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  *          Fiona Glaser <fiona@x264.com>
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  12  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  13  * (at your option) any later version.
  14  *
  15  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  18  * GNU General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  21  * along with this program; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02111, USA.
  23  *****************************************************************************/
  24
  25 #if defined(HAVE_PTHREAD) && defined(SYS_LINUX)
  26 #define _GNU_SOURCE
  27 #include <sched.h>
  28 #endif
  29 #ifdef SYS_BEOS
  30 #include <kernel/OS.h>
  31 #endif
  32 #if defined(SYS_MACOSX) || defined(SYS_FREEBSD)
  33 #include <sys/types.h>
  34 #include <sys/sysctl.h>
  35 #endif
  36 #ifdef SYS_OPENBSD
  37 #include <sys/param.h>
  38 #include <sys/sysctl.h>
  39 #include <machine/cpu.h>
  40 #endif
  41
  42 #include "common.h"
  43 #include "cpu.h"
  44
  45 const x264_cpu_name_t x264_cpu_names[] = {
  46     {"Altivec", X264_CPU_ALTIVEC},
  47 //  {"MMX",     X264_CPU_MMX}, // we don't support asm on mmx1 cpus anymore
  48     {"MMX2",    X264_CPU_MMX|X264_CPU_MMXEXT},
  49     {"MMXEXT",  X264_CPU_MMX|X264_CPU_MMXEXT},
  50 //  {"SSE",     X264_CPU_MMX|X264_CPU_MMXEXT|X264_CPU_SSE}, // there are no sse1 functions in x264
  51     {"SSE2Slow",X264_CPU_MMX|X264_CPU_MMXEXT|X264_CPU_SSE|X264_CPU_SSE2|X264_CPU_SSE2_IS_SLOW},
  52     {"SSE2",    X264_CPU_MMX|X264_CPU_MMXEXT|X264_CPU_SSE|X264_CPU_SSE2},
  53     {"SSE2Fast",X264_CPU_MMX|X264_CPU_MMXEXT|X264_CPU_SSE|X264_CPU_SSE2|X264_CPU_SSE2_IS_FAST},
  54     {"SSE3",    X264_CPU_MMX|X264_CPU_MMXEXT|X264_CPU_SSE|X264_CPU_SSE2|X264_CPU_SSE3},
  55     {"SSSE3",   X264_CPU_MMX|X264_CPU_MMXEXT|X264_CPU_SSE|X264_CPU_SSE2|X264_CPU_SSE3|X264_CPU_SSSE3},
  56     {"FastShuffle",   X264_CPU_MMX|X264_CPU_MMXEXT|X264_CPU_SSE|X264_CPU_SSE2|X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST},
  57     {"SSE4.1",  X264_CPU_MMX|X264_CPU_MMXEXT|X264_CPU_SSE|X264_CPU_SSE2|X264_CPU_SSE3|X264_CPU_SSSE3|X264_CPU_SSE4},
  58     {"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},
  59     {"Cache32", X264_CPU_CACHELINE_32},
  60     {"Cache64", X264_CPU_CACHELINE_64},
  61     {"SSEMisalign", X264_CPU_SSE_MISALIGN},
  62     {"LZCNT", X264_CPU_LZCNT},
  63     {"Slow_mod4_stack", X264_CPU_STACK_MOD4},
  64     {"", 0},
  65 };
  66
  67
  68 #ifdef HAVE_MMX
  69 extern int  x264_cpu_cpuid_test( void );
  70 extern uint32_t  x264_cpu_cpuid( uint32_t op, uint32_t *eax, uint32_t *ebx, uint32_t *ecx, uint32_t *edx );
  71
  72 uint32_t x264_cpu_detect( void )
  73 {
  74     uint32_t cpu = 0;
  75     uint32_t eax, ebx, ecx, edx;
  76     uint32_t vendor[4] = {0};
  77     int max_extended_cap;
  78     int cache;
  79
  80 #ifndef ARCH_X86_64
  81     if( !x264_cpu_cpuid_test() )
  82         return 0;
  83 #endif
  84
  85     x264_cpu_cpuid( 0, &eax, vendor+0, vendor+2, vendor+1 );
  86     if( eax == 0 )
  87         return 0;
  88
  89     x264_cpu_cpuid( 1, &eax, &ebx, &ecx, &edx );
  90     if( edx&0x00800000 )
  91         cpu |= X264_CPU_MMX;
  92     else
  93         return 0;
  94     if( edx&0x02000000 )
  95         cpu |= X264_CPU_MMXEXT|X264_CPU_SSE;
  96     if( edx&0x04000000 )
  97         cpu |= X264_CPU_SSE2;
  98     if( ecx&0x00000001 )
  99         cpu |= X264_CPU_SSE3;
 100     if( ecx&0x00000200 )
 101         cpu |= X264_CPU_SSSE3;
 102     if( ecx&0x00080000 )
 103         cpu |= X264_CPU_SSE4;
 104     if( ecx&0x00100000 )
 105         cpu |= X264_CPU_SSE42;
 106
 107     if( cpu & X264_CPU_SSSE3 )
 108         cpu |= X264_CPU_SSE2_IS_FAST;
 109     if( cpu & X264_CPU_SSE4 )
 110         cpu |= X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST;
 111
 112     x264_cpu_cpuid( 0x80000000, &eax, &ebx, &ecx, &edx );
 113     max_extended_cap = eax;
 114
 115     if( !strcmp((char*)vendor, "AuthenticAMD") && max_extended_cap >= 0x80000001 )
 116     {
 117         x264_cpu_cpuid( 0x80000001, &eax, &ebx, &ecx, &edx );
 118         if( edx&0x00400000 )
 119             cpu |= X264_CPU_MMXEXT;
 120         if( cpu & X264_CPU_SSE2 )
 121         {
 122             if( ecx&0x00000040 ) /* SSE4a */
 123             {
 124                 cpu |= X264_CPU_SSE2_IS_FAST;
 125                 cpu |= X264_CPU_SSE_MISALIGN;
 126                 cpu |= X264_CPU_LZCNT;
 127                 cpu |= X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST;
 128                 x264_cpu_mask_misalign_sse();
 129             }
 130             else
 131                 cpu |= X264_CPU_SSE2_IS_SLOW;
 132         }
 133     }
 134
 135     if( !strcmp((char*)vendor, "GenuineIntel") )
 136     {
 137         int family, model, stepping;
 138         x264_cpu_cpuid( 1, &eax, &ebx, &ecx, &edx );
 139         family = ((eax>>8)&0xf) + ((eax>>20)&0xff);
 140         model  = ((eax>>4)&0xf) + ((eax>>12)&0xf0);
 141         stepping = eax&0xf;
 142         /* 6/9 (pentium-m "banias"), 6/13 (pentium-m "dothan"), and 6/14 (core1 "yonah")
 143          * theoretically support sse2, but it's significantly slower than mmx for
 144          * almost all of x264's functions, so let's just pretend they don't. */
 145         if( family==6 && (model==9 || model==13 || model==14) )
 146         {
 147             cpu &= ~(X264_CPU_SSE2|X264_CPU_SSE3);
 148             assert(!(cpu&(X264_CPU_SSSE3|X264_CPU_SSE4)));
 149         }
 150     }
 151
 152     if( (!strcmp((char*)vendor, "GenuineIntel") || !strcmp((char*)vendor, "CyrixInstead")) && !(cpu&X264_CPU_SSE42))
 153     {
 154         /* cacheline size is specified in 3 places, any of which may be missing */
 155         x264_cpu_cpuid( 1, &eax, &ebx, &ecx, &edx );
 156         cache = (ebx&0xff00)>>5; // cflush size
 157         if( !cache && max_extended_cap >= 0x80000006 )
 158         {
 159             x264_cpu_cpuid( 0x80000006, &eax, &ebx, &ecx, &edx );
 160             cache = ecx&0xff; // cacheline size
 161         }
 162         if( !cache )
 163         {
 164             // Cache and TLB Information
 165             static const char cache32_ids[] = { 0x0a, 0x0c, 0x41, 0x42, 0x43, 0x44, 0x45, 0x82, 0x83, 0x84, 0x85, 0 };
 166             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 };
 167             uint32_t buf[4];
 168             int max, i=0, j;
 169             do {
 170                 x264_cpu_cpuid( 2, buf+0, buf+1, buf+2, buf+3 );
 171                 max = buf[0]&0xff;
 172                 buf[0] &= ~0xff;
 173                 for(j=0; j<4; j++)
 174                     if( !(buf[j]>>31) )
 175                         while( buf[j] )
 176                         {
 177                             if( strchr( cache32_ids, buf[j]&0xff ) )
 178                                 cache = 32;
 179                             if( strchr( cache64_ids, buf[j]&0xff ) )
 180                                 cache = 64;
 181                             buf[j] >>= 8;
 182                         }
 183             } while( ++i < max );
 184         }
 185
 186         if( cache == 32 )
 187             cpu |= X264_CPU_CACHELINE_32;
 188         else if( cache == 64 )
 189             cpu |= X264_CPU_CACHELINE_64;
 190         else
 191             fprintf( stderr, "x264 [warning]: unable to determine cacheline size\n" );
 192     }
 193
 194 #ifdef BROKEN_STACK_ALIGNMENT
 195     cpu |= X264_CPU_STACK_MOD4;
 196 #endif
 197
 198     return cpu;
 199 }
 200
 201 #elif defined( ARCH_PPC )
 202
 203 #if defined(SYS_MACOSX) || defined(SYS_OPENBSD)
 204 #include <sys/sysctl.h>
 205 uint32_t x264_cpu_detect( void )
 206 {
 207     /* Thank you VLC */
 208     uint32_t cpu = 0;
 209 #ifdef SYS_OPENBSD
 210     int      selectors[2] = { CTL_MACHDEP, CPU_ALTIVEC };
 211 #else
 212     int      selectors[2] = { CTL_HW, HW_VECTORUNIT };
 213 #endif
 214     int      has_altivec = 0;
 215     size_t   length = sizeof( has_altivec );
 216     int      error = sysctl( selectors, 2, &has_altivec, &length, NULL, 0 );
 217
 218     if( error == 0 && has_altivec != 0 )
 219     {
 220         cpu |= X264_CPU_ALTIVEC;
 221     }
 222
 223     return cpu;
 224 }
 225
 226 #elif defined( SYS_LINUX )
 227 #include <signal.h>
 228 #include <setjmp.h>
 229 static sigjmp_buf jmpbuf;
 230 static volatile sig_atomic_t canjump = 0;
 231
 232 static void sigill_handler( int sig )
 233 {
 234     if( !canjump )
 235     {
 236         signal( sig, SIG_DFL );
 237         raise( sig );
 238     }
 239
 240     canjump = 0;
 241     siglongjmp( jmpbuf, 1 );
 242 }
 243
 244 uint32_t x264_cpu_detect( void )
 245 {
 246     static void (* oldsig)( int );
 247
 248     oldsig = signal( SIGILL, sigill_handler );
 249     if( sigsetjmp( jmpbuf, 1 ) )
 250     {
 251         signal( SIGILL, oldsig );
 252         return 0;
 253     }
 254
 255     canjump = 1;
 256     asm volatile( "mtspr 256, %0\n\t"
 257                   "vand 0, 0, 0\n\t"
 258                   :
 259                   : "r"(-1) );
 260     canjump = 0;
 261
 262     signal( SIGILL, oldsig );
 263
 264     return X264_CPU_ALTIVEC;
 265 }
 266 #endif
 267
 268 #else
 269
 270 uint32_t x264_cpu_detect( void )
 271 {
 272     return 0;
 273 }
 274
 275 #endif
 276
 277 #ifndef HAVE_MMX
 278 void x264_emms( void )
 279 {
 280 }
 281 #endif
 282
 283
 284 int x264_cpu_num_processors( void )
 285 {
 286 #if !defined(HAVE_PTHREAD)
 287     return 1;
 288
 289 #elif defined(_WIN32)
 290     return pthread_num_processors_np();
 291
 292 #elif defined(SYS_LINUX)
 293     unsigned int bit;
 294     int np;
 295     cpu_set_t p_aff;
 296     memset( &p_aff, 0, sizeof(p_aff) );
 297     sched_getaffinity( 0, sizeof(p_aff), &p_aff );
 298     for( np = 0, bit = 0; bit < sizeof(p_aff); bit++ )
 299         np += (((uint8_t *)&p_aff)[bit / 8] >> (bit % 8)) & 1;
 300     return np;
 301
 302 #elif defined(SYS_BEOS)
 303     system_info info;
 304     get_system_info( &info );
 305     return info.cpu_count;
 306
 307 #elif defined(SYS_MACOSX) || defined(SYS_FREEBSD) || defined(SYS_OPENBSD)
 308     int numberOfCPUs;
 309     size_t length = sizeof( numberOfCPUs );
 310 #ifdef SYS_OPENBSD
 311     int mib[2] = { CTL_HW, HW_NCPU };
 312     if( sysctl(mib, 2, &numberOfCPUs, &length, NULL, 0) )
 313 #else
 314     if( sysctlbyname("hw.ncpu", &numberOfCPUs, &length, NULL, 0) )
 315 #endif
 316     {
 317         numberOfCPUs = 1;
 318     }
 319     return numberOfCPUs;
 320
 321 #else
 322     return 1;
 323 #endif
 324 }