git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavutil/mem.c

   1 /*
   2  * default memory allocator for libavutil
   3  * Copyright (c) 2002 Fabrice Bellard
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * default memory allocator for libavutil
  25  */
  26
  27 #define _XOPEN_SOURCE 600
  28
  29 #include "config.h"
  30
  31 #include <limits.h>
  32 #include <stdint.h>
  33 #include <stdlib.h>
  34 #include <string.h>
  35 #if HAVE_MALLOC_H
  36 #include <malloc.h>
  37 #endif
  38
  39 #include "avassert.h"
  40 #include "avutil.h"
  41 #include "common.h"
  42 #include "dynarray.h"
  43 #include "intreadwrite.h"
  44 #include "mem.h"
  45
  46 #ifdef MALLOC_PREFIX
  47
  48 #define malloc         AV_JOIN(MALLOC_PREFIX, malloc)
  49 #define memalign       AV_JOIN(MALLOC_PREFIX, memalign)
  50 #define posix_memalign AV_JOIN(MALLOC_PREFIX, posix_memalign)
  51 #define realloc        AV_JOIN(MALLOC_PREFIX, realloc)
  52 #define free           AV_JOIN(MALLOC_PREFIX, free)
  53
  54 void *malloc(size_t size);
  55 void *memalign(size_t align, size_t size);
  56 int   posix_memalign(void **ptr, size_t align, size_t size);
  57 void *realloc(void *ptr, size_t size);
  58 void  free(void *ptr);
  59
  60 #endif /* MALLOC_PREFIX */
  61
  62 #define ALIGN (HAVE_AVX ? 32 : 16)
  63
  64 /* NOTE: if you want to override these functions with your own
  65  * implementations (not recommended) you have to link libav* as
  66  * dynamic libraries and remove -Wl,-Bsymbolic from the linker flags.
  67  * Note that this will cost performance. */
  68
  69 static size_t max_alloc_size= INT_MAX;
  70
  71 void av_max_alloc(size_t max){
  72     max_alloc_size = max;
  73 }
  74
  75 void *av_malloc(size_t size)
  76 {
  77     void *ptr = NULL;
  78 #if CONFIG_MEMALIGN_HACK
  79     long diff;
  80 #endif
  81
  82     /* let's disallow possibly ambiguous cases */
  83     if (size > (max_alloc_size - 32))
  84         return NULL;
  85
  86 #if CONFIG_MEMALIGN_HACK
  87     ptr = malloc(size + ALIGN);
  88     if (!ptr)
  89         return ptr;
  90     diff              = ((~(long)ptr)&(ALIGN - 1)) + 1;
  91     ptr               = (char *)ptr + diff;
  92     ((char *)ptr)[-1] = diff;
  93 #elif HAVE_POSIX_MEMALIGN
  94     if (size) //OS X on SDK 10.6 has a broken posix_memalign implementation
  95     if (posix_memalign(&ptr, ALIGN, size))
  96         ptr = NULL;
  97 #elif HAVE_ALIGNED_MALLOC
  98     ptr = _aligned_malloc(size, ALIGN);
  99 #elif HAVE_MEMALIGN
 100 #ifndef __DJGPP__
 101     ptr = memalign(ALIGN, size);
 102 #else
 103     ptr = memalign(size, ALIGN);
 104 #endif
 105     /* Why 64?
 106      * Indeed, we should align it:
 107      *   on  4 for 386
 108      *   on 16 for 486
 109      *   on 32 for 586, PPro - K6-III
 110      *   on 64 for K7 (maybe for P3 too).
 111      * Because L1 and L2 caches are aligned on those values.
 112      * But I don't want to code such logic here!
 113      */
 114     /* Why 32?
 115      * For AVX ASM. SSE / NEON needs only 16.
 116      * Why not larger? Because I did not see a difference in benchmarks ...
 117      */
 118     /* benchmarks with P3
 119      * memalign(64) + 1          3071, 3051, 3032
 120      * memalign(64) + 2          3051, 3032, 3041
 121      * memalign(64) + 4          2911, 2896, 2915
 122      * memalign(64) + 8          2545, 2554, 2550
 123      * memalign(64) + 16         2543, 2572, 2563
 124      * memalign(64) + 32         2546, 2545, 2571
 125      * memalign(64) + 64         2570, 2533, 2558
 126      *
 127      * BTW, malloc seems to do 8-byte alignment by default here.
 128      */
 129 #else
 130     ptr = malloc(size);
 131 #endif
 132     if(!ptr && !size) {
 133         size = 1;
 134         ptr= av_malloc(1);
 135     }
 136 #if CONFIG_MEMORY_POISONING
 137     if (ptr)
 138         memset(ptr, FF_MEMORY_POISON, size);
 139 #endif
 140     return ptr;
 141 }
 142
 143 void *av_realloc(void *ptr, size_t size)
 144 {
 145 #if CONFIG_MEMALIGN_HACK
 146     int diff;
 147 #endif
 148
 149     /* let's disallow possibly ambiguous cases */
 150     if (size > (max_alloc_size - 32))
 151         return NULL;
 152
 153 #if CONFIG_MEMALIGN_HACK
 154     //FIXME this isn't aligned correctly, though it probably isn't needed
 155     if (!ptr)
 156         return av_malloc(size);
 157     diff = ((char *)ptr)[-1];
 158     av_assert0(diff>0 && diff<=ALIGN);
 159     ptr = realloc((char *)ptr - diff, size + diff);
 160     if (ptr)
 161         ptr = (char *)ptr + diff;
 162     return ptr;
 163 #elif HAVE_ALIGNED_MALLOC
 164     return _aligned_realloc(ptr, size + !size, ALIGN);
 165 #else
 166     return realloc(ptr, size + !size);
 167 #endif
 168 }
 169
 170 void *av_realloc_f(void *ptr, size_t nelem, size_t elsize)
 171 {
 172     size_t size;
 173     void *r;
 174
 175     if (av_size_mult(elsize, nelem, &size)) {
 176         av_free(ptr);
 177         return NULL;
 178     }
 179     r = av_realloc(ptr, size);
 180     if (!r && size)
 181         av_free(ptr);
 182     return r;
 183 }
 184
 185 int av_reallocp(void *ptr, size_t size)
 186 {
 187     void **ptrptr = ptr;
 188     void *ret;
 189
 190     if (!size) {
 191         av_freep(ptr);
 192         return 0;
 193     }
 194     ret = av_realloc(*ptrptr, size);
 195
 196     if (!ret) {
 197         av_freep(ptr);
 198         return AVERROR(ENOMEM);
 199     }
 200
 201     *ptrptr = ret;
 202     return 0;
 203 }
 204
 205 void *av_realloc_array(void *ptr, size_t nmemb, size_t size)
 206 {
 207     if (!size || nmemb >= INT_MAX / size)
 208         return NULL;
 209     return av_realloc(ptr, nmemb * size);
 210 }
 211
 212 int av_reallocp_array(void *ptr, size_t nmemb, size_t size)
 213 {
 214     void **ptrptr = ptr;
 215     *ptrptr = av_realloc_f(*ptrptr, nmemb, size);
 216     if (!*ptrptr && nmemb && size)
 217         return AVERROR(ENOMEM);
 218     return 0;
 219 }
 220
 221 void av_free(void *ptr)
 222 {
 223 #if CONFIG_MEMALIGN_HACK
 224     if (ptr) {
 225         int v= ((char *)ptr)[-1];
 226         av_assert0(v>0 && v<=ALIGN);
 227         free((char *)ptr - v);
 228     }
 229 #elif HAVE_ALIGNED_MALLOC
 230     _aligned_free(ptr);
 231 #else
 232     free(ptr);
 233 #endif
 234 }
 235
 236 void av_freep(void *arg)
 237 {
 238     void **ptr = (void **)arg;
 239     av_free(*ptr);
 240     *ptr = NULL;
 241 }
 242
 243 void *av_mallocz(size_t size)
 244 {
 245     void *ptr = av_malloc(size);
 246     if (ptr)
 247         memset(ptr, 0, size);
 248     return ptr;
 249 }
 250
 251 void *av_calloc(size_t nmemb, size_t size)
 252 {
 253     if (size <= 0 || nmemb >= INT_MAX / size)
 254         return NULL;
 255     return av_mallocz(nmemb * size);
 256 }
 257
 258 char *av_strdup(const char *s)
 259 {
 260     char *ptr = NULL;
 261     if (s) {
 262         int len = strlen(s) + 1;
 263         ptr = av_realloc(NULL, len);
 264         if (ptr)
 265             memcpy(ptr, s, len);
 266     }
 267     return ptr;
 268 }
 269
 270 void *av_memdup(const void *p, size_t size)
 271 {
 272     void *ptr = NULL;
 273     if (p) {
 274         ptr = av_malloc(size);
 275         if (ptr)
 276             memcpy(ptr, p, size);
 277     }
 278     return ptr;
 279 }
 280
 281 int av_dynarray_add_nofree(void *tab_ptr, int *nb_ptr, void *elem)
 282 {
 283     void **tab = *(void ***)tab_ptr;
 284
 285     AV_DYNARRAY_ADD(INT_MAX, sizeof(*tab), tab, *nb_ptr, {
 286         tab[*nb_ptr] = elem;
 287         *(void ***)tab_ptr = tab;
 288     }, {
 289         return AVERROR(ENOMEM);
 290     });
 291     return 0;
 292 }
 293
 294 void av_dynarray_add(void *tab_ptr, int *nb_ptr, void *elem)
 295 {
 296     void **tab = *(void ***)tab_ptr;
 297
 298     AV_DYNARRAY_ADD(INT_MAX, sizeof(*tab), tab, *nb_ptr, {
 299         tab[*nb_ptr] = elem;
 300         *(void ***)tab_ptr = tab;
 301     }, {
 302         *nb_ptr = 0;
 303         av_freep(tab_ptr);
 304     });
 305 }
 306
 307 void *av_dynarray2_add(void **tab_ptr, int *nb_ptr, size_t elem_size,
 308                        const uint8_t *elem_data)
 309 {
 310     uint8_t *tab_elem_data = NULL;
 311
 312     AV_DYNARRAY_ADD(INT_MAX, elem_size, *tab_ptr, *nb_ptr, {
 313         tab_elem_data = (uint8_t *)*tab_ptr + (*nb_ptr) * elem_size;
 314         if (elem_data)
 315             memcpy(tab_elem_data, elem_data, elem_size);
 316         else if (CONFIG_MEMORY_POISONING)
 317             memset(tab_elem_data, FF_MEMORY_POISON, elem_size);
 318     }, {
 319         av_freep(tab_ptr);
 320         *nb_ptr = 0;
 321     });
 322     return tab_elem_data;
 323 }
 324
 325 static void fill16(uint8_t *dst, int len)
 326 {
 327     uint32_t v = AV_RN16(dst - 2);
 328
 329     v |= v << 16;
 330
 331     while (len >= 4) {
 332         AV_WN32(dst, v);
 333         dst += 4;
 334         len -= 4;
 335     }
 336
 337     while (len--) {
 338         *dst = dst[-2];
 339         dst++;
 340     }
 341 }
 342
 343 static void fill24(uint8_t *dst, int len)
 344 {
 345 #if HAVE_BIGENDIAN
 346     uint32_t v = AV_RB24(dst - 3);
 347     uint32_t a = v << 8  | v >> 16;
 348     uint32_t b = v << 16 | v >> 8;
 349     uint32_t c = v << 24 | v;
 350 #else
 351     uint32_t v = AV_RL24(dst - 3);
 352     uint32_t a = v       | v << 24;
 353     uint32_t b = v >> 8  | v << 16;
 354     uint32_t c = v >> 16 | v << 8;
 355 #endif
 356
 357     while (len >= 12) {
 358         AV_WN32(dst,     a);
 359         AV_WN32(dst + 4, b);
 360         AV_WN32(dst + 8, c);
 361         dst += 12;
 362         len -= 12;
 363     }
 364
 365     if (len >= 4) {
 366         AV_WN32(dst, a);
 367         dst += 4;
 368         len -= 4;
 369     }
 370
 371     if (len >= 4) {
 372         AV_WN32(dst, b);
 373         dst += 4;
 374         len -= 4;
 375     }
 376
 377     while (len--) {
 378         *dst = dst[-3];
 379         dst++;
 380     }
 381 }
 382
 383 static void fill32(uint8_t *dst, int len)
 384 {
 385     uint32_t v = AV_RN32(dst - 4);
 386
 387     while (len >= 4) {
 388         AV_WN32(dst, v);
 389         dst += 4;
 390         len -= 4;
 391     }
 392
 393     while (len--) {
 394         *dst = dst[-4];
 395         dst++;
 396     }
 397 }
 398
 399 void av_memcpy_backptr(uint8_t *dst, int back, int cnt)
 400 {
 401     const uint8_t *src = &dst[-back];
 402     if (!back)
 403         return;
 404
 405     if (back == 1) {
 406         memset(dst, *src, cnt);
 407     } else if (back == 2) {
 408         fill16(dst, cnt);
 409     } else if (back == 3) {
 410         fill24(dst, cnt);
 411     } else if (back == 4) {
 412         fill32(dst, cnt);
 413     } else {
 414         if (cnt >= 16) {
 415             int blocklen = back;
 416             while (cnt > blocklen) {
 417                 memcpy(dst, src, blocklen);
 418                 dst       += blocklen;
 419                 cnt       -= blocklen;
 420                 blocklen <<= 1;
 421             }
 422             memcpy(dst, src, cnt);
 423             return;
 424         }
 425         if (cnt >= 8) {
 426             AV_COPY32U(dst,     src);
 427             AV_COPY32U(dst + 4, src + 4);
 428             src += 8;
 429             dst += 8;
 430             cnt -= 8;
 431         }
 432         if (cnt >= 4) {
 433             AV_COPY32U(dst, src);
 434             src += 4;
 435             dst += 4;
 436             cnt -= 4;
 437         }
 438         if (cnt >= 2) {
 439             AV_COPY16U(dst, src);
 440             src += 2;
 441             dst += 2;
 442             cnt -= 2;
 443         }
 444         if (cnt)
 445             *dst = *src;
 446     }
 447 }
 448
 449 void *av_fast_realloc(void *ptr, unsigned int *size, size_t min_size)
 450 {
 451     if (min_size < *size)
 452         return ptr;
 453
 454     min_size = FFMAX(17 * min_size / 16 + 32, min_size);
 455
 456     ptr = av_realloc(ptr, min_size);
 457     /* we could set this to the unmodified min_size but this is safer
 458      * if the user lost the ptr and uses NULL now
 459      */
 460     if (!ptr)
 461         min_size = 0;
 462
 463     *size = min_size;
 464
 465     return ptr;
 466 }
 467
 468 static inline int ff_fast_malloc(void *ptr, unsigned int *size, size_t min_size, int zero_realloc)
 469 {
 470     void **p = ptr;
 471     if (min_size < *size)
 472         return 0;
 473     min_size = FFMAX(17 * min_size / 16 + 32, min_size);
 474     av_free(*p);
 475     *p = zero_realloc ? av_mallocz(min_size) : av_malloc(min_size);
 476     if (!*p)
 477         min_size = 0;
 478     *size = min_size;
 479     return 1;
 480 }
 481
 482 void av_fast_malloc(void *ptr, unsigned int *size, size_t min_size)
 483 {
 484     ff_fast_malloc(ptr, size, min_size, 0);
 485 }
 486