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 *val;
 188
 189     if (!size) {
 190         av_freep(ptr);
 191         return 0;
 192     }
 193
 194     memcpy(&val, ptr, sizeof(val));
 195     val = av_realloc(val, size);
 196
 197     if (!val) {
 198         av_freep(ptr);
 199         return AVERROR(ENOMEM);
 200     }
 201
 202     memcpy(ptr, &val, sizeof(val));
 203     return 0;
 204 }
 205
 206 void *av_realloc_array(void *ptr, size_t nmemb, size_t size)
 207 {
 208     if (!size || nmemb >= INT_MAX / size)
 209         return NULL;
 210     return av_realloc(ptr, nmemb * size);
 211 }
 212
 213 int av_reallocp_array(void *ptr, size_t nmemb, size_t size)
 214 {
 215     void *val;
 216
 217     memcpy(&val, ptr, sizeof(val));
 218     val = av_realloc_f(val, nmemb, size);
 219     memcpy(ptr, &val, sizeof(val));
 220     if (!val && nmemb && size)
 221         return AVERROR(ENOMEM);
 222
 223     return 0;
 224 }
 225
 226 void av_free(void *ptr)
 227 {
 228 #if CONFIG_MEMALIGN_HACK
 229     if (ptr) {
 230         int v= ((char *)ptr)[-1];
 231         av_assert0(v>0 && v<=ALIGN);
 232         free((char *)ptr - v);
 233     }
 234 #elif HAVE_ALIGNED_MALLOC
 235     _aligned_free(ptr);
 236 #else
 237     free(ptr);
 238 #endif
 239 }
 240
 241 void av_freep(void *arg)
 242 {
 243     void *val;
 244
 245     memcpy(&val, arg, sizeof(val));
 246     memcpy(arg, &(void *){ NULL }, sizeof(val));
 247     av_free(val);
 248 }
 249
 250 void *av_mallocz(size_t size)
 251 {
 252     void *ptr = av_malloc(size);
 253     if (ptr)
 254         memset(ptr, 0, size);
 255     return ptr;
 256 }
 257
 258 void *av_calloc(size_t nmemb, size_t size)
 259 {
 260     if (size <= 0 || nmemb >= INT_MAX / size)
 261         return NULL;
 262     return av_mallocz(nmemb * size);
 263 }
 264
 265 char *av_strdup(const char *s)
 266 {
 267     char *ptr = NULL;
 268     if (s) {
 269         size_t len = strlen(s) + 1;
 270         ptr = av_realloc(NULL, len);
 271         if (ptr)
 272             memcpy(ptr, s, len);
 273     }
 274     return ptr;
 275 }
 276
 277 char *av_strndup(const char *s, size_t len)
 278 {
 279     char *ret = NULL, *end;
 280
 281     if (!s)
 282         return NULL;
 283
 284     end = memchr(s, 0, len);
 285     if (end)
 286         len = end - s;
 287
 288     ret = av_realloc(NULL, len + 1);
 289     if (!ret)
 290         return NULL;
 291
 292     memcpy(ret, s, len);
 293     ret[len] = 0;
 294     return ret;
 295 }
 296
 297 void *av_memdup(const void *p, size_t size)
 298 {
 299     void *ptr = NULL;
 300     if (p) {
 301         ptr = av_malloc(size);
 302         if (ptr)
 303             memcpy(ptr, p, size);
 304     }
 305     return ptr;
 306 }
 307
 308 int av_dynarray_add_nofree(void *tab_ptr, int *nb_ptr, void *elem)
 309 {
 310     void **tab;
 311     memcpy(&tab, tab_ptr, sizeof(tab));
 312
 313     AV_DYNARRAY_ADD(INT_MAX, sizeof(*tab), tab, *nb_ptr, {
 314         tab[*nb_ptr] = elem;
 315         memcpy(tab_ptr, &tab, sizeof(tab));
 316     }, {
 317         return AVERROR(ENOMEM);
 318     });
 319     return 0;
 320 }
 321
 322 void av_dynarray_add(void *tab_ptr, int *nb_ptr, void *elem)
 323 {
 324     void **tab;
 325     memcpy(&tab, tab_ptr, sizeof(tab));
 326
 327     AV_DYNARRAY_ADD(INT_MAX, sizeof(*tab), tab, *nb_ptr, {
 328         tab[*nb_ptr] = elem;
 329         memcpy(tab_ptr, &tab, sizeof(tab));
 330     }, {
 331         *nb_ptr = 0;
 332         av_freep(tab_ptr);
 333     });
 334 }
 335
 336 void *av_dynarray2_add(void **tab_ptr, int *nb_ptr, size_t elem_size,
 337                        const uint8_t *elem_data)
 338 {
 339     uint8_t *tab_elem_data = NULL;
 340
 341     AV_DYNARRAY_ADD(INT_MAX, elem_size, *tab_ptr, *nb_ptr, {
 342         tab_elem_data = (uint8_t *)*tab_ptr + (*nb_ptr) * elem_size;
 343         if (elem_data)
 344             memcpy(tab_elem_data, elem_data, elem_size);
 345         else if (CONFIG_MEMORY_POISONING)
 346             memset(tab_elem_data, FF_MEMORY_POISON, elem_size);
 347     }, {
 348         av_freep(tab_ptr);
 349         *nb_ptr = 0;
 350     });
 351     return tab_elem_data;
 352 }
 353
 354 static void fill16(uint8_t *dst, int len)
 355 {
 356     uint32_t v = AV_RN16(dst - 2);
 357
 358     v |= v << 16;
 359
 360     while (len >= 4) {
 361         AV_WN32(dst, v);
 362         dst += 4;
 363         len -= 4;
 364     }
 365
 366     while (len--) {
 367         *dst = dst[-2];
 368         dst++;
 369     }
 370 }
 371
 372 static void fill24(uint8_t *dst, int len)
 373 {
 374 #if HAVE_BIGENDIAN
 375     uint32_t v = AV_RB24(dst - 3);
 376     uint32_t a = v << 8  | v >> 16;
 377     uint32_t b = v << 16 | v >> 8;
 378     uint32_t c = v << 24 | v;
 379 #else
 380     uint32_t v = AV_RL24(dst - 3);
 381     uint32_t a = v       | v << 24;
 382     uint32_t b = v >> 8  | v << 16;
 383     uint32_t c = v >> 16 | v << 8;
 384 #endif
 385
 386     while (len >= 12) {
 387         AV_WN32(dst,     a);
 388         AV_WN32(dst + 4, b);
 389         AV_WN32(dst + 8, c);
 390         dst += 12;
 391         len -= 12;
 392     }
 393
 394     if (len >= 4) {
 395         AV_WN32(dst, a);
 396         dst += 4;
 397         len -= 4;
 398     }
 399
 400     if (len >= 4) {
 401         AV_WN32(dst, b);
 402         dst += 4;
 403         len -= 4;
 404     }
 405
 406     while (len--) {
 407         *dst = dst[-3];
 408         dst++;
 409     }
 410 }
 411
 412 static void fill32(uint8_t *dst, int len)
 413 {
 414     uint32_t v = AV_RN32(dst - 4);
 415
 416     while (len >= 4) {
 417         AV_WN32(dst, v);
 418         dst += 4;
 419         len -= 4;
 420     }
 421
 422     while (len--) {
 423         *dst = dst[-4];
 424         dst++;
 425     }
 426 }
 427
 428 void av_memcpy_backptr(uint8_t *dst, int back, int cnt)
 429 {
 430     const uint8_t *src = &dst[-back];
 431     if (!back)
 432         return;
 433
 434     if (back == 1) {
 435         memset(dst, *src, cnt);
 436     } else if (back == 2) {
 437         fill16(dst, cnt);
 438     } else if (back == 3) {
 439         fill24(dst, cnt);
 440     } else if (back == 4) {
 441         fill32(dst, cnt);
 442     } else {
 443         if (cnt >= 16) {
 444             int blocklen = back;
 445             while (cnt > blocklen) {
 446                 memcpy(dst, src, blocklen);
 447                 dst       += blocklen;
 448                 cnt       -= blocklen;
 449                 blocklen <<= 1;
 450             }
 451             memcpy(dst, src, cnt);
 452             return;
 453         }
 454         if (cnt >= 8) {
 455             AV_COPY32U(dst,     src);
 456             AV_COPY32U(dst + 4, src + 4);
 457             src += 8;
 458             dst += 8;
 459             cnt -= 8;
 460         }
 461         if (cnt >= 4) {
 462             AV_COPY32U(dst, src);
 463             src += 4;
 464             dst += 4;
 465             cnt -= 4;
 466         }
 467         if (cnt >= 2) {
 468             AV_COPY16U(dst, src);
 469             src += 2;
 470             dst += 2;
 471             cnt -= 2;
 472         }
 473         if (cnt)
 474             *dst = *src;
 475     }
 476 }
 477
 478 void *av_fast_realloc(void *ptr, unsigned int *size, size_t min_size)
 479 {
 480     if (min_size < *size)
 481         return ptr;
 482
 483     min_size = FFMAX(17 * min_size / 16 + 32, min_size);
 484
 485     ptr = av_realloc(ptr, min_size);
 486     /* we could set this to the unmodified min_size but this is safer
 487      * if the user lost the ptr and uses NULL now
 488      */
 489     if (!ptr)
 490         min_size = 0;
 491
 492     *size = min_size;
 493
 494     return ptr;
 495 }
 496
 497 static inline int ff_fast_malloc(void *ptr, unsigned int *size, size_t min_size, int zero_realloc)
 498 {
 499     void *val;
 500
 501     if (min_size < *size)
 502         return 0;
 503     min_size = FFMAX(17 * min_size / 16 + 32, min_size);
 504     av_freep(ptr);
 505     val = zero_realloc ? av_mallocz(min_size) : av_malloc(min_size);
 506     memcpy(ptr, &val, sizeof(val));
 507     if (!val)
 508         min_size = 0;
 509     *size = min_size;
 510     return 1;
 511 }
 512
 513 void av_fast_malloc(void *ptr, unsigned int *size, size_t min_size)
 514 {
 515     ff_fast_malloc(ptr, size, min_size, 0);
 516 }
 517