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