vm/bitwise_hacks.hpp

   1 namespace factor
   2 {
   3
   4 /* These algorithms were snarfed from various places. I did not come up with them myself */
   5
   6 inline cell popcount(cell x)
   7 {
   8 #ifdef FACTOR_64
   9         u64 k1 = 0x5555555555555555ll;
  10         u64 k2 = 0x3333333333333333ll;
  11         u64 k4 = 0x0f0f0f0f0f0f0f0fll;
  12         u64 kf = 0x0101010101010101ll;
  13         cell ks = 56;
  14 #else
  15         u32 k1 = 0x55555555;
  16         u32 k2 = 0x33333333;
  17         u32 k4 = 0xf0f0f0f;
  18         u32 kf = 0x1010101;
  19         cell ks = 24;
  20 #endif
  21
  22         x =  x       - ((x >> 1)  & k1); // put count of each 2 bits into those 2 bits
  23         x = (x & k2) + ((x >> 2)  & k2); // put count of each 4 bits into those 4 bits
  24         x = (x       +  (x >> 4)) & k4 ; // put count of each 8 bits into those 8 bits
  25         x = (x * kf) >> ks; // returns 8 most significant bits of x + (x<<8) + (x<<16) + (x<<24) + ...
  26
  27         return (cell)x;
  28 }
  29
  30 inline cell log2(cell x)
  31 {
  32 #if defined(FACTOR_X86)
  33         cell n;
  34         asm ("bsr %1, %0;":"=r"(n):"r"(x));
  35 #elif defined(FACTOR_AMD64)
  36         cell n;
  37         asm ("bsr %1, %0;":"=r"(n):"r"(x));
  38 #else
  39         cell n = 0;
  40 #ifdef FACTOR_64
  41         if (x >= (u64)1 << 32) { x >>= 32; n += 32; }
  42 #endif
  43         if (x >= (u32)1 << 16) { x >>= 16; n += 16; }
  44         if (x >= (u32)1 <<  8) { x >>=  8; n +=  8; }
  45         if (x >= (u32)1 <<  4) { x >>=  4; n +=  4; }
  46         if (x >= (u32)1 <<  2) { x >>=  2; n +=  2; }
  47         if (x >= (u32)1 <<  1) {           n +=  1; }
  48 #endif
  49         return n;
  50 }
  51
  52 inline cell rightmost_clear_bit(cell x)
  53 {
  54         return log2(~x & (x + 1));
  55 }
  56
  57 inline cell rightmost_set_bit(cell x)
  58 {
  59         return log2(x & -x);
  60 }
  61
  62 }