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) 2008-2010 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
   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 #if !defined(USE_POPCNT)
  30 #define POPCNT_INTRINSIC(x) 0
  31 #elif defined(_MSC_VER)
  32 #define POPCNT_INTRINSIC(x) (int)__popcnt64(x)
  33 #elif defined(__GNUC__)
  34
  35 #define POPCNT_INTRINSIC(x) ({ \
  36    unsigned long __ret; \
  37    __asm__("popcnt %1, %0" : "=r" (__ret) : "r" (x)); \
  38    __ret; })
  39
  40 #endif
  41
  42
  43 /// Software implementation of bit count functions
  44
  45 #if defined(IS_64BIT)
  46
  47 inline int count_1s(Bitboard b) {
  48   b -= ((b>>1) & 0x5555555555555555ULL);
  49   b = ((b>>2) & 0x3333333333333333ULL) + (b & 0x3333333333333333ULL);
  50   b = ((b>>4) + b) & 0x0F0F0F0F0F0F0F0FULL;
  51   b *= 0x0101010101010101ULL;
  52   return int(b >> 56);
  53 }
  54
  55 inline int count_1s_max_15(Bitboard b) {
  56   b -= (b>>1) & 0x5555555555555555ULL;
  57   b = ((b>>2) & 0x3333333333333333ULL) + (b & 0x3333333333333333ULL);
  58   b *= 0x1111111111111111ULL;
  59   return int(b >> 60);
  60 }
  61
  62 #else // if !defined(IS_64BIT)
  63
  64 inline int count_1s(Bitboard b) {
  65   unsigned w = unsigned(b >> 32), v = unsigned(b);
  66   v -= (v >> 1) & 0x55555555; // 0-2 in 2 bits
  67   w -= (w >> 1) & 0x55555555;
  68   v = ((v >> 2) & 0x33333333) + (v & 0x33333333); // 0-4 in 4 bits
  69   w = ((w >> 2) & 0x33333333) + (w & 0x33333333);
  70   v = ((v >> 4) + v) & 0x0F0F0F0F; // 0-8 in 8 bits
  71   v += (((w >> 4) + w) & 0x0F0F0F0F);  // 0-16 in 8 bits
  72   v *= 0x01010101; // mul is fast on amd procs
  73   return int(v >> 24);
  74 }
  75
  76 inline int count_1s_max_15(Bitboard b) {
  77   unsigned w = unsigned(b >> 32), v = unsigned(b);
  78   v -= (v >> 1) & 0x55555555; // 0-2 in 2 bits
  79   w -= (w >> 1) & 0x55555555;
  80   v = ((v >> 2) & 0x33333333) + (v & 0x33333333); // 0-4 in 4 bits
  81   w = ((w >> 2) & 0x33333333) + (w & 0x33333333);
  82   v += w; // 0-8 in 4 bits
  83   v *= 0x11111111;
  84   return int(v >> 28);
  85 }
  86
  87 #endif // BITCOUNT
  88
  89
  90 /// count_1s() counts the number of nonzero bits in a bitboard.
  91 /// If template parameter is true an intrinsic is called, otherwise
  92 /// we fallback on a software implementation.
  93
  94 template<bool UseIntrinsic>
  95 inline int count_1s(Bitboard b) {
  96
  97   return UseIntrinsic ? POPCNT_INTRINSIC(b) : count_1s(b);
  98 }
  99
 100 template<bool UseIntrinsic>
 101 inline int count_1s_max_15(Bitboard b) {
 102
 103   return UseIntrinsic ? POPCNT_INTRINSIC(b) : count_1s_max_15(b);
 104 }
 105
 106
 107 // Detect hardware POPCNT support
 108 inline bool cpu_has_popcnt() {
 109
 110   int CPUInfo[4] = {-1};
 111   __cpuid(CPUInfo, 0x00000001);
 112   return (CPUInfo[2] >> 23) & 1;
 113 }
 114
 115
 116 // Global constant initialized at startup that is set to true if
 117 // CPU on which application runs supports POPCNT intrinsic. Unless
 118 // USE_POPCNT is not defined.
 119 #if defined(USE_POPCNT)
 120 const bool CpuHasPOPCNT = cpu_has_popcnt();
 121 #else
 122 const bool CpuHasPOPCNT = false;
 123 #endif
 124
 125
 126 // Global constant used to print info about the use of 64 optimized
 127 // functions to verify that a 64 bit compile has been correctly built.
 128 #if defined(IS_64BIT)
 129 const bool CpuHas64BitPath = true;
 130 #else
 131 const bool CpuHas64BitPath = false;
 132 #endif
 133
 134 #endif // !defined(BITCOUNT_H_INCLUDED)