拡張命令リファレンス

このページは現行実装が使う命令の役割を、Rust の std::arch::x86_64 intrinsic と対応付ける。

命令の可用性はビルド時の target_feature で決まり、ここに挙げた intrinsic を無条件で呼んではならない。

SSE2 の論理演算

_mm_and_si128、_mm_or_si128、_mm_xor_si128 は二つの 64 ビットワードをまとめて論理演算する。

_mm_andnot_si128(a, b) の結果は !a & b であるため、Bitboard::and_not(self, other) は引数を反転して self & !other を作る。

_mm_loadu_si128 と _mm_storeu_si128 は Bitboard の二ワードとレジスタを変換する。

_mm_shuffle_epi8 は byte_reverse の 16 バイトを逆順にするために使う。

SSSE3 がない場合は、二つのワードを交換して各ワードを swap_bytes する。

_mm_testz_si128 は二つの入力の AND がゼロかを判定し、intersects の高速経路に使う。

SSE4.1 がない場合の交差判定は、二ワードの AND がともにゼロかを検査する。

_blsr_u64(x) は最下位の 1 ビットを消す操作である。

Bitboard::pop_lsb はこの操作を利用できるビルドでは intrinsic を使い、その他では x & (x - 1) を使う。

この操作はビット位置を求める trailing_zeros と組み合わせ、集合を一要素ずつ消費する。

paired_increasing_attacks は _mm256_and_si256、比較、減算、加算、XOR を使い、二つの u128 レイを同時に抽出する。

途中結果は二つの 128 ビット半分から OR して一つの u128 に戻す。

AVX2 でないビルドでは、同じ二本のレイを increasing_ray_attacks で個別に計算して OR する。

したがって AVX2 は結果の形式を変えるものではなく、現行の二レイ実装を並列化する選択肢である。

#[target_feature] を付けた関数は、その命令セットが有効な条件でしか呼べない。

rsshogi は条件付きコンパイルでこの前提を満たし、非対応ビルドにスカラー経路を残す。

intrinsic の追加では、生成される命令の確認だけでなく、cargo test とスカラー参照実装との一致を確認する。

Bitboard::as_m128 は内部の二つの u64 を __m128i としてロードする。

from_m128 は計算結果を二つの u64 へ書き戻す。

これらの変換はビット列を再配置するものではなく、同じ 16 バイトを SIMD 命令のオペランドとして扱うための境界である。

そのため packed_bits と raw な二ワードレーンの差を、レジスタ変換で補正する必要はない。

Bitboard::decrement は二ワードを一つの 128 ビット整数として 1 減算する内部補助である。

下位ワードがゼロのときは、借位を上位ワードへ伝える必要がある。

SSE4.1 と SSSE3 がある経路、SSE2 だけの経路、スカラー経路は、この同じ借位規則を別の手順で実現する。

decrement_pair は二組の値を並行して 1 減算する補助であり、飛び利きの内部操作を支える。

これらの関数は一般的な算術 API ではなく、方向レイの抽出に必要な低水準操作として読める。

intrinsic を使う根拠は、Rust の通常のビット演算より「常に速い」ことではない。

二レーンまたは二レイを同時に処理し、スカラー経路と同じ境界条件を保てるときにだけ、変換コストを含めて比較する。

測定結果がない段階では、既存の cfg 境界を広げず、読みやすいスカラー実装を正確性の基準として残す。