git.sesse.net Git - vlc/blob - src/misc/cpu.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * cpu.c: CPU detection code
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 1998-2004 the VideoLAN team
   5  * $Id$
   6  *
   7  * Authors: Samuel Hocevar <sam@zoy.org>
   8  *          Christophe Massiot <massiot@via.ecp.fr>
   9  *          Eugenio Jarosiewicz <ej0@cise.ufl.eduEujenio>
  10  *
  11  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  12  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  13  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
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  15  *
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  17  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  19  * GNU General Public License for more details.
  20  *
  21  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  22  * along with this program; if not, write to the Free Software
  23  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston MA 02110-1301, USA.
  24  *****************************************************************************/
  25
  26 /*****************************************************************************
  27  * Preamble
  28  *****************************************************************************/
  29 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  30 # include "config.h"
  31 #endif
  32
  33 #include <vlc_common.h>
  34 #include <vlc_cpu.h>
  35
  36 #include <sys/types.h>
  37 #ifndef WIN32
  38 #include <unistd.h>
  39 #include <sys/wait.h>
  40 #include <signal.h>
  41 #else
  42 #include <errno.h>
  43 #endif
  44 #include <assert.h>
  45
  46 #ifdef __APPLE__
  47 #include <sys/sysctl.h>
  48 #endif
  49
  50 #include "libvlc.h"
  51
  52 static uint32_t cpu_flags;
  53
  54 #if defined( __i386__ ) || defined( __x86_64__ ) || defined( __powerpc__ ) \
  55  || defined( __ppc__ ) || defined( __ppc64__ ) || defined( __powerpc64__ )
  56 # ifndef WIN32
  57 static bool check_OS_capability( const char *psz_capability, pid_t pid )
  58 {
  59     int status;
  60
  61     if( pid == -1 )
  62         return false; /* fail safe :-/ */
  63
  64     while( waitpid( pid, &status, 0 ) == -1 );
  65
  66     if( WIFEXITED( status ) && WEXITSTATUS( status ) == 0 )
  67         return true;
  68
  69     fprintf( stderr, "warning: your CPU has %s instructions, but not your "
  70                      "operating system.\n", psz_capability );
  71     fprintf( stderr, "         some optimizations will be disabled unless "
  72                      "you upgrade your OS\n" );
  73     return false;
  74 }
  75
  76 #  define check_capability(name, flag, code, input)     \
  77      do {                                               \
  78         pid_t pid = fork();                             \
  79         if( pid == 0 )                                  \
  80         {                                               \
  81             signal(SIGILL, SIG_DFL);                    \
  82             __asm__ __volatile__ ( code : : input );    \
  83             _exit(0);                                   \
  84         }                                               \
  85         if( check_OS_capability((name), pid ))          \
  86             i_capabilities |= (flag);                   \
  87      } while(0)
  88
  89 # else /* WIN32 */
  90 #  define check_capability(name, flag, code, input)   \
  91         i_capabilities |= (flag);
  92 # endif
  93 #endif
  94
  95 /**
  96  * Determines the CPU capabilities and stores them in cpu_flags.
  97  * The result can be retrieved with vlc_CPU().
  98  */
  99 void vlc_CPU_init (void)
 100 {
 101     uint32_t i_capabilities = 0;
 102
 103 #if defined( __i386__ ) || defined( __x86_64__ )
 104      unsigned int i_eax, i_ebx, i_ecx, i_edx;
 105      bool b_amd;
 106
 107     /* Needed for x86 CPU capabilities detection */
 108 #   if defined( __x86_64__ )
 109 #       define cpuid( reg )                    \
 110             asm volatile ( "cpuid\n\t"         \
 111                            "movl %%ebx,%1\n\t" \
 112                          : "=a" ( i_eax ),     \
 113                            "=b" ( i_ebx ),     \
 114                            "=c" ( i_ecx ),     \
 115                            "=d" ( i_edx )      \
 116                          : "a"  ( reg )        \
 117                          : "cc" );
 118 #   else
 119 #       define cpuid( reg )                    \
 120             asm volatile ( "push %%ebx\n\t"    \
 121                            "cpuid\n\t"         \
 122                            "movl %%ebx,%1\n\t" \
 123                            "pop %%ebx\n\t"     \
 124                          : "=a" ( i_eax ),     \
 125                            "=r" ( i_ebx ),     \
 126                            "=c" ( i_ecx ),     \
 127                            "=d" ( i_edx )      \
 128                          : "a"  ( reg )        \
 129                          : "cc" );
 130 #   endif
 131      /* Check if the OS really supports the requested instructions */
 132 # if defined (__i386__) && !defined (__i486__) && !defined (__i586__) \
 133   && !defined (__i686__) && !defined (__pentium4__) \
 134   && !defined (__k6__) && !defined (__athlon__) && !defined (__k8__)
 135     /* check if cpuid instruction is supported */
 136     asm volatile ( "push %%ebx\n\t"
 137                    "pushf\n\t"
 138                    "pop %%eax\n\t"
 139                    "movl %%eax, %%ebx\n\t"
 140                    "xorl $0x200000, %%eax\n\t"
 141                    "push %%eax\n\t"
 142                    "popf\n\t"
 143                    "pushf\n\t"
 144                    "pop %%eax\n\t"
 145                    "movl %%ebx,%1\n\t"
 146                    "pop %%ebx\n\t"
 147                  : "=a" ( i_eax ),
 148                    "=r" ( i_ebx )
 149                  :
 150                  : "cc" );
 151
 152     if( i_eax == i_ebx )
 153         goto out;
 154 # endif
 155
 156     /* the CPU supports the CPUID instruction - get its level */
 157     cpuid( 0x00000000 );
 158
 159 # if defined (__i386__) && !defined (__i586__) \
 160   && !defined (__i686__) && !defined (__pentium4__) \
 161   && !defined (__k6__) && !defined (__athlon__) && !defined (__k8__)
 162     if( !i_eax )
 163         goto out;
 164 #endif
 165
 166     /* borrowed from mpeg2dec */
 167     b_amd = ( i_ebx == 0x68747541 ) && ( i_ecx == 0x444d4163 )
 168                     && ( i_edx == 0x69746e65 );
 169
 170     /* test for the MMX flag */
 171     cpuid( 0x00000001 );
 172 # if !defined (__MMX__)
 173     if( ! (i_edx & 0x00800000) )
 174         goto out;
 175 # endif
 176     i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_MMX;
 177
 178 # if defined (__SSE__)
 179     i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_MMXEXT | CPU_CAPABILITY_SSE;
 180 # else
 181     if( i_edx & 0x02000000 )
 182     {
 183         i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_MMXEXT;
 184
 185 #   ifdef CAN_COMPILE_SSE
 186         check_capability( "SSE", CPU_CAPABILITY_SSE,
 187                           "xorps %%xmm0,%%xmm0\n", );
 188 #   endif
 189     }
 190 # endif
 191
 192 # if defined (__SSE2__)
 193     i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_SSE2;
 194 # elif defined (CAN_COMPILE_SSE2)
 195     if( i_edx & 0x04000000 )
 196         check_capability( "SSE2", CPU_CAPABILITY_SSE2,
 197                           "movupd %%xmm0, %%xmm0\n", );
 198 # endif
 199
 200 # if defined (__SSE3__)
 201     i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_SSE3;
 202 # elif defined (CAN_COMPILE_SSE3)
 203     if( i_ecx & 0x00000001 )
 204         check_capability( "SSE3", CPU_CAPABILITY_SSE3,
 205                           "movsldup %%xmm1, %%xmm0\n", );
 206 # endif
 207
 208 # if defined (__SSSE3__)
 209     i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_SSSE3;
 210 # elif defined (CAN_COMPILE_SSSE3)
 211     if( i_ecx & 0x00000200 )
 212         check_capability( "SSSE3", CPU_CAPABILITY_SSSE3,
 213                           "pabsw %%xmm1, %%xmm0\n", );
 214 # endif
 215
 216 # if defined (__SSE4_1__)
 217     i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_SSE4_1;
 218 # elif defined (CAN_COMPILE_SSE4_1)
 219     if( i_ecx & 0x00080000 )
 220         check_capability( "SSE4.1", CPU_CAPABILITY_SSE4_1,
 221                           "pmaxsb %%xmm1, %%xmm0\n", );
 222 # endif
 223
 224 # if defined (__SSE4_2__)
 225     i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_SSE4_2;
 226 # elif defined (CAN_COMPILE_SSE4_2)
 227     if( i_ecx & 0x00100000 )
 228         check_capability( "SSE4.2", CPU_CAPABILITY_SSE4_2,
 229                           "pcmpgtq %%xmm1, %%xmm0\n", );
 230 # endif
 231
 232     /* test for additional capabilities */
 233     cpuid( 0x80000000 );
 234
 235     if( i_eax < 0x80000001 )
 236         goto out;
 237
 238     /* list these additional capabilities */
 239     cpuid( 0x80000001 );
 240
 241 # if defined (__3dNOW__)
 242     i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_3DNOW;
 243 # elif defined (CAN_COMPILE_3DNOW)
 244     if( i_edx & 0x80000000 )
 245         check_capability( "3D Now!", CPU_CAPABILITY_3DNOW,
 246                           "pfadd %%mm0,%%mm0\n" "femms\n", );
 247 # endif
 248
 249     if( b_amd && ( i_edx & 0x00400000 ) )
 250     {
 251         i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_MMXEXT;
 252     }
 253 out:
 254
 255 #elif defined (__arm__)
 256
 257 # if defined (__ARM_NEON__)
 258     i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_NEON;
 259 # elif defined (CAN_COMPILE_NEON)
 260 #  define NEED_RUNTIME_CPU_CHECK 1
 261 # endif
 262
 263 # ifdef NEED_RUNTIME_CPU_CHECK
 264 #  if defined (__linux__)
 265     FILE *info = fopen ("/proc/cpuinfo", "rt");
 266     if (info != NULL)
 267     {
 268         char *line = NULL;
 269         size_t linelen = 0;
 270
 271         while (getline (&line, &linelen, info) != -1)
 272         {
 273             const char *cap;
 274
 275             if (strncmp (line, "Features\t:", 10))
 276                 continue;
 277
 278             /* TODO: detect other CPU features when we use them */
 279 #   if defined (CAN_COMPILE_NEON) && !defined (__ARM_NEON__)
 280                 cap = strstr (line + 10, " neon");
 281             if (cap != NULL && (cap[5] == '\0' || cap[5] == ' '))
 282                 i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_NEON;
 283 #   endif
 284             break;
 285         }
 286         fclose (info);
 287         free (line);
 288     }
 289 #  else
 290 #   warning Run-time CPU detection missing: optimizations disabled!
 291 #  endif
 292 # endif
 293
 294 #elif defined( __powerpc__ ) || defined( __ppc__ ) || defined( __powerpc64__ ) \
 295     || defined( __ppc64__ )
 296
 297 #   if defined(__APPLE__) || defined(__OpenBSD__)
 298 #   if defined(__OpenBSD__)
 299     int selectors[2] = { CTL_MACHDEP, CPU_ALTIVEC };
 300 #   else
 301     int selectors[2] = { CTL_HW, HW_VECTORUNIT };
 302 #   endif
 303     int i_has_altivec = 0;
 304     size_t i_length = sizeof( i_has_altivec );
 305     int i_error = sysctl( selectors, 2, &i_has_altivec, &i_length, NULL, 0);
 306
 307     if( i_error == 0 && i_has_altivec != 0 )
 308         i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_ALTIVEC;
 309
 310 #   elif defined( CAN_COMPILE_ALTIVEC )
 311     check_capability( "Altivec", CPU_CAPABILITY_ALTIVEC,
 312         "mtspr 256, %0\n\t"
 313         "vand %%v0, %%v0, %%v0",
 314                       "r" (-1));
 315
 316 #   endif
 317
 318 #endif
 319
 320     cpu_flags = i_capabilities;
 321 }
 322
 323 /**
 324  * Retrieves pre-computed CPU capability flags
 325  */
 326 unsigned vlc_CPU (void)
 327 {
 328 /* On Windows and OS/2,
 329  * initialized from DllMain() and _DLL_InitTerm() respectively, instead */
 330 #if !defined(WIN32) && !defined(__OS2__)
 331     static pthread_once_t once = PTHREAD_ONCE_INIT;
 332     pthread_once (&once, vlc_CPU_init);
 333 #endif
 334     return cpu_flags;
 335 }
 336
 337 void vlc_CPU_dump (vlc_object_t *obj)
 338 {
 339     const unsigned flags = vlc_CPU();
 340     char buf[200], *p = buf;
 341
 342 #define PRINT_CAPABILITY( capability, string ) \
 343     if (flags & (capability)) \
 344         p += sprintf (p, "%s ", (string) )
 345
 346 #if defined (__i386__) || defined (__x86_64__)
 347     PRINT_CAPABILITY(CPU_CAPABILITY_MMX, "MMX");
 348     PRINT_CAPABILITY(CPU_CAPABILITY_3DNOW, "3DNow!");
 349     PRINT_CAPABILITY(CPU_CAPABILITY_MMXEXT, "MMXEXT");
 350     PRINT_CAPABILITY(CPU_CAPABILITY_SSE, "SSE");
 351     PRINT_CAPABILITY(CPU_CAPABILITY_SSE2, "SSE2");
 352     PRINT_CAPABILITY(CPU_CAPABILITY_SSE3, "SSE3");
 353     PRINT_CAPABILITY(CPU_CAPABILITY_SSSE3, "SSSE3");
 354     PRINT_CAPABILITY(CPU_CAPABILITY_SSE4_1, "SSE4.1");
 355     PRINT_CAPABILITY(CPU_CAPABILITY_SSE4_2, "SSE4.2");
 356     PRINT_CAPABILITY(CPU_CAPABILITY_SSE4A,  "SSE4A");
 357
 358 #elif defined (__powerpc__) || defined (__ppc__) || defined (__ppc64__)
 359     PRINT_CAPABILITY(CPU_CAPABILITY_ALTIVEC, "AltiVec");
 360
 361 #elif defined (__arm__)
 362     PRINT_CAPABILITY(CPU_CAPABILITY_NEON, "NEONv1");
 363
 364 #endif
 365
 366 #if HAVE_FPU
 367     p += sprintf (p, "FPU ");
 368 #endif
 369
 370     if (p > buf)
 371         msg_Dbg (obj, "CPU has capabilities %s", buf);
 372 }
 373
 374
 375 static vlc_memcpy_t pf_vlc_memcpy = memcpy;
 376
 377 void vlc_fastmem_register (vlc_memcpy_t cpy)
 378 {
 379     assert (cpy != NULL);
 380     pf_vlc_memcpy = cpy;
 381 }
 382
 383 /**
 384  * vlc_memcpy: fast CPU-dependent memcpy
 385  */
 386 void *vlc_memcpy (void *tgt, const void *src, size_t n)
 387 {
 388     return pf_vlc_memcpy (tgt, src, n);
 389 }