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 "bitboard.h"
  32
  33
  34 // Select type of software bit count function to use
  35
  36 #if !defined(AUTO_CONFIGURATION) || defined(IS_64BIT)
  37
  38 //#define USE_COMPACT_ROOK_ATTACKS
  39 //#define USE_32BIT_ATTACKS
  40 #define USE_FOLDED_BITSCAN
  41
  42 #define BITCOUNT_SWAR_64
  43 //#define BITCOUNT_SWAR_32
  44 //#define BITCOUNT_LOOP
  45
  46 #else
  47
  48 #define USE_32BIT_ATTACKS
  49 #define USE_FOLDED_BITSCAN
  50 #define BITCOUNT_SWAR_32
  51
  52 #endif
  53
  54
  55 // Select type of intrinsic bit count instruction to use
  56
  57 #if defined(_MSC_VER) && defined(_WIN64) // Microsoft compiler
  58
  59 #include <intrin.h>
  60
  61 inline bool cpu_has_popcnt() {
  62
  63   int CPUInfo[4] = {-1};
  64   __cpuid(CPUInfo, 0x00000001);
  65   return (CPUInfo[2] >> 23) & 1;
  66 }
  67
  68 #define POPCNT_INTRINSIC(x) __popcnt64(x)
  69 #define BITSCAN_INTRINSIC(idx, x) _BitScanForward64(idx, x)
  70
  71 #elif defined(__INTEL_COMPILER) && (defined(__x86_64) || defined(_M_X64)) // Intel compiler
  72
  73 #include <nmmintrin.h>
  74
  75 inline bool cpu_has_popcnt() {
  76
  77   int CPUInfo[4] = {-1};
  78   __cpuid(CPUInfo, 0x00000001);
  79   return (CPUInfo[2] >> 23) & 1;
  80 }
  81
  82 #define POPCNT_INTRINSIC(x) _mm_popcnt_u64(x)
  83 #define BITSCAN_INTRINSIC(idx, x) _BitScanForward64(idx, x)
  84
  85 #else // Safe fallback for unsupported compilers
  86
  87 inline bool cpu_has_popcnt() { return false; }
  88
  89 #define POPCNT_INTRINSIC(x) count_1s(x)
  90 #define BITSCAN_INTRINSIC(idx, x) count_1s(x) // dummy
  91
  92 #endif
  93
  94
  95 /// Software implementation of bit count functions
  96
  97 #if defined(BITCOUNT_LOOP)
  98
  99 inline int count_1s(Bitboard b) {
 100   int r;
 101   for(r = 0; b; r++, b &= b - 1);
 102   return r;
 103 }
 104
 105 inline int count_1s_max_15(Bitboard b) {
 106   return count_1s(b);
 107 }
 108
 109 #elif defined(BITCOUNT_SWAR_32)
 110
 111 inline int count_1s(Bitboard b) {
 112   unsigned w = unsigned(b >> 32), v = unsigned(b);
 113   v -= (v >> 1) & 0x55555555; // 0-2 in 2 bits
 114   w -= (w >> 1) & 0x55555555;
 115   v = ((v >> 2) & 0x33333333) + (v & 0x33333333); // 0-4 in 4 bits
 116   w = ((w >> 2) & 0x33333333) + (w & 0x33333333);
 117   v = ((v >> 4) + v) & 0x0F0F0F0F; // 0-8 in 8 bits
 118   v += (((w >> 4) + w) & 0x0F0F0F0F);  // 0-16 in 8 bits
 119   v *= 0x01010101; // mul is fast on amd procs
 120   return int(v >> 24);
 121 }
 122
 123 inline int count_1s_max_15(Bitboard b) {
 124   unsigned w = unsigned(b >> 32), v = unsigned(b);
 125   v -= (v >> 1) & 0x55555555; // 0-2 in 2 bits
 126   w -= (w >> 1) & 0x55555555;
 127   v = ((v >> 2) & 0x33333333) + (v & 0x33333333); // 0-4 in 4 bits
 128   w = ((w >> 2) & 0x33333333) + (w & 0x33333333);
 129   v += w; // 0-8 in 4 bits
 130   v *= 0x11111111;
 131   return int(v >> 28);
 132 }
 133
 134 #elif defined(BITCOUNT_SWAR_64)
 135
 136 inline int count_1s(Bitboard b) {
 137   b -= ((b>>1) & 0x5555555555555555ULL);
 138   b = ((b>>2) & 0x3333333333333333ULL) + (b & 0x3333333333333333ULL);
 139   b = ((b>>4) + b) & 0x0F0F0F0F0F0F0F0FULL;
 140   b *= 0x0101010101010101ULL;
 141   return int(b >> 56);
 142 }
 143
 144 inline int count_1s_max_15(Bitboard b) {
 145   b -= (b>>1) & 0x5555555555555555ULL;
 146   b = ((b>>2) & 0x3333333333333333ULL) + (b & 0x3333333333333333ULL);
 147   b *= 0x1111111111111111ULL;
 148   return int(b >> 60);
 149 }
 150
 151 #endif // BITCOUNT
 152
 153
 154 /// count_1s() counts the number of nonzero bits in a bitboard.
 155 /// If template parameter is true an intrinsic is called, otherwise
 156 /// we fallback on a software implementation.
 157
 158 template<bool UseIntrinsic>
 159 inline int count_1s(Bitboard b) {
 160
 161   return UseIntrinsic ? POPCNT_INTRINSIC(b) : count_1s(b);
 162 }
 163
 164 template<bool UseIntrinsic>
 165 inline int count_1s_max_15(Bitboard b) {
 166
 167   return UseIntrinsic ? POPCNT_INTRINSIC(b) : count_1s_max_15(b);
 168 }
 169
 170
 171 /// pop_1st_bit() finds and clears the least significant nonzero bit in a
 172 /// nonzero bitboard. If template parameter is true an intrinsic is called,
 173 /// otherwise we fallback on a software implementation.
 174
 175 template<bool UseIntrinsic>
 176 inline Square pop_1st_bit(Bitboard *b) {
 177
 178   return pop_1st_bit(b);
 179 }
 180
 181 template<>
 182 inline Square pop_1st_bit<true>(Bitboard *b) {
 183
 184   unsigned long idx;
 185   Bitboard bb = *b;
 186   BITSCAN_INTRINSIC(&idx, bb);
 187   *b &= (bb - 1);
 188   return Square(idx);
 189 }
 190
 191
 192 // Global variable initialized at startup that is set to true if
 193 // CPU on which application runs supports POPCNT intrinsic. Unless
 194 // DISABLE_POPCNT_SUPPORT is defined.
 195 #if defined(DISABLE_POPCNT_SUPPORT)
 196 const bool CpuHasPOPCNT = false;
 197 #else
 198 const bool CpuHasPOPCNT = cpu_has_popcnt();
 199 #endif
 200
 201
 202 // Global variable used to print info about the use of 64 optimized
 203 // functions to verify that a 64bit compile has been correctly built.
 204 #if defined(BITCOUNT_SWAR_64)
 205 const bool CpuHas64BitPath = true;
 206 #else
 207 const bool CpuHas64BitPath = false;
 208 #endif
 209
 210 #endif // !defined(BITCOUNT_H_INCLUDED)