git.sesse.net Git - vlc/blob - src/misc/cpu.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * cpu.c: CPU detection code
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 1998-2004 VLC authors and VideoLAN
   5  * $Id$
   6  *
   7  * Authors: Samuel Hocevar <sam@zoy.org>
   8  *          Christophe Massiot <massiot@via.ecp.fr>
   9  *          Eugenio Jarosiewicz <ej0@cise.ufl.eduEujenio>
  10  *
  11  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
  12  * under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
  13  * the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or
  14  * (at your option) any later version.
  15  *
  16  * This program 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
  19  * GNU Lesser General Public License for more details.
  20  *
  21  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
  22  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
  23  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston MA 02110-1301, USA.
  24  *****************************************************************************/
  25
  26 /*****************************************************************************
  27  * Preamble
  28  *****************************************************************************/
  29 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  30 # include "config.h"
  31 #endif
  32
  33 #include <vlc_common.h>
  34 #include <vlc_cpu.h>
  35
  36 #include <sys/types.h>
  37 #ifndef WIN32
  38 #include <unistd.h>
  39 #include <sys/wait.h>
  40 #include <signal.h>
  41 #else
  42 #include <errno.h>
  43 #endif
  44 #include <assert.h>
  45
  46 #ifdef __APPLE__
  47 #include <sys/sysctl.h>
  48 #endif
  49
  50 #include "libvlc.h"
  51
  52 static uint32_t cpu_flags;
  53
  54 #if defined (__i386__) || defined (__x86_64__) || defined (__powerpc__) \
  55  || defined (__ppc__) || defined (__ppc64__) || defined (__powerpc64__)
  56 # if !defined (WIN32) && !defined (__OS2__)
  57 static bool vlc_CPU_check (const char *name, void (*func) (void))
  58 {
  59     pid_t pid = fork();
  60
  61     switch (pid)
  62     {
  63         case 0:
  64             signal (SIGILL, SIG_DFL);
  65             func ();
  66             //__asm__ __volatile__ ( code : : input );
  67             _exit (0);
  68         case -1:
  69             return false;
  70     }
  71     //i_capabilities |= (flag);
  72
  73     int status;
  74     while( waitpid( pid, &status, 0 ) == -1 );
  75
  76     if( WIFEXITED( status ) && WEXITSTATUS( status ) == 0 )
  77         return true;
  78
  79     fprintf (stderr, "Warning: your CPU has %s instructions, but not your "
  80                      "operating system.\n", name);
  81     fprintf( stderr, "         some optimizations will be disabled unless "
  82                      "you upgrade your OS\n" );
  83     return false;
  84 }
  85
  86 #if defined (CAN_COMPILE_SSE) && !defined (__SSE__)
  87 VLC_SSE static void SSE_test (void)
  88 {
  89     asm volatile ("xorps %%xmm0,%%xmm0\n" : : : "xmm0", "xmm1");
  90 }
  91 #endif
  92 #if defined (CAN_COMPILE_SSE2) && !defined (__SSE2__)
  93 VLC_SSE static void SSE2_test (void)
  94 {
  95     asm volatile ("movupd %%xmm0, %%xmm0\n" : : : "xmm0", "xmm1");
  96 }
  97 #endif
  98 #if defined (CAN_COMPILE_SSE3) && !defined (__SSE3__)
  99 VLC_SSE static void SSE3_test (void)
 100 {
 101     asm volatile ("movsldup %%xmm1, %%xmm0\n" : : : "xmm0", "xmm1");
 102 }
 103 #endif
 104 #if defined (CAN_COMPILE_SSSE3) && !defined (__SSSE3__)
 105 VLC_SSE static void SSSE3_test (void)
 106 {
 107     asm volatile ("pabsw %%xmm1, %%xmm0\n" : : : "xmm0", "xmm1");
 108 }
 109 #endif
 110 #if defined (CAN_COMPILE_SSE4_1) && !defined (__SSE4_1__)
 111 VLC_SSE static void SSE4_1_test (void)
 112 {
 113     asm volatile ("pmaxsb %%xmm1, %%xmm0\n" : : : "xmm0", "xmm1");
 114 }
 115 #endif
 116 #if defined (CAN_COMPILE_SSE4_2) && !defined (__SSE4_2__)
 117 VLC_SSE static void SSE4_2_test (void)
 118 {
 119     asm volatile ("pcmpgtq %%xmm1, %%xmm0\n" : : : "xmm0", "xmm1");
 120 }
 121 #endif
 122 #if defined (CAN_COMPILE_3DNOW) && !defined (__3dNOW__)
 123 VLC_MMX static void ThreeD_Now_test (void)
 124 {
 125     asm volatile ("pfadd %%mm0,%%mm0\n" "femms\n" : : : "mm0");
 126 }
 127 #endif
 128
 129 #if defined (CAN_COMPILE_ALTIVEC)
 130 static void Altivec_text (void)
 131 {
 132     asm volatile ("mtspr 256, %0\n" "vand %%v0, %%v0, %%v0\n" : : "r" (-1));
 133 }
 134 #endif
 135
 136 #else /* WIN32 || __OS2__ */
 137 # define vlc_CPU_check(name, func) (1)
 138 #endif
 139 #endif
 140
 141 /**
 142  * Determines the CPU capabilities and stores them in cpu_flags.
 143  * The result can be retrieved with vlc_CPU().
 144  */
 145 void vlc_CPU_init (void)
 146 {
 147     uint32_t i_capabilities = 0;
 148
 149 #if defined( __i386__ ) || defined( __x86_64__ )
 150      unsigned int i_eax, i_ebx, i_ecx, i_edx;
 151      bool b_amd;
 152
 153     /* Needed for x86 CPU capabilities detection */
 154 # if defined (__i386__) && defined (__PIC__)
 155 #  define cpuid(reg) \
 156      asm volatile ("xchgl %%ebx,%1\n\t" \
 157                    "cpuid\n\t" \
 158                    "xchgl %%ebx,%1\n\t" \
 159                    : "=a" (i_eax), "=r" (i_ebx), "=c" (i_ecx), "=d" (i_edx) \
 160                    : "a" (reg) \
 161                    : "cc");
 162 # else
 163 #  define cpuid(reg) \
 164      asm volatile ("cpuid\n\t" \
 165                    : "=a" (i_eax), "=b" (i_ebx), "=c" (i_ecx), "=d" (i_edx) \
 166                    : "a" (reg) \
 167                    : "cc");
 168 # endif
 169      /* Check if the OS really supports the requested instructions */
 170 # if defined (__i386__) && !defined (__i486__) && !defined (__i586__) \
 171   && !defined (__i686__) && !defined (__pentium4__) \
 172   && !defined (__k6__) && !defined (__athlon__) && !defined (__k8__)
 173     /* check if cpuid instruction is supported */
 174     asm volatile ( "push %%ebx\n\t"
 175                    "pushf\n\t"
 176                    "pop %%eax\n\t"
 177                    "movl %%eax, %%ebx\n\t"
 178                    "xorl $0x200000, %%eax\n\t"
 179                    "push %%eax\n\t"
 180                    "popf\n\t"
 181                    "pushf\n\t"
 182                    "pop %%eax\n\t"
 183                    "movl %%ebx,%1\n\t"
 184                    "pop %%ebx\n\t"
 185                  : "=a" ( i_eax ),
 186                    "=r" ( i_ebx )
 187                  :
 188                  : "cc" );
 189
 190     if( i_eax == i_ebx )
 191         goto out;
 192 # endif
 193
 194     /* the CPU supports the CPUID instruction - get its level */
 195     cpuid( 0x00000000 );
 196
 197 # if defined (__i386__) && !defined (__i586__) \
 198   && !defined (__i686__) && !defined (__pentium4__) \
 199   && !defined (__k6__) && !defined (__athlon__) && !defined (__k8__)
 200     if( !i_eax )
 201         goto out;
 202 #endif
 203
 204     /* borrowed from mpeg2dec */
 205     b_amd = ( i_ebx == 0x68747541 ) && ( i_ecx == 0x444d4163 )
 206                     && ( i_edx == 0x69746e65 );
 207
 208     /* test for the MMX flag */
 209     cpuid( 0x00000001 );
 210 # if !defined (__MMX__)
 211     if( ! (i_edx & 0x00800000) )
 212         goto out;
 213 # endif
 214     i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_MMX;
 215
 216 # if defined (__SSE__)
 217     i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_MMXEXT | CPU_CAPABILITY_SSE;
 218 # else
 219     if( i_edx & 0x02000000 )
 220     {
 221         i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_MMXEXT;
 222
 223 #   ifdef CAN_COMPILE_SSE
 224         if (vlc_CPU_check ("SSE", SSE_test))
 225             i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_SSE;
 226 #   endif
 227     }
 228 # endif
 229
 230 # if defined (__SSE2__)
 231     i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_SSE2;
 232 # elif defined (CAN_COMPILE_SSE2)
 233     if ((i_edx & 0x04000000) && vlc_CPU_check ("SSE2", SSE2_test))
 234         i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_SSE2;
 235 # endif
 236
 237 # if defined (__SSE3__)
 238     i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_SSE3;
 239 # elif defined (CAN_COMPILE_SSE3)
 240     if ((i_ecx & 0x00000001) && vlc_CPU_check ("SSE3", SSE3_test))
 241         i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_SSE3;
 242 # endif
 243
 244 # if defined (__SSSE3__)
 245     i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_SSSE3;
 246 # elif defined (CAN_COMPILE_SSSE3)
 247     if ((i_ecx & 0x00000200) && vlc_CPU_check ("SSSE3", SSSE3_test))
 248         i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_SSSE3;
 249 # endif
 250
 251 # if defined (__SSE4_1__)
 252     i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_SSE4_1;
 253 # elif defined (CAN_COMPILE_SSE4_1)
 254     if ((i_ecx & 0x00080000) && vlc_CPU_check ("SSE4.1", SSE4_1_test))
 255         i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_SSE4_1;
 256 # endif
 257
 258 # if defined (__SSE4_2__)
 259     i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_SSE4_2;
 260 # elif defined (CAN_COMPILE_SSE4_2)
 261     if ((i_ecx & 0x00100000) && vlc_CPU_check ("SSE4.2", SSE4_2_test))
 262         i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_SSE4_2;
 263 # endif
 264
 265     /* test for additional capabilities */
 266     cpuid( 0x80000000 );
 267
 268     if( i_eax < 0x80000001 )
 269         goto out;
 270
 271     /* list these additional capabilities */
 272     cpuid( 0x80000001 );
 273
 274 # if defined (__3dNOW__)
 275     i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_3DNOW;
 276 # elif defined (CAN_COMPILE_3DNOW)
 277     if ((i_edx & 0x80000000) && vlc_CPU_check ("3D Now!", ThreeD_Now_test))
 278         i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_3DNOW;
 279 # endif
 280
 281     if( b_amd && ( i_edx & 0x00400000 ) )
 282     {
 283         i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_MMXEXT;
 284     }
 285 out:
 286
 287 #elif defined (__arm__)
 288
 289 # if defined (__ARM_NEON__)
 290     i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_NEON;
 291 # elif defined (CAN_COMPILE_NEON)
 292 #  define NEED_RUNTIME_CPU_CHECK 1
 293 # endif
 294
 295 # ifdef NEED_RUNTIME_CPU_CHECK
 296 #  if defined (__linux__)
 297     FILE *info = fopen ("/proc/cpuinfo", "rt");
 298     if (info != NULL)
 299     {
 300         char *line = NULL;
 301         size_t linelen = 0;
 302
 303         while (getline (&line, &linelen, info) != -1)
 304         {
 305             const char *cap;
 306
 307             if (strncmp (line, "Features\t:", 10))
 308                 continue;
 309
 310             /* TODO: detect other CPU features when we use them */
 311 #   if defined (CAN_COMPILE_NEON) && !defined (__ARM_NEON__)
 312                 cap = strstr (line + 10, " neon");
 313             if (cap != NULL && (cap[5] == '\0' || cap[5] == ' '))
 314                 i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_NEON;
 315 #   endif
 316             break;
 317         }
 318         fclose (info);
 319         free (line);
 320     }
 321 #  else
 322 #   warning Run-time CPU detection missing: optimizations disabled!
 323 #  endif
 324 # endif
 325
 326 #elif defined( __powerpc__ ) || defined( __ppc__ ) || defined( __powerpc64__ ) \
 327     || defined( __ppc64__ )
 328
 329 #   if defined(__APPLE__) || defined(__OpenBSD__)
 330 #   if defined(__OpenBSD__)
 331     int selectors[2] = { CTL_MACHDEP, CPU_ALTIVEC };
 332 #   else
 333     int selectors[2] = { CTL_HW, HW_VECTORUNIT };
 334 #   endif
 335     int i_has_altivec = 0;
 336     size_t i_length = sizeof( i_has_altivec );
 337     int i_error = sysctl( selectors, 2, &i_has_altivec, &i_length, NULL, 0);
 338
 339     if( i_error == 0 && i_has_altivec != 0 )
 340         i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_ALTIVEC;
 341
 342 #   elif defined( CAN_COMPILE_ALTIVEC )
 343     if (vlc_CPU_check ("Altivec", Altivec_test))
 344         i_capabilities |= CPU_CAPABILITY_ALTIVEC;
 345
 346 #   endif
 347
 348 #endif
 349
 350     cpu_flags = i_capabilities;
 351 }
 352
 353 /**
 354  * Retrieves pre-computed CPU capability flags
 355  */
 356 unsigned vlc_CPU (void)
 357 {
 358 /* On Windows and OS/2,
 359  * initialized from DllMain() and _DLL_InitTerm() respectively, instead */
 360 #if !defined(WIN32) && !defined(__OS2__)
 361     static pthread_once_t once = PTHREAD_ONCE_INIT;
 362     pthread_once (&once, vlc_CPU_init);
 363 #endif
 364     return cpu_flags;
 365 }
 366
 367 void vlc_CPU_dump (vlc_object_t *obj)
 368 {
 369     const unsigned flags = vlc_CPU();
 370     char buf[200], *p = buf;
 371
 372 #define PRINT_CAPABILITY( capability, string ) \
 373     if (flags & (capability)) \
 374         p += sprintf (p, "%s ", (string) )
 375
 376 #if defined (__i386__) || defined (__x86_64__)
 377     PRINT_CAPABILITY(CPU_CAPABILITY_MMX, "MMX");
 378     PRINT_CAPABILITY(CPU_CAPABILITY_3DNOW, "3DNow!");
 379     PRINT_CAPABILITY(CPU_CAPABILITY_MMXEXT, "MMXEXT");
 380     PRINT_CAPABILITY(CPU_CAPABILITY_SSE, "SSE");
 381     PRINT_CAPABILITY(CPU_CAPABILITY_SSE2, "SSE2");
 382     PRINT_CAPABILITY(CPU_CAPABILITY_SSE3, "SSE3");
 383     PRINT_CAPABILITY(CPU_CAPABILITY_SSSE3, "SSSE3");
 384     PRINT_CAPABILITY(CPU_CAPABILITY_SSE4_1, "SSE4.1");
 385     PRINT_CAPABILITY(CPU_CAPABILITY_SSE4_2, "SSE4.2");
 386     PRINT_CAPABILITY(CPU_CAPABILITY_SSE4A,  "SSE4A");
 387
 388 #elif defined (__powerpc__) || defined (__ppc__) || defined (__ppc64__)
 389     PRINT_CAPABILITY(CPU_CAPABILITY_ALTIVEC, "AltiVec");
 390
 391 #elif defined (__arm__)
 392     PRINT_CAPABILITY(CPU_CAPABILITY_NEON, "NEONv1");
 393
 394 #endif
 395
 396 #if HAVE_FPU
 397     p += sprintf (p, "FPU ");
 398 #endif
 399
 400     if (p > buf)
 401         msg_Dbg (obj, "CPU has capabilities %s", buf);
 402 }
 403
 404
 405 static vlc_memcpy_t pf_vlc_memcpy = memcpy;
 406
 407 void vlc_fastmem_register (vlc_memcpy_t cpy)
 408 {
 409     assert (cpy != NULL);
 410     pf_vlc_memcpy = cpy;
 411 }
 412
 413 /**
 414  * vlc_memcpy: fast CPU-dependent memcpy
 415  */
 416 void *vlc_memcpy (void *tgt, const void *src, size_t n)
 417 {
 418     return pf_vlc_memcpy (tgt, src, n);
 419 }