git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/pthread.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2004 Roman Shaposhnik
   3  * Copyright (c) 2008 Alexander Strange (astrange@ithinksw.com)
   4  *
   5  * Many thanks to Steven M. Schultz for providing clever ideas and
   6  * to Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at> for writing initial
   7  * implementation.
   8  *
   9  * This file is part of Libav.
  10  *
  11  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
  12  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  13  * License as published by the Free Software Foundation; either
  14  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  15  *
  16  * Libav 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 GNU
  19  * Lesser General Public License for more details.
  20  *
  21  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  22  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  23  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  24  */
  25
  26 /**
  27  * @file
  28  * Multithreading support functions
  29  * @see doc/multithreading.txt
  30  */
  31
  32 #include "config.h"
  33
  34 #if HAVE_SCHED_GETAFFINITY
  35 #define _GNU_SOURCE
  36 #include <sched.h>
  37 #endif
  38
  39 #include "avcodec.h"
  40 #include "internal.h"
  41 #include "thread.h"
  42
  43 #if HAVE_PTHREADS
  44 #include <pthread.h>
  45 #elif HAVE_W32THREADS
  46 #include "w32pthreads.h"
  47 #endif
  48
  49 typedef int (action_func)(AVCodecContext *c, void *arg);
  50 typedef int (action_func2)(AVCodecContext *c, void *arg, int jobnr, int threadnr);
  51
  52 typedef struct ThreadContext {
  53     pthread_t *workers;
  54     action_func *func;
  55     action_func2 *func2;
  56     void *args;
  57     int *rets;
  58     int rets_count;
  59     int job_count;
  60     int job_size;
  61
  62     pthread_cond_t last_job_cond;
  63     pthread_cond_t current_job_cond;
  64     pthread_mutex_t current_job_lock;
  65     int current_job;
  66     int done;
  67 } ThreadContext;
  68
  69 /// Max number of frame buffers that can be allocated when using frame threads.
  70 #define MAX_BUFFERS (32+1)
  71
  72 /**
  73  * Context used by codec threads and stored in their AVCodecContext thread_opaque.
  74  */
  75 typedef struct PerThreadContext {
  76     struct FrameThreadContext *parent;
  77
  78     pthread_t      thread;
  79     int            thread_init;
  80     pthread_cond_t input_cond;      ///< Used to wait for a new packet from the main thread.
  81     pthread_cond_t progress_cond;   ///< Used by child threads to wait for progress to change.
  82     pthread_cond_t output_cond;     ///< Used by the main thread to wait for frames to finish.
  83
  84     pthread_mutex_t mutex;          ///< Mutex used to protect the contents of the PerThreadContext.
  85     pthread_mutex_t progress_mutex; ///< Mutex used to protect frame progress values and progress_cond.
  86
  87     AVCodecContext *avctx;          ///< Context used to decode packets passed to this thread.
  88
  89     AVPacket       avpkt;           ///< Input packet (for decoding) or output (for encoding).
  90     int            allocated_buf_size; ///< Size allocated for avpkt.data
  91
  92     AVFrame frame;                  ///< Output frame (for decoding) or input (for encoding).
  93     int     got_frame;              ///< The output of got_picture_ptr from the last avcodec_decode_video() call.
  94     int     result;                 ///< The result of the last codec decode/encode() call.
  95
  96     enum {
  97         STATE_INPUT_READY,          ///< Set when the thread is awaiting a packet.
  98         STATE_SETTING_UP,           ///< Set before the codec has called ff_thread_finish_setup().
  99         STATE_GET_BUFFER,           /**<
 100                                      * Set when the codec calls get_buffer().
 101                                      * State is returned to STATE_SETTING_UP afterwards.
 102                                      */
 103         STATE_SETUP_FINISHED        ///< Set after the codec has called ff_thread_finish_setup().
 104     } state;
 105
 106     /**
 107      * Array of frames passed to ff_thread_release_buffer().
 108      * Frames are released after all threads referencing them are finished.
 109      */
 110     AVFrame released_buffers[MAX_BUFFERS];
 111     int     num_released_buffers;
 112
 113     /**
 114      * Array of progress values used by ff_thread_get_buffer().
 115      */
 116     int     progress[MAX_BUFFERS][2];
 117     uint8_t progress_used[MAX_BUFFERS];
 118
 119     AVFrame *requested_frame;       ///< AVFrame the codec passed to get_buffer()
 120 } PerThreadContext;
 121
 122 /**
 123  * Context stored in the client AVCodecContext thread_opaque.
 124  */
 125 typedef struct FrameThreadContext {
 126     PerThreadContext *threads;     ///< The contexts for each thread.
 127     PerThreadContext *prev_thread; ///< The last thread submit_packet() was called on.
 128
 129     pthread_mutex_t buffer_mutex;  ///< Mutex used to protect get/release_buffer().
 130
 131     int next_decoding;             ///< The next context to submit a packet to.
 132     int next_finished;             ///< The next context to return output from.
 133
 134     int delaying;                  /**<
 135                                     * Set for the first N packets, where N is the number of threads.
 136                                     * While it is set, ff_thread_en/decode_frame won't return any results.
 137                                     */
 138
 139     int die;                       ///< Set when threads should exit.
 140 } FrameThreadContext;
 141
 142
 143 /* H264 slice threading seems to be buggy with more than 16 threads,
 144  * limit the number of threads to 16 for automatic detection */
 145 #define MAX_AUTO_THREADS 16
 146
 147 static int get_logical_cpus(AVCodecContext *avctx)
 148 {
 149     int ret, nb_cpus = 1;
 150 #if HAVE_SCHED_GETAFFINITY
 151     cpu_set_t cpuset;
 152
 153     CPU_ZERO(&cpuset);
 154
 155     ret = sched_getaffinity(0, sizeof(cpuset), &cpuset);
 156     if (!ret) {
 157         nb_cpus = CPU_COUNT(&cpuset);
 158     }
 159 #endif
 160     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "detected %d logical cores\n", nb_cpus);
 161     return FFMIN(nb_cpus, MAX_AUTO_THREADS);
 162 }
 163
 164
 165 static void* attribute_align_arg worker(void *v)
 166 {
 167     AVCodecContext *avctx = v;
 168     ThreadContext *c = avctx->thread_opaque;
 169     int our_job = c->job_count;
 170     int thread_count = avctx->thread_count;
 171     int self_id;
 172
 173     pthread_mutex_lock(&c->current_job_lock);
 174     self_id = c->current_job++;
 175     for (;;){
 176         while (our_job >= c->job_count) {
 177             if (c->current_job == thread_count + c->job_count)
 178                 pthread_cond_signal(&c->last_job_cond);
 179
 180             pthread_cond_wait(&c->current_job_cond, &c->current_job_lock);
 181             our_job = self_id;
 182
 183             if (c->done) {
 184                 pthread_mutex_unlock(&c->current_job_lock);
 185                 return NULL;
 186             }
 187         }
 188         pthread_mutex_unlock(&c->current_job_lock);
 189
 190         c->rets[our_job%c->rets_count] = c->func ? c->func(avctx, (char*)c->args + our_job*c->job_size):
 191                                                    c->func2(avctx, c->args, our_job, self_id);
 192
 193         pthread_mutex_lock(&c->current_job_lock);
 194         our_job = c->current_job++;
 195     }
 196 }
 197
 198 static av_always_inline void avcodec_thread_park_workers(ThreadContext *c, int thread_count)
 199 {
 200     pthread_cond_wait(&c->last_job_cond, &c->current_job_lock);
 201     pthread_mutex_unlock(&c->current_job_lock);
 202 }
 203
 204 static void thread_free(AVCodecContext *avctx)
 205 {
 206     ThreadContext *c = avctx->thread_opaque;
 207     int i;
 208
 209     pthread_mutex_lock(&c->current_job_lock);
 210     c->done = 1;
 211     pthread_cond_broadcast(&c->current_job_cond);
 212     pthread_mutex_unlock(&c->current_job_lock);
 213
 214     for (i=0; i<avctx->thread_count; i++)
 215          pthread_join(c->workers[i], NULL);
 216
 217     pthread_mutex_destroy(&c->current_job_lock);
 218     pthread_cond_destroy(&c->current_job_cond);
 219     pthread_cond_destroy(&c->last_job_cond);
 220     av_free(c->workers);
 221     av_freep(&avctx->thread_opaque);
 222 }
 223
 224 static int avcodec_thread_execute(AVCodecContext *avctx, action_func* func, void *arg, int *ret, int job_count, int job_size)
 225 {
 226     ThreadContext *c= avctx->thread_opaque;
 227     int dummy_ret;
 228
 229     if (!(avctx->active_thread_type&FF_THREAD_SLICE) || avctx->thread_count <= 1)
 230         return avcodec_default_execute(avctx, func, arg, ret, job_count, job_size);
 231
 232     if (job_count <= 0)
 233         return 0;
 234
 235     pthread_mutex_lock(&c->current_job_lock);
 236
 237     c->current_job = avctx->thread_count;
 238     c->job_count = job_count;
 239     c->job_size = job_size;
 240     c->args = arg;
 241     c->func = func;
 242     if (ret) {
 243         c->rets = ret;
 244         c->rets_count = job_count;
 245     } else {
 246         c->rets = &dummy_ret;
 247         c->rets_count = 1;
 248     }
 249     pthread_cond_broadcast(&c->current_job_cond);
 250
 251     avcodec_thread_park_workers(c, avctx->thread_count);
 252
 253     return 0;
 254 }
 255
 256 static int avcodec_thread_execute2(AVCodecContext *avctx, action_func2* func2, void *arg, int *ret, int job_count)
 257 {
 258     ThreadContext *c= avctx->thread_opaque;
 259     c->func2 = func2;
 260     return avcodec_thread_execute(avctx, NULL, arg, ret, job_count, 0);
 261 }
 262
 263 static int thread_init(AVCodecContext *avctx)
 264 {
 265     int i;
 266     ThreadContext *c;
 267     int thread_count = avctx->thread_count;
 268
 269     if (!thread_count) {
 270         int nb_cpus = get_logical_cpus(avctx);
 271         // use number of cores + 1 as thread count if there is motre than one
 272         if (nb_cpus > 1)
 273             thread_count = avctx->thread_count = nb_cpus + 1;
 274     }
 275
 276     if (thread_count <= 1) {
 277         avctx->active_thread_type = 0;
 278         return 0;
 279     }
 280
 281     c = av_mallocz(sizeof(ThreadContext));
 282     if (!c)
 283         return -1;
 284
 285     c->workers = av_mallocz(sizeof(pthread_t)*thread_count);
 286     if (!c->workers) {
 287         av_free(c);
 288         return -1;
 289     }
 290
 291     avctx->thread_opaque = c;
 292     c->current_job = 0;
 293     c->job_count = 0;
 294     c->job_size = 0;
 295     c->done = 0;
 296     pthread_cond_init(&c->current_job_cond, NULL);
 297     pthread_cond_init(&c->last_job_cond, NULL);
 298     pthread_mutex_init(&c->current_job_lock, NULL);
 299     pthread_mutex_lock(&c->current_job_lock);
 300     for (i=0; i<thread_count; i++) {
 301         if(pthread_create(&c->workers[i], NULL, worker, avctx)) {
 302            avctx->thread_count = i;
 303            pthread_mutex_unlock(&c->current_job_lock);
 304            ff_thread_free(avctx);
 305            return -1;
 306         }
 307     }
 308
 309     avcodec_thread_park_workers(c, thread_count);
 310
 311     avctx->execute = avcodec_thread_execute;
 312     avctx->execute2 = avcodec_thread_execute2;
 313     return 0;
 314 }
 315
 316 /**
 317  * Codec worker thread.
 318  *
 319  * Automatically calls ff_thread_finish_setup() if the codec does
 320  * not provide an update_thread_context method, or if the codec returns
 321  * before calling it.
 322  */
 323 static attribute_align_arg void *frame_worker_thread(void *arg)
 324 {
 325     PerThreadContext *p = arg;
 326     FrameThreadContext *fctx = p->parent;
 327     AVCodecContext *avctx = p->avctx;
 328     AVCodec *codec = avctx->codec;
 329
 330     while (1) {
 331         if (p->state == STATE_INPUT_READY && !fctx->die) {
 332             pthread_mutex_lock(&p->mutex);
 333             while (p->state == STATE_INPUT_READY && !fctx->die)
 334                 pthread_cond_wait(&p->input_cond, &p->mutex);
 335             pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
 336         }
 337
 338         if (fctx->die) break;
 339
 340         if (!codec->update_thread_context && avctx->thread_safe_callbacks)
 341             ff_thread_finish_setup(avctx);
 342
 343         pthread_mutex_lock(&p->mutex);
 344         avcodec_get_frame_defaults(&p->frame);
 345         p->got_frame = 0;
 346         p->result = codec->decode(avctx, &p->frame, &p->got_frame, &p->avpkt);
 347
 348         if (p->state == STATE_SETTING_UP) ff_thread_finish_setup(avctx);
 349
 350         p->state = STATE_INPUT_READY;
 351
 352         pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
 353         pthread_cond_signal(&p->output_cond);
 354         pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
 355
 356         pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
 357     }
 358
 359     return NULL;
 360 }
 361
 362 /**
 363  * Update the next thread's AVCodecContext with values from the reference thread's context.
 364  *
 365  * @param dst The destination context.
 366  * @param src The source context.
 367  * @param for_user 0 if the destination is a codec thread, 1 if the destination is the user's thread
 368  */
 369 static int update_context_from_thread(AVCodecContext *dst, AVCodecContext *src, int for_user)
 370 {
 371     int err = 0;
 372
 373     if (dst != src) {
 374         dst->sub_id    = src->sub_id;
 375         dst->time_base = src->time_base;
 376         dst->width     = src->width;
 377         dst->height    = src->height;
 378         dst->pix_fmt   = src->pix_fmt;
 379
 380         dst->coded_width  = src->coded_width;
 381         dst->coded_height = src->coded_height;
 382
 383         dst->has_b_frames = src->has_b_frames;
 384         dst->idct_algo    = src->idct_algo;
 385         dst->slice_count  = src->slice_count;
 386
 387         dst->bits_per_coded_sample = src->bits_per_coded_sample;
 388         dst->sample_aspect_ratio   = src->sample_aspect_ratio;
 389         dst->dtg_active_format     = src->dtg_active_format;
 390
 391         dst->profile = src->profile;
 392         dst->level   = src->level;
 393
 394         dst->bits_per_raw_sample = src->bits_per_raw_sample;
 395         dst->ticks_per_frame     = src->ticks_per_frame;
 396         dst->color_primaries     = src->color_primaries;
 397
 398         dst->color_trc   = src->color_trc;
 399         dst->colorspace  = src->colorspace;
 400         dst->color_range = src->color_range;
 401         dst->chroma_sample_location = src->chroma_sample_location;
 402     }
 403
 404     if (for_user) {
 405         dst->coded_frame = src->coded_frame;
 406     } else {
 407         if (dst->codec->update_thread_context)
 408             err = dst->codec->update_thread_context(dst, src);
 409     }
 410
 411     return err;
 412 }
 413
 414 /**
 415  * Update the next thread's AVCodecContext with values set by the user.
 416  *
 417  * @param dst The destination context.
 418  * @param src The source context.
 419  */
 420 static void update_context_from_user(AVCodecContext *dst, AVCodecContext *src)
 421 {
 422 #define copy_fields(s, e) memcpy(&dst->s, &src->s, (char*)&dst->e - (char*)&dst->s);
 423     dst->flags          = src->flags;
 424
 425     dst->draw_horiz_band= src->draw_horiz_band;
 426     dst->get_buffer     = src->get_buffer;
 427     dst->release_buffer = src->release_buffer;
 428
 429     dst->opaque   = src->opaque;
 430     dst->dsp_mask = src->dsp_mask;
 431     dst->debug    = src->debug;
 432     dst->debug_mv = src->debug_mv;
 433
 434     dst->slice_flags = src->slice_flags;
 435     dst->flags2      = src->flags2;
 436
 437     copy_fields(skip_loop_filter, bidir_refine);
 438
 439     dst->frame_number     = src->frame_number;
 440     dst->reordered_opaque = src->reordered_opaque;
 441 #undef copy_fields
 442 }
 443
 444 static void free_progress(AVFrame *f)
 445 {
 446     PerThreadContext *p = f->owner->thread_opaque;
 447     int *progress = f->thread_opaque;
 448
 449     p->progress_used[(progress - p->progress[0]) / 2] = 0;
 450 }
 451
 452 /// Releases the buffers that this decoding thread was the last user of.
 453 static void release_delayed_buffers(PerThreadContext *p)
 454 {
 455     FrameThreadContext *fctx = p->parent;
 456
 457     while (p->num_released_buffers > 0) {
 458         AVFrame *f;
 459
 460         pthread_mutex_lock(&fctx->buffer_mutex);
 461         f = &p->released_buffers[--p->num_released_buffers];
 462         free_progress(f);
 463         f->thread_opaque = NULL;
 464
 465         f->owner->release_buffer(f->owner, f);
 466         pthread_mutex_unlock(&fctx->buffer_mutex);
 467     }
 468 }
 469
 470 static int submit_packet(PerThreadContext *p, AVPacket *avpkt)
 471 {
 472     FrameThreadContext *fctx = p->parent;
 473     PerThreadContext *prev_thread = fctx->prev_thread;
 474     AVCodec *codec = p->avctx->codec;
 475     uint8_t *buf = p->avpkt.data;
 476
 477     if (!avpkt->size && !(codec->capabilities & CODEC_CAP_DELAY)) return 0;
 478
 479     pthread_mutex_lock(&p->mutex);
 480
 481     release_delayed_buffers(p);
 482
 483     if (prev_thread) {
 484         int err;
 485         if (prev_thread->state == STATE_SETTING_UP) {
 486             pthread_mutex_lock(&prev_thread->progress_mutex);
 487             while (prev_thread->state == STATE_SETTING_UP)
 488                 pthread_cond_wait(&prev_thread->progress_cond, &prev_thread->progress_mutex);
 489             pthread_mutex_unlock(&prev_thread->progress_mutex);
 490         }
 491
 492         err = update_context_from_thread(p->avctx, prev_thread->avctx, 0);
 493         if (err) {
 494             pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
 495             return err;
 496         }
 497     }
 498
 499     av_fast_malloc(&buf, &p->allocated_buf_size, avpkt->size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 500     p->avpkt = *avpkt;
 501     p->avpkt.data = buf;
 502     memcpy(buf, avpkt->data, avpkt->size);
 503     memset(buf + avpkt->size, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 504
 505     p->state = STATE_SETTING_UP;
 506     pthread_cond_signal(&p->input_cond);
 507     pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
 508
 509     /*
 510      * If the client doesn't have a thread-safe get_buffer(),
 511      * then decoding threads call back to the main thread,
 512      * and it calls back to the client here.
 513      */
 514
 515     if (!p->avctx->thread_safe_callbacks &&
 516          p->avctx->get_buffer != avcodec_default_get_buffer) {
 517         while (p->state != STATE_SETUP_FINISHED && p->state != STATE_INPUT_READY) {
 518             pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
 519             while (p->state == STATE_SETTING_UP)
 520                 pthread_cond_wait(&p->progress_cond, &p->progress_mutex);
 521
 522             if (p->state == STATE_GET_BUFFER) {
 523                 p->result = p->avctx->get_buffer(p->avctx, p->requested_frame);
 524                 p->state  = STATE_SETTING_UP;
 525                 pthread_cond_signal(&p->progress_cond);
 526             }
 527             pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
 528         }
 529     }
 530
 531     fctx->prev_thread = p;
 532     fctx->next_decoding++;
 533
 534     return 0;
 535 }
 536
 537 int ff_thread_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 538                            AVFrame *picture, int *got_picture_ptr,
 539                            AVPacket *avpkt)
 540 {
 541     FrameThreadContext *fctx = avctx->thread_opaque;
 542     int finished = fctx->next_finished;
 543     PerThreadContext *p;
 544     int err;
 545
 546     /*
 547      * Submit a packet to the next decoding thread.
 548      */
 549
 550     p = &fctx->threads[fctx->next_decoding];
 551     update_context_from_user(p->avctx, avctx);
 552     err = submit_packet(p, avpkt);
 553     if (err) return err;
 554
 555     /*
 556      * If we're still receiving the initial packets, don't return a frame.
 557      */
 558
 559     if (fctx->delaying && avpkt->size) {
 560         if (fctx->next_decoding >= (avctx->thread_count-1)) fctx->delaying = 0;
 561
 562         *got_picture_ptr=0;
 563         return avpkt->size;
 564     }
 565
 566     /*
 567      * Return the next available frame from the oldest thread.
 568      * If we're at the end of the stream, then we have to skip threads that
 569      * didn't output a frame, because we don't want to accidentally signal
 570      * EOF (avpkt->size == 0 && *got_picture_ptr == 0).
 571      */
 572
 573     do {
 574         p = &fctx->threads[finished++];
 575
 576         if (p->state != STATE_INPUT_READY) {
 577             pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
 578             while (p->state != STATE_INPUT_READY)
 579                 pthread_cond_wait(&p->output_cond, &p->progress_mutex);
 580             pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
 581         }
 582
 583         *picture = p->frame;
 584         *got_picture_ptr = p->got_frame;
 585         picture->pkt_dts = p->avpkt.dts;
 586
 587         /*
 588          * A later call with avkpt->size == 0 may loop over all threads,
 589          * including this one, searching for a frame to return before being
 590          * stopped by the "finished != fctx->next_finished" condition.
 591          * Make sure we don't mistakenly return the same frame again.
 592          */
 593         p->got_frame = 0;
 594
 595         if (finished >= avctx->thread_count) finished = 0;
 596     } while (!avpkt->size && !*got_picture_ptr && finished != fctx->next_finished);
 597
 598     update_context_from_thread(avctx, p->avctx, 1);
 599
 600     if (fctx->next_decoding >= avctx->thread_count) fctx->next_decoding = 0;
 601
 602     fctx->next_finished = finished;
 603
 604     /* return the size of the consumed packet if no error occurred */
 605     return (p->result >= 0) ? avpkt->size : p->result;
 606 }
 607
 608 void ff_thread_report_progress(AVFrame *f, int n, int field)
 609 {
 610     PerThreadContext *p;
 611     int *progress = f->thread_opaque;
 612
 613     if (!progress || progress[field] >= n) return;
 614
 615     p = f->owner->thread_opaque;
 616
 617     if (f->owner->debug&FF_DEBUG_THREADS)
 618         av_log(f->owner, AV_LOG_DEBUG, "%p finished %d field %d\n", progress, n, field);
 619
 620     pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
 621     progress[field] = n;
 622     pthread_cond_broadcast(&p->progress_cond);
 623     pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
 624 }
 625
 626 void ff_thread_await_progress(AVFrame *f, int n, int field)
 627 {
 628     PerThreadContext *p;
 629     int *progress = f->thread_opaque;
 630
 631     if (!progress || progress[field] >= n) return;
 632
 633     p = f->owner->thread_opaque;
 634
 635     if (f->owner->debug&FF_DEBUG_THREADS)
 636         av_log(f->owner, AV_LOG_DEBUG, "thread awaiting %d field %d from %p\n", n, field, progress);
 637
 638     pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
 639     while (progress[field] < n)
 640         pthread_cond_wait(&p->progress_cond, &p->progress_mutex);
 641     pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
 642 }
 643
 644 void ff_thread_finish_setup(AVCodecContext *avctx) {
 645     PerThreadContext *p = avctx->thread_opaque;
 646
 647     if (!(avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME)) return;
 648
 649     pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
 650     p->state = STATE_SETUP_FINISHED;
 651     pthread_cond_broadcast(&p->progress_cond);
 652     pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
 653 }
 654
 655 /// Waits for all threads to finish.
 656 static void park_frame_worker_threads(FrameThreadContext *fctx, int thread_count)
 657 {
 658     int i;
 659
 660     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
 661         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
 662
 663         if (p->state != STATE_INPUT_READY) {
 664             pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
 665             while (p->state != STATE_INPUT_READY)
 666                 pthread_cond_wait(&p->output_cond, &p->progress_mutex);
 667             pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
 668         }
 669     }
 670 }
 671
 672 static void frame_thread_free(AVCodecContext *avctx, int thread_count)
 673 {
 674     FrameThreadContext *fctx = avctx->thread_opaque;
 675     AVCodec *codec = avctx->codec;
 676     int i;
 677
 678     park_frame_worker_threads(fctx, thread_count);
 679
 680     if (fctx->prev_thread && fctx->prev_thread != fctx->threads)
 681         update_context_from_thread(fctx->threads->avctx, fctx->prev_thread->avctx, 0);
 682
 683     fctx->die = 1;
 684
 685     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
 686         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
 687
 688         pthread_mutex_lock(&p->mutex);
 689         pthread_cond_signal(&p->input_cond);
 690         pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
 691
 692         if (p->thread_init)
 693             pthread_join(p->thread, NULL);
 694
 695         if (codec->close)
 696             codec->close(p->avctx);
 697
 698         avctx->codec = NULL;
 699
 700         release_delayed_buffers(p);
 701     }
 702
 703     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
 704         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
 705
 706         avcodec_default_free_buffers(p->avctx);
 707
 708         pthread_mutex_destroy(&p->mutex);
 709         pthread_mutex_destroy(&p->progress_mutex);
 710         pthread_cond_destroy(&p->input_cond);
 711         pthread_cond_destroy(&p->progress_cond);
 712         pthread_cond_destroy(&p->output_cond);
 713         av_freep(&p->avpkt.data);
 714
 715         if (i) {
 716             av_freep(&p->avctx->priv_data);
 717             av_freep(&p->avctx->internal);
 718         }
 719
 720         av_freep(&p->avctx);
 721     }
 722
 723     av_freep(&fctx->threads);
 724     pthread_mutex_destroy(&fctx->buffer_mutex);
 725     av_freep(&avctx->thread_opaque);
 726 }
 727
 728 static int frame_thread_init(AVCodecContext *avctx)
 729 {
 730     int thread_count = avctx->thread_count;
 731     AVCodec *codec = avctx->codec;
 732     AVCodecContext *src = avctx;
 733     FrameThreadContext *fctx;
 734     int i, err = 0;
 735
 736     if (!thread_count) {
 737         int nb_cpus = get_logical_cpus(avctx);
 738         // use number of cores + 1 as thread count if there is motre than one
 739         if (nb_cpus > 1)
 740             thread_count = avctx->thread_count = nb_cpus + 1;
 741     }
 742
 743     if (thread_count <= 1) {
 744         avctx->active_thread_type = 0;
 745         return 0;
 746     }
 747
 748     avctx->thread_opaque = fctx = av_mallocz(sizeof(FrameThreadContext));
 749
 750     fctx->threads = av_mallocz(sizeof(PerThreadContext) * thread_count);
 751     pthread_mutex_init(&fctx->buffer_mutex, NULL);
 752     fctx->delaying = 1;
 753
 754     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
 755         AVCodecContext *copy = av_malloc(sizeof(AVCodecContext));
 756         PerThreadContext *p  = &fctx->threads[i];
 757
 758         pthread_mutex_init(&p->mutex, NULL);
 759         pthread_mutex_init(&p->progress_mutex, NULL);
 760         pthread_cond_init(&p->input_cond, NULL);
 761         pthread_cond_init(&p->progress_cond, NULL);
 762         pthread_cond_init(&p->output_cond, NULL);
 763
 764         p->parent = fctx;
 765         p->avctx  = copy;
 766
 767         if (!copy) {
 768             err = AVERROR(ENOMEM);
 769             goto error;
 770         }
 771
 772         *copy = *src;
 773         copy->thread_opaque = p;
 774         copy->pkt = &p->avpkt;
 775
 776         if (!i) {
 777             src = copy;
 778
 779             if (codec->init)
 780                 err = codec->init(copy);
 781
 782             update_context_from_thread(avctx, copy, 1);
 783         } else {
 784             copy->priv_data = av_malloc(codec->priv_data_size);
 785             if (!copy->priv_data) {
 786                 err = AVERROR(ENOMEM);
 787                 goto error;
 788             }
 789             memcpy(copy->priv_data, src->priv_data, codec->priv_data_size);
 790             copy->internal = av_malloc(sizeof(AVCodecInternal));
 791             if (!copy->internal) {
 792                 err = AVERROR(ENOMEM);
 793                 goto error;
 794             }
 795             *(copy->internal) = *(src->internal);
 796             copy->internal->is_copy = 1;
 797
 798             if (codec->init_thread_copy)
 799                 err = codec->init_thread_copy(copy);
 800         }
 801
 802         if (err) goto error;
 803
 804         if (!pthread_create(&p->thread, NULL, frame_worker_thread, p))
 805             p->thread_init = 1;
 806     }
 807
 808     return 0;
 809
 810 error:
 811     frame_thread_free(avctx, i+1);
 812
 813     return err;
 814 }
 815
 816 void ff_thread_flush(AVCodecContext *avctx)
 817 {
 818     FrameThreadContext *fctx = avctx->thread_opaque;
 819
 820     if (!avctx->thread_opaque) return;
 821
 822     park_frame_worker_threads(fctx, avctx->thread_count);
 823     if (fctx->prev_thread) {
 824         if (fctx->prev_thread != &fctx->threads[0])
 825             update_context_from_thread(fctx->threads[0].avctx, fctx->prev_thread->avctx, 0);
 826         if (avctx->codec->flush)
 827             avctx->codec->flush(fctx->threads[0].avctx);
 828     }
 829
 830     fctx->next_decoding = fctx->next_finished = 0;
 831     fctx->delaying = 1;
 832     fctx->prev_thread = NULL;
 833 }
 834
 835 static int *allocate_progress(PerThreadContext *p)
 836 {
 837     int i;
 838
 839     for (i = 0; i < MAX_BUFFERS; i++)
 840         if (!p->progress_used[i]) break;
 841
 842     if (i == MAX_BUFFERS) {
 843         av_log(p->avctx, AV_LOG_ERROR, "allocate_progress() overflow\n");
 844         return NULL;
 845     }
 846
 847     p->progress_used[i] = 1;
 848
 849     return p->progress[i];
 850 }
 851
 852 int ff_thread_get_buffer(AVCodecContext *avctx, AVFrame *f)
 853 {
 854     PerThreadContext *p = avctx->thread_opaque;
 855     int *progress, err;
 856
 857     f->owner = avctx;
 858
 859     if (!(avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME)) {
 860         f->thread_opaque = NULL;
 861         return avctx->get_buffer(avctx, f);
 862     }
 863
 864     if (p->state != STATE_SETTING_UP &&
 865         (avctx->codec->update_thread_context || !avctx->thread_safe_callbacks)) {
 866         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() cannot be called after ff_thread_finish_setup()\n");
 867         return -1;
 868     }
 869
 870     pthread_mutex_lock(&p->parent->buffer_mutex);
 871     f->thread_opaque = progress = allocate_progress(p);
 872
 873     if (!progress) {
 874         pthread_mutex_unlock(&p->parent->buffer_mutex);
 875         return -1;
 876     }
 877
 878     progress[0] =
 879     progress[1] = -1;
 880
 881     if (avctx->thread_safe_callbacks ||
 882         avctx->get_buffer == avcodec_default_get_buffer) {
 883         err = avctx->get_buffer(avctx, f);
 884     } else {
 885         p->requested_frame = f;
 886         p->state = STATE_GET_BUFFER;
 887         pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
 888         pthread_cond_signal(&p->progress_cond);
 889
 890         while (p->state != STATE_SETTING_UP)
 891             pthread_cond_wait(&p->progress_cond, &p->progress_mutex);
 892
 893         err = p->result;
 894
 895         pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
 896
 897         if (!avctx->codec->update_thread_context)
 898             ff_thread_finish_setup(avctx);
 899     }
 900
 901     pthread_mutex_unlock(&p->parent->buffer_mutex);
 902
 903     return err;
 904 }
 905
 906 void ff_thread_release_buffer(AVCodecContext *avctx, AVFrame *f)
 907 {
 908     PerThreadContext *p = avctx->thread_opaque;
 909     FrameThreadContext *fctx;
 910
 911     if (!(avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME)) {
 912         avctx->release_buffer(avctx, f);
 913         return;
 914     }
 915
 916     if (p->num_released_buffers >= MAX_BUFFERS) {
 917         av_log(p->avctx, AV_LOG_ERROR, "too many thread_release_buffer calls!\n");
 918         return;
 919     }
 920
 921     if(avctx->debug & FF_DEBUG_BUFFERS)
 922         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "thread_release_buffer called on pic %p\n", f);
 923
 924     fctx = p->parent;
 925     pthread_mutex_lock(&fctx->buffer_mutex);
 926     p->released_buffers[p->num_released_buffers++] = *f;
 927     pthread_mutex_unlock(&fctx->buffer_mutex);
 928     memset(f->data, 0, sizeof(f->data));
 929 }
 930
 931 /**
 932  * Set the threading algorithms used.
 933  *
 934  * Threading requires more than one thread.
 935  * Frame threading requires entire frames to be passed to the codec,
 936  * and introduces extra decoding delay, so is incompatible with low_delay.
 937  *
 938  * @param avctx The context.
 939  */
 940 static void validate_thread_parameters(AVCodecContext *avctx)
 941 {
 942     int frame_threading_supported = (avctx->codec->capabilities & CODEC_CAP_FRAME_THREADS)
 943                                 && !(avctx->flags & CODEC_FLAG_TRUNCATED)
 944                                 && !(avctx->flags & CODEC_FLAG_LOW_DELAY)
 945                                 && !(avctx->flags2 & CODEC_FLAG2_CHUNKS);
 946     if (avctx->thread_count == 1) {
 947         avctx->active_thread_type = 0;
 948     } else if (frame_threading_supported && (avctx->thread_type & FF_THREAD_FRAME)) {
 949         avctx->active_thread_type = FF_THREAD_FRAME;
 950     } else if (avctx->codec->capabilities & CODEC_CAP_SLICE_THREADS &&
 951                avctx->thread_type & FF_THREAD_SLICE) {
 952         avctx->active_thread_type = FF_THREAD_SLICE;
 953     }
 954 }
 955
 956 int ff_thread_init(AVCodecContext *avctx)
 957 {
 958     if (avctx->thread_opaque) {
 959         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "avcodec_thread_init is ignored after avcodec_open\n");
 960         return -1;
 961     }
 962
 963 #if HAVE_W32THREADS
 964     w32thread_init();
 965 #endif
 966
 967     if (avctx->codec) {
 968         validate_thread_parameters(avctx);
 969
 970         if (avctx->active_thread_type&FF_THREAD_SLICE)
 971             return thread_init(avctx);
 972         else if (avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME)
 973             return frame_thread_init(avctx);
 974     }
 975
 976     return 0;
 977 }
 978
 979 void ff_thread_free(AVCodecContext *avctx)
 980 {
 981     if (avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME)
 982         frame_thread_free(avctx, avctx->thread_count);
 983     else
 984         thread_free(avctx);
 985 }