git.sesse.net Git - x264/blob - common/cpu.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * cpu.c: h264 encoder library
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2003-2008 x264 project
   5  *
   6  * Authors: Loren Merritt <lorenm@u.washington.edu>
   7  *          Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  11  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  12  * (at your option) any later version.
  13  *
  14  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17  * GNU General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  20  * along with this program; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02111, USA.
  22  *****************************************************************************/
  23
  24 #if defined(HAVE_PTHREAD) && defined(SYS_LINUX)
  25 #define _GNU_SOURCE
  26 #include <sched.h>
  27 #endif
  28 #ifdef SYS_BEOS
  29 #include <kernel/OS.h>
  30 #endif
  31 #if defined(SYS_MACOSX) || defined(SYS_FREEBSD)
  32 #include <sys/types.h>
  33 #include <sys/sysctl.h>
  34 #endif
  35
  36 #include "common.h"
  37 #include "cpu.h"
  38
  39 const x264_cpu_name_t x264_cpu_names[] = {
  40     {"Altivec", X264_CPU_ALTIVEC},
  41 //  {"MMX",     X264_CPU_MMX}, // we don't support asm on mmx1 cpus anymore
  42     {"MMX2",    X264_CPU_MMX|X264_CPU_MMXEXT},
  43     {"MMXEXT",  X264_CPU_MMX|X264_CPU_MMXEXT},
  44 //  {"SSE",     X264_CPU_MMX|X264_CPU_MMXEXT|X264_CPU_SSE}, // there are no sse1 functions in x264
  45     {"SSE2Slow",X264_CPU_MMX|X264_CPU_MMXEXT|X264_CPU_SSE|X264_CPU_SSE2|X264_CPU_SSE2_IS_SLOW},
  46     {"SSE2",    X264_CPU_MMX|X264_CPU_MMXEXT|X264_CPU_SSE|X264_CPU_SSE2},
  47     {"SSE2Fast",X264_CPU_MMX|X264_CPU_MMXEXT|X264_CPU_SSE|X264_CPU_SSE2|X264_CPU_SSE2_IS_FAST},
  48     {"SSE3",    X264_CPU_MMX|X264_CPU_MMXEXT|X264_CPU_SSE|X264_CPU_SSE2|X264_CPU_SSE3},
  49     {"SSSE3",   X264_CPU_MMX|X264_CPU_MMXEXT|X264_CPU_SSE|X264_CPU_SSE2|X264_CPU_SSE3|X264_CPU_SSSE3},
  50     {"PHADD",   X264_CPU_MMX|X264_CPU_MMXEXT|X264_CPU_SSE|X264_CPU_SSE2|X264_CPU_SSE3|X264_CPU_SSSE3|X264_CPU_PHADD_IS_FAST},
  51     {"SSE4",    X264_CPU_MMX|X264_CPU_MMXEXT|X264_CPU_SSE|X264_CPU_SSE2|X264_CPU_SSE3|X264_CPU_SSSE3|X264_CPU_SSE4},
  52     {"Cache32", X264_CPU_CACHELINE_32},
  53     {"Cache64", X264_CPU_CACHELINE_64},
  54     {"Slow_mod4_stack", X264_CPU_STACK_MOD4},
  55     {"", 0},
  56 };
  57
  58 #ifdef HAVE_MMX
  59 extern int  x264_cpu_cpuid_test( void );
  60 extern uint32_t  x264_cpu_cpuid( uint32_t op, uint32_t *eax, uint32_t *ebx, uint32_t *ecx, uint32_t *edx );
  61
  62 uint32_t x264_cpu_detect( void )
  63 {
  64     uint32_t cpu = 0;
  65     uint32_t eax, ebx, ecx, edx;
  66     uint32_t vendor[4] = {0};
  67     int max_extended_cap;
  68     int cache;
  69
  70 #ifndef ARCH_X86_64
  71     if( !x264_cpu_cpuid_test() )
  72         return 0;
  73 #endif
  74
  75     x264_cpu_cpuid( 0, &eax, vendor+0, vendor+2, vendor+1 );
  76     if( eax == 0 )
  77         return 0;
  78
  79     x264_cpu_cpuid( 1, &eax, &ebx, &ecx, &edx );
  80     if( edx&0x00800000 )
  81         cpu |= X264_CPU_MMX;
  82     else
  83         return 0;
  84     if( edx&0x02000000 )
  85         cpu |= X264_CPU_MMXEXT|X264_CPU_SSE;
  86     if( edx&0x04000000 )
  87         cpu |= X264_CPU_SSE2;
  88     if( ecx&0x00000001 )
  89         cpu |= X264_CPU_SSE3;
  90     if( ecx&0x00000200 )
  91         cpu |= X264_CPU_SSSE3;
  92     if( ecx&0x00080000 )
  93         cpu |= X264_CPU_SSE4;
  94
  95     if( cpu & X264_CPU_SSSE3 )
  96         cpu |= X264_CPU_SSE2_IS_FAST;
  97     if( cpu & X264_CPU_SSE4 )
  98         cpu |= X264_CPU_PHADD_IS_FAST;
  99
 100     x264_cpu_cpuid( 0x80000000, &eax, &ebx, &ecx, &edx );
 101     max_extended_cap = eax;
 102
 103     if( !strcmp((char*)vendor, "AuthenticAMD") && max_extended_cap >= 0x80000001 )
 104     {
 105         x264_cpu_cpuid( 0x80000001, &eax, &ebx, &ecx, &edx );
 106         if( edx&0x00400000 )
 107             cpu |= X264_CPU_MMXEXT;
 108         if( cpu & X264_CPU_SSE2 )
 109         {
 110             if( ecx&0x00000040 ) /* SSE4a */
 111                 cpu |= X264_CPU_SSE2_IS_FAST;
 112             else
 113                 cpu |= X264_CPU_SSE2_IS_SLOW;
 114         }
 115     }
 116
 117     if( !strcmp((char*)vendor, "GenuineIntel") )
 118     {
 119         int family, model, stepping;
 120         x264_cpu_cpuid( 1, &eax, &ebx, &ecx, &edx );
 121         family = ((eax>>8)&0xf) + ((eax>>20)&0xff);
 122         model  = ((eax>>4)&0xf) + ((eax>>12)&0xf0);
 123         stepping = eax&0xf;
 124         /* 6/9 (pentium-m "banias"), 6/13 (pentium-m "dothan"), and 6/14 (core1 "yonah")
 125          * theoretically support sse2, but it's significantly slower than mmx for
 126          * almost all of x264's functions, so let's just pretend they don't. */
 127         if( family==6 && (model==9 || model==13 || model==14) )
 128         {
 129             cpu &= ~(X264_CPU_SSE2|X264_CPU_SSE3);
 130             assert(!(cpu&(X264_CPU_SSSE3|X264_CPU_SSE4)));
 131         }
 132     }
 133
 134     if( !strcmp((char*)vendor, "GenuineIntel") || !strcmp((char*)vendor, "CyrixInstead") )
 135     {
 136         /* cacheline size is specified in 3 places, any of which may be missing */
 137         x264_cpu_cpuid( 1, &eax, &ebx, &ecx, &edx );
 138         cache = (ebx&0xff00)>>5; // cflush size
 139         if( !cache && max_extended_cap >= 0x80000006 )
 140         {
 141             x264_cpu_cpuid( 0x80000006, &eax, &ebx, &ecx, &edx );
 142             cache = ecx&0xff; // cacheline size
 143         }
 144         if( !cache )
 145         {
 146             // Cache and TLB Information
 147             static const char cache32_ids[] = { 0x0a, 0x0c, 0x41, 0x42, 0x43, 0x44, 0x45, 0x82, 0x83, 0x84, 0x85, 0 };
 148             static const char cache64_ids[] = { 0x22, 0x23, 0x25, 0x29, 0x2c, 0x46, 0x47, 0x49, 0x60, 0x66, 0x67, 0x68, 0x78, 0x79, 0x7a, 0x7b, 0x7c, 0x7c, 0x7f, 0x86, 0x87, 0 };
 149             uint32_t buf[4];
 150             int max, i=0, j;
 151             do {
 152                 x264_cpu_cpuid( 2, buf+0, buf+1, buf+2, buf+3 );
 153                 max = buf[0]&0xff;
 154                 buf[0] &= ~0xff;
 155                 for(j=0; j<4; j++)
 156                     if( !(buf[j]>>31) )
 157                         while( buf[j] )
 158                         {
 159                             if( strchr( cache32_ids, buf[j]&0xff ) )
 160                                 cache = 32;
 161                             if( strchr( cache64_ids, buf[j]&0xff ) )
 162                                 cache = 64;
 163                             buf[j] >>= 8;
 164                         }
 165             } while( ++i < max );
 166         }
 167
 168         if( cache == 32 )
 169             cpu |= X264_CPU_CACHELINE_32;
 170         else if( cache == 64 )
 171             cpu |= X264_CPU_CACHELINE_64;
 172         else
 173             fprintf( stderr, "x264 [warning]: unable to determine cacheline size\n" );
 174     }
 175
 176 #ifdef BROKEN_STACK_ALIGNMENT
 177     cpu |= X264_CPU_STACK_MOD4;
 178 #endif
 179
 180     return cpu;
 181 }
 182
 183 #elif defined( ARCH_PPC )
 184
 185 #ifdef SYS_MACOSX
 186 #include <sys/sysctl.h>
 187 uint32_t x264_cpu_detect( void )
 188 {
 189     /* Thank you VLC */
 190     uint32_t cpu = 0;
 191     int      selectors[2] = { CTL_HW, HW_VECTORUNIT };
 192     int      has_altivec = 0;
 193     size_t   length = sizeof( has_altivec );
 194     int      error = sysctl( selectors, 2, &has_altivec, &length, NULL, 0 );
 195
 196     if( error == 0 && has_altivec != 0 )
 197     {
 198         cpu |= X264_CPU_ALTIVEC;
 199     }
 200
 201     return cpu;
 202 }
 203
 204 #elif defined( SYS_LINUX )
 205 #include <signal.h>
 206 #include <setjmp.h>
 207 static sigjmp_buf jmpbuf;
 208 static volatile sig_atomic_t canjump = 0;
 209
 210 static void sigill_handler( int sig )
 211 {
 212     if( !canjump )
 213     {
 214         signal( sig, SIG_DFL );
 215         raise( sig );
 216     }
 217
 218     canjump = 0;
 219     siglongjmp( jmpbuf, 1 );
 220 }
 221
 222 uint32_t x264_cpu_detect( void )
 223 {
 224     static void (* oldsig)( int );
 225
 226     oldsig = signal( SIGILL, sigill_handler );
 227     if( sigsetjmp( jmpbuf, 1 ) )
 228     {
 229         signal( SIGILL, oldsig );
 230         return 0;
 231     }
 232
 233     canjump = 1;
 234     asm volatile( "mtspr 256, %0\n\t"
 235                   "vand 0, 0, 0\n\t"
 236                   :
 237                   : "r"(-1) );
 238     canjump = 0;
 239
 240     signal( SIGILL, oldsig );
 241
 242     return X264_CPU_ALTIVEC;
 243 }
 244 #endif
 245
 246 #else
 247
 248 uint32_t x264_cpu_detect( void )
 249 {
 250     return 0;
 251 }
 252
 253 #endif
 254
 255 #ifndef HAVE_MMX
 256 void x264_emms( void )
 257 {
 258 }
 259 #endif
 260
 261
 262 int x264_cpu_num_processors( void )
 263 {
 264 #if !defined(HAVE_PTHREAD)
 265     return 1;
 266
 267 #elif defined(_WIN32)
 268     return pthread_num_processors_np();
 269
 270 #elif defined(SYS_LINUX)
 271     unsigned int bit;
 272     int np;
 273     cpu_set_t p_aff;
 274     memset( &p_aff, 0, sizeof(p_aff) );
 275     sched_getaffinity( 0, sizeof(p_aff), &p_aff );
 276     for( np = 0, bit = 0; bit < sizeof(p_aff); bit++ )
 277         np += (((uint8_t *)&p_aff)[bit / 8] >> (bit % 8)) & 1;
 278     return np;
 279
 280 #elif defined(SYS_BEOS)
 281     system_info info;
 282     get_system_info( &info );
 283     return info.cpu_count;
 284
 285 #elif defined(SYS_MACOSX) || defined(SYS_FREEBSD)
 286     int numberOfCPUs;
 287     size_t length = sizeof( numberOfCPUs );
 288     if( sysctlbyname("hw.ncpu", &numberOfCPUs, &length, NULL, 0) )
 289     {
 290         numberOfCPUs = 1;
 291     }
 292     return numberOfCPUs;
 293
 294 #else
 295     return 1;
 296 #endif
 297 }