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     {"SSE4.1",  X264_CPU_MMX|X264_CPU_MMXEXT|X264_CPU_SSE|X264_CPU_SSE2|X264_CPU_SSE3|X264_CPU_SSSE3|X264_CPU_SSE4},
  52     {"SSE4.2",  X264_CPU_MMX|X264_CPU_MMXEXT|X264_CPU_SSE|X264_CPU_SSE2|X264_CPU_SSE3|X264_CPU_SSSE3|X264_CPU_SSE4|X264_CPU_SSE42},
  53     {"Cache32", X264_CPU_CACHELINE_32},
  54     {"Cache64", X264_CPU_CACHELINE_64},
  55     {"SSEMisalign", X264_CPU_SSE_MISALIGN},
  56     {"Slow_mod4_stack", X264_CPU_STACK_MOD4},
  57     {"", 0},
  58 };
  59
  60
  61 #ifdef HAVE_MMX
  62 extern int  x264_cpu_cpuid_test( void );
  63 extern uint32_t  x264_cpu_cpuid( uint32_t op, uint32_t *eax, uint32_t *ebx, uint32_t *ecx, uint32_t *edx );
  64
  65 uint32_t x264_cpu_detect( void )
  66 {
  67     uint32_t cpu = 0;
  68     uint32_t eax, ebx, ecx, edx;
  69     uint32_t vendor[4] = {0};
  70     int max_extended_cap;
  71     int cache;
  72
  73 #ifndef ARCH_X86_64
  74     if( !x264_cpu_cpuid_test() )
  75         return 0;
  76 #endif
  77
  78     x264_cpu_cpuid( 0, &eax, vendor+0, vendor+2, vendor+1 );
  79     if( eax == 0 )
  80         return 0;
  81
  82     x264_cpu_cpuid( 1, &eax, &ebx, &ecx, &edx );
  83     if( edx&0x00800000 )
  84         cpu |= X264_CPU_MMX;
  85     else
  86         return 0;
  87     if( edx&0x02000000 )
  88         cpu |= X264_CPU_MMXEXT|X264_CPU_SSE;
  89     if( edx&0x04000000 )
  90         cpu |= X264_CPU_SSE2;
  91     if( ecx&0x00000001 )
  92         cpu |= X264_CPU_SSE3;
  93     if( ecx&0x00000200 )
  94         cpu |= X264_CPU_SSSE3;
  95     if( ecx&0x00080000 )
  96         cpu |= X264_CPU_SSE4;
  97     if( ecx&0x00100000 )
  98         cpu |= X264_CPU_SSE42;
  99
 100     if( cpu & X264_CPU_SSSE3 )
 101         cpu |= X264_CPU_SSE2_IS_FAST;
 102     if( cpu & X264_CPU_SSE4 )
 103         cpu |= X264_CPU_PHADD_IS_FAST;
 104
 105     x264_cpu_cpuid( 0x80000000, &eax, &ebx, &ecx, &edx );
 106     max_extended_cap = eax;
 107
 108     if( !strcmp((char*)vendor, "AuthenticAMD") && max_extended_cap >= 0x80000001 )
 109     {
 110         x264_cpu_cpuid( 0x80000001, &eax, &ebx, &ecx, &edx );
 111         if( edx&0x00400000 )
 112             cpu |= X264_CPU_MMXEXT;
 113         if( cpu & X264_CPU_SSE2 )
 114         {
 115             if( ecx&0x00000040 ) /* SSE4a */
 116             {
 117                 cpu |= X264_CPU_SSE2_IS_FAST;
 118                 cpu |= X264_CPU_SSE_MISALIGN;
 119                 x264_cpu_mask_misalign_sse();
 120             }
 121             else
 122                 cpu |= X264_CPU_SSE2_IS_SLOW;
 123         }
 124     }
 125
 126     if( !strcmp((char*)vendor, "GenuineIntel") )
 127     {
 128         int family, model, stepping;
 129         x264_cpu_cpuid( 1, &eax, &ebx, &ecx, &edx );
 130         family = ((eax>>8)&0xf) + ((eax>>20)&0xff);
 131         model  = ((eax>>4)&0xf) + ((eax>>12)&0xf0);
 132         stepping = eax&0xf;
 133         /* 6/9 (pentium-m "banias"), 6/13 (pentium-m "dothan"), and 6/14 (core1 "yonah")
 134          * theoretically support sse2, but it's significantly slower than mmx for
 135          * almost all of x264's functions, so let's just pretend they don't. */
 136         if( family==6 && (model==9 || model==13 || model==14) )
 137         {
 138             cpu &= ~(X264_CPU_SSE2|X264_CPU_SSE3);
 139             assert(!(cpu&(X264_CPU_SSSE3|X264_CPU_SSE4)));
 140         }
 141     }
 142
 143     if( (!strcmp((char*)vendor, "GenuineIntel") || !strcmp((char*)vendor, "CyrixInstead")) && !(cpu&X264_CPU_SSE42))
 144     {
 145         /* cacheline size is specified in 3 places, any of which may be missing */
 146         x264_cpu_cpuid( 1, &eax, &ebx, &ecx, &edx );
 147         cache = (ebx&0xff00)>>5; // cflush size
 148         if( !cache && max_extended_cap >= 0x80000006 )
 149         {
 150             x264_cpu_cpuid( 0x80000006, &eax, &ebx, &ecx, &edx );
 151             cache = ecx&0xff; // cacheline size
 152         }
 153         if( !cache )
 154         {
 155             // Cache and TLB Information
 156             static const char cache32_ids[] = { 0x0a, 0x0c, 0x41, 0x42, 0x43, 0x44, 0x45, 0x82, 0x83, 0x84, 0x85, 0 };
 157             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 };
 158             uint32_t buf[4];
 159             int max, i=0, j;
 160             do {
 161                 x264_cpu_cpuid( 2, buf+0, buf+1, buf+2, buf+3 );
 162                 max = buf[0]&0xff;
 163                 buf[0] &= ~0xff;
 164                 for(j=0; j<4; j++)
 165                     if( !(buf[j]>>31) )
 166                         while( buf[j] )
 167                         {
 168                             if( strchr( cache32_ids, buf[j]&0xff ) )
 169                                 cache = 32;
 170                             if( strchr( cache64_ids, buf[j]&0xff ) )
 171                                 cache = 64;
 172                             buf[j] >>= 8;
 173                         }
 174             } while( ++i < max );
 175         }
 176
 177         if( cache == 32 )
 178             cpu |= X264_CPU_CACHELINE_32;
 179         else if( cache == 64 )
 180             cpu |= X264_CPU_CACHELINE_64;
 181         else
 182             fprintf( stderr, "x264 [warning]: unable to determine cacheline size\n" );
 183     }
 184
 185 #ifdef BROKEN_STACK_ALIGNMENT
 186     cpu |= X264_CPU_STACK_MOD4;
 187 #endif
 188
 189     return cpu;
 190 }
 191
 192 #elif defined( ARCH_PPC )
 193
 194 #ifdef SYS_MACOSX
 195 #include <sys/sysctl.h>
 196 uint32_t x264_cpu_detect( void )
 197 {
 198     /* Thank you VLC */
 199     uint32_t cpu = 0;
 200     int      selectors[2] = { CTL_HW, HW_VECTORUNIT };
 201     int      has_altivec = 0;
 202     size_t   length = sizeof( has_altivec );
 203     int      error = sysctl( selectors, 2, &has_altivec, &length, NULL, 0 );
 204
 205     if( error == 0 && has_altivec != 0 )
 206     {
 207         cpu |= X264_CPU_ALTIVEC;
 208     }
 209
 210     return cpu;
 211 }
 212
 213 #elif defined( SYS_LINUX )
 214 #include <signal.h>
 215 #include <setjmp.h>
 216 static sigjmp_buf jmpbuf;
 217 static volatile sig_atomic_t canjump = 0;
 218
 219 static void sigill_handler( int sig )
 220 {
 221     if( !canjump )
 222     {
 223         signal( sig, SIG_DFL );
 224         raise( sig );
 225     }
 226
 227     canjump = 0;
 228     siglongjmp( jmpbuf, 1 );
 229 }
 230
 231 uint32_t x264_cpu_detect( void )
 232 {
 233     static void (* oldsig)( int );
 234
 235     oldsig = signal( SIGILL, sigill_handler );
 236     if( sigsetjmp( jmpbuf, 1 ) )
 237     {
 238         signal( SIGILL, oldsig );
 239         return 0;
 240     }
 241
 242     canjump = 1;
 243     asm volatile( "mtspr 256, %0\n\t"
 244                   "vand 0, 0, 0\n\t"
 245                   :
 246                   : "r"(-1) );
 247     canjump = 0;
 248
 249     signal( SIGILL, oldsig );
 250
 251     return X264_CPU_ALTIVEC;
 252 }
 253 #endif
 254
 255 #else
 256
 257 uint32_t x264_cpu_detect( void )
 258 {
 259     return 0;
 260 }
 261
 262 #endif
 263
 264 #ifndef HAVE_MMX
 265 void x264_emms( void )
 266 {
 267 }
 268 #endif
 269
 270
 271 int x264_cpu_num_processors( void )
 272 {
 273 #if !defined(HAVE_PTHREAD)
 274     return 1;
 275
 276 #elif defined(_WIN32)
 277     return pthread_num_processors_np();
 278
 279 #elif defined(SYS_LINUX)
 280     unsigned int bit;
 281     int np;
 282     cpu_set_t p_aff;
 283     memset( &p_aff, 0, sizeof(p_aff) );
 284     sched_getaffinity( 0, sizeof(p_aff), &p_aff );
 285     for( np = 0, bit = 0; bit < sizeof(p_aff); bit++ )
 286         np += (((uint8_t *)&p_aff)[bit / 8] >> (bit % 8)) & 1;
 287     return np;
 288
 289 #elif defined(SYS_BEOS)
 290     system_info info;
 291     get_system_info( &info );
 292     return info.cpu_count;
 293
 294 #elif defined(SYS_MACOSX) || defined(SYS_FREEBSD)
 295     int numberOfCPUs;
 296     size_t length = sizeof( numberOfCPUs );
 297     if( sysctlbyname("hw.ncpu", &numberOfCPUs, &length, NULL, 0) )
 298     {
 299         numberOfCPUs = 1;
 300     }
 301     return numberOfCPUs;
 302
 303 #else
 304     return 1;
 305 #endif
 306 }