git.sesse.net Git - stockfish/blob - src/misc.cpp

   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) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
   5   Copyright (C) 2015-2019 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
   6
   7   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   8   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
  10   (at your option) any later version.
  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 #ifdef _WIN32
  22 #if _WIN32_WINNT < 0x0601
  23 #undef  _WIN32_WINNT
  24 #define _WIN32_WINNT 0x0601 // Force to include needed API prototypes
  25 #endif
  26
  27 #ifndef NOMINMAX
  28 #define NOMINMAX
  29 #endif
  30
  31 #include <windows.h>
  32 // The needed Windows API for processor groups could be missed from old Windows
  33 // versions, so instead of calling them directly (forcing the linker to resolve
  34 // the calls at compile time), try to load them at runtime. To do this we need
  35 // first to define the corresponding function pointers.
  36 extern "C" {
  37 typedef bool(*fun1_t)(LOGICAL_PROCESSOR_RELATIONSHIP,
  38                       PSYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION_EX, PDWORD);
  39 typedef bool(*fun2_t)(USHORT, PGROUP_AFFINITY);
  40 typedef bool(*fun3_t)(HANDLE, CONST GROUP_AFFINITY*, PGROUP_AFFINITY);
  41 }
  42 #endif
  43
  44 #include <fstream>
  45 #include <iomanip>
  46 #include <iostream>
  47 #include <sstream>
  48 #include <vector>
  49
  50 #include "misc.h"
  51 #include "thread.h"
  52
  53 using namespace std;
  54
  55 namespace {
  56
  57 /// Version number. If Version is left empty, then compile date in the format
  58 /// DD-MM-YY and show in engine_info.
  59 const string Version = "";
  60
  61 /// Our fancy logging facility. The trick here is to replace cin.rdbuf() and
  62 /// cout.rdbuf() with two Tie objects that tie cin and cout to a file stream. We
  63 /// can toggle the logging of std::cout and std:cin at runtime whilst preserving
  64 /// usual I/O functionality, all without changing a single line of code!
  65 /// Idea from http://groups.google.com/group/comp.lang.c++/msg/1d941c0f26ea0d81
  66
  67 struct Tie: public streambuf { // MSVC requires split streambuf for cin and cout
  68
  69   Tie(streambuf* b, streambuf* l) : buf(b), logBuf(l) {}
  70
  71   int sync() override { return logBuf->pubsync(), buf->pubsync(); }
  72   int overflow(int c) override { return log(buf->sputc((char)c), "<< "); }
  73   int underflow() override { return buf->sgetc(); }
  74   int uflow() override { return log(buf->sbumpc(), ">> "); }
  75
  76   streambuf *buf, *logBuf;
  77
  78   int log(int c, const char* prefix) {
  79
  80     static int last = '\n'; // Single log file
  81
  82     if (last == '\n')
  83         logBuf->sputn(prefix, 3);
  84
  85     return last = logBuf->sputc((char)c);
  86   }
  87 };
  88
  89 class Logger {
  90
  91   Logger() : in(cin.rdbuf(), file.rdbuf()), out(cout.rdbuf(), file.rdbuf()) {}
  92  ~Logger() { start(""); }
  93
  94   ofstream file;
  95   Tie in, out;
  96
  97 public:
  98   static void start(const std::string& fname) {
  99
 100     static Logger l;
 101
 102     if (!fname.empty() && !l.file.is_open())
 103     {
 104         l.file.open(fname, ifstream::out);
 105         cin.rdbuf(&l.in);
 106         cout.rdbuf(&l.out);
 107     }
 108     else if (fname.empty() && l.file.is_open())
 109     {
 110         cout.rdbuf(l.out.buf);
 111         cin.rdbuf(l.in.buf);
 112         l.file.close();
 113     }
 114   }
 115 };
 116
 117 } // namespace
 118
 119 /// engine_info() returns the full name of the current Stockfish version. This
 120 /// will be either "Stockfish <Tag> DD-MM-YY" (where DD-MM-YY is the date when
 121 /// the program was compiled) or "Stockfish <Version>", depending on whether
 122 /// Version is empty.
 123
 124 const string engine_info(bool to_uci) {
 125
 126   const string months("Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec");
 127   string month, day, year;
 128   stringstream ss, date(__DATE__); // From compiler, format is "Sep 21 2008"
 129
 130   ss << "Stockfish " << Version << setfill('0');
 131
 132   if (Version.empty())
 133   {
 134       date >> month >> day >> year;
 135       ss << setw(2) << day << setw(2) << (1 + months.find(month) / 4) << year.substr(2);
 136   }
 137
 138   ss << (Is64Bit ? " 64" : "")
 139      << (HasPext ? " BMI2" : (HasPopCnt ? " POPCNT" : ""))
 140      << (to_uci  ? "\nid author ": " by ")
 141      << "T. Romstad, M. Costalba, J. Kiiski, G. Linscott";
 142
 143   return ss.str();
 144 }
 145
 146
 147 /// compiler_info() returns a string trying to describe the compiler we use
 148
 149 const std::string compiler_info() {
 150
 151   #define STRINGIFY2(x) #x
 152   #define STRINGIFY(x) STRINGIFY2(x)
 153   #define VER_STRING(major, minor, patch) STRINGIFY(major) "." STRINGIFY(minor) "." STRINGIFY(patch)
 154
 155 /// Predefined macros hell:
 156 ///
 157 /// __GNUC__           Compiler is gcc, Clang or Intel on Linux
 158 /// __INTEL_COMPILER   Compiler is Intel
 159 /// _MSC_VER           Compiler is MSVC or Intel on Windows
 160 /// _WIN32             Building on Windows (any)
 161 /// _WIN64             Building on Windows 64 bit
 162
 163   std::string compiler = "\nCompiled by ";
 164
 165   #ifdef __clang__
 166      compiler += "clang++ ";
 167      compiler += VER_STRING(__clang_major__, __clang_minor__, __clang_patchlevel__);
 168   #elif __INTEL_COMPILER
 169      compiler += "Intel compiler ";
 170      compiler += "(version ";
 171      compiler += STRINGIFY(__INTEL_COMPILER) " update " STRINGIFY(__INTEL_COMPILER_UPDATE);
 172      compiler += ")";
 173   #elif _MSC_VER
 174      compiler += "MSVC ";
 175      compiler += "(version ";
 176      compiler += STRINGIFY(_MSC_FULL_VER) "." STRINGIFY(_MSC_BUILD);
 177      compiler += ")";
 178   #elif __GNUC__
 179      compiler += "g++ (GNUC) ";
 180      compiler += VER_STRING(__GNUC__, __GNUC_MINOR__, __GNUC_PATCHLEVEL__);
 181   #else
 182      compiler += "Unknown compiler ";
 183      compiler += "(unknown version)";
 184   #endif
 185
 186   #if defined(__APPLE__)
 187      compiler += " on Apple";
 188   #elif defined(__CYGWIN__)
 189      compiler += " on Cygwin";
 190   #elif defined(__MINGW64__)
 191      compiler += " on MinGW64";
 192   #elif defined(__MINGW32__)
 193      compiler += " on MinGW32";
 194   #elif defined(__ANDROID__)
 195      compiler += " on Android";
 196   #elif defined(__linux__)
 197      compiler += " on Linux";
 198   #elif defined(_WIN64)
 199      compiler += " on Microsoft Windows 64-bit";
 200   #elif defined(_WIN32)
 201      compiler += " on Microsoft Windows 32-bit";
 202   #else
 203      compiler += " on unknown system";
 204   #endif
 205
 206   compiler += "\n __VERSION__ macro expands to: ";
 207   #ifdef __VERSION__
 208      compiler += __VERSION__;
 209   #else
 210      compiler += "(undefined macro)";
 211   #endif
 212   compiler += "\n";
 213
 214   return compiler;
 215 }
 216
 217
 218 /// Debug functions used mainly to collect run-time statistics
 219 static std::atomic<int64_t> hits[2], means[2];
 220
 221 void dbg_hit_on(bool b) { ++hits[0]; if (b) ++hits[1]; }
 222 void dbg_hit_on(bool c, bool b) { if (c) dbg_hit_on(b); }
 223 void dbg_mean_of(int v) { ++means[0]; means[1] += v; }
 224
 225 void dbg_print() {
 226
 227   if (hits[0])
 228       cerr << "Total " << hits[0] << " Hits " << hits[1]
 229            << " hit rate (%) " << 100 * hits[1] / hits[0] << endl;
 230
 231   if (means[0])
 232       cerr << "Total " << means[0] << " Mean "
 233            << (double)means[1] / means[0] << endl;
 234 }
 235
 236
 237 /// Used to serialize access to std::cout to avoid multiple threads writing at
 238 /// the same time.
 239
 240 std::ostream& operator<<(std::ostream& os, SyncCout sc) {
 241
 242   static Mutex m;
 243
 244   if (sc == IO_LOCK)
 245       m.lock();
 246
 247   if (sc == IO_UNLOCK)
 248       m.unlock();
 249
 250   return os;
 251 }
 252
 253
 254 /// Trampoline helper to avoid moving Logger to misc.h
 255 void start_logger(const std::string& fname) { Logger::start(fname); }
 256
 257
 258 /// prefetch() preloads the given address in L1/L2 cache. This is a non-blocking
 259 /// function that doesn't stall the CPU waiting for data to be loaded from memory,
 260 /// which can be quite slow.
 261 #ifdef NO_PREFETCH
 262
 263 void prefetch(void*) {}
 264
 265 #else
 266
 267 void prefetch(void* addr) {
 268
 269 #  if defined(__INTEL_COMPILER)
 270    // This hack prevents prefetches from being optimized away by
 271    // Intel compiler. Both MSVC and gcc seem not be affected by this.
 272    __asm__ ("");
 273 #  endif
 274
 275 #  if defined(__INTEL_COMPILER) || defined(_MSC_VER)
 276   _mm_prefetch((char*)addr, _MM_HINT_T0);
 277 #  else
 278   __builtin_prefetch(addr);
 279 #  endif
 280 }
 281
 282 #endif
 283
 284 namespace WinProcGroup {
 285
 286 #ifndef _WIN32
 287
 288 void bindThisThread(size_t) {}
 289
 290 #else
 291
 292 /// best_group() retrieves logical processor information using Windows specific
 293 /// API and returns the best group id for the thread with index idx. Original
 294 /// code from Texel by Peter Österlund.
 295
 296 int best_group(size_t idx) {
 297
 298   int threads = 0;
 299   int nodes = 0;
 300   int cores = 0;
 301   DWORD returnLength = 0;
 302   DWORD byteOffset = 0;
 303
 304   // Early exit if the needed API is not available at runtime
 305   HMODULE k32 = GetModuleHandle("Kernel32.dll");
 306   auto fun1 = (fun1_t)(void(*)())GetProcAddress(k32, "GetLogicalProcessorInformationEx");
 307   if (!fun1)
 308       return -1;
 309
 310   // First call to get returnLength. We expect it to fail due to null buffer
 311   if (fun1(RelationAll, nullptr, &returnLength))
 312       return -1;
 313
 314   // Once we know returnLength, allocate the buffer
 315   SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION_EX *buffer, *ptr;
 316   ptr = buffer = (SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION_EX*)malloc(returnLength);
 317
 318   // Second call, now we expect to succeed
 319   if (!fun1(RelationAll, buffer, &returnLength))
 320   {
 321       free(buffer);
 322       return -1;
 323   }
 324
 325   while (byteOffset < returnLength)
 326   {
 327       if (ptr->Relationship == RelationNumaNode)
 328           nodes++;
 329
 330       else if (ptr->Relationship == RelationProcessorCore)
 331       {
 332           cores++;
 333           threads += (ptr->Processor.Flags == LTP_PC_SMT) ? 2 : 1;
 334       }
 335
 336       assert(ptr->Size);
 337       byteOffset += ptr->Size;
 338       ptr = (SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION_EX*)(((char*)ptr) + ptr->Size);
 339   }
 340
 341   free(buffer);
 342
 343   std::vector<int> groups;
 344
 345   // Run as many threads as possible on the same node until core limit is
 346   // reached, then move on filling the next node.
 347   for (int n = 0; n < nodes; n++)
 348       for (int i = 0; i < cores / nodes; i++)
 349           groups.push_back(n);
 350
 351   // In case a core has more than one logical processor (we assume 2) and we
 352   // have still threads to allocate, then spread them evenly across available
 353   // nodes.
 354   for (int t = 0; t < threads - cores; t++)
 355       groups.push_back(t % nodes);
 356
 357   // If we still have more threads than the total number of logical processors
 358   // then return -1 and let the OS to decide what to do.
 359   return idx < groups.size() ? groups[idx] : -1;
 360 }
 361
 362
 363 /// bindThisThread() set the group affinity of the current thread
 364
 365 void bindThisThread(size_t idx) {
 366
 367   // Use only local variables to be thread-safe
 368   int group = best_group(idx);
 369
 370   if (group == -1)
 371       return;
 372
 373   // Early exit if the needed API are not available at runtime
 374   HMODULE k32 = GetModuleHandle("Kernel32.dll");
 375   auto fun2 = (fun2_t)(void(*)())GetProcAddress(k32, "GetNumaNodeProcessorMaskEx");
 376   auto fun3 = (fun3_t)(void(*)())GetProcAddress(k32, "SetThreadGroupAffinity");
 377
 378   if (!fun2 || !fun3)
 379       return;
 380
 381   GROUP_AFFINITY affinity;
 382   if (fun2(group, &affinity))
 383       fun3(GetCurrentThread(), &affinity, nullptr);
 384 }
 385
 386 #endif
 387
 388 } // namespace WinProcGroup