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
  14  * (at your option) any later version.
  15  *
  16  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  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
  45 #include "libvlc.h"
  46
  47 #if defined(__APPLE__) && (defined(__ppc__) || defined(__ppc64__))
  48 #include <sys/sysctl.h>
  49 #endif
  50
  51 #if defined( __i386__ ) || defined( __x86_64__ ) || defined( __powerpc__ ) \
  52  || defined( __ppc__ ) || defined( __ppc64__ ) || defined( __powerpc64__ )
  53 # ifndef WIN32
  54 static bool check_OS_capability( const char *psz_capability, pid_t pid )
  55 {
  56     int status;
  57
  58     if( pid == -1 )
  59         return false; /* fail safe :-/ */
  60
  61     while( waitpid( pid, &status, 0 ) == -1 );
  62
  63     if( WIFEXITED( status ) && WEXITSTATUS( status ) == 0 )
  64         return true;
  65
  66     fprintf( stderr, "warning: your CPU has %s instructions, but not your "
  67                      "operating system.\n", psz_capability );
  68     fprintf( stderr, "         some optimizations will be disabled unless "
  69                      "you upgrade your OS\n" );
  70     return false;
  71 }
  72
  73 #  define check_capability(name, flag, code)   \
  74      do {                                      \
  75         pid_t pid = fork();                    \
  76         if( pid == 0 )                         \
  77         {                                      \
  78             signal(SIGILL, SIG_DFL);           \
  79             __asm__ __volatile__ ( code : : ); \
  80             _exit(0);                          \
  81         }                                      \
  82         if( check_OS_capability((name), pid )) \
  83             i_capabilities |= (flag);          \
  84      } while(0)
  85
  86 # else /* WIN32 */
  87 #  define check_capability(name, flag, code)   \
  88         i_capabilities |= (flag);
  89 # endif
  90 #endif
  91
  92 /*****************************************************************************
  93  * CPUCapabilities: get the CPU capabilities
  94  *****************************************************************************
  95  * This function is called to list extensions the CPU may have.
  96  *****************************************************************************/
  97 uint32_t CPUCapabilities( void )
  98 {
  99     uint32_t i_capabilities = 0;
 100
 101 #if defined( __i386__ ) || defined( __x86_64__ )
 102      unsigned int i_eax, i_ebx, i_ecx, i_edx;
 103      bool b_amd;
 104
 105     /* Needed for x86 CPU capabilities detection */
 106 #   if defined( __x86_64__ )
 107 #       define cpuid( reg )                    \
 108             asm volatile ( "cpuid\n\t"         \
 109                            "movl %%ebx,%1\n\t" \
 110                          : "=a" ( i_eax ),     \
 111                            "=b" ( i_ebx ),     \
 112                            "=c" ( i_ecx ),     \
 113                            "=d" ( i_edx )      \
 114                          : "a"  ( reg )        \
 115                          : "cc" );
 116 #   else
 117 #       define cpuid( reg )                    \
 118             asm volatile ( "push %%ebx\n\t"    \
 119                            "cpuid\n\t"         \
 120                            "movl %%ebx,%1\n\t" \
 121                            "pop %%ebx\n\t"     \
 122                          : "=a" ( i_eax ),     \
 123                            "=r" ( i_ebx ),     \
 124                            "=c" ( i_ecx ),     \
 125                            "=d" ( i_edx )      \
 126                          : "a"  ( reg )        \
 127                          : "cc" );
 128 #   endif
 129      /* Check if the OS really supports the requested instructions */
 130 # if defined (__i386__) && !defined (__i486__) && !defined (__i586__) \
 131   && !defined (__i686__) && !defined (__pentium4__) \
 132   && !defined (__k6__) && !defined (__athlon__) && !defined (__k8__)
 133     /* check if cpuid instruction is supported */
 134     asm volatile ( "push %%ebx\n\t"
 135                    "pushf\n\t"
 136                    "pop %%eax\n\t"
 137                    "movl %%eax, %%ebx\n\t"
 138                    "xorl $0x200000, %%eax\n\t"
 139                    "push %%eax\n\t"
 140                    "popf\n\t"
 141                    "pushf\n\t"
 142                    "pop %%eax\n\t"
 143                    "movl %%ebx,%1\n\t"
 144                    "pop %%ebx\n\t"
 145                  : "=a" ( i_eax ),
 146                    "=r" ( i_ebx )
 147                  :
 148                  : "cc" );
 149
 150     if( i_eax == i_ebx )
 151         goto out;
 152 # endif
 153
 154     /* the CPU supports the CPUID instruction - get its level */
 155     cpuid( 0x00000000 );
 156
 157 # if defined (__i386__) && !defined (__i586__) \
 158   && !defined (__i686__) && !defined (__pentium4__) \
 159   && !defined (__k6__) && !defined (__athlon__) && !defined (__k8__)
 160     if( !i_eax )
 161         goto out;
 162 #endif
 163
 164     /* borrowed from mpeg2dec */
 165     b_amd = ( i_ebx == 0x68747541 ) && ( i_ecx == 0x444d4163 )
 166                     && ( i_edx == 0x69746e65 );
 167
 168     /* test for the MMX flag */
 169     cpuid( 0x00000001 );
 170 # if !defined (__MMX__)
 171     if( ! (i_edx & 0x00800000) )
 172         goto out;
 173 # endif
 174     i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_MMX;
 175
 176 # if defined (__SSE__)
 177     i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_MMXEXT | CPU_CAPABILITY_SSE;
 178 # else
 179     if( i_edx & 0x02000000 )
 180     {
 181         i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_MMXEXT;
 182
 183 #   ifdef CAN_COMPILE_SSE
 184         check_capability( "SSE", CPU_CAPABILITY_SSE,
 185                           "xorps %%xmm0,%%xmm0\n" );
 186 #   endif
 187     }
 188 # endif
 189
 190 # if defined (__SSE2__)
 191     i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_SSE2;
 192 # elif defined (CAN_COMPILE_SSE2)
 193     if( i_edx & 0x04000000 )
 194         check_capability( "SSE2", CPU_CAPABILITY_SSE2,
 195                           "movupd %%xmm0, %%xmm0\n" );
 196 # endif
 197
 198 # if defined (__SSE3__)
 199     i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_SSE3;
 200 # elif defined (CAN_COMPILE_SSE3)
 201     if( i_ecx & 0x00000001 )
 202         check_capability( "SSE3", CPU_CAPABILITY_SSE3,
 203                           "movsldup %%xmm1, %%xmm0\n" );
 204 # endif
 205
 206 # if defined (__SSSE3__)
 207     i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_SSSE3;
 208 # elif defined (CAN_COMPILE_SSSE3)
 209     if( i_ecx & 0x00000200 )
 210         check_capability( "SSSE3", CPU_CAPABILITY_SSSE3,
 211                           "pabsw %%xmm1, %%xmm0\n" );
 212 # endif
 213
 214 # if defined (__SSE4_1__)
 215     i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_SSE4_1;
 216 # elif defined (CAN_COMPILE_SSE4_1)
 217     if( i_ecx & 0x00080000 )
 218         check_capability( "SSE4.1", CPU_CAPABILITY_SSE4_1,
 219                           "pmaxsb %%xmm1, %%xmm0\n" );
 220 # endif
 221
 222 # if defined (__SSE4_2__)
 223     i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_SSE4_2;
 224 # elif defined (CAN_COMPILE_SSE4_2)
 225     if( i_ecx & 0x00100000 )
 226         check_capability( "SSE4.2", CPU_CAPABILITY_SSE4_2,
 227                           "pcmpgtq %%xmm1, %%xmm0\n" );
 228 # endif
 229
 230     /* test for additional capabilities */
 231     cpuid( 0x80000000 );
 232
 233     if( i_eax < 0x80000001 )
 234         goto out;
 235
 236     /* list these additional capabilities */
 237     cpuid( 0x80000001 );
 238
 239 # if defined (__3dNOW__)
 240     i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_3DNOW;
 241 # elif defined (CAN_COMPILE_3DNOW)
 242     if( i_edx & 0x80000000 )
 243         check_capability( "3D Now!", CPU_CAPABILITY_3DNOW,
 244                           "pfadd %%mm0,%%mm0\n" "femms\n" );
 245 # endif
 246
 247     if( b_amd && ( i_edx & 0x00400000 ) )
 248     {
 249         i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_MMXEXT;
 250     }
 251 out:
 252
 253 #elif defined( __arm__ )
 254 #   if defined( __ARM_NEON__ )
 255     i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_NEON;
 256 #   endif
 257
 258 #elif defined( __powerpc__ ) || defined( __ppc__ ) || defined( __powerpc64__ ) \
 259     || defined( __ppc64__ )
 260
 261 #   if defined(__APPLE__)
 262     int selectors[2] = { CTL_HW, HW_VECTORUNIT };
 263     int i_has_altivec = 0;
 264     size_t i_length = sizeof( i_has_altivec );
 265     int i_error = sysctl( selectors, 2, &i_has_altivec, &i_length, NULL, 0);
 266
 267     if( i_error == 0 && i_has_altivec != 0 )
 268         i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_ALTIVEC;
 269
 270 #   elif defined( CAN_COMPILE_ALTIVEC )
 271     pid_t pid = fork();
 272     if( pid == 0 )
 273     {
 274         signal(SIGILL, SIG_DFL);
 275         asm volatile ("mtspr 256, %0\n\t"
 276                       "vand %%v0, %%v0, %%v0"
 277                       :
 278                       : "r" (-1));
 279         _exit(0);
 280     }
 281
 282     if( check_OS_capability( "Altivec", pid ) )
 283         i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_ALTIVEC;
 284
 285 #   endif
 286
 287 #endif
 288     return i_capabilities;
 289 }
 290
 291 uint32_t cpu_flags = 0;
 292
 293
 294 /*****************************************************************************
 295  * vlc_CPU: get pre-computed CPU capability flags
 296  ****************************************************************************/
 297 unsigned vlc_CPU (void)
 298 {
 299     return cpu_flags;
 300 }
 301
 302 const struct
 303 {
 304     uint32_t value;
 305     char name[12];
 306 } cap_dirs[] = {
 307 #if defined ( __i386__ ) || defined ( __x86_64__ )
 308     { CPU_CAPABILITY_MMX,     "mmx" },
 309     { CPU_CAPABILITY_MMXEXT,  "mmxext" },
 310     { CPU_CAPABILITY_3DNOW,   "3dnow" },
 311     { CPU_CAPABILITY_SSE,     "sse" },
 312 #endif
 313 #if defined (__ppc__) || defined (__ppc64__) || defined (__powerpc__)
 314     { CPU_CAPABILITY_ALTIVEC, "altivec" },
 315 #endif
 316 #if defined (__arm__)
 317     { CPU_CAPABILITY_NEON,    "arm_neon" },
 318 #endif
 319 };
 320
 321 /**
 322  * Return the number of available logical CPU.
 323  */
 324 unsigned vlc_GetCPUCount(void)
 325 {
 326 #if defined(WIN32) && !defined(UNDER_CE)
 327     DWORD process_mask;
 328     DWORD system_mask;
 329     if (!GetProcessAffinityMask(GetCurrentProcess(), &process_mask, &system_mask))
 330         return 1;
 331
 332     unsigned count = 0;
 333     while (system_mask) {
 334         count++;
 335         system_mask >>= 1;
 336     }
 337     return count;
 338 #elif defined(HAVE_SCHED_GETAFFINITY)
 339     cpu_set_t cpu;
 340     CPU_ZERO(&cpu);
 341     if (sched_getaffinity(0, sizeof(cpu), &cpu) < 0)
 342         return 1;
 343     unsigned count = 0;
 344     for (unsigned i = 0; i < CPU_SETSIZE; i++)
 345         count += CPU_ISSET(i, &cpu) != 0;
 346     return count;
 347 #elif defined(__APPLE__)
 348     int count;
 349     size_t size = sizeof(count) ;
 350     if (sysctlbyname("hw.ncpu", &count, &size, NULL, 0))
 351         return 1; /* Failure */
 352     return count;
 353 #else
 354 #   warning "vlc_GetCPUCount is not implemented for your platform"
 355     return 1;
 356 #endif
 357 }
 358
 359 /**
 360  * Check if a directory name contains usable plugins w.r.t. the hardware
 361  * capabilities. Loading a plugin when the hardware has insufficient
 362  * capabilities may lead to illegal instructions (SIGILL) and must be avoided.
 363  *
 364  * @param name the name of the directory (<b>not</b> the path)
 365  *
 366  * @return true if the hardware has sufficient capabilities or the directory
 367  * does not require any special capability; false if the running hardware has
 368  * insufficient capabilities.
 369  */
 370 bool vlc_CPU_CheckPluginDir (const char *name)
 371 {
 372     const unsigned flags = vlc_CPU ();
 373     for (size_t i = 0; i < sizeof (cap_dirs) / sizeof (cap_dirs[0]); i++)
 374     {
 375         if (strcmp (name, cap_dirs[i].name))
 376             continue;
 377         return (flags & cap_dirs[i].value) != 0;
 378     }
 379     return true;
 380 }
 381
 382 static vlc_memcpy_t pf_vlc_memcpy = memcpy;
 383 static vlc_memset_t pf_vlc_memset = memset;
 384
 385 void vlc_fastmem_register (vlc_memcpy_t cpy, vlc_memset_t set)
 386 {
 387     if (cpy)
 388         pf_vlc_memcpy = cpy;
 389     if (set)
 390         pf_vlc_memset = set;
 391 }
 392
 393 /**
 394  * vlc_memcpy: fast CPU-dependent memcpy
 395  */
 396 void *vlc_memcpy (void *tgt, const void *src, size_t n)
 397 {
 398     return pf_vlc_memcpy (tgt, src, n);
 399 }
 400
 401 /**
 402  * vlc_memset: fast CPU-dependent memset
 403  */
 404 void *vlc_memset (void *tgt, int c, size_t n)
 405 {
 406     return pf_vlc_memset (tgt, c, n);
 407 }