Move __cpuid() definition for gcc in types.h
[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 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)