512852f02784ffb686d1366b5a429e62989f4e88
[ffmpeg.git] / libavcodec / x86 / hpeldsp_init.c
1 /*
2  * MMX optimized DSP utils
3  * Copyright (c) 2000, 2001 Fabrice Bellard
4  * Copyright (c) 2002-2004 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
5  *
6  * This file is part of Libav.
7  *
8  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  *
22  * MMX optimization by Nick Kurshev <nickols_k@mail.ru>
23  */
24
25 #include "libavutil/cpu.h"
26 #include "libavutil/x86/asm.h"
27 #include "libavcodec/hpeldsp.h"
28 #include "dsputil_mmx.h"
29
30 void ff_put_pixels8_x2_mmxext(uint8_t *block, const uint8_t *pixels,
31                               ptrdiff_t line_size, int h);
32 void ff_put_pixels8_x2_3dnow(uint8_t *block, const uint8_t *pixels,
33                              ptrdiff_t line_size, int h);
34 void ff_put_pixels16_x2_mmxext(uint8_t *block, const uint8_t *pixels,
35                                ptrdiff_t line_size, int h);
36 void ff_put_pixels16_x2_3dnow(uint8_t *block, const uint8_t *pixels,
37                               ptrdiff_t line_size, int h);
38 void ff_put_no_rnd_pixels8_x2_mmxext(uint8_t *block, const uint8_t *pixels,
39                                      ptrdiff_t line_size, int h);
40 void ff_put_no_rnd_pixels8_x2_3dnow(uint8_t *block, const uint8_t *pixels,
41                                     ptrdiff_t line_size, int h);
42 void ff_put_no_rnd_pixels8_x2_exact_mmxext(uint8_t *block,
43                                            const uint8_t *pixels,
44                                            ptrdiff_t line_size, int h);
45 void ff_put_no_rnd_pixels8_x2_exact_3dnow(uint8_t *block,
46                                           const uint8_t *pixels,
47                                           ptrdiff_t line_size, int h);
48 void ff_put_pixels8_y2_mmxext(uint8_t *block, const uint8_t *pixels,
49                               ptrdiff_t line_size, int h);
50 void ff_put_pixels8_y2_3dnow(uint8_t *block, const uint8_t *pixels,
51                              ptrdiff_t line_size, int h);
52 void ff_put_no_rnd_pixels8_y2_mmxext(uint8_t *block, const uint8_t *pixels,
53                                      ptrdiff_t line_size, int h);
54 void ff_put_no_rnd_pixels8_y2_3dnow(uint8_t *block, const uint8_t *pixels,
55                                     ptrdiff_t line_size, int h);
56 void ff_put_no_rnd_pixels8_y2_exact_mmxext(uint8_t *block,
57                                            const uint8_t *pixels,
58                                            ptrdiff_t line_size, int h);
59 void ff_put_no_rnd_pixels8_y2_exact_3dnow(uint8_t *block,
60                                           const uint8_t *pixels,
61                                           ptrdiff_t line_size, int h);
62 void ff_avg_pixels8_3dnow(uint8_t *block, const uint8_t *pixels,
63                           ptrdiff_t line_size, int h);
64 void ff_avg_pixels8_x2_mmxext(uint8_t *block, const uint8_t *pixels,
65                               ptrdiff_t line_size, int h);
66 void ff_avg_pixels8_x2_3dnow(uint8_t *block, const uint8_t *pixels,
67                              ptrdiff_t line_size, int h);
68 void ff_avg_pixels8_y2_mmxext(uint8_t *block, const uint8_t *pixels,
69                               ptrdiff_t line_size, int h);
70 void ff_avg_pixels8_y2_3dnow(uint8_t *block, const uint8_t *pixels,
71                              ptrdiff_t line_size, int h);
72 void ff_avg_pixels8_xy2_mmxext(uint8_t *block, const uint8_t *pixels,
73                                ptrdiff_t line_size, int h);
74 void ff_avg_pixels8_xy2_3dnow(uint8_t *block, const uint8_t *pixels,
75                               ptrdiff_t line_size, int h);
76
77
78 #if HAVE_INLINE_ASM
79
80 #define JUMPALIGN()     __asm__ volatile (".p2align 3"::)
81 #define MOVQ_ZERO(regd) __asm__ volatile ("pxor %%"#regd", %%"#regd ::)
82
83 #define MOVQ_BFE(regd)                                  \
84     __asm__ volatile (                                  \
85         "pcmpeqd %%"#regd", %%"#regd"   \n\t"           \
86         "paddb   %%"#regd", %%"#regd"   \n\t" ::)
87
88 #ifndef PIC
89 #define MOVQ_BONE(regd) __asm__ volatile ("movq %0, %%"#regd" \n\t" :: "m"(ff_bone))
90 #define MOVQ_WTWO(regd) __asm__ volatile ("movq %0, %%"#regd" \n\t" :: "m"(ff_wtwo))
91 #else
92 // for shared library it's better to use this way for accessing constants
93 // pcmpeqd -> -1
94 #define MOVQ_BONE(regd)                                 \
95     __asm__ volatile (                                  \
96         "pcmpeqd  %%"#regd", %%"#regd"  \n\t"           \
97         "psrlw          $15, %%"#regd"  \n\t"           \
98         "packuswb %%"#regd", %%"#regd"  \n\t" ::)
99
100 #define MOVQ_WTWO(regd)                                 \
101     __asm__ volatile (                                  \
102         "pcmpeqd %%"#regd", %%"#regd"   \n\t"           \
103         "psrlw         $15, %%"#regd"   \n\t"           \
104         "psllw          $1, %%"#regd"   \n\t"::)
105
106 #endif
107
108 // using regr as temporary and for the output result
109 // first argument is unmodifed and second is trashed
110 // regfe is supposed to contain 0xfefefefefefefefe
111 #define PAVGB_MMX_NO_RND(rega, regb, regr, regfe)                \
112     "movq   "#rega", "#regr"            \n\t"                    \
113     "pand   "#regb", "#regr"            \n\t"                    \
114     "pxor   "#rega", "#regb"            \n\t"                    \
115     "pand  "#regfe", "#regb"            \n\t"                    \
116     "psrlq       $1, "#regb"            \n\t"                    \
117     "paddb  "#regb", "#regr"            \n\t"
118
119 #define PAVGB_MMX(rega, regb, regr, regfe)                       \
120     "movq   "#rega", "#regr"            \n\t"                    \
121     "por    "#regb", "#regr"            \n\t"                    \
122     "pxor   "#rega", "#regb"            \n\t"                    \
123     "pand  "#regfe", "#regb"            \n\t"                    \
124     "psrlq       $1, "#regb"            \n\t"                    \
125     "psubb  "#regb", "#regr"            \n\t"
126
127 // mm6 is supposed to contain 0xfefefefefefefefe
128 #define PAVGBP_MMX_NO_RND(rega, regb, regr,  regc, regd, regp)   \
129     "movq  "#rega", "#regr"             \n\t"                    \
130     "movq  "#regc", "#regp"             \n\t"                    \
131     "pand  "#regb", "#regr"             \n\t"                    \
132     "pand  "#regd", "#regp"             \n\t"                    \
133     "pxor  "#rega", "#regb"             \n\t"                    \
134     "pxor  "#regc", "#regd"             \n\t"                    \
135     "pand    %%mm6, "#regb"             \n\t"                    \
136     "pand    %%mm6, "#regd"             \n\t"                    \
137     "psrlq      $1, "#regb"             \n\t"                    \
138     "psrlq      $1, "#regd"             \n\t"                    \
139     "paddb "#regb", "#regr"             \n\t"                    \
140     "paddb "#regd", "#regp"             \n\t"
141
142 #define PAVGBP_MMX(rega, regb, regr, regc, regd, regp)           \
143     "movq  "#rega", "#regr"             \n\t"                    \
144     "movq  "#regc", "#regp"             \n\t"                    \
145     "por   "#regb", "#regr"             \n\t"                    \
146     "por   "#regd", "#regp"             \n\t"                    \
147     "pxor  "#rega", "#regb"             \n\t"                    \
148     "pxor  "#regc", "#regd"             \n\t"                    \
149     "pand    %%mm6, "#regb"             \n\t"                    \
150     "pand    %%mm6, "#regd"             \n\t"                    \
151     "psrlq      $1, "#regd"             \n\t"                    \
152     "psrlq      $1, "#regb"             \n\t"                    \
153     "psubb "#regb", "#regr"             \n\t"                    \
154     "psubb "#regd", "#regp"             \n\t"
155
156 /***********************************/
157 /* MMX no rounding */
158 #define NO_RND 1
159 #define DEF(x, y) x ## _no_rnd_ ## y ## _mmx
160 #define SET_RND  MOVQ_WONE
161 #define PAVGBP(a, b, c, d, e, f)        PAVGBP_MMX_NO_RND(a, b, c, d, e, f)
162 #define PAVGB(a, b, c, e)               PAVGB_MMX_NO_RND(a, b, c, e)
163 #define OP_AVG(a, b, c, e)              PAVGB_MMX(a, b, c, e)
164
165 #include "hpeldsp_rnd_template.c"
166
167 #undef DEF
168 #undef SET_RND
169 #undef PAVGBP
170 #undef PAVGB
171 #undef NO_RND
172 /***********************************/
173 /* MMX rounding */
174
175 #define DEF(x, y) x ## _ ## y ## _mmx
176 #define SET_RND  MOVQ_WTWO
177 #define PAVGBP(a, b, c, d, e, f)        PAVGBP_MMX(a, b, c, d, e, f)
178 #define PAVGB(a, b, c, e)               PAVGB_MMX(a, b, c, e)
179
180 #include "hpeldsp_rnd_template.c"
181
182 #undef DEF
183 #undef SET_RND
184 #undef PAVGBP
185 #undef PAVGB
186 #undef OP_AVG
187
188 #endif /* HAVE_INLINE_ASM */
189
190
191 #if HAVE_YASM
192 #define ff_put_pixels8_mmx ff_put_pixels8_mmxext
193
194 /***********************************/
195 /* 3Dnow specific */
196
197 #define DEF(x) x ## _3dnow
198
199 #include "hpeldsp_avg_template.c"
200
201 #undef DEF
202
203 /***********************************/
204 /* MMXEXT specific */
205
206 #define DEF(x) x ## _mmxext
207
208 #include "hpeldsp_avg_template.c"
209
210 #undef DEF
211
212 #endif /* HAVE_YASM */
213
214
215 #if HAVE_INLINE_ASM
216 #define put_no_rnd_pixels16_mmx put_pixels16_mmx
217 #define put_no_rnd_pixels8_mmx put_pixels8_mmx
218 #define put_pixels16_mmxext put_pixels16_mmx
219 #define put_pixels8_mmxext put_pixels8_mmx
220 #define put_pixels4_mmxext put_pixels4_mmx
221 #define put_no_rnd_pixels16_mmxext put_no_rnd_pixels16_mmx
222 #define put_no_rnd_pixels8_mmxext put_no_rnd_pixels8_mmx
223
224 static void put_pixels8_mmx(uint8_t *block, const uint8_t *pixels,
225                             ptrdiff_t line_size, int h)
226 {
227     __asm__ volatile (
228         "lea   (%3, %3), %%"REG_a"      \n\t"
229         ".p2align     3                 \n\t"
230         "1:                             \n\t"
231         "movq  (%1    ), %%mm0          \n\t"
232         "movq  (%1, %3), %%mm1          \n\t"
233         "movq     %%mm0, (%2)           \n\t"
234         "movq     %%mm1, (%2, %3)       \n\t"
235         "add  %%"REG_a", %1             \n\t"
236         "add  %%"REG_a", %2             \n\t"
237         "movq  (%1    ), %%mm0          \n\t"
238         "movq  (%1, %3), %%mm1          \n\t"
239         "movq     %%mm0, (%2)           \n\t"
240         "movq     %%mm1, (%2, %3)       \n\t"
241         "add  %%"REG_a", %1             \n\t"
242         "add  %%"REG_a", %2             \n\t"
243         "subl        $4, %0             \n\t"
244         "jnz         1b                 \n\t"
245         : "+g"(h), "+r"(pixels),  "+r"(block)
246         : "r"((x86_reg)line_size)
247         : "%"REG_a, "memory"
248         );
249 }
250
251 static void put_pixels16_mmx(uint8_t *block, const uint8_t *pixels,
252                              ptrdiff_t line_size, int h)
253 {
254     __asm__ volatile (
255         "lea   (%3, %3), %%"REG_a"      \n\t"
256         ".p2align     3                 \n\t"
257         "1:                             \n\t"
258         "movq  (%1    ), %%mm0          \n\t"
259         "movq 8(%1    ), %%mm4          \n\t"
260         "movq  (%1, %3), %%mm1          \n\t"
261         "movq 8(%1, %3), %%mm5          \n\t"
262         "movq     %%mm0,  (%2)          \n\t"
263         "movq     %%mm4, 8(%2)          \n\t"
264         "movq     %%mm1,  (%2, %3)      \n\t"
265         "movq     %%mm5, 8(%2, %3)      \n\t"
266         "add  %%"REG_a", %1             \n\t"
267         "add  %%"REG_a", %2             \n\t"
268         "movq  (%1    ), %%mm0          \n\t"
269         "movq 8(%1    ), %%mm4          \n\t"
270         "movq  (%1, %3), %%mm1          \n\t"
271         "movq 8(%1, %3), %%mm5          \n\t"
272         "movq     %%mm0,  (%2)          \n\t"
273         "movq     %%mm4, 8(%2)          \n\t"
274         "movq     %%mm1,  (%2, %3)      \n\t"
275         "movq     %%mm5, 8(%2, %3)      \n\t"
276         "add  %%"REG_a", %1             \n\t"
277         "add  %%"REG_a", %2             \n\t"
278         "subl        $4, %0             \n\t"
279         "jnz         1b                 \n\t"
280         : "+g"(h), "+r"(pixels),  "+r"(block)
281         : "r"((x86_reg)line_size)
282         : "%"REG_a, "memory"
283         );
284 }
285 #endif /* HAVE_INLINE_ASM */
286
287 #define SET_HPEL_FUNCS(PFX, IDX, SIZE, CPU)                                     \
288     do {                                                                        \
289         c->PFX ## _pixels_tab IDX [0] = PFX ## _pixels ## SIZE ## _     ## CPU; \
290         c->PFX ## _pixels_tab IDX [1] = PFX ## _pixels ## SIZE ## _x2_  ## CPU; \
291         c->PFX ## _pixels_tab IDX [2] = PFX ## _pixels ## SIZE ## _y2_  ## CPU; \
292         c->PFX ## _pixels_tab IDX [3] = PFX ## _pixels ## SIZE ## _xy2_ ## CPU; \
293     } while (0)
294
295 static void hpeldsp_init_mmx(HpelDSPContext *c, int flags, int mm_flags)
296 {
297 #if HAVE_INLINE_ASM
298     SET_HPEL_FUNCS(put,        [0], 16, mmx);
299     SET_HPEL_FUNCS(put_no_rnd, [0], 16, mmx);
300     SET_HPEL_FUNCS(avg,        [0], 16, mmx);
301     SET_HPEL_FUNCS(avg_no_rnd,    , 16, mmx);
302     SET_HPEL_FUNCS(put,        [1],  8, mmx);
303     SET_HPEL_FUNCS(put_no_rnd, [1],  8, mmx);
304     SET_HPEL_FUNCS(avg,        [1],  8, mmx);
305 #endif /* HAVE_INLINE_ASM */
306 }
307
308 static void hpeldsp_init_mmxext(HpelDSPContext *c, int flags, int mm_flags)
309 {
310 #if HAVE_YASM
311     c->put_pixels_tab[0][1] = ff_put_pixels16_x2_mmxext;
312     c->put_pixels_tab[0][2] = ff_put_pixels16_y2_mmxext;
313
314     c->avg_pixels_tab[0][0] = ff_avg_pixels16_mmxext;
315     c->avg_pixels_tab[0][1] = ff_avg_pixels16_x2_mmxext;
316     c->avg_pixels_tab[0][2] = ff_avg_pixels16_y2_mmxext;
317
318     c->put_pixels_tab[1][1] = ff_put_pixels8_x2_mmxext;
319     c->put_pixels_tab[1][2] = ff_put_pixels8_y2_mmxext;
320
321     c->avg_pixels_tab[1][0] = ff_avg_pixels8_mmxext;
322     c->avg_pixels_tab[1][1] = ff_avg_pixels8_x2_mmxext;
323     c->avg_pixels_tab[1][2] = ff_avg_pixels8_y2_mmxext;
324
325     if (!(flags & CODEC_FLAG_BITEXACT)) {
326         c->put_no_rnd_pixels_tab[0][1] = ff_put_no_rnd_pixels16_x2_mmxext;
327         c->put_no_rnd_pixels_tab[0][2] = ff_put_no_rnd_pixels16_y2_mmxext;
328         c->put_no_rnd_pixels_tab[1][1] = ff_put_no_rnd_pixels8_x2_mmxext;
329         c->put_no_rnd_pixels_tab[1][2] = ff_put_no_rnd_pixels8_y2_mmxext;
330
331         c->avg_pixels_tab[0][3] = ff_avg_pixels16_xy2_mmxext;
332         c->avg_pixels_tab[1][3] = ff_avg_pixels8_xy2_mmxext;
333     }
334
335     if (flags & CODEC_FLAG_BITEXACT && CONFIG_VP3_DECODER) {
336         c->put_no_rnd_pixels_tab[1][1] = ff_put_no_rnd_pixels8_x2_exact_mmxext;
337         c->put_no_rnd_pixels_tab[1][2] = ff_put_no_rnd_pixels8_y2_exact_mmxext;
338     }
339 #endif /* HAVE_YASM */
340 }
341
342 static void hpeldsp_init_3dnow(HpelDSPContext *c, int flags, int mm_flags)
343 {
344 #if HAVE_YASM
345     c->put_pixels_tab[0][1] = ff_put_pixels16_x2_3dnow;
346     c->put_pixels_tab[0][2] = ff_put_pixels16_y2_3dnow;
347
348     c->avg_pixels_tab[0][0] = ff_avg_pixels16_3dnow;
349     c->avg_pixels_tab[0][1] = ff_avg_pixels16_x2_3dnow;
350     c->avg_pixels_tab[0][2] = ff_avg_pixels16_y2_3dnow;
351
352     c->put_pixels_tab[1][1] = ff_put_pixels8_x2_3dnow;
353     c->put_pixels_tab[1][2] = ff_put_pixels8_y2_3dnow;
354
355     c->avg_pixels_tab[1][0] = ff_avg_pixels8_3dnow;
356     c->avg_pixels_tab[1][1] = ff_avg_pixels8_x2_3dnow;
357     c->avg_pixels_tab[1][2] = ff_avg_pixels8_y2_3dnow;
358
359     if (!(flags & CODEC_FLAG_BITEXACT)){
360         c->put_no_rnd_pixels_tab[0][1] = ff_put_no_rnd_pixels16_x2_3dnow;
361         c->put_no_rnd_pixels_tab[0][2] = ff_put_no_rnd_pixels16_y2_3dnow;
362         c->put_no_rnd_pixels_tab[1][1] = ff_put_no_rnd_pixels8_x2_3dnow;
363         c->put_no_rnd_pixels_tab[1][2] = ff_put_no_rnd_pixels8_y2_3dnow;
364
365         c->avg_pixels_tab[0][3] = ff_avg_pixels16_xy2_3dnow;
366         c->avg_pixels_tab[1][3] = ff_avg_pixels8_xy2_3dnow;
367     }
368
369     if (flags & CODEC_FLAG_BITEXACT && CONFIG_VP3_DECODER) {
370         c->put_no_rnd_pixels_tab[1][1] = ff_put_no_rnd_pixels8_x2_exact_3dnow;
371         c->put_no_rnd_pixels_tab[1][2] = ff_put_no_rnd_pixels8_y2_exact_3dnow;
372     }
373 #endif /* HAVE_YASM */
374 }
375
376 static void hpeldsp_init_sse2(HpelDSPContext *c, int flags, int mm_flags)
377 {
378 #if HAVE_YASM
379     if (!(mm_flags & AV_CPU_FLAG_SSE2SLOW)) {
380         // these functions are slower than mmx on AMD, but faster on Intel
381         c->put_pixels_tab[0][0]        = ff_put_pixels16_sse2;
382         c->put_no_rnd_pixels_tab[0][0] = ff_put_pixels16_sse2;
383         c->avg_pixels_tab[0][0]        = ff_avg_pixels16_sse2;
384     }
385 #endif /* HAVE_YASM */
386 }
387
388 void ff_hpeldsp_init_x86(HpelDSPContext *c, int flags)
389 {
390     int mm_flags = av_get_cpu_flags();
391
392     if (mm_flags & AV_CPU_FLAG_MMX)
393         hpeldsp_init_mmx(c, flags, mm_flags);
394
395     if (mm_flags & AV_CPU_FLAG_MMXEXT)
396         hpeldsp_init_mmxext(c, flags, mm_flags);
397
398     if (mm_flags & AV_CPU_FLAG_3DNOW)
399         hpeldsp_init_3dnow(c, flags, mm_flags);
400
401     if (mm_flags & AV_CPU_FLAG_SSE2)
402         hpeldsp_init_sse2(c, flags, mm_flags);
403 }