Move array specifiers outside DECLARE_ALIGNED() invocations
[ffmpeg.git] / libavcodec / x86 / motion_est_mmx.c
1 /*
2  * MMX optimized motion estimation
3  * Copyright (c) 2001 Fabrice Bellard
4  * Copyright (c) 2002-2004 Michael Niedermayer
5  *
6  * mostly by Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
7  *
8  * This file is part of FFmpeg.
9  *
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19  *
20  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
21  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
23  */
24
25 #include "libavutil/x86_cpu.h"
26 #include "libavcodec/dsputil.h"
27 #include "dsputil_mmx.h"
28
29 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, round_tab)[3]={
30 0x0000000000000000ULL,
31 0x0001000100010001ULL,
32 0x0002000200020002ULL,
33 };
34
35 DECLARE_ASM_CONST(8, uint64_t, bone)= 0x0101010101010101LL;
36
37 static inline void sad8_1_mmx(uint8_t *blk1, uint8_t *blk2, int stride, int h)
38 {
39     x86_reg len= -(stride*h);
40     __asm__ volatile(
41         ASMALIGN(4)
42         "1:                             \n\t"
43         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm0    \n\t"
44         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm2    \n\t"
45         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm4    \n\t"
46         "add %3, %%"REG_a"              \n\t"
47         "psubusb %%mm0, %%mm2           \n\t"
48         "psubusb %%mm4, %%mm0           \n\t"
49         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm1    \n\t"
50         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm3    \n\t"
51         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm5    \n\t"
52         "psubusb %%mm1, %%mm3           \n\t"
53         "psubusb %%mm5, %%mm1           \n\t"
54         "por %%mm2, %%mm0               \n\t"
55         "por %%mm1, %%mm3               \n\t"
56         "movq %%mm0, %%mm1              \n\t"
57         "movq %%mm3, %%mm2              \n\t"
58         "punpcklbw %%mm7, %%mm0         \n\t"
59         "punpckhbw %%mm7, %%mm1         \n\t"
60         "punpcklbw %%mm7, %%mm3         \n\t"
61         "punpckhbw %%mm7, %%mm2         \n\t"
62         "paddw %%mm1, %%mm0             \n\t"
63         "paddw %%mm3, %%mm2             \n\t"
64         "paddw %%mm2, %%mm0             \n\t"
65         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
66         "add %3, %%"REG_a"              \n\t"
67         " js 1b                         \n\t"
68         : "+a" (len)
69         : "r" (blk1 - len), "r" (blk2 - len), "r" ((x86_reg)stride)
70     );
71 }
72
73 static inline void sad8_1_mmx2(uint8_t *blk1, uint8_t *blk2, int stride, int h)
74 {
75     __asm__ volatile(
76         ASMALIGN(4)
77         "1:                             \n\t"
78         "movq (%1), %%mm0               \n\t"
79         "movq (%1, %3), %%mm1           \n\t"
80         "psadbw (%2), %%mm0             \n\t"
81         "psadbw (%2, %3), %%mm1         \n\t"
82         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
83         "paddw %%mm1, %%mm6             \n\t"
84         "lea (%1,%3,2), %1              \n\t"
85         "lea (%2,%3,2), %2              \n\t"
86         "sub $2, %0                     \n\t"
87         " jg 1b                         \n\t"
88         : "+r" (h), "+r" (blk1), "+r" (blk2)
89         : "r" ((x86_reg)stride)
90     );
91 }
92
93 static int sad16_sse2(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)
94 {
95     int ret;
96     __asm__ volatile(
97         "pxor %%xmm6, %%xmm6            \n\t"
98         ASMALIGN(4)
99         "1:                             \n\t"
100         "movdqu (%1), %%xmm0            \n\t"
101         "movdqu (%1, %3), %%xmm1        \n\t"
102         "psadbw (%2), %%xmm0            \n\t"
103         "psadbw (%2, %3), %%xmm1        \n\t"
104         "paddw %%xmm0, %%xmm6           \n\t"
105         "paddw %%xmm1, %%xmm6           \n\t"
106         "lea (%1,%3,2), %1              \n\t"
107         "lea (%2,%3,2), %2              \n\t"
108         "sub $2, %0                     \n\t"
109         " jg 1b                         \n\t"
110         : "+r" (h), "+r" (blk1), "+r" (blk2)
111         : "r" ((x86_reg)stride)
112     );
113     __asm__ volatile(
114         "movhlps %%xmm6, %%xmm0         \n\t"
115         "paddw   %%xmm0, %%xmm6         \n\t"
116         "movd    %%xmm6, %0             \n\t"
117         : "=r"(ret)
118     );
119     return ret;
120 }
121
122 static inline void sad8_x2a_mmx2(uint8_t *blk1, uint8_t *blk2, int stride, int h)
123 {
124     __asm__ volatile(
125         ASMALIGN(4)
126         "1:                             \n\t"
127         "movq (%1), %%mm0               \n\t"
128         "movq (%1, %3), %%mm1           \n\t"
129         "pavgb 1(%1), %%mm0             \n\t"
130         "pavgb 1(%1, %3), %%mm1         \n\t"
131         "psadbw (%2), %%mm0             \n\t"
132         "psadbw (%2, %3), %%mm1         \n\t"
133         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
134         "paddw %%mm1, %%mm6             \n\t"
135         "lea (%1,%3,2), %1              \n\t"
136         "lea (%2,%3,2), %2              \n\t"
137         "sub $2, %0                     \n\t"
138         " jg 1b                         \n\t"
139         : "+r" (h), "+r" (blk1), "+r" (blk2)
140         : "r" ((x86_reg)stride)
141     );
142 }
143
144 static inline void sad8_y2a_mmx2(uint8_t *blk1, uint8_t *blk2, int stride, int h)
145 {
146     __asm__ volatile(
147         "movq (%1), %%mm0               \n\t"
148         "add %3, %1                     \n\t"
149         ASMALIGN(4)
150         "1:                             \n\t"
151         "movq (%1), %%mm1               \n\t"
152         "movq (%1, %3), %%mm2           \n\t"
153         "pavgb %%mm1, %%mm0             \n\t"
154         "pavgb %%mm2, %%mm1             \n\t"
155         "psadbw (%2), %%mm0             \n\t"
156         "psadbw (%2, %3), %%mm1         \n\t"
157         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
158         "paddw %%mm1, %%mm6             \n\t"
159         "movq %%mm2, %%mm0              \n\t"
160         "lea (%1,%3,2), %1              \n\t"
161         "lea (%2,%3,2), %2              \n\t"
162         "sub $2, %0                     \n\t"
163         " jg 1b                         \n\t"
164         : "+r" (h), "+r" (blk1), "+r" (blk2)
165         : "r" ((x86_reg)stride)
166     );
167 }
168
169 static inline void sad8_4_mmx2(uint8_t *blk1, uint8_t *blk2, int stride, int h)
170 {
171     __asm__ volatile(
172         "movq "MANGLE(bone)", %%mm5     \n\t"
173         "movq (%1), %%mm0               \n\t"
174         "pavgb 1(%1), %%mm0             \n\t"
175         "add %3, %1                     \n\t"
176         ASMALIGN(4)
177         "1:                             \n\t"
178         "movq (%1), %%mm1               \n\t"
179         "movq (%1,%3), %%mm2            \n\t"
180         "pavgb 1(%1), %%mm1             \n\t"
181         "pavgb 1(%1,%3), %%mm2          \n\t"
182         "psubusb %%mm5, %%mm1           \n\t"
183         "pavgb %%mm1, %%mm0             \n\t"
184         "pavgb %%mm2, %%mm1             \n\t"
185         "psadbw (%2), %%mm0             \n\t"
186         "psadbw (%2,%3), %%mm1          \n\t"
187         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
188         "paddw %%mm1, %%mm6             \n\t"
189         "movq %%mm2, %%mm0              \n\t"
190         "lea (%1,%3,2), %1              \n\t"
191         "lea (%2,%3,2), %2              \n\t"
192         "sub $2, %0                     \n\t"
193         " jg 1b                         \n\t"
194         : "+r" (h), "+r" (blk1), "+r" (blk2)
195         : "r" ((x86_reg)stride)
196     );
197 }
198
199 static inline void sad8_2_mmx(uint8_t *blk1a, uint8_t *blk1b, uint8_t *blk2, int stride, int h)
200 {
201     x86_reg len= -(stride*h);
202     __asm__ volatile(
203         ASMALIGN(4)
204         "1:                             \n\t"
205         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm0    \n\t"
206         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm1    \n\t"
207         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm2    \n\t"
208         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm3    \n\t"
209         "punpcklbw %%mm7, %%mm0         \n\t"
210         "punpcklbw %%mm7, %%mm1         \n\t"
211         "punpckhbw %%mm7, %%mm2         \n\t"
212         "punpckhbw %%mm7, %%mm3         \n\t"
213         "paddw %%mm0, %%mm1             \n\t"
214         "paddw %%mm2, %%mm3             \n\t"
215         "movq (%3, %%"REG_a"), %%mm4    \n\t"
216         "movq (%3, %%"REG_a"), %%mm2    \n\t"
217         "paddw %%mm5, %%mm1             \n\t"
218         "paddw %%mm5, %%mm3             \n\t"
219         "psrlw $1, %%mm1                \n\t"
220         "psrlw $1, %%mm3                \n\t"
221         "packuswb %%mm3, %%mm1          \n\t"
222         "psubusb %%mm1, %%mm4           \n\t"
223         "psubusb %%mm2, %%mm1           \n\t"
224         "por %%mm4, %%mm1               \n\t"
225         "movq %%mm1, %%mm0              \n\t"
226         "punpcklbw %%mm7, %%mm0         \n\t"
227         "punpckhbw %%mm7, %%mm1         \n\t"
228         "paddw %%mm1, %%mm0             \n\t"
229         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
230         "add %4, %%"REG_a"              \n\t"
231         " js 1b                         \n\t"
232         : "+a" (len)
233         : "r" (blk1a - len), "r" (blk1b -len), "r" (blk2 - len), "r" ((x86_reg)stride)
234     );
235 }
236
237 static inline void sad8_4_mmx(uint8_t *blk1, uint8_t *blk2, int stride, int h)
238 {
239     x86_reg len= -(stride*h);
240     __asm__ volatile(
241         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm0    \n\t"
242         "movq 1(%1, %%"REG_a"), %%mm2   \n\t"
243         "movq %%mm0, %%mm1              \n\t"
244         "movq %%mm2, %%mm3              \n\t"
245         "punpcklbw %%mm7, %%mm0         \n\t"
246         "punpckhbw %%mm7, %%mm1         \n\t"
247         "punpcklbw %%mm7, %%mm2         \n\t"
248         "punpckhbw %%mm7, %%mm3         \n\t"
249         "paddw %%mm2, %%mm0             \n\t"
250         "paddw %%mm3, %%mm1             \n\t"
251         ASMALIGN(4)
252         "1:                             \n\t"
253         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm2    \n\t"
254         "movq 1(%2, %%"REG_a"), %%mm4   \n\t"
255         "movq %%mm2, %%mm3              \n\t"
256         "movq %%mm4, %%mm5              \n\t"
257         "punpcklbw %%mm7, %%mm2         \n\t"
258         "punpckhbw %%mm7, %%mm3         \n\t"
259         "punpcklbw %%mm7, %%mm4         \n\t"
260         "punpckhbw %%mm7, %%mm5         \n\t"
261         "paddw %%mm4, %%mm2             \n\t"
262         "paddw %%mm5, %%mm3             \n\t"
263         "movq 16+"MANGLE(round_tab)", %%mm5 \n\t"
264         "paddw %%mm2, %%mm0             \n\t"
265         "paddw %%mm3, %%mm1             \n\t"
266         "paddw %%mm5, %%mm0             \n\t"
267         "paddw %%mm5, %%mm1             \n\t"
268         "movq (%3, %%"REG_a"), %%mm4    \n\t"
269         "movq (%3, %%"REG_a"), %%mm5    \n\t"
270         "psrlw $2, %%mm0                \n\t"
271         "psrlw $2, %%mm1                \n\t"
272         "packuswb %%mm1, %%mm0          \n\t"
273         "psubusb %%mm0, %%mm4           \n\t"
274         "psubusb %%mm5, %%mm0           \n\t"
275         "por %%mm4, %%mm0               \n\t"
276         "movq %%mm0, %%mm4              \n\t"
277         "punpcklbw %%mm7, %%mm0         \n\t"
278         "punpckhbw %%mm7, %%mm4         \n\t"
279         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
280         "paddw %%mm4, %%mm6             \n\t"
281         "movq  %%mm2, %%mm0             \n\t"
282         "movq  %%mm3, %%mm1             \n\t"
283         "add %4, %%"REG_a"              \n\t"
284         " js 1b                         \n\t"
285         : "+a" (len)
286         : "r" (blk1 - len), "r" (blk1 -len + stride), "r" (blk2 - len), "r" ((x86_reg)stride)
287     );
288 }
289
290 static inline int sum_mmx(void)
291 {
292     int ret;
293     __asm__ volatile(
294         "movq %%mm6, %%mm0              \n\t"
295         "psrlq $32, %%mm6               \n\t"
296         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
297         "movq %%mm6, %%mm0              \n\t"
298         "psrlq $16, %%mm6               \n\t"
299         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
300         "movd %%mm6, %0                 \n\t"
301         : "=r" (ret)
302     );
303     return ret&0xFFFF;
304 }
305
306 static inline int sum_mmx2(void)
307 {
308     int ret;
309     __asm__ volatile(
310         "movd %%mm6, %0                 \n\t"
311         : "=r" (ret)
312     );
313     return ret;
314 }
315
316 static inline void sad8_x2a_mmx(uint8_t *blk1, uint8_t *blk2, int stride, int h)
317 {
318     sad8_2_mmx(blk1, blk1+1, blk2, stride, h);
319 }
320 static inline void sad8_y2a_mmx(uint8_t *blk1, uint8_t *blk2, int stride, int h)
321 {
322     sad8_2_mmx(blk1, blk1+stride, blk2, stride, h);
323 }
324
325
326 #define PIX_SAD(suf)\
327 static int sad8_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
328 {\
329     assert(h==8);\
330     __asm__ volatile("pxor %%mm7, %%mm7     \n\t"\
331                  "pxor %%mm6, %%mm6     \n\t":);\
332 \
333     sad8_1_ ## suf(blk1, blk2, stride, 8);\
334 \
335     return sum_ ## suf();\
336 }\
337 static int sad8_x2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
338 {\
339     assert(h==8);\
340     __asm__ volatile("pxor %%mm7, %%mm7     \n\t"\
341                  "pxor %%mm6, %%mm6     \n\t"\
342                  "movq %0, %%mm5        \n\t"\
343                  :: "m"(round_tab[1]) \
344                  );\
345 \
346     sad8_x2a_ ## suf(blk1, blk2, stride, 8);\
347 \
348     return sum_ ## suf();\
349 }\
350 \
351 static int sad8_y2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
352 {\
353     assert(h==8);\
354     __asm__ volatile("pxor %%mm7, %%mm7     \n\t"\
355                  "pxor %%mm6, %%mm6     \n\t"\
356                  "movq %0, %%mm5        \n\t"\
357                  :: "m"(round_tab[1]) \
358                  );\
359 \
360     sad8_y2a_ ## suf(blk1, blk2, stride, 8);\
361 \
362     return sum_ ## suf();\
363 }\
364 \
365 static int sad8_xy2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
366 {\
367     assert(h==8);\
368     __asm__ volatile("pxor %%mm7, %%mm7     \n\t"\
369                  "pxor %%mm6, %%mm6     \n\t"\
370                  ::);\
371 \
372     sad8_4_ ## suf(blk1, blk2, stride, 8);\
373 \
374     return sum_ ## suf();\
375 }\
376 \
377 static int sad16_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
378 {\
379     __asm__ volatile("pxor %%mm7, %%mm7     \n\t"\
380                  "pxor %%mm6, %%mm6     \n\t":);\
381 \
382     sad8_1_ ## suf(blk1  , blk2  , stride, h);\
383     sad8_1_ ## suf(blk1+8, blk2+8, stride, h);\
384 \
385     return sum_ ## suf();\
386 }\
387 static int sad16_x2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
388 {\
389     __asm__ volatile("pxor %%mm7, %%mm7     \n\t"\
390                  "pxor %%mm6, %%mm6     \n\t"\
391                  "movq %0, %%mm5        \n\t"\
392                  :: "m"(round_tab[1]) \
393                  );\
394 \
395     sad8_x2a_ ## suf(blk1  , blk2  , stride, h);\
396     sad8_x2a_ ## suf(blk1+8, blk2+8, stride, h);\
397 \
398     return sum_ ## suf();\
399 }\
400 static int sad16_y2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
401 {\
402     __asm__ volatile("pxor %%mm7, %%mm7     \n\t"\
403                  "pxor %%mm6, %%mm6     \n\t"\
404                  "movq %0, %%mm5        \n\t"\
405                  :: "m"(round_tab[1]) \
406                  );\
407 \
408     sad8_y2a_ ## suf(blk1  , blk2  , stride, h);\
409     sad8_y2a_ ## suf(blk1+8, blk2+8, stride, h);\
410 \
411     return sum_ ## suf();\
412 }\
413 static int sad16_xy2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
414 {\
415     __asm__ volatile("pxor %%mm7, %%mm7     \n\t"\
416                  "pxor %%mm6, %%mm6     \n\t"\
417                  ::);\
418 \
419     sad8_4_ ## suf(blk1  , blk2  , stride, h);\
420     sad8_4_ ## suf(blk1+8, blk2+8, stride, h);\
421 \
422     return sum_ ## suf();\
423 }\
424
425 PIX_SAD(mmx)
426 PIX_SAD(mmx2)
427
428 void dsputil_init_pix_mmx(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx)
429 {
430     if (mm_flags & FF_MM_MMX) {
431         c->pix_abs[0][0] = sad16_mmx;
432         c->pix_abs[0][1] = sad16_x2_mmx;
433         c->pix_abs[0][2] = sad16_y2_mmx;
434         c->pix_abs[0][3] = sad16_xy2_mmx;
435         c->pix_abs[1][0] = sad8_mmx;
436         c->pix_abs[1][1] = sad8_x2_mmx;
437         c->pix_abs[1][2] = sad8_y2_mmx;
438         c->pix_abs[1][3] = sad8_xy2_mmx;
439
440         c->sad[0]= sad16_mmx;
441         c->sad[1]= sad8_mmx;
442     }
443     if (mm_flags & FF_MM_MMX2) {
444         c->pix_abs[0][0] = sad16_mmx2;
445         c->pix_abs[1][0] = sad8_mmx2;
446
447         c->sad[0]= sad16_mmx2;
448         c->sad[1]= sad8_mmx2;
449
450         if(!(avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT)){
451             c->pix_abs[0][1] = sad16_x2_mmx2;
452             c->pix_abs[0][2] = sad16_y2_mmx2;
453             c->pix_abs[0][3] = sad16_xy2_mmx2;
454             c->pix_abs[1][1] = sad8_x2_mmx2;
455             c->pix_abs[1][2] = sad8_y2_mmx2;
456             c->pix_abs[1][3] = sad8_xy2_mmx2;
457         }
458     }
459     if ((mm_flags & FF_MM_SSE2) && !(mm_flags & FF_MM_3DNOW) && avctx->codec_id != CODEC_ID_SNOW) {
460         c->sad[0]= sad16_sse2;
461     }
462 }