   w = ((w >> 2) & 0x33333333) + (w & 0x33333333);
 114   v += w; // 0-8 in 4 bits
 115   v *= 0x11111111;
 116   return int(v >> 28);
 117 }
 118
 119 #endif // BITCOUNT
 120
 121
 122 /// count_1s() counts the number of nonzero bits in a bitboard.
 123 /// If template parameter is true an intrinsic is called, otherwise
 124 /// we fallback on a software implementation.
 125
 126 template<bool UseIntrinsic>
 127 inline int count_1s(Bitboard b) {
 128
 129   return UseIntrinsic ? POPCNT_INTRINSIC(b) : count_1s(b);
 130 }
 131
 132 template<bool UseIntrinsic>
 133 inline int count_1s_max_15(Bitboard b) {
 134
 135   return UseIntrinsic ? POPCNT_INTRINSIC(b) : count_1s_max_15(b);
 136 }
 137
 138
 139 // Global constant initialized at startup that is set to true if
 140 // CPU on which application runs supports POPCNT intrinsic. Unless
 141 // USE_POPCNT is not defined.
 142 const bool CpuHasPOPCNT = cpu_has_popcnt();
 143
 144
 145 // Global constant used to print info about the use of 64 optimized
 146 // functions to verify that a 64 bit compile has been correctly built.
 147 #if defined(IS_64BIT)
 148 const bool CpuHas64BitPath = true;
 149 #else
 150 const bool CpuHas64BitPath = false;
 151 #endif
 152
 153 #endif // !defined(BITCOUNT_H_INCLUDED)