folly/experimental/Instructions.h

   1 /*
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  15  */
  16
  17 #pragma once
  18
  19 #include <glog/logging.h>
  20 #include <immintrin.h>
  21 #ifdef __clang__
  22 // Clang defines the intrinsics in weird places.
  23 #include <popcntintrin.h>
  24 #endif
  25
  26 #include <folly/CpuId.h>
  27 #include <folly/portability/Builtins.h>
  28
  29 namespace folly { namespace compression { namespace instructions {
  30
  31 // NOTE: It's recommended to compile EF coding with -msse4.2, starting
  32 // with Nehalem, Intel CPUs support POPCNT instruction and gcc will emit
  33 // it for __builtin_popcountll intrinsic.
  34 // But we provide an alternative way for the client code: it can switch to
  35 // the appropriate version of EliasFanoReader<> in realtime (client should
  36 // implement this switching logic itself) by specifying instruction set to
  37 // use explicitly.
  38
  39 struct Default {
  40   static bool supported(const folly::CpuId& /* cpuId */ = {}) { return true; }
  41   static inline uint64_t popcount(uint64_t value) {
  42     return __builtin_popcountll(value);
  43   }
  44   static inline int ctz(uint64_t value) {
  45     DCHECK_GT(value, 0);
  46     return __builtin_ctzll(value);
  47   }
  48   static inline int clz(uint64_t value) {
  49     DCHECK_GT(value, 0);
  50     return __builtin_clzll(value);
  51   }
  52   static inline uint64_t blsr(uint64_t value) {
  53     return value & (value - 1);
  54   }
  55 };
  56
  57 struct Nehalem : public Default {
  58   static bool supported(const folly::CpuId& cpuId = {}) {
  59     return cpuId.popcnt();
  60   }
  61
  62   FOLLY_TARGET_ATTRIBUTE("popcnt")
  63   static inline uint64_t popcount(uint64_t value) {
  64     // POPCNT is supported starting with Intel Nehalem, AMD K10.
  65 #if defined(__GNUC__) && !defined(__clang__) && !__GNUC_PREREQ(4, 9)
  66     // GCC 4.8 doesn't support the intrinsics.
  67     uint64_t result;
  68     asm ("popcntq %1, %0" : "=r" (result) : "r" (value));
  69     return result;
  70 #else
  71     return _mm_popcnt_u64(value);
  72 #endif
  73   }
  74 };
  75
  76 struct Haswell : public Nehalem {
  77   static bool supported(const folly::CpuId& cpuId = {}) {
  78     return Nehalem::supported(cpuId) && cpuId.bmi1();
  79   }
  80
  81   FOLLY_TARGET_ATTRIBUTE("bmi")
  82   static inline uint64_t blsr(uint64_t value) {
  83     // BMI1 is supported starting with Intel Haswell, AMD Piledriver.
  84     // BLSR combines two instuctions into one and reduces register pressure.
  85 #if defined(__GNUC__) && !defined(__clang__) && !__GNUC_PREREQ(4, 9)
  86     // GCC 4.8 doesn't support the intrinsics.
  87     uint64_t result;
  88     asm ("blsrq %1, %0" : "=r" (result) : "r" (value));
  89     return result;
  90 #else
  91     return _blsr_u64(value);
  92 #endif
  93   }
  94 };
  95
  96 }}}  // namespaces