windows: use number of CPUs as automatic thread count
[ffmpeg.git] / 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 #elif HAVE_GETSYSTEMINFO
38 #include <windows.h>
39 #endif
40
41 #include "avcodec.h"
42 #include "internal.h"
43 #include "thread.h"
44
45 #if HAVE_PTHREADS
46 #include <pthread.h>
47 #elif HAVE_W32THREADS
48 #include "w32pthreads.h"
49 #endif
50
51 typedef int (action_func)(AVCodecContext *c, void *arg);
52 typedef int (action_func2)(AVCodecContext *c, void *arg, int jobnr, int threadnr);
53
54 typedef struct ThreadContext {
55     pthread_t *workers;
56     action_func *func;
57     action_func2 *func2;
58     void *args;
59     int *rets;
60     int rets_count;
61     int job_count;
62     int job_size;
63
64     pthread_cond_t last_job_cond;
65     pthread_cond_t current_job_cond;
66     pthread_mutex_t current_job_lock;
67     int current_job;
68     int done;
69 } ThreadContext;
70
71 /// Max number of frame buffers that can be allocated when using frame threads.
72 #define MAX_BUFFERS (32+1)
73
74 /**
75  * Context used by codec threads and stored in their AVCodecContext thread_opaque.
76  */
77 typedef struct PerThreadContext {
78     struct FrameThreadContext *parent;
79
80     pthread_t      thread;
81     int            thread_init;
82     pthread_cond_t input_cond;      ///< Used to wait for a new packet from the main thread.
83     pthread_cond_t progress_cond;   ///< Used by child threads to wait for progress to change.
84     pthread_cond_t output_cond;     ///< Used by the main thread to wait for frames to finish.
85
86     pthread_mutex_t mutex;          ///< Mutex used to protect the contents of the PerThreadContext.
87     pthread_mutex_t progress_mutex; ///< Mutex used to protect frame progress values and progress_cond.
88
89     AVCodecContext *avctx;          ///< Context used to decode packets passed to this thread.
90
91     AVPacket       avpkt;           ///< Input packet (for decoding) or output (for encoding).
92     int            allocated_buf_size; ///< Size allocated for avpkt.data
93
94     AVFrame frame;                  ///< Output frame (for decoding) or input (for encoding).
95     int     got_frame;              ///< The output of got_picture_ptr from the last avcodec_decode_video() call.
96     int     result;                 ///< The result of the last codec decode/encode() call.
97
98     enum {
99         STATE_INPUT_READY,          ///< Set when the thread is awaiting a packet.
100         STATE_SETTING_UP,           ///< Set before the codec has called ff_thread_finish_setup().
101         STATE_GET_BUFFER,           /**<
102                                      * Set when the codec calls get_buffer().
103                                      * State is returned to STATE_SETTING_UP afterwards.
104                                      */
105         STATE_SETUP_FINISHED        ///< Set after the codec has called ff_thread_finish_setup().
106     } state;
107
108     /**
109      * Array of frames passed to ff_thread_release_buffer().
110      * Frames are released after all threads referencing them are finished.
111      */
112     AVFrame released_buffers[MAX_BUFFERS];
113     int     num_released_buffers;
114
115     /**
116      * Array of progress values used by ff_thread_get_buffer().
117      */
118     int     progress[MAX_BUFFERS][2];
119     uint8_t progress_used[MAX_BUFFERS];
120
121     AVFrame *requested_frame;       ///< AVFrame the codec passed to get_buffer()
122 } PerThreadContext;
123
124 /**
125  * Context stored in the client AVCodecContext thread_opaque.
126  */
127 typedef struct FrameThreadContext {
128     PerThreadContext *threads;     ///< The contexts for each thread.
129     PerThreadContext *prev_thread; ///< The last thread submit_packet() was called on.
130
131     pthread_mutex_t buffer_mutex;  ///< Mutex used to protect get/release_buffer().
132
133     int next_decoding;             ///< The next context to submit a packet to.
134     int next_finished;             ///< The next context to return output from.
135
136     int delaying;                  /**<
137                                     * Set for the first N packets, where N is the number of threads.
138                                     * While it is set, ff_thread_en/decode_frame won't return any results.
139                                     */
140
141     int die;                       ///< Set when threads should exit.
142 } FrameThreadContext;
143
144
145 /* H264 slice threading seems to be buggy with more than 16 threads,
146  * limit the number of threads to 16 for automatic detection */
147 #define MAX_AUTO_THREADS 16
148
149 static int get_logical_cpus(AVCodecContext *avctx)
150 {
151     int ret, nb_cpus = 1;
152 #if HAVE_SCHED_GETAFFINITY
153     cpu_set_t cpuset;
154
155     CPU_ZERO(&cpuset);
156
157     ret = sched_getaffinity(0, sizeof(cpuset), &cpuset);
158     if (!ret) {
159         nb_cpus = CPU_COUNT(&cpuset);
160     }
161 #elif HAVE_GETSYSTEMINFO
162     SYSTEM_INFO sysinfo;
163     GetSystemInfo(&sysinfo);
164     nb_cpus = sysinfo.dwNumberOfProcessors;
165 #endif
166     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "detected %d logical cores\n", nb_cpus);
167     return FFMIN(nb_cpus, MAX_AUTO_THREADS);
168 }
169
170
171 static void* attribute_align_arg worker(void *v)
172 {
173     AVCodecContext *avctx = v;
174     ThreadContext *c = avctx->thread_opaque;
175     int our_job = c->job_count;
176     int thread_count = avctx->thread_count;
177     int self_id;
178
179     pthread_mutex_lock(&c->current_job_lock);
180     self_id = c->current_job++;
181     for (;;){
182         while (our_job >= c->job_count) {
183             if (c->current_job == thread_count + c->job_count)
184                 pthread_cond_signal(&c->last_job_cond);
185
186             pthread_cond_wait(&c->current_job_cond, &c->current_job_lock);
187             our_job = self_id;
188
189             if (c->done) {
190                 pthread_mutex_unlock(&c->current_job_lock);
191                 return NULL;
192             }
193         }
194         pthread_mutex_unlock(&c->current_job_lock);
195
196         c->rets[our_job%c->rets_count] = c->func ? c->func(avctx, (char*)c->args + our_job*c->job_size):
197                                                    c->func2(avctx, c->args, our_job, self_id);
198
199         pthread_mutex_lock(&c->current_job_lock);
200         our_job = c->current_job++;
201     }
202 }
203
204 static av_always_inline void avcodec_thread_park_workers(ThreadContext *c, int thread_count)
205 {
206     pthread_cond_wait(&c->last_job_cond, &c->current_job_lock);
207     pthread_mutex_unlock(&c->current_job_lock);
208 }
209
210 static void thread_free(AVCodecContext *avctx)
211 {
212     ThreadContext *c = avctx->thread_opaque;
213     int i;
214
215     pthread_mutex_lock(&c->current_job_lock);
216     c->done = 1;
217     pthread_cond_broadcast(&c->current_job_cond);
218     pthread_mutex_unlock(&c->current_job_lock);
219
220     for (i=0; i<avctx->thread_count; i++)
221          pthread_join(c->workers[i], NULL);
222
223     pthread_mutex_destroy(&c->current_job_lock);
224     pthread_cond_destroy(&c->current_job_cond);
225     pthread_cond_destroy(&c->last_job_cond);
226     av_free(c->workers);
227     av_freep(&avctx->thread_opaque);
228 }
229
230 static int avcodec_thread_execute(AVCodecContext *avctx, action_func* func, void *arg, int *ret, int job_count, int job_size)
231 {
232     ThreadContext *c= avctx->thread_opaque;
233     int dummy_ret;
234
235     if (!(avctx->active_thread_type&FF_THREAD_SLICE) || avctx->thread_count <= 1)
236         return avcodec_default_execute(avctx, func, arg, ret, job_count, job_size);
237
238     if (job_count <= 0)
239         return 0;
240
241     pthread_mutex_lock(&c->current_job_lock);
242
243     c->current_job = avctx->thread_count;
244     c->job_count = job_count;
245     c->job_size = job_size;
246     c->args = arg;
247     c->func = func;
248     if (ret) {
249         c->rets = ret;
250         c->rets_count = job_count;
251     } else {
252         c->rets = &dummy_ret;
253         c->rets_count = 1;
254     }
255     pthread_cond_broadcast(&c->current_job_cond);
256
257     avcodec_thread_park_workers(c, avctx->thread_count);
258
259     return 0;
260 }
261
262 static int avcodec_thread_execute2(AVCodecContext *avctx, action_func2* func2, void *arg, int *ret, int job_count)
263 {
264     ThreadContext *c= avctx->thread_opaque;
265     c->func2 = func2;
266     return avcodec_thread_execute(avctx, NULL, arg, ret, job_count, 0);
267 }
268
269 static int thread_init(AVCodecContext *avctx)
270 {
271     int i;
272     ThreadContext *c;
273     int thread_count = avctx->thread_count;
274
275     if (!thread_count) {
276         int nb_cpus = get_logical_cpus(avctx);
277         // use number of cores + 1 as thread count if there is motre than one
278         if (nb_cpus > 1)
279             thread_count = avctx->thread_count = nb_cpus + 1;
280     }
281
282     if (thread_count <= 1) {
283         avctx->active_thread_type = 0;
284         return 0;
285     }
286
287     c = av_mallocz(sizeof(ThreadContext));
288     if (!c)
289         return -1;
290
291     c->workers = av_mallocz(sizeof(pthread_t)*thread_count);
292     if (!c->workers) {
293         av_free(c);
294         return -1;
295     }
296
297     avctx->thread_opaque = c;
298     c->current_job = 0;
299     c->job_count = 0;
300     c->job_size = 0;
301     c->done = 0;
302     pthread_cond_init(&c->current_job_cond, NULL);
303     pthread_cond_init(&c->last_job_cond, NULL);
304     pthread_mutex_init(&c->current_job_lock, NULL);
305     pthread_mutex_lock(&c->current_job_lock);
306     for (i=0; i<thread_count; i++) {
307         if(pthread_create(&c->workers[i], NULL, worker, avctx)) {
308            avctx->thread_count = i;
309            pthread_mutex_unlock(&c->current_job_lock);
310            ff_thread_free(avctx);
311            return -1;
312         }
313     }
314
315     avcodec_thread_park_workers(c, thread_count);
316
317     avctx->execute = avcodec_thread_execute;
318     avctx->execute2 = avcodec_thread_execute2;
319     return 0;
320 }
321
322 /**
323  * Codec worker thread.
324  *
325  * Automatically calls ff_thread_finish_setup() if the codec does
326  * not provide an update_thread_context method, or if the codec returns
327  * before calling it.
328  */
329 static attribute_align_arg void *frame_worker_thread(void *arg)
330 {
331     PerThreadContext *p = arg;
332     FrameThreadContext *fctx = p->parent;
333     AVCodecContext *avctx = p->avctx;
334     AVCodec *codec = avctx->codec;
335
336     while (1) {
337         if (p->state == STATE_INPUT_READY && !fctx->die) {
338             pthread_mutex_lock(&p->mutex);
339             while (p->state == STATE_INPUT_READY && !fctx->die)
340                 pthread_cond_wait(&p->input_cond, &p->mutex);
341             pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
342         }
343
344         if (fctx->die) break;
345
346         if (!codec->update_thread_context && avctx->thread_safe_callbacks)
347             ff_thread_finish_setup(avctx);
348
349         pthread_mutex_lock(&p->mutex);
350         avcodec_get_frame_defaults(&p->frame);
351         p->got_frame = 0;
352         p->result = codec->decode(avctx, &p->frame, &p->got_frame, &p->avpkt);
353
354         if (p->state == STATE_SETTING_UP) ff_thread_finish_setup(avctx);
355
356         p->state = STATE_INPUT_READY;
357
358         pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
359         pthread_cond_signal(&p->output_cond);
360         pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
361
362         pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
363     }
364
365     return NULL;
366 }
367
368 /**
369  * Update the next thread's AVCodecContext with values from the reference thread's context.
370  *
371  * @param dst The destination context.
372  * @param src The source context.
373  * @param for_user 0 if the destination is a codec thread, 1 if the destination is the user's thread
374  */
375 static int update_context_from_thread(AVCodecContext *dst, AVCodecContext *src, int for_user)
376 {
377     int err = 0;
378
379     if (dst != src) {
380         dst->sub_id    = src->sub_id;
381         dst->time_base = src->time_base;
382         dst->width     = src->width;
383         dst->height    = src->height;
384         dst->pix_fmt   = src->pix_fmt;
385
386         dst->coded_width  = src->coded_width;
387         dst->coded_height = src->coded_height;
388
389         dst->has_b_frames = src->has_b_frames;
390         dst->idct_algo    = src->idct_algo;
391         dst->slice_count  = src->slice_count;
392
393         dst->bits_per_coded_sample = src->bits_per_coded_sample;
394         dst->sample_aspect_ratio   = src->sample_aspect_ratio;
395         dst->dtg_active_format     = src->dtg_active_format;
396
397         dst->profile = src->profile;
398         dst->level   = src->level;
399
400         dst->bits_per_raw_sample = src->bits_per_raw_sample;
401         dst->ticks_per_frame     = src->ticks_per_frame;
402         dst->color_primaries     = src->color_primaries;
403
404         dst->color_trc   = src->color_trc;
405         dst->colorspace  = src->colorspace;
406         dst->color_range = src->color_range;
407         dst->chroma_sample_location = src->chroma_sample_location;
408     }
409
410     if (for_user) {
411         dst->coded_frame = src->coded_frame;
412     } else {
413         if (dst->codec->update_thread_context)
414             err = dst->codec->update_thread_context(dst, src);
415     }
416
417     return err;
418 }
419
420 /**
421  * Update the next thread's AVCodecContext with values set by the user.
422  *
423  * @param dst The destination context.
424  * @param src The source context.
425  */
426 static void update_context_from_user(AVCodecContext *dst, AVCodecContext *src)
427 {
428 #define copy_fields(s, e) memcpy(&dst->s, &src->s, (char*)&dst->e - (char*)&dst->s);
429     dst->flags          = src->flags;
430
431     dst->draw_horiz_band= src->draw_horiz_band;
432     dst->get_buffer     = src->get_buffer;
433     dst->release_buffer = src->release_buffer;
434
435     dst->opaque   = src->opaque;
436     dst->dsp_mask = src->dsp_mask;
437     dst->debug    = src->debug;
438     dst->debug_mv = src->debug_mv;
439
440     dst->slice_flags = src->slice_flags;
441     dst->flags2      = src->flags2;
442
443     copy_fields(skip_loop_filter, bidir_refine);
444
445     dst->frame_number     = src->frame_number;
446     dst->reordered_opaque = src->reordered_opaque;
447 #undef copy_fields
448 }
449
450 static void free_progress(AVFrame *f)
451 {
452     PerThreadContext *p = f->owner->thread_opaque;
453     int *progress = f->thread_opaque;
454
455     p->progress_used[(progress - p->progress[0]) / 2] = 0;
456 }
457
458 /// Releases the buffers that this decoding thread was the last user of.
459 static void release_delayed_buffers(PerThreadContext *p)
460 {
461     FrameThreadContext *fctx = p->parent;
462
463     while (p->num_released_buffers > 0) {
464         AVFrame *f;
465
466         pthread_mutex_lock(&fctx->buffer_mutex);
467         f = &p->released_buffers[--p->num_released_buffers];
468         free_progress(f);
469         f->thread_opaque = NULL;
470
471         f->owner->release_buffer(f->owner, f);
472         pthread_mutex_unlock(&fctx->buffer_mutex);
473     }
474 }
475
476 static int submit_packet(PerThreadContext *p, AVPacket *avpkt)
477 {
478     FrameThreadContext *fctx = p->parent;
479     PerThreadContext *prev_thread = fctx->prev_thread;
480     AVCodec *codec = p->avctx->codec;
481     uint8_t *buf = p->avpkt.data;
482
483     if (!avpkt->size && !(codec->capabilities & CODEC_CAP_DELAY)) return 0;
484
485     pthread_mutex_lock(&p->mutex);
486
487     release_delayed_buffers(p);
488
489     if (prev_thread) {
490         int err;
491         if (prev_thread->state == STATE_SETTING_UP) {
492             pthread_mutex_lock(&prev_thread->progress_mutex);
493             while (prev_thread->state == STATE_SETTING_UP)
494                 pthread_cond_wait(&prev_thread->progress_cond, &prev_thread->progress_mutex);
495             pthread_mutex_unlock(&prev_thread->progress_mutex);
496         }
497
498         err = update_context_from_thread(p->avctx, prev_thread->avctx, 0);
499         if (err) {
500             pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
501             return err;
502         }
503     }
504
505     av_fast_malloc(&buf, &p->allocated_buf_size, avpkt->size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
506     p->avpkt = *avpkt;
507     p->avpkt.data = buf;
508     memcpy(buf, avpkt->data, avpkt->size);
509     memset(buf + avpkt->size, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
510
511     p->state = STATE_SETTING_UP;
512     pthread_cond_signal(&p->input_cond);
513     pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
514
515     /*
516      * If the client doesn't have a thread-safe get_buffer(),
517      * then decoding threads call back to the main thread,
518      * and it calls back to the client here.
519      */
520
521     if (!p->avctx->thread_safe_callbacks &&
522          p->avctx->get_buffer != avcodec_default_get_buffer) {
523         while (p->state != STATE_SETUP_FINISHED && p->state != STATE_INPUT_READY) {
524             pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
525             while (p->state == STATE_SETTING_UP)
526                 pthread_cond_wait(&p->progress_cond, &p->progress_mutex);
527
528             if (p->state == STATE_GET_BUFFER) {
529                 p->result = p->avctx->get_buffer(p->avctx, p->requested_frame);
530                 p->state  = STATE_SETTING_UP;
531                 pthread_cond_signal(&p->progress_cond);
532             }
533             pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
534         }
535     }
536
537     fctx->prev_thread = p;
538     fctx->next_decoding++;
539
540     return 0;
541 }
542
543 int ff_thread_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
544                            AVFrame *picture, int *got_picture_ptr,
545                            AVPacket *avpkt)
546 {
547     FrameThreadContext *fctx = avctx->thread_opaque;
548     int finished = fctx->next_finished;
549     PerThreadContext *p;
550     int err;
551
552     /*
553      * Submit a packet to the next decoding thread.
554      */
555
556     p = &fctx->threads[fctx->next_decoding];
557     update_context_from_user(p->avctx, avctx);
558     err = submit_packet(p, avpkt);
559     if (err) return err;
560
561     /*
562      * If we're still receiving the initial packets, don't return a frame.
563      */
564
565     if (fctx->delaying && avpkt->size) {
566         if (fctx->next_decoding >= (avctx->thread_count-1)) fctx->delaying = 0;
567
568         *got_picture_ptr=0;
569         return avpkt->size;
570     }
571
572     /*
573      * Return the next available frame from the oldest thread.
574      * If we're at the end of the stream, then we have to skip threads that
575      * didn't output a frame, because we don't want to accidentally signal
576      * EOF (avpkt->size == 0 && *got_picture_ptr == 0).
577      */
578
579     do {
580         p = &fctx->threads[finished++];
581
582         if (p->state != STATE_INPUT_READY) {
583             pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
584             while (p->state != STATE_INPUT_READY)
585                 pthread_cond_wait(&p->output_cond, &p->progress_mutex);
586             pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
587         }
588
589         *picture = p->frame;
590         *got_picture_ptr = p->got_frame;
591         picture->pkt_dts = p->avpkt.dts;
592
593         /*
594          * A later call with avkpt->size == 0 may loop over all threads,
595          * including this one, searching for a frame to return before being
596          * stopped by the "finished != fctx->next_finished" condition.
597          * Make sure we don't mistakenly return the same frame again.
598          */
599         p->got_frame = 0;
600
601         if (finished >= avctx->thread_count) finished = 0;
602     } while (!avpkt->size && !*got_picture_ptr && finished != fctx->next_finished);
603
604     update_context_from_thread(avctx, p->avctx, 1);
605
606     if (fctx->next_decoding >= avctx->thread_count) fctx->next_decoding = 0;
607
608     fctx->next_finished = finished;
609
610     /* return the size of the consumed packet if no error occurred */
611     return (p->result >= 0) ? avpkt->size : p->result;
612 }
613
614 void ff_thread_report_progress(AVFrame *f, int n, int field)
615 {
616     PerThreadContext *p;
617     int *progress = f->thread_opaque;
618
619     if (!progress || progress[field] >= n) return;
620
621     p = f->owner->thread_opaque;
622
623     if (f->owner->debug&FF_DEBUG_THREADS)
624         av_log(f->owner, AV_LOG_DEBUG, "%p finished %d field %d\n", progress, n, field);
625
626     pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
627     progress[field] = n;
628     pthread_cond_broadcast(&p->progress_cond);
629     pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
630 }
631
632 void ff_thread_await_progress(AVFrame *f, int n, int field)
633 {
634     PerThreadContext *p;
635     int *progress = f->thread_opaque;
636
637     if (!progress || progress[field] >= n) return;
638
639     p = f->owner->thread_opaque;
640
641     if (f->owner->debug&FF_DEBUG_THREADS)
642         av_log(f->owner, AV_LOG_DEBUG, "thread awaiting %d field %d from %p\n", n, field, progress);
643
644     pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
645     while (progress[field] < n)
646         pthread_cond_wait(&p->progress_cond, &p->progress_mutex);
647     pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
648 }
649
650 void ff_thread_finish_setup(AVCodecContext *avctx) {
651     PerThreadContext *p = avctx->thread_opaque;
652
653     if (!(avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME)) return;
654
655     pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
656     p->state = STATE_SETUP_FINISHED;
657     pthread_cond_broadcast(&p->progress_cond);
658     pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
659 }
660
661 /// Waits for all threads to finish.
662 static void park_frame_worker_threads(FrameThreadContext *fctx, int thread_count)
663 {
664     int i;
665
666     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
667         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
668
669         if (p->state != STATE_INPUT_READY) {
670             pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
671             while (p->state != STATE_INPUT_READY)
672                 pthread_cond_wait(&p->output_cond, &p->progress_mutex);
673             pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
674         }
675     }
676 }
677
678 static void frame_thread_free(AVCodecContext *avctx, int thread_count)
679 {
680     FrameThreadContext *fctx = avctx->thread_opaque;
681     AVCodec *codec = avctx->codec;
682     int i;
683
684     park_frame_worker_threads(fctx, thread_count);
685
686     if (fctx->prev_thread && fctx->prev_thread != fctx->threads)
687         update_context_from_thread(fctx->threads->avctx, fctx->prev_thread->avctx, 0);
688
689     fctx->die = 1;
690
691     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
692         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
693
694         pthread_mutex_lock(&p->mutex);
695         pthread_cond_signal(&p->input_cond);
696         pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
697
698         if (p->thread_init)
699             pthread_join(p->thread, NULL);
700
701         if (codec->close)
702             codec->close(p->avctx);
703
704         avctx->codec = NULL;
705
706         release_delayed_buffers(p);
707     }
708
709     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
710         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
711
712         avcodec_default_free_buffers(p->avctx);
713
714         pthread_mutex_destroy(&p->mutex);
715         pthread_mutex_destroy(&p->progress_mutex);
716         pthread_cond_destroy(&p->input_cond);
717         pthread_cond_destroy(&p->progress_cond);
718         pthread_cond_destroy(&p->output_cond);
719         av_freep(&p->avpkt.data);
720
721         if (i) {
722             av_freep(&p->avctx->priv_data);
723             av_freep(&p->avctx->internal);
724         }
725
726         av_freep(&p->avctx);
727     }
728
729     av_freep(&fctx->threads);
730     pthread_mutex_destroy(&fctx->buffer_mutex);
731     av_freep(&avctx->thread_opaque);
732 }
733
734 static int frame_thread_init(AVCodecContext *avctx)
735 {
736     int thread_count = avctx->thread_count;
737     AVCodec *codec = avctx->codec;
738     AVCodecContext *src = avctx;
739     FrameThreadContext *fctx;
740     int i, err = 0;
741
742     if (!thread_count) {
743         int nb_cpus = get_logical_cpus(avctx);
744         // use number of cores + 1 as thread count if there is motre than one
745         if (nb_cpus > 1)
746             thread_count = avctx->thread_count = nb_cpus + 1;
747     }
748
749     if (thread_count <= 1) {
750         avctx->active_thread_type = 0;
751         return 0;
752     }
753
754     avctx->thread_opaque = fctx = av_mallocz(sizeof(FrameThreadContext));
755
756     fctx->threads = av_mallocz(sizeof(PerThreadContext) * thread_count);
757     pthread_mutex_init(&fctx->buffer_mutex, NULL);
758     fctx->delaying = 1;
759
760     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
761         AVCodecContext *copy = av_malloc(sizeof(AVCodecContext));
762         PerThreadContext *p  = &fctx->threads[i];
763
764         pthread_mutex_init(&p->mutex, NULL);
765         pthread_mutex_init(&p->progress_mutex, NULL);
766         pthread_cond_init(&p->input_cond, NULL);
767         pthread_cond_init(&p->progress_cond, NULL);
768         pthread_cond_init(&p->output_cond, NULL);
769
770         p->parent = fctx;
771         p->avctx  = copy;
772
773         if (!copy) {
774             err = AVERROR(ENOMEM);
775             goto error;
776         }
777
778         *copy = *src;
779         copy->thread_opaque = p;
780         copy->pkt = &p->avpkt;
781
782         if (!i) {
783             src = copy;
784
785             if (codec->init)
786                 err = codec->init(copy);
787
788             update_context_from_thread(avctx, copy, 1);
789         } else {
790             copy->priv_data = av_malloc(codec->priv_data_size);
791             if (!copy->priv_data) {
792                 err = AVERROR(ENOMEM);
793                 goto error;
794             }
795             memcpy(copy->priv_data, src->priv_data, codec->priv_data_size);
796             copy->internal = av_malloc(sizeof(AVCodecInternal));
797             if (!copy->internal) {
798                 err = AVERROR(ENOMEM);
799                 goto error;
800             }
801             *(copy->internal) = *(src->internal);
802             copy->internal->is_copy = 1;
803
804             if (codec->init_thread_copy)
805                 err = codec->init_thread_copy(copy);
806         }
807
808         if (err) goto error;
809
810         if (!pthread_create(&p->thread, NULL, frame_worker_thread, p))
811             p->thread_init = 1;
812     }
813
814     return 0;
815
816 error:
817     frame_thread_free(avctx, i+1);
818
819     return err;
820 }
821
822 void ff_thread_flush(AVCodecContext *avctx)
823 {
824     FrameThreadContext *fctx = avctx->thread_opaque;
825
826     if (!avctx->thread_opaque) return;
827
828     park_frame_worker_threads(fctx, avctx->thread_count);
829     if (fctx->prev_thread) {
830         if (fctx->prev_thread != &fctx->threads[0])
831             update_context_from_thread(fctx->threads[0].avctx, fctx->prev_thread->avctx, 0);
832         if (avctx->codec->flush)
833             avctx->codec->flush(fctx->threads[0].avctx);
834     }
835
836     fctx->next_decoding = fctx->next_finished = 0;
837     fctx->delaying = 1;
838     fctx->prev_thread = NULL;
839 }
840
841 static int *allocate_progress(PerThreadContext *p)
842 {
843     int i;
844
845     for (i = 0; i < MAX_BUFFERS; i++)
846         if (!p->progress_used[i]) break;
847
848     if (i == MAX_BUFFERS) {
849         av_log(p->avctx, AV_LOG_ERROR, "allocate_progress() overflow\n");
850         return NULL;
851     }
852
853     p->progress_used[i] = 1;
854
855     return p->progress[i];
856 }
857
858 int ff_thread_get_buffer(AVCodecContext *avctx, AVFrame *f)
859 {
860     PerThreadContext *p = avctx->thread_opaque;
861     int *progress, err;
862
863     f->owner = avctx;
864
865     if (!(avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME)) {
866         f->thread_opaque = NULL;
867         return avctx->get_buffer(avctx, f);
868     }
869
870     if (p->state != STATE_SETTING_UP &&
871         (avctx->codec->update_thread_context || !avctx->thread_safe_callbacks)) {
872         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() cannot be called after ff_thread_finish_setup()\n");
873         return -1;
874     }
875
876     pthread_mutex_lock(&p->parent->buffer_mutex);
877     f->thread_opaque = progress = allocate_progress(p);
878
879     if (!progress) {
880         pthread_mutex_unlock(&p->parent->buffer_mutex);
881         return -1;
882     }
883
884     progress[0] =
885     progress[1] = -1;
886
887     if (avctx->thread_safe_callbacks ||
888         avctx->get_buffer == avcodec_default_get_buffer) {
889         err = avctx->get_buffer(avctx, f);
890     } else {
891         p->requested_frame = f;
892         p->state = STATE_GET_BUFFER;
893         pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
894         pthread_cond_signal(&p->progress_cond);
895
896         while (p->state != STATE_SETTING_UP)
897             pthread_cond_wait(&p->progress_cond, &p->progress_mutex);
898
899         err = p->result;
900
901         pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
902
903         if (!avctx->codec->update_thread_context)
904             ff_thread_finish_setup(avctx);
905     }
906
907     pthread_mutex_unlock(&p->parent->buffer_mutex);
908
909     return err;
910 }
911
912 void ff_thread_release_buffer(AVCodecContext *avctx, AVFrame *f)
913 {
914     PerThreadContext *p = avctx->thread_opaque;
915     FrameThreadContext *fctx;
916
917     if (!(avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME)) {
918         avctx->release_buffer(avctx, f);
919         return;
920     }
921
922     if (p->num_released_buffers >= MAX_BUFFERS) {
923         av_log(p->avctx, AV_LOG_ERROR, "too many thread_release_buffer calls!\n");
924         return;
925     }
926
927     if(avctx->debug & FF_DEBUG_BUFFERS)
928         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "thread_release_buffer called on pic %p\n", f);
929
930     fctx = p->parent;
931     pthread_mutex_lock(&fctx->buffer_mutex);
932     p->released_buffers[p->num_released_buffers++] = *f;
933     pthread_mutex_unlock(&fctx->buffer_mutex);
934     memset(f->data, 0, sizeof(f->data));
935 }
936
937 /**
938  * Set the threading algorithms used.
939  *
940  * Threading requires more than one thread.
941  * Frame threading requires entire frames to be passed to the codec,
942  * and introduces extra decoding delay, so is incompatible with low_delay.
943  *
944  * @param avctx The context.
945  */
946 static void validate_thread_parameters(AVCodecContext *avctx)
947 {
948     int frame_threading_supported = (avctx->codec->capabilities & CODEC_CAP_FRAME_THREADS)
949                                 && !(avctx->flags & CODEC_FLAG_TRUNCATED)
950                                 && !(avctx->flags & CODEC_FLAG_LOW_DELAY)
951                                 && !(avctx->flags2 & CODEC_FLAG2_CHUNKS);
952     if (avctx->thread_count == 1) {
953         avctx->active_thread_type = 0;
954     } else if (frame_threading_supported && (avctx->thread_type & FF_THREAD_FRAME)) {
955         avctx->active_thread_type = FF_THREAD_FRAME;
956     } else if (avctx->codec->capabilities & CODEC_CAP_SLICE_THREADS &&
957                avctx->thread_type & FF_THREAD_SLICE) {
958         avctx->active_thread_type = FF_THREAD_SLICE;
959     }
960 }
961
962 int ff_thread_init(AVCodecContext *avctx)
963 {
964     if (avctx->thread_opaque) {
965         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "avcodec_thread_init is ignored after avcodec_open\n");
966         return -1;
967     }
968
969 #if HAVE_W32THREADS
970     w32thread_init();
971 #endif
972
973     if (avctx->codec) {
974         validate_thread_parameters(avctx);
975
976         if (avctx->active_thread_type&FF_THREAD_SLICE)
977             return thread_init(avctx);
978         else if (avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME)
979             return frame_thread_init(avctx);
980     }
981
982     return 0;
983 }
984
985 void ff_thread_free(AVCodecContext *avctx)
986 {
987     if (avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME)
988         frame_thread_free(avctx, avctx->thread_count);
989     else
990         thread_free(avctx);
991 }