]> git.sesse.net Git - x264/blobdiff - common/x86/mc-c.c
Cacheline-split SSSE3 chroma MC
[x264] / common / x86 / mc-c.c
index c2c2904d6f31a475602d3a26f85c17eceaf8c245..1241a2325ebcc4511c4e7785ebb799f2ad586594 100644 (file)
@@ -5,6 +5,7 @@
  *
  * Authors: Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
  *          Loren Merritt <lorenm@u.washington.edu>
+ *          Fiona Glaser <fiona@x264.com>
  *
  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
@@ -18,7 +19,7 @@
  *
  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  * along with this program; if not, write to the Free Software
- * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111, USA.
+ * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02111, USA.
  *****************************************************************************/
 
 #include <stdlib.h>
 #include <string.h>
 
 #include "common/common.h"
+#include "mc.h"
 
-/* NASM functions */
-extern void x264_pixel_avg_16x16_sse2( uint8_t *, int, uint8_t *, int );
-extern void x264_pixel_avg_16x8_sse2( uint8_t *, int, uint8_t *, int );
-extern void x264_pixel_avg_16x16_mmxext( uint8_t *, int, uint8_t *, int );
-extern void x264_pixel_avg_16x8_mmxext( uint8_t *, int, uint8_t *, int );
-extern void x264_pixel_avg_8x16_mmxext( uint8_t *, int, uint8_t *, int );
-extern void x264_pixel_avg_8x8_mmxext( uint8_t *, int, uint8_t *, int );
-extern void x264_pixel_avg_8x4_mmxext( uint8_t *, int, uint8_t *, int );
-extern void x264_pixel_avg_4x8_mmxext( uint8_t *, int, uint8_t *, int );
-extern void x264_pixel_avg_4x4_mmxext( uint8_t *, int, uint8_t *, int );
-extern void x264_pixel_avg_4x2_mmxext( uint8_t *, int, uint8_t *, int );
-extern void x264_pixel_avg2_w4_mmxext( uint8_t *, int, uint8_t *, int, uint8_t *, int );
-extern void x264_pixel_avg2_w8_mmxext( uint8_t *, int, uint8_t *, int, uint8_t *, int );
-extern void x264_pixel_avg2_w12_mmxext( uint8_t *, int, uint8_t *, int, uint8_t *, int );
-extern void x264_pixel_avg2_w16_mmxext( uint8_t *, int, uint8_t *, int, uint8_t *, int );
-extern void x264_pixel_avg2_w20_mmxext( uint8_t *, int, uint8_t *, int, uint8_t *, int );
-extern void x264_pixel_avg2_w16_sse2( uint8_t *, int, uint8_t *, int, uint8_t *, int );
-extern void x264_pixel_avg2_w20_sse2( uint8_t *, int, uint8_t *, int, uint8_t *, int );
+#define DECL_SUF( func, args )\
+    void func##_mmxext args;\
+    void func##_sse2 args;\
+    void func##_ssse3 args;
+
+DECL_SUF( x264_pixel_avg_16x16, ( uint8_t *, int, uint8_t *, int, uint8_t *, int, int ))
+DECL_SUF( x264_pixel_avg_16x8,  ( uint8_t *, int, uint8_t *, int, uint8_t *, int, int ))
+DECL_SUF( x264_pixel_avg_8x16,  ( uint8_t *, int, uint8_t *, int, uint8_t *, int, int ))
+DECL_SUF( x264_pixel_avg_8x8,   ( uint8_t *, int, uint8_t *, int, uint8_t *, int, int ))
+DECL_SUF( x264_pixel_avg_8x4,   ( uint8_t *, int, uint8_t *, int, uint8_t *, int, int ))
+DECL_SUF( x264_pixel_avg_4x8,   ( uint8_t *, int, uint8_t *, int, uint8_t *, int, int ))
+DECL_SUF( x264_pixel_avg_4x4,   ( uint8_t *, int, uint8_t *, int, uint8_t *, int, int ))
+DECL_SUF( x264_pixel_avg_4x2,   ( uint8_t *, int, uint8_t *, int, uint8_t *, int, int ))
 extern void x264_mc_copy_w4_mmx( uint8_t *, int, uint8_t *, int, int );
 extern void x264_mc_copy_w8_mmx( uint8_t *, int, uint8_t *, int, int );
 extern void x264_mc_copy_w16_mmx( uint8_t *, int, uint8_t *, int, int );
 extern void x264_mc_copy_w16_sse2( uint8_t *, int, uint8_t *, int, int );
+extern void x264_mc_copy_w16_sse3( uint8_t *, int, uint8_t *, int, int );
 extern void x264_mc_copy_w16_aligned_sse2( uint8_t *, int, uint8_t *, int, int );
-extern void x264_pixel_avg_weight_4x4_mmxext( uint8_t *, int, uint8_t *, int, int );
-extern void x264_pixel_avg_weight_w8_mmxext( uint8_t *, int, uint8_t *, int, int, int );
-extern void x264_pixel_avg_weight_w16_mmxext( uint8_t *, int, uint8_t *, int, int, int );
 extern void x264_prefetch_fenc_mmxext( uint8_t *, int, uint8_t *, int, int );
 extern void x264_prefetch_ref_mmxext( uint8_t *, int, int );
 extern void x264_mc_chroma_mmxext( uint8_t *src, int i_src_stride,
                                    uint8_t *dst, int i_dst_stride,
                                    int dx, int dy, int i_width, int i_height );
+extern void x264_mc_chroma_sse2( uint8_t *src, int i_src_stride,
+                                 uint8_t *dst, int i_dst_stride,
+                                 int dx, int dy, int i_width, int i_height );
+extern void x264_mc_chroma_ssse3( uint8_t *src, int i_src_stride,
+                                  uint8_t *dst, int i_dst_stride,
+                                  int dx, int dy, int i_width, int i_height );
+extern void x264_mc_chroma_ssse3_cache64( uint8_t *src, int i_src_stride,
+                                  uint8_t *dst, int i_dst_stride,
+                                  int dx, int dy, int i_width, int i_height );
 extern void x264_plane_copy_mmxext( uint8_t *, int, uint8_t *, int, int w, int h);
 extern void *x264_memcpy_aligned_mmx( void * dst, const void * src, size_t n );
 extern void *x264_memcpy_aligned_sse2( void * dst, const void * src, size_t n );
+extern void x264_memzero_aligned_mmx( void * dst, int n );
+extern void x264_memzero_aligned_sse2( void * dst, int n );
+extern void x264_integral_init4h_sse4( uint16_t *sum, uint8_t *pix, int stride );
+extern void x264_integral_init8h_sse4( uint16_t *sum, uint8_t *pix, int stride );
+extern void x264_integral_init4v_mmx( uint16_t *sum8, uint16_t *sum4, int stride );
+extern void x264_integral_init4v_sse2( uint16_t *sum8, uint16_t *sum4, int stride );
+extern void x264_integral_init8v_mmx( uint16_t *sum8, int stride );
+extern void x264_integral_init8v_sse2( uint16_t *sum8, int stride );
+extern void x264_integral_init4v_ssse3( uint16_t *sum8, uint16_t *sum4, int stride );
+#define LOWRES(cpu) \
+extern void x264_frame_init_lowres_core_##cpu( uint8_t *src0, uint8_t *dst0, uint8_t *dsth, uint8_t *dstv, uint8_t *dstc,\
+                                               int src_stride, int dst_stride, int width, int height );
+LOWRES(mmxext)
+LOWRES(cache32_mmxext)
+LOWRES(sse2)
+LOWRES(ssse3)
 
-#define AVG_WEIGHT(W,H) \
-void x264_pixel_avg_weight_ ## W ## x ## H ## _mmxext( uint8_t *dst, int i_dst, uint8_t *src, int i_src, int i_weight_dst ) \
-{ \
-    x264_pixel_avg_weight_w ## W ## _mmxext( dst, i_dst, src, i_src, i_weight_dst, H ); \
-}
-AVG_WEIGHT(16,16)
-AVG_WEIGHT(16,8)
-AVG_WEIGHT(8,16)
-AVG_WEIGHT(8,8)
-AVG_WEIGHT(8,4)
+#define PIXEL_AVG_W(width,cpu)\
+extern void x264_pixel_avg2_w##width##_##cpu( uint8_t *, int, uint8_t *, int, uint8_t *, int );
+/* This declares some functions that don't exist, but that isn't a problem. */
+#define PIXEL_AVG_WALL(cpu)\
+PIXEL_AVG_W(4,cpu); PIXEL_AVG_W(8,cpu); PIXEL_AVG_W(12,cpu); PIXEL_AVG_W(16,cpu); PIXEL_AVG_W(20,cpu);
 
-static void (* const x264_pixel_avg_wtab_mmxext[6])( uint8_t *, int, uint8_t *, int, uint8_t *, int ) =
-{
-    NULL,
-    x264_pixel_avg2_w4_mmxext,
-    x264_pixel_avg2_w8_mmxext,
-    x264_pixel_avg2_w12_mmxext,
-    x264_pixel_avg2_w16_mmxext,
-    x264_pixel_avg2_w20_mmxext,
-};
-static void (* const x264_mc_copy_wtab_mmx[5])( uint8_t *, int, uint8_t *, int, int ) =
-{
-    NULL,
-    x264_mc_copy_w4_mmx,
-    x264_mc_copy_w8_mmx,
-    NULL,
-    x264_mc_copy_w16_mmx
-};
-static void (* const x264_pixel_avg_wtab_sse2[6])( uint8_t *, int, uint8_t *, int, uint8_t *, int ) =
-{
-    NULL,
-    x264_pixel_avg2_w4_mmxext,
-    x264_pixel_avg2_w8_mmxext,
-    x264_pixel_avg2_w12_mmxext,
-    x264_pixel_avg2_w16_sse2,
-    x264_pixel_avg2_w20_sse2,
+PIXEL_AVG_WALL(mmxext)
+PIXEL_AVG_WALL(cache32_mmxext)
+PIXEL_AVG_WALL(cache64_mmxext)
+PIXEL_AVG_WALL(cache64_sse2)
+PIXEL_AVG_WALL(sse2)
+PIXEL_AVG_WALL(sse2_misalign)
+
+#define PIXEL_AVG_WTAB(instr, name1, name2, name3, name4, name5)\
+static void (* const x264_pixel_avg_wtab_##instr[6])( uint8_t *, int, uint8_t *, int, uint8_t *, int ) =\
+{\
+    NULL,\
+    x264_pixel_avg2_w4_##name1,\
+    x264_pixel_avg2_w8_##name2,\
+    x264_pixel_avg2_w12_##name3,\
+    x264_pixel_avg2_w16_##name4,\
+    x264_pixel_avg2_w20_##name5,\
 };
-static void (* const x264_mc_copy_wtab_sse2[5])( uint8_t *, int, uint8_t *, int, int ) =
-{
-    NULL,
-    x264_mc_copy_w4_mmx,
-    x264_mc_copy_w8_mmx,
-    NULL,
-    x264_mc_copy_w16_sse2,
+
+/* w16 sse2 is faster than w12 mmx as long as the cacheline issue is resolved */
+#define x264_pixel_avg2_w12_cache64_sse2 x264_pixel_avg2_w16_cache64_sse2
+#define x264_pixel_avg2_w12_sse3         x264_pixel_avg2_w16_sse3
+#define x264_pixel_avg2_w12_sse2         x264_pixel_avg2_w16_sse2
+
+PIXEL_AVG_WTAB(mmxext, mmxext, mmxext, mmxext, mmxext, mmxext)
+#ifdef ARCH_X86
+PIXEL_AVG_WTAB(cache32_mmxext, mmxext, cache32_mmxext, cache32_mmxext, cache32_mmxext, cache32_mmxext)
+PIXEL_AVG_WTAB(cache64_mmxext, mmxext, cache64_mmxext, cache64_mmxext, cache64_mmxext, cache64_mmxext)
+#endif
+PIXEL_AVG_WTAB(sse2, mmxext, mmxext, sse2, sse2, sse2)
+PIXEL_AVG_WTAB(sse2_misalign, mmxext, mmxext, sse2, sse2, sse2_misalign)
+PIXEL_AVG_WTAB(cache64_sse2, mmxext, cache64_mmxext, cache64_sse2, cache64_sse2, cache64_sse2)
+
+#define MC_COPY_WTAB(instr, name1, name2, name3)\
+static void (* const x264_mc_copy_wtab_##instr[5])( uint8_t *, int, uint8_t *, int, int ) =\
+{\
+    NULL,\
+    x264_mc_copy_w4_##name1,\
+    x264_mc_copy_w8_##name2,\
+    NULL,\
+    x264_mc_copy_w16_##name3,\
 };
+
+MC_COPY_WTAB(mmx,mmx,mmx,mmx)
+MC_COPY_WTAB(sse2,mmx,mmx,sse2)
+
 static const int hpel_ref0[16] = {0,1,1,1,0,1,1,1,2,3,3,3,0,1,1,1};
 static const int hpel_ref1[16] = {0,0,0,0,2,2,3,2,2,2,3,2,2,2,3,2};
 
 #define MC_LUMA(name,instr1,instr2)\
-void mc_luma_##name( uint8_t *dst,    int i_dst_stride,\
+static void mc_luma_##name( uint8_t *dst,    int i_dst_stride,\
                   uint8_t *src[4], int i_src_stride,\
                   int mvx, int mvy,\
                   int i_width, int i_height )\
@@ -134,10 +160,15 @@ void mc_luma_##name( uint8_t *dst,    int i_dst_stride,\
 }
 
 MC_LUMA(mmxext,mmxext,mmx)
+#ifdef ARCH_X86
+MC_LUMA(cache32_mmxext,cache32_mmxext,mmx)
+MC_LUMA(cache64_mmxext,cache64_mmxext,mmx)
+#endif
 MC_LUMA(sse2,sse2,sse2)
+MC_LUMA(cache64_sse2,cache64_sse2,sse2)
 
 #define GET_REF(name)\
-uint8_t *get_ref_##name( uint8_t *dst,   int *i_dst_stride,\
+static uint8_t *get_ref_##name( uint8_t *dst,   int *i_dst_stride,\
                          uint8_t *src[4], int i_src_stride,\
                          int mvx, int mvy,\
                          int i_width, int i_height )\
@@ -161,24 +192,28 @@ uint8_t *get_ref_##name( uint8_t *dst,   int *i_dst_stride,\
 }
 
 GET_REF(mmxext)
+#ifdef ARCH_X86
+GET_REF(cache32_mmxext)
+GET_REF(cache64_mmxext)
+#endif
 GET_REF(sse2)
+GET_REF(sse2_misalign)
+GET_REF(cache64_sse2)
 
 #define HPEL(align, cpu, cpuv, cpuc, cpuh)\
 void x264_hpel_filter_v_##cpuv( uint8_t *dst, uint8_t *src, int16_t *buf, int stride, int width);\
 void x264_hpel_filter_c_##cpuc( uint8_t *dst, int16_t *buf, int width );\
 void x264_hpel_filter_h_##cpuh( uint8_t *dst, uint8_t *src, int width );\
 void x264_sfence( void );\
-void x264_hpel_filter_##cpu( uint8_t *dsth, uint8_t *dstv, uint8_t *dstc, uint8_t *src,\
-                             int stride, int width, int height )\
+static void x264_hpel_filter_##cpu( uint8_t *dsth, uint8_t *dstv, uint8_t *dstc, uint8_t *src,\
+                             int stride, int width, int height, int16_t *buf )\
 {\
-    int16_t *buf;\
-    int realign = (long)src & (align-1);\
+    int realign = (intptr_t)src & (align-1);\
     src -= realign;\
     dstv -= realign;\
     dstc -= realign;\
     dsth -= realign;\
     width += realign;\
-    buf = x264_malloc((width+16)*sizeof(int16_t));\
     while( height-- )\
     {\
         x264_hpel_filter_v_##cpuv( dstv, src, buf+8, stride, width );\
@@ -190,25 +225,33 @@ void x264_hpel_filter_##cpu( uint8_t *dsth, uint8_t *dstv, uint8_t *dstc, uint8_
         src  += stride;\
     }\
     x264_sfence();\
-    x264_free(buf);\
 }
 
 HPEL(8, mmxext, mmxext, mmxext, mmxext)
 HPEL(16, sse2_amd, mmxext, mmxext, sse2)
+#ifdef ARCH_X86_64
+void x264_hpel_filter_sse2( uint8_t *dsth, uint8_t *dstv, uint8_t *dstc, uint8_t *src, int stride, int width, int height, int16_t *buf );
+void x264_hpel_filter_ssse3( uint8_t *dsth, uint8_t *dstv, uint8_t *dstc, uint8_t *src, int stride, int width, int height, int16_t *buf );
+#else
 HPEL(16, sse2, sse2, sse2, sse2)
-#ifdef HAVE_SSE3
-HPEL(16, ssse3, sse2, ssse3, sse2)
+HPEL(16, ssse3, ssse3, ssse3, ssse3)
+
 #endif
+HPEL(16, sse2_misalign, sse2, sse2_misalign, sse2)
 
 void x264_mc_init_mmx( int cpu, x264_mc_functions_t *pf )
 {
     if( !(cpu&X264_CPU_MMX) )
         return;
 
+    pf->copy_16x16_unaligned = x264_mc_copy_w16_mmx;
     pf->copy[PIXEL_16x16] = x264_mc_copy_w16_mmx;
     pf->copy[PIXEL_8x8]   = x264_mc_copy_w8_mmx;
     pf->copy[PIXEL_4x4]   = x264_mc_copy_w4_mmx;
     pf->memcpy_aligned = x264_memcpy_aligned_mmx;
+    pf->memzero_aligned = x264_memzero_aligned_mmx;
+    pf->integral_init4v = x264_integral_init4v_mmx;
+    pf->integral_init8v = x264_integral_init8v_mmx;
 
     if( !(cpu&X264_CPU_MMXEXT) )
         return;
@@ -225,42 +268,90 @@ void x264_mc_init_mmx( int cpu, x264_mc_functions_t *pf )
     pf->avg[PIXEL_4x8]   = x264_pixel_avg_4x8_mmxext;
     pf->avg[PIXEL_4x4]   = x264_pixel_avg_4x4_mmxext;
     pf->avg[PIXEL_4x2]   = x264_pixel_avg_4x2_mmxext;
-    
-    pf->avg_weight[PIXEL_16x16] = x264_pixel_avg_weight_16x16_mmxext;
-    pf->avg_weight[PIXEL_16x8]  = x264_pixel_avg_weight_16x8_mmxext;
-    pf->avg_weight[PIXEL_8x16]  = x264_pixel_avg_weight_8x16_mmxext;
-    pf->avg_weight[PIXEL_8x8]   = x264_pixel_avg_weight_8x8_mmxext;
-    pf->avg_weight[PIXEL_8x4]   = x264_pixel_avg_weight_8x4_mmxext;
-    pf->avg_weight[PIXEL_4x4]   = x264_pixel_avg_weight_4x4_mmxext;
-    // avg_weight_4x8 is rare and 4x2 is not used
 
     pf->plane_copy = x264_plane_copy_mmxext;
     pf->hpel_filter = x264_hpel_filter_mmxext;
+    pf->frame_init_lowres_core = x264_frame_init_lowres_core_mmxext;
 
     pf->prefetch_fenc = x264_prefetch_fenc_mmxext;
     pf->prefetch_ref  = x264_prefetch_ref_mmxext;
 
+#ifdef ARCH_X86 // all x86_64 cpus with cacheline split issues use sse2 instead
+    if( cpu&X264_CPU_CACHELINE_32 )
+    {
+        pf->mc_luma = mc_luma_cache32_mmxext;
+        pf->get_ref = get_ref_cache32_mmxext;
+        pf->frame_init_lowres_core = x264_frame_init_lowres_core_cache32_mmxext;
+    }
+    else if( cpu&X264_CPU_CACHELINE_64 )
+    {
+        pf->mc_luma = mc_luma_cache64_mmxext;
+        pf->get_ref = get_ref_cache64_mmxext;
+        pf->frame_init_lowres_core = x264_frame_init_lowres_core_cache32_mmxext;
+    }
+#endif
+
     if( !(cpu&X264_CPU_SSE2) )
         return;
 
     pf->memcpy_aligned = x264_memcpy_aligned_sse2;
+    pf->memzero_aligned = x264_memzero_aligned_sse2;
+    pf->integral_init4v = x264_integral_init4v_sse2;
+    pf->integral_init8v = x264_integral_init8v_sse2;
     pf->hpel_filter = x264_hpel_filter_sse2_amd;
 
-    // disable on AMD processors since it is slower
-    if( cpu&X264_CPU_3DNOW )
+    if( cpu&X264_CPU_SSE2_IS_SLOW )
         return;
 
-    pf->mc_luma = mc_luma_sse2;
-    pf->get_ref = get_ref_sse2;
     pf->copy[PIXEL_16x16] = x264_mc_copy_w16_aligned_sse2;
     pf->avg[PIXEL_16x16] = x264_pixel_avg_16x16_sse2;
     pf->avg[PIXEL_16x8]  = x264_pixel_avg_16x8_sse2;
+    pf->avg[PIXEL_8x16] = x264_pixel_avg_8x16_sse2;
+    pf->avg[PIXEL_8x8]  = x264_pixel_avg_8x8_sse2;
+    pf->avg[PIXEL_8x4]  = x264_pixel_avg_8x4_sse2;
     pf->hpel_filter = x264_hpel_filter_sse2;
+    if( cpu&X264_CPU_SSE_MISALIGN )
+        pf->hpel_filter = x264_hpel_filter_sse2_misalign;
+    pf->frame_init_lowres_core = x264_frame_init_lowres_core_sse2;
+    pf->mc_chroma = x264_mc_chroma_sse2;
+
+    if( cpu&X264_CPU_SSE2_IS_FAST )
+    {
+        pf->mc_luma = mc_luma_sse2;
+        pf->get_ref = get_ref_sse2;
+        if( cpu&X264_CPU_CACHELINE_64 )
+        {
+            pf->mc_luma = mc_luma_cache64_sse2;
+            pf->get_ref = get_ref_cache64_sse2;
+        }
+        if( cpu&X264_CPU_SSE_MISALIGN )
+            pf->get_ref = get_ref_sse2_misalign;
+    }
 
     if( !(cpu&X264_CPU_SSSE3) )
         return;
 
-#ifdef HAVE_SSE3
+    pf->avg[PIXEL_16x16] = x264_pixel_avg_16x16_ssse3;
+    pf->avg[PIXEL_16x8]  = x264_pixel_avg_16x8_ssse3;
+    pf->avg[PIXEL_8x16]  = x264_pixel_avg_8x16_ssse3;
+    pf->avg[PIXEL_8x8]   = x264_pixel_avg_8x8_ssse3;
+    pf->avg[PIXEL_8x4]   = x264_pixel_avg_8x4_ssse3;
+    pf->avg[PIXEL_4x8]   = x264_pixel_avg_4x8_ssse3;
+    pf->avg[PIXEL_4x4]   = x264_pixel_avg_4x4_ssse3;
+    pf->avg[PIXEL_4x2]   = x264_pixel_avg_4x2_ssse3;
+
     pf->hpel_filter = x264_hpel_filter_ssse3;
-#endif
+    pf->frame_init_lowres_core = x264_frame_init_lowres_core_ssse3;
+    pf->mc_chroma = x264_mc_chroma_ssse3;
+    if( cpu&X264_CPU_CACHELINE_64 )
+        pf->mc_chroma = x264_mc_chroma_ssse3_cache64;
+
+    if( cpu&X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST )
+        pf->integral_init4v = x264_integral_init4v_ssse3;
+
+    if( !(cpu&X264_CPU_SSE4) )
+        return;
+
+    pf->integral_init4h = x264_integral_init4h_sse4;
+    pf->integral_init8h = x264_integral_init8h_sse4;
 }