git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavutil/mem.c

   1 /*
   2  * default memory allocator for libavutil
   3  * Copyright (c) 2002 Fabrice Bellard
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * default memory allocator for libavutil
  25  */
  26
  27 #define _XOPEN_SOURCE 600
  28
  29 #include "config.h"
  30
  31 #include <limits.h>
  32 #include <stdint.h>
  33 #include <stdlib.h>
  34 #include <string.h>
  35 #if HAVE_MALLOC_H
  36 #include <malloc.h>
  37 #endif
  38
  39 #include "avassert.h"
  40 #include "avutil.h"
  41 #include "common.h"
  42 #include "dynarray.h"
  43 #include "intreadwrite.h"
  44 #include "mem.h"
  45
  46 #ifdef MALLOC_PREFIX
  47
  48 #define malloc         AV_JOIN(MALLOC_PREFIX, malloc)
  49 #define memalign       AV_JOIN(MALLOC_PREFIX, memalign)
  50 #define posix_memalign AV_JOIN(MALLOC_PREFIX, posix_memalign)
  51 #define realloc        AV_JOIN(MALLOC_PREFIX, realloc)
  52 #define free           AV_JOIN(MALLOC_PREFIX, free)
  53
  54 void *malloc(size_t size);
  55 void *memalign(size_t align, size_t size);
  56 int   posix_memalign(void **ptr, size_t align, size_t size);
  57 void *realloc(void *ptr, size_t size);
  58 void  free(void *ptr);
  59
  60 #endif /* MALLOC_PREFIX */
  61
  62 #include "mem_internal.h"
  63
  64 #define ALIGN (HAVE_AVX512 ? 64 : (HAVE_AVX ? 32 : 16))
  65
  66 /* NOTE: if you want to override these functions with your own
  67  * implementations (not recommended) you have to link libav* as
  68  * dynamic libraries and remove -Wl,-Bsymbolic from the linker flags.
  69  * Note that this will cost performance. */
  70
  71 static size_t max_alloc_size= INT_MAX;
  72
  73 void av_max_alloc(size_t max){
  74     max_alloc_size = max;
  75 }
  76
  77 void *av_malloc(size_t size)
  78 {
  79     void *ptr = NULL;
  80
  81     if (size > max_alloc_size)
  82         return NULL;
  83
  84 #if HAVE_POSIX_MEMALIGN
  85     if (size) //OS X on SDK 10.6 has a broken posix_memalign implementation
  86     if (posix_memalign(&ptr, ALIGN, size))
  87         ptr = NULL;
  88 #elif HAVE_ALIGNED_MALLOC
  89     ptr = _aligned_malloc(size, ALIGN);
  90 #elif HAVE_MEMALIGN
  91 #ifndef __DJGPP__
  92     ptr = memalign(ALIGN, size);
  93 #else
  94     ptr = memalign(size, ALIGN);
  95 #endif
  96     /* Why 64?
  97      * Indeed, we should align it:
  98      *   on  4 for 386
  99      *   on 16 for 486
 100      *   on 32 for 586, PPro - K6-III
 101      *   on 64 for K7 (maybe for P3 too).
 102      * Because L1 and L2 caches are aligned on those values.
 103      * But I don't want to code such logic here!
 104      */
 105     /* Why 32?
 106      * For AVX ASM. SSE / NEON needs only 16.
 107      * Why not larger? Because I did not see a difference in benchmarks ...
 108      */
 109     /* benchmarks with P3
 110      * memalign(64) + 1          3071, 3051, 3032
 111      * memalign(64) + 2          3051, 3032, 3041
 112      * memalign(64) + 4          2911, 2896, 2915
 113      * memalign(64) + 8          2545, 2554, 2550
 114      * memalign(64) + 16         2543, 2572, 2563
 115      * memalign(64) + 32         2546, 2545, 2571
 116      * memalign(64) + 64         2570, 2533, 2558
 117      *
 118      * BTW, malloc seems to do 8-byte alignment by default here.
 119      */
 120 #else
 121     ptr = malloc(size);
 122 #endif
 123     if(!ptr && !size) {
 124         size = 1;
 125         ptr= av_malloc(1);
 126     }
 127 #if CONFIG_MEMORY_POISONING
 128     if (ptr)
 129         memset(ptr, FF_MEMORY_POISON, size);
 130 #endif
 131     return ptr;
 132 }
 133
 134 void *av_realloc(void *ptr, size_t size)
 135 {
 136     if (size > max_alloc_size)
 137         return NULL;
 138
 139 #if HAVE_ALIGNED_MALLOC
 140     return _aligned_realloc(ptr, size + !size, ALIGN);
 141 #else
 142     return realloc(ptr, size + !size);
 143 #endif
 144 }
 145
 146 void *av_realloc_f(void *ptr, size_t nelem, size_t elsize)
 147 {
 148     size_t size;
 149     void *r;
 150
 151     if (av_size_mult(elsize, nelem, &size)) {
 152         av_free(ptr);
 153         return NULL;
 154     }
 155     r = av_realloc(ptr, size);
 156     if (!r)
 157         av_free(ptr);
 158     return r;
 159 }
 160
 161 int av_reallocp(void *ptr, size_t size)
 162 {
 163     void *val;
 164
 165     if (!size) {
 166         av_freep(ptr);
 167         return 0;
 168     }
 169
 170     memcpy(&val, ptr, sizeof(val));
 171     val = av_realloc(val, size);
 172
 173     if (!val) {
 174         av_freep(ptr);
 175         return AVERROR(ENOMEM);
 176     }
 177
 178     memcpy(ptr, &val, sizeof(val));
 179     return 0;
 180 }
 181
 182 void *av_malloc_array(size_t nmemb, size_t size)
 183 {
 184     size_t result;
 185     if (av_size_mult(nmemb, size, &result) < 0)
 186         return NULL;
 187     return av_malloc(result);
 188 }
 189
 190 void *av_mallocz_array(size_t nmemb, size_t size)
 191 {
 192     size_t result;
 193     if (av_size_mult(nmemb, size, &result) < 0)
 194         return NULL;
 195     return av_mallocz(result);
 196 }
 197
 198 void *av_realloc_array(void *ptr, size_t nmemb, size_t size)
 199 {
 200     size_t result;
 201     if (av_size_mult(nmemb, size, &result) < 0)
 202         return NULL;
 203     return av_realloc(ptr, result);
 204 }
 205
 206 int av_reallocp_array(void *ptr, size_t nmemb, size_t size)
 207 {
 208     void *val;
 209
 210     memcpy(&val, ptr, sizeof(val));
 211     val = av_realloc_f(val, nmemb, size);
 212     memcpy(ptr, &val, sizeof(val));
 213     if (!val && nmemb && size)
 214         return AVERROR(ENOMEM);
 215
 216     return 0;
 217 }
 218
 219 void av_free(void *ptr)
 220 {
 221 #if HAVE_ALIGNED_MALLOC
 222     _aligned_free(ptr);
 223 #else
 224     free(ptr);
 225 #endif
 226 }
 227
 228 void av_freep(void *arg)
 229 {
 230     void *val;
 231
 232     memcpy(&val, arg, sizeof(val));
 233     memcpy(arg, &(void *){ NULL }, sizeof(val));
 234     av_free(val);
 235 }
 236
 237 void *av_mallocz(size_t size)
 238 {
 239     void *ptr = av_malloc(size);
 240     if (ptr)
 241         memset(ptr, 0, size);
 242     return ptr;
 243 }
 244
 245 void *av_calloc(size_t nmemb, size_t size)
 246 {
 247     size_t result;
 248     if (av_size_mult(nmemb, size, &result) < 0)
 249         return NULL;
 250     return av_mallocz(result);
 251 }
 252
 253 char *av_strdup(const char *s)
 254 {
 255     char *ptr = NULL;
 256     if (s) {
 257         size_t len = strlen(s) + 1;
 258         ptr = av_realloc(NULL, len);
 259         if (ptr)
 260             memcpy(ptr, s, len);
 261     }
 262     return ptr;
 263 }
 264
 265 char *av_strndup(const char *s, size_t len)
 266 {
 267     char *ret = NULL, *end;
 268
 269     if (!s)
 270         return NULL;
 271
 272     end = memchr(s, 0, len);
 273     if (end)
 274         len = end - s;
 275
 276     ret = av_realloc(NULL, len + 1);
 277     if (!ret)
 278         return NULL;
 279
 280     memcpy(ret, s, len);
 281     ret[len] = 0;
 282     return ret;
 283 }
 284
 285 void *av_memdup(const void *p, size_t size)
 286 {
 287     void *ptr = NULL;
 288     if (p) {
 289         ptr = av_malloc(size);
 290         if (ptr)
 291             memcpy(ptr, p, size);
 292     }
 293     return ptr;
 294 }
 295
 296 int av_dynarray_add_nofree(void *tab_ptr, int *nb_ptr, void *elem)
 297 {
 298     void **tab;
 299     memcpy(&tab, tab_ptr, sizeof(tab));
 300
 301     FF_DYNARRAY_ADD(INT_MAX, sizeof(*tab), tab, *nb_ptr, {
 302         tab[*nb_ptr] = elem;
 303         memcpy(tab_ptr, &tab, sizeof(tab));
 304     }, {
 305         return AVERROR(ENOMEM);
 306     });
 307     return 0;
 308 }
 309
 310 void av_dynarray_add(void *tab_ptr, int *nb_ptr, void *elem)
 311 {
 312     void **tab;
 313     memcpy(&tab, tab_ptr, sizeof(tab));
 314
 315     FF_DYNARRAY_ADD(INT_MAX, sizeof(*tab), tab, *nb_ptr, {
 316         tab[*nb_ptr] = elem;
 317         memcpy(tab_ptr, &tab, sizeof(tab));
 318     }, {
 319         *nb_ptr = 0;
 320         av_freep(tab_ptr);
 321     });
 322 }
 323
 324 void *av_dynarray2_add(void **tab_ptr, int *nb_ptr, size_t elem_size,
 325                        const uint8_t *elem_data)
 326 {
 327     uint8_t *tab_elem_data = NULL;
 328
 329     FF_DYNARRAY_ADD(INT_MAX, elem_size, *tab_ptr, *nb_ptr, {
 330         tab_elem_data = (uint8_t *)*tab_ptr + (*nb_ptr) * elem_size;
 331         if (elem_data)
 332             memcpy(tab_elem_data, elem_data, elem_size);
 333         else if (CONFIG_MEMORY_POISONING)
 334             memset(tab_elem_data, FF_MEMORY_POISON, elem_size);
 335     }, {
 336         av_freep(tab_ptr);
 337         *nb_ptr = 0;
 338     });
 339     return tab_elem_data;
 340 }
 341
 342 static void fill16(uint8_t *dst, int len)
 343 {
 344     uint32_t v = AV_RN16(dst - 2);
 345
 346     v |= v << 16;
 347
 348     while (len >= 4) {
 349         AV_WN32(dst, v);
 350         dst += 4;
 351         len -= 4;
 352     }
 353
 354     while (len--) {
 355         *dst = dst[-2];
 356         dst++;
 357     }
 358 }
 359
 360 static void fill24(uint8_t *dst, int len)
 361 {
 362 #if HAVE_BIGENDIAN
 363     uint32_t v = AV_RB24(dst - 3);
 364     uint32_t a = v << 8  | v >> 16;
 365     uint32_t b = v << 16 | v >> 8;
 366     uint32_t c = v << 24 | v;
 367 #else
 368     uint32_t v = AV_RL24(dst - 3);
 369     uint32_t a = v       | v << 24;
 370     uint32_t b = v >> 8  | v << 16;
 371     uint32_t c = v >> 16 | v << 8;
 372 #endif
 373
 374     while (len >= 12) {
 375         AV_WN32(dst,     a);
 376         AV_WN32(dst + 4, b);
 377         AV_WN32(dst + 8, c);
 378         dst += 12;
 379         len -= 12;
 380     }
 381
 382     if (len >= 4) {
 383         AV_WN32(dst, a);
 384         dst += 4;
 385         len -= 4;
 386     }
 387
 388     if (len >= 4) {
 389         AV_WN32(dst, b);
 390         dst += 4;
 391         len -= 4;
 392     }
 393
 394     while (len--) {
 395         *dst = dst[-3];
 396         dst++;
 397     }
 398 }
 399
 400 static void fill32(uint8_t *dst, int len)
 401 {
 402     uint32_t v = AV_RN32(dst - 4);
 403
 404 #if HAVE_FAST_64BIT
 405     uint64_t v2= v + ((uint64_t)v<<32);
 406     while (len >= 32) {
 407         AV_WN64(dst   , v2);
 408         AV_WN64(dst+ 8, v2);
 409         AV_WN64(dst+16, v2);
 410         AV_WN64(dst+24, v2);
 411         dst += 32;
 412         len -= 32;
 413     }
 414 #endif
 415
 416     while (len >= 4) {
 417         AV_WN32(dst, v);
 418         dst += 4;
 419         len -= 4;
 420     }
 421
 422     while (len--) {
 423         *dst = dst[-4];
 424         dst++;
 425     }
 426 }
 427
 428 void av_memcpy_backptr(uint8_t *dst, int back, int cnt)
 429 {
 430     const uint8_t *src = &dst[-back];
 431     if (!back)
 432         return;
 433
 434     if (back == 1) {
 435         memset(dst, *src, cnt);
 436     } else if (back == 2) {
 437         fill16(dst, cnt);
 438     } else if (back == 3) {
 439         fill24(dst, cnt);
 440     } else if (back == 4) {
 441         fill32(dst, cnt);
 442     } else {
 443         if (cnt >= 16) {
 444             int blocklen = back;
 445             while (cnt > blocklen) {
 446                 memcpy(dst, src, blocklen);
 447                 dst       += blocklen;
 448                 cnt       -= blocklen;
 449                 blocklen <<= 1;
 450             }
 451             memcpy(dst, src, cnt);
 452             return;
 453         }
 454         if (cnt >= 8) {
 455             AV_COPY32U(dst,     src);
 456             AV_COPY32U(dst + 4, src + 4);
 457             src += 8;
 458             dst += 8;
 459             cnt -= 8;
 460         }
 461         if (cnt >= 4) {
 462             AV_COPY32U(dst, src);
 463             src += 4;
 464             dst += 4;
 465             cnt -= 4;
 466         }
 467         if (cnt >= 2) {
 468             AV_COPY16U(dst, src);
 469             src += 2;
 470             dst += 2;
 471             cnt -= 2;
 472         }
 473         if (cnt)
 474             *dst = *src;
 475     }
 476 }
 477
 478 void *av_fast_realloc(void *ptr, unsigned int *size, size_t min_size)
 479 {
 480     if (min_size <= *size)
 481         return ptr;
 482
 483     if (min_size > max_alloc_size) {
 484         *size = 0;
 485         return NULL;
 486     }
 487
 488     min_size = FFMIN(max_alloc_size, FFMAX(min_size + min_size / 16 + 32, min_size));
 489
 490     ptr = av_realloc(ptr, min_size);
 491     /* we could set this to the unmodified min_size but this is safer
 492      * if the user lost the ptr and uses NULL now
 493      */
 494     if (!ptr)
 495         min_size = 0;
 496
 497     *size = min_size;
 498
 499     return ptr;
 500 }
 501
 502 void av_fast_malloc(void *ptr, unsigned int *size, size_t min_size)
 503 {
 504     ff_fast_malloc(ptr, size, min_size, 0);
 505 }
 506
 507 void av_fast_mallocz(void *ptr, unsigned int *size, size_t min_size)
 508 {
 509     ff_fast_malloc(ptr, size, min_size, 1);
 510 }