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 // To disable POPCNT support uncomment following line. You should do it only
  26 // in PGO compiling to exercise the default fallback path. Don't forget to
  27 // re-comment the line for the final optimized compile though ;-)
  28 //#define DISABLE_POPCNT_SUPPORT
  29
  30
  31 #include "types.h"
  32
  33 // Select type of intrinsic bit count instruction to use
  34
  35 #if defined(_MSC_VER) && defined(_WIN64) // Microsoft compiler
  36
  37 #include <intrin.h>
  38
  39 inline bool cpu_has_popcnt() {
  40
  41   int CPUInfo[4] = {-1};
  42   __cpuid(CPUInfo, 0x00000001);
  43   return (CPUInfo[2] >> 23) & 1;
  44 }
  45
  46 #define POPCNT_INTRINSIC(x) __popcnt64(x)
  47
  48 #elif defined(__INTEL_COMPILER) && (defined(__x86_64) || defined(_M_X64)) // Intel compiler
  49
  50 #include <nmmintrin.h>
  51
  52 inline bool cpu_has_popcnt() {
  53
  54   int CPUInfo[4] = {-1};
  55   __cpuid(CPUInfo, 0x00000001);
  56   return (CPUInfo[2] >> 23) & 1;
  57 }
  58
  59 #define POPCNT_INTRINSIC(x) _mm_popcnt_u64(x)
  60
  61 #else // Safe fallback for unsupported compilers
  62
  63 inline bool cpu_has_popcnt() { return false; }
  64
  65 #define POPCNT_INTRINSIC(x) count_1s(x)
  66
  67 #endif // cpu_has_popcnt() selection
  68
  69
  70 /// Software implementation of bit count functions
  71
  72 #if defined(IS_64BIT)
  73
  74 inline int count_1s(Bitboard b) {
  75   b -= ((b>>1) & 0x5555555555555555ULL);
  76   b = ((b>>2) & 0x3333333333333333ULL) + (b & 0x3333333333333333ULL);
  77   b = ((b>>4) + b) & 0x0F0F0F0F0F0F0F0FULL;
  78   b *= 0x0101010101010101ULL;
  79   return int(b >> 56);
  80 }
  81
  82 inline int count_1s_max_15(Bitboard b) {
  83   b -= (b>>1) & 0x5555555555555555ULL;
  84   b = ((b>>2) & 0x3333333333333333ULL) + (b & 0x3333333333333333ULL);
  85   b *= 0x1111111111111111ULL;
  86   return int(b >> 60);
  87 }
  88
  89 #else // if !defined(IS_64BIT)
  90
  91 inline int count_1s(Bitboard b) {
  92   unsigned w = unsigned(b >> 32), v = unsigned(b);
  93   v -= (v >> 1) & 0x55555555; // 0-2 in 2 bits
  94   w -= (w >> 1) & 0x55555555;
  95   v = ((v >> 2) & 0x33333333) + (v & 0x33333333); // 0-4 in 4 bits
  96   w = ((w >> 2) & 0x33333333) + (w & 0x33333333);
  97   v = ((v >> 4) + v) & 0x0F0F0F0F; // 0-8 in 8 bits
  98   v += (((w >> 4) + w) & 0x0F0F0F0F);  // 0-16 in 8 bits
  99   v *= 0x01010101; // mul is fast on amd procs
 100   return int(v >> 24);
 101 }
 102
 103 inline int count_1s_max_15(Bitboard b) {
 104   unsigned w = unsigned(b >> 32), v = unsigned(b);
 105   v -= (v >> 1) & 0x55555555; // 0-2 in 2 bits
 106   w -= (w >> 1) & 0x55555555;
 107   v = ((v >> 2) & 0x33333333) + (v & 0x33333333); // 0-4 in 4 bits
 108   w = ((w >> 2) & 0x33333333) + (w & 0x33333333);
 109   v += w; // 0-8 in 4 bits
 110   v *= 0x11111111;
 111   return int(v >> 28);
 112 }
 113
 114 #endif // BITCOUNT
 115
 116
 117 /// count_1s() counts the number of nonzero bits in a bitboard.
 118 /// If template parameter is true an intrinsic is called, otherwise
 119 /// we fallback on a software implementation.
 120
 121 template<bool UseIntrinsic>
 122 inline int count_1s(Bitboard b) {
 123
 124   return UseIntrinsic ? POPCNT_INTRINSIC(b) : count_1s(b);
 125 }
 126
 127 template<bool UseIntrinsic>
 128 inline int count_1s_max_15(Bitboard b) {
 129
 130   return UseIntrinsic ? POPCNT_INTRINSIC(b) : count_1s_max_15(b);
 131 }
 132
 133
 134 // Global variable initialized at startup that is set to true if
 135 // CPU on which application runs supports POPCNT intrinsic. Unless
 136 // DISABLE_POPCNT_SUPPORT is defined.
 137 #if defined(DISABLE_POPCNT_SUPPORT)
 138 const bool CpuHasPOPCNT = false;
 139 #else
 140 const bool CpuHasPOPCNT = cpu_has_popcnt();
 141 #endif
 142
 143
 144 // Global variable used to print info about the use of 64 optimized
 145 // functions to verify that a 64bit compile has been correctly built.
 146 #if defined(IS_64BIT)
 147 const bool CpuHas64BitPath = true;
 148 #else
 149 const bool CpuHas64BitPath = false;
 150 #endif
 151
 152 #endif // !defined(BITCOUNT_H_INCLUDED)