]> git.xonotic.org Git - xonotic/gmqcc.git/blobdiff - hash.c
Update travis file
[xonotic/gmqcc.git] / hash.c
diff --git a/hash.c b/hash.c
index 276817e2134573c2425ddbc744901992e297f4e4..e11f28e91032caad2d9cb7ce92e871a3cebb4d2b 100644 (file)
--- a/hash.c
+++ b/hash.c
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright (C) 2012, 2013
+ * Copyright (C) 2012, 2013, 2014, 2015
  *     Dale Weiler
  *
  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of
  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  * SOFTWARE.
  */
-#include "gmqcc.h"
-#include <limits.h>
-
-/*
- * This is a version of the Murmur3 hashing function optimized for various
- * compilers/architectures. It uses the traditional Murmur2 mix stagin
- * but fixes the mix staging inner loops.
- *
- * Murmur 2 contains an inner loop such as:
- * while (l >= 4) {
- *      u32 k = *(u32*)d;
- *      k *= m;
- *      k ^= k >> r;
- *      k *= m;
- *
- *      h *= m;
- *      h ^= k;
- *      d += 4;
- *      l -= 4;
- * }
- *
- * The two u32s that form the key are the same value for x
- * this premix stage will perform the same results for both values. Unrolled
- * this produces just:
- *  x *= m;
- *  x ^= x >> r;
- *  x *= m;
- *
- *  h *= m;
- *  h ^= x;
- *  h *= m;
- *  h ^= x;
- *
- * This appears to be fine, except what happens when m == 1? well x
- * cancels out entierly, leaving just:
- *  x ^= x >> r;
- *  h ^= x;
- *  h ^= x;
- *
- * So all keys hash to the same value, but how often does m == 1?
- * well, it turns out testing x for all possible values yeilds only
- * 172,013,942 unique results instead of 2^32. So nearly ~4.6 bits
- * are cancelled out on average!
- *
- * This means we have a 14.5% higher chance of collision. This is where
- * Murmur3 comes in to save the day.
- */
-
-/*
- * Some rotation tricks:
- *  MSVC one shaves off six instructions, where GCC optimized one for
- *  x86 and amd64 shaves off four instructions. Native methods are often
- *  optimized rather well at -O3, but not at -O2.
- */
-#if defined(_MSC_VER)
-#   define HASH_ROTL32(X, Y) _rotl((X), (Y))
-#else
-static GMQCC_FORCEINLINE uint32_t hash_rotl32(volatile uint32_t x, int8_t r) {
-#if defined (__GNUC__) && (defined(__i386__) || defined(__amd64__))
-    __asm__ __volatile__ ("roll %1,%0" : "+r"(x) : "c"(r));
-    return x;
-#else /* ! (defined(__GNUC__) && (defined(__i386__) || defined(__amd64__))) */
-    return (x << r) | (x >> (32 - r));
-#endif
-}
-#   define HASH_ROTL32(X, Y) hash_rotl32((volatile uint32_t)(X), (Y))
-#endif /* !(_MSC_VER) */
-
-static GMQCC_FORCEINLINE uint32_t hash_mix32(uint32_t hash) {
-    hash ^= hash >> 16;
-    hash *= 0x85EBCA6B;
-    hash ^= hash >> 13;
-    hash *= 0xC2B2AE35;
-    hash ^= hash >> 16;
-    return hash;
-}
-
-/*
- * These constants were calculated with SMHasher to determine the best
- * case senario for Murmur3:
- *  http://code.google.com/p/smhasher/
- */
-#define HASH_MASK1 0xCC9E2D51
-#define HASH_MASK2 0x1B873593
-#define HASH_SEED  0x9747B28C
-
-#if PLATFORM_BYTE_ORDER == GMQCC_BYTE_ORDER_LITTLE
-#   define HASH_NATIVE_SAFEREAD(PTR) (*((uint32_t*)(PTR)))
-#elif PLATFORM_BYTE_ORDER == GMQCC_BYTE_ORDER_BIG
-#   if defined(__GNUC__) && (__GNUC__ > 4 || (__GNUC__ == 4 && __GNUC_MINOR >= 3))
-#       define HASH_NATIVE_SAFEREAD(PTR) (__builtin_bswap32(*((uint32_t*)(PTR))))
-#   endif
-#endif
-/* Process individual bytes at this point since the endianess isn't known. */
-#ifndef HASH_NATIVE_SAFEREAD
-#   define HASH_NATIVE_SAFEREAD(PTR) ((PTR)[0] | (PTR)[1] << 8 | (PTR)[2] << 16 | (PTR)[3] << 24)
-#endif
-
-#define HASH_NATIVE_BLOCK(H, K)                        \
-    do {                                               \
-        K *= HASH_MASK1;                               \
-        K  = HASH_ROTL32(K, 15);                       \
-        K *= HASH_MASK2;                               \
-        H ^= K;                                        \
-        H  = HASH_ROTL32(H, 13);                       \
-        H  = H * 5 + 0xE6546B64;                       \
-    } while (0)
-
-#define HASH_NATIVE_BYTES(COUNT, H, C, N, PTR, LENGTH) \
-    do {                                               \
-        int i = COUNT;                                 \
-        while (i--) {                                  \
-            C = C >> 8 | *PTR++ << 24;                 \
-            N++;                                       \
-            LENGTH--;                                  \
-            if (N == 4) {                              \
-                HASH_NATIVE_BLOCK(H, C);               \
-                N = 0;                                 \
-            }                                          \
-        }                                              \
-    } while (0)
-
-/*
- * Highly unrolled at per-carry bit granularity instead of per-block granularity. This will achieve the
- * highest possible instruction level parallelism.
- */
-static GMQCC_FORCEINLINE void hash_native_process(uint32_t *ph1, uint32_t *carry, const void *key, int length) {
-    uint32_t h1 = *ph1;
-    uint32_t c  = *carry;
-
-    const uint8_t *ptr = (uint8_t*)key;
-    const uint8_t *end;
-
-    /* carry count from low 2 bits of carry value */
-    int n = c & 3;
-
-    /*
-     * Unaligned word accesses are safe in LE. Thus we can obtain a little
-     * more speed.
-     */
-#   if PLATFORM_BYTE_ORDER == GMQCC_BYTE_ORDER_LITTLE
-    /* Consume carry bits */
-    int it = (4 - n) & 3;
-    if (it && it <= length)
-        HASH_NATIVE_BYTES(it, h1, c, n, ptr, length);
-
-    /* word size chunk consumption */
-    end = ptr + length/4*4;
-    for (; ptr < end; ptr += 4) {
-        uint32_t k1 = HASH_NATIVE_SAFEREAD(ptr);
-        HASH_NATIVE_BLOCK(h1, k1);
-    }
-#   else
-    /*
-     * Unsafe to assume unaligned word accesses. Thus we'll need to consume
-     * to alignment then process in aligned block chunks.
-     */
-    uint32_t k1;
-    int it = -(long)ptr & 3;
-    if (it && it <= length)
-        HASH_NATIVE_BYTES(it, h1, c, n, ptr, length);
-
-    /*
-     * Alignment has been reached, deal with aligned blocks, specializing for
-     * all possible carry counts.
-     */
-    end = ptr + length / 4 * 4;
-    switch (n) {
-        case 0:
-            for (; ptr < end; ptr += 4) {
-                k1 = HASH_NATIVE_SAFEREAD(ptr);
-                HASH_NATIVE_BLOCK(h1, k1);
-            }
-            break;
-
-        case 1:
-            for (; ptr < end; ptr += 4) {
-                k1  = c >> 24;
-                c   = HASH_NATIVE_SAFEREAD(ptr);
-                k1 |= c << 8;
-                HASH_NATIVE_BLOCK(h1, k1);
-            }
-            break;
-
-        case 2:
-            for (; ptr < end; ptr += 4) {
-                k1  = c >> 16;
-                c   = HASH_NATIVE_SAFEREAD(ptr);
-                k1 |= c << 16;
-                HASH_NATIVE_BLOCK(h1, k1);
-            }
-            break;
-
-        case 3:
-            for (; ptr < end; ptr += 4) {
-                k1  = c >> 8;
-                c   = HASH_NATIVE_SAFEREAD(ptr);
-                k1 |= c << 24;
-                HASH_NATIVE_BLOCK(h1, k1);
-            }
-            break;
+#include <stddef.h>
+size_t hash(const char *string) {
+    size_t hash = 0;
+    for(; *string; ++string) {
+        hash += *string;
+        hash += (hash << 10);
+        hash ^= (hash >> 6);
     }
-#endif /* misaligned reads */
-
-    /*
-     * Advanced over 32-bit chunks, this can possibly leave 1..3 bytes of
-     * additional trailing content to process.
-     */
-    length -= length/4*4;
-
-    HASH_NATIVE_BYTES(length, h1, c, n, ptr, length);
-
-    *ph1   = h1;
-    *carry = (c & ~0xFF) | n;
-}
-
-static GMQCC_FORCEINLINE uint32_t hash_native_result(uint32_t hash, uint32_t carry, size_t length) {
-    uint32_t k1;
-    int n = carry & 3;
-    if (GMQCC_LIKELY(n)) {
-        k1    = carry >> (4 - n) * 8;
-        k1   *= HASH_MASK1;
-        k1    = HASH_ROTL32(k1, 15);
-        k1   *= HASH_MASK2;
-        hash ^= k1;
-    }
-    hash ^= length;
-    hash  = hash_mix32(hash);
-
+    hash += hash << 3;
+    hash ^= hash >> 11;
+    hash += hash << 15;
     return hash;
 }
-
-static GMQCC_FORCEINLINE GMQCC_USED uint32_t hash_native(const void *GMQCC_RESTRICT key, size_t length) {
-    uint32_t hash  = HASH_SEED;
-    uint32_t carry = 0;
-
-    /* Seperate calls for inliner to deal with */
-    hash_native_process(&hash, &carry, key, length);
-    return hash_native_result(hash, carry, length);
-}
-
-/*
- * Inline assembly optimized SSE version for when SSE is present via CPUID
- * or the host compiler has __SSE__. This is about 16 cycles faster than
- * native at -O2 for GCC and 11 cycles for -O3.
- *
- *  Tested with -m32 on a Phenom II X4 with:
- *      gcc version 4.8.1 20130725 (prerelease) (GCC)
- */
-#if defined(__GNUC__) && defined(__i386__)
-static GMQCC_FORCEINLINE uint32_t hash_sse(const void *GMQCC_RESTRICT key, size_t length) {
-    uint32_t ret;
-    __asm__ __volatile__ (
-        "   mov %%eax, %%ebx\n"
-        "   mov %2, %%eax\n"
-        "   movd %%eax, %%xmm7\n"
-        "   shufps $0, %%xmm7, %%xmm7\n"
-        "   mov %3, %%eax\n"
-        "   movd %%eax, %%xmm6\n"
-        "   shufps $0, %%xmm6, %%xmm6\n"
-        "   lea (%%esi, %%ecx, 1), %%edi\n"
-        "   jmp 2f\n"
-        "1:\n"
-        "   movaps (%%esi), %%xmm0\n"
-        "   pmulld %%xmm7, %%xmm0\n"
-        "   movaps %%xmm0, %%xmm2\n"
-        "   pslld $15, %%xmm0\n"
-        "   psrld $17, %%xmm2\n"
-        "   orps %%xmm2, %%xmm0\n"
-        "   pmulld %%xmm6, %%xmm0\n"
-        "   movd %%xmm0, %%eax\n"
-        "   xor %%eax, %%ebx\n"
-        "   rol $13, %%ebx\n"
-        "   imul $5, %%ebx\n"
-        "   add $0xE6546B64, %%ebx\n"
-        "   shufps $0x39, %%xmm0, %%xmm0\n"
-        "   movd %%xmm0, %%eax\n"
-        "   xor %%eax, %%ebx\n"
-        "   rol $13, %%ebx\n"
-        "   imul $5, %%ebx\n"
-        "   add $0xE6546B64, %%ebx\n"
-        "   shufps $0x39, %%xmm0, %%xmm0\n"
-        "   movd %%xmm0, %%eax\n"
-        "   xor %%eax, %%ebx\n"
-        "   rol $13, %%ebx\n"
-        "   imul $5, %%ebx\n"
-        "   add $0xE6546B64, %%ebx\n"
-        "   shufps $0x39, %%xmm0, %%xmm0\n"
-        "   movd %%xmm0, %%eax\n"
-        "   xor %%eax, %%ebx\n"
-        "   rol $13, %%ebx\n"
-        "   imul $5, %%ebx\n"
-        "   add $0xE6546B64, %%ebx\n"
-        "   add $16, %%esi\n"
-        "2:\n"
-        "   cmp %%esi, %%edi\n"
-        "   jne 1b\n"
-        "   xor %%ecx, %%ebx\n"
-        "   mov %%ebx, %%eax\n"
-        "   shr $16, %%ebx\n"
-        "   xor %%ebx, %%eax\n"
-        "   imul $0x85EBCA6b, %%eax\n"
-        "   mov %%eax, %%ebx\n"
-        "   shr $13, %%ebx\n"
-        "   xor %%ebx, %%eax\n"
-        "   imul $0xC2B2AE35, %%eax\n"
-        "   mov %%eax, %%ebx\n"
-        "   shr $16, %%ebx\n"
-        "   xor %%ebx, %%eax\n"
-        :   "=a" (ret)
-
-        :   "a" (HASH_SEED),
-            "i" (HASH_MASK1),
-            "i" (HASH_MASK2),
-            "S" (key),
-            "c" (length)
-
-        :   "%ebx",
-            "%edi"
-    );
-    return ret;
-}
-#endif
-
-#if defined (__GNUC__) && defined(__i386__) && !defined(__SSE__)
-/*
- * Emulate MSVC _cpuid intrinsic for GCC/MinGW/Clang, this will be used
- * to determine if we should use the SSE route.
- */
-static GMQCC_FORCEINLINE void hash_cpuid(int *lanes, int entry) {
-    __asm__ __volatile__ (
-        "cpuid"
-        :   "=a"(lanes[0]),
-            "=b"(lanes[1]),
-            "=c"(lanes[2]),
-            "=d"(lanes[3])
-
-        :   "a" (entry)
-    );
-}
-
-#endif /* !(defined(__GNUC__) && defined(__i386__) */
-
-static uint32_t hash_entry(const void *GMQCC_RESTRICT key, size_t length) {
-/*
- * No host SSE instruction set assumed do runtime test instead. This
- * is for MinGW32 mostly which doesn't define SSE.
- */
-#if defined (__GNUC__) && defined(__i386__) && !defined(__SSE__)
-    static bool memoize = false;
-    static bool sse     = false;
-
-    if (GMQCC_UNLIKELY(!memoize)) {
-        /*
-         * Only calculate SSE one time, thus it's unlikely that this branch
-         * is taken more than once.
-         */
-        static int lanes[4];
-        hash_cpuid(lanes, 0);
-        /*
-         * It's very likely that lanes[0] will contain a value unless it
-         * isn't a modern x86.
-         */
-        if (GMQCC_LIKELY(*lanes >= 1))
-            sse = (lanes[3] & ((int)1 << 25)) != 0;
-        memoize = true;
-    }
-
-    return (GMQCC_LIKELY(sse))
-                ? hash_sse(key, length)
-                : hash_native(key, length);
-/*
- * Same as above but this time host compiler was defined with SSE support.
- * This handles MinGW32 builds for i686+
- */
-#elif defined (__GNUC__) && defined(__i386__) && defined(__SSE__)
-    return hash_sse(key, length);
-#else
-    /*
-     * Go the native route which itself is highly optimized as well for
-     * unaligned load/store when dealing with LE.
-     */
-    return hash_native(key, length);
-#endif
-}
-
-#define HASH_LEN_ALIGN      (sizeof(size_t))
-#define HASH_LEN_ONES       ((size_t)-1/UCHAR_MAX)
-#define HASH_LEN_HIGHS      (HASH_LEN_ONES * (UCHAR_MAX / 2 + 1))
-#define HASH_LEN_HASZERO(X) (((X)-HASH_LEN_ONES) & ~(X) & HASH_LEN_HIGHS)
-
-size_t hash(const char *key) {
-    const char   *s = key;
-    const char   *a = s;
-    const size_t *w;
-
-    /* Align for fast staging */
-    for (; (uintptr_t)s % HASH_LEN_ALIGN; s++) {
-        /* Quick stage if terminated before alignment */
-        if (!*s)
-            return hash_entry(key, s-a);
-    }
-
-    /*
-     * Efficent staging of words for string length calculation, this is
-     * faster than ifunc resolver of strlen call.
-     *
-     * On a x64 this becomes literally two masks, and a quick skip through
-     * bytes along the string with the following masks:
-     *      movabs $0xFEFEFEFEFEFEFEFE,%r8
-     *      movabs $0x8080808080808080,%rsi
-     */
-    for (w = (const void *)s; !HASH_LEN_HASZERO(*w); w++);
-    for (s = (const void *)w; *s; s++);
-
-    return hash_entry(key, s-a);
-}
-
-#undef HASH_LEN_HASZERO
-#undef HASH_LEN_HIGHS
-#undef HASH_LEN_ONES
-#undef HASH_LEN_ALIGN
-#undef HASH_SEED
-#undef HASH_MASK2
-#undef HASH_MASK1
-#undef HASH_ROTL32
-#undef HASH_NATIVE_BLOCK
-#undef HASH_NATIVE_BYTES
-#undef HASH_NATIVE_SAFEREAD