Bump minor for 3.3
[ffmpeg.git] / libavutil / cpu.c
1 /*
2  * This file is part of FFmpeg.
3  *
4  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
6  * License as published by the Free Software Foundation; either
7  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
8  *
9  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
12  * Lesser General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
15  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
17  */
18
19 #include <stdint.h>
20 #include <stdatomic.h>
21
22 #include "cpu.h"
23 #include "cpu_internal.h"
24 #include "config.h"
25 #include "opt.h"
26 #include "common.h"
27
28 #if HAVE_SCHED_GETAFFINITY
29 #ifndef _GNU_SOURCE
30 # define _GNU_SOURCE
31 #endif
32 #include <sched.h>
33 #endif
34 #if HAVE_GETPROCESSAFFINITYMASK || HAVE_WINRT
35 #include <windows.h>
36 #endif
37 #if HAVE_SYSCTL
38 #if HAVE_SYS_PARAM_H
39 #include <sys/param.h>
40 #endif
41 #include <sys/types.h>
42 #include <sys/sysctl.h>
43 #endif
44 #if HAVE_UNISTD_H
45 #include <unistd.h>
46 #endif
47
48 static atomic_int cpu_flags = ATOMIC_VAR_INIT(-1);
49
50 static int get_cpu_flags(void)
51 {
52     if (ARCH_AARCH64)
53         return ff_get_cpu_flags_aarch64();
54     if (ARCH_ARM)
55         return ff_get_cpu_flags_arm();
56     if (ARCH_PPC)
57         return ff_get_cpu_flags_ppc();
58     if (ARCH_X86)
59         return ff_get_cpu_flags_x86();
60     return 0;
61 }
62
63 void av_force_cpu_flags(int arg){
64     if (   (arg & ( AV_CPU_FLAG_3DNOW    |
65                     AV_CPU_FLAG_3DNOWEXT |
66                     AV_CPU_FLAG_MMXEXT   |
67                     AV_CPU_FLAG_SSE      |
68                     AV_CPU_FLAG_SSE2     |
69                     AV_CPU_FLAG_SSE2SLOW |
70                     AV_CPU_FLAG_SSE3     |
71                     AV_CPU_FLAG_SSE3SLOW |
72                     AV_CPU_FLAG_SSSE3    |
73                     AV_CPU_FLAG_SSE4     |
74                     AV_CPU_FLAG_SSE42    |
75                     AV_CPU_FLAG_AVX      |
76                     AV_CPU_FLAG_AVXSLOW  |
77                     AV_CPU_FLAG_XOP      |
78                     AV_CPU_FLAG_FMA3     |
79                     AV_CPU_FLAG_FMA4     |
80                     AV_CPU_FLAG_AVX2     ))
81         && !(arg & AV_CPU_FLAG_MMX)) {
82         av_log(NULL, AV_LOG_WARNING, "MMX implied by specified flags\n");
83         arg |= AV_CPU_FLAG_MMX;
84     }
85
86     atomic_store_explicit(&cpu_flags, arg, memory_order_relaxed);
87 }
88
89 int av_get_cpu_flags(void)
90 {
91     int flags = atomic_load_explicit(&cpu_flags, memory_order_relaxed);
92     if (flags == -1) {
93         flags = get_cpu_flags();
94         atomic_store_explicit(&cpu_flags, flags, memory_order_relaxed);
95     }
96     return flags;
97 }
98
99 void av_set_cpu_flags_mask(int mask)
100 {
101     atomic_store_explicit(&cpu_flags, get_cpu_flags() & mask,
102                           memory_order_relaxed);
103 }
104
105 int av_parse_cpu_flags(const char *s)
106 {
107 #define CPUFLAG_MMXEXT   (AV_CPU_FLAG_MMX      | AV_CPU_FLAG_MMXEXT | AV_CPU_FLAG_CMOV)
108 #define CPUFLAG_3DNOW    (AV_CPU_FLAG_3DNOW    | AV_CPU_FLAG_MMX)
109 #define CPUFLAG_3DNOWEXT (AV_CPU_FLAG_3DNOWEXT | CPUFLAG_3DNOW)
110 #define CPUFLAG_SSE      (AV_CPU_FLAG_SSE      | CPUFLAG_MMXEXT)
111 #define CPUFLAG_SSE2     (AV_CPU_FLAG_SSE2     | CPUFLAG_SSE)
112 #define CPUFLAG_SSE2SLOW (AV_CPU_FLAG_SSE2SLOW | CPUFLAG_SSE2)
113 #define CPUFLAG_SSE3     (AV_CPU_FLAG_SSE3     | CPUFLAG_SSE2)
114 #define CPUFLAG_SSE3SLOW (AV_CPU_FLAG_SSE3SLOW | CPUFLAG_SSE3)
115 #define CPUFLAG_SSSE3    (AV_CPU_FLAG_SSSE3    | CPUFLAG_SSE3)
116 #define CPUFLAG_SSE4     (AV_CPU_FLAG_SSE4     | CPUFLAG_SSSE3)
117 #define CPUFLAG_SSE42    (AV_CPU_FLAG_SSE42    | CPUFLAG_SSE4)
118 #define CPUFLAG_AVX      (AV_CPU_FLAG_AVX      | CPUFLAG_SSE42)
119 #define CPUFLAG_AVXSLOW  (AV_CPU_FLAG_AVXSLOW  | CPUFLAG_AVX)
120 #define CPUFLAG_XOP      (AV_CPU_FLAG_XOP      | CPUFLAG_AVX)
121 #define CPUFLAG_FMA3     (AV_CPU_FLAG_FMA3     | CPUFLAG_AVX)
122 #define CPUFLAG_FMA4     (AV_CPU_FLAG_FMA4     | CPUFLAG_AVX)
123 #define CPUFLAG_AVX2     (AV_CPU_FLAG_AVX2     | CPUFLAG_AVX)
124 #define CPUFLAG_BMI2     (AV_CPU_FLAG_BMI2     | AV_CPU_FLAG_BMI1)
125 #define CPUFLAG_AESNI    (AV_CPU_FLAG_AESNI    | CPUFLAG_SSE42)
126     static const AVOption cpuflags_opts[] = {
127         { "flags"   , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_FLAGS, { .i64 = 0 }, INT64_MIN, INT64_MAX, .unit = "flags" },
128 #if   ARCH_PPC
129         { "altivec" , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_ALTIVEC  },    .unit = "flags" },
130 #elif ARCH_X86
131         { "mmx"     , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_MMX      },    .unit = "flags" },
132         { "mmxext"  , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_MMXEXT       },    .unit = "flags" },
133         { "sse"     , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_SSE          },    .unit = "flags" },
134         { "sse2"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_SSE2         },    .unit = "flags" },
135         { "sse2slow", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_SSE2SLOW     },    .unit = "flags" },
136         { "sse3"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_SSE3         },    .unit = "flags" },
137         { "sse3slow", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_SSE3SLOW     },    .unit = "flags" },
138         { "ssse3"   , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_SSSE3        },    .unit = "flags" },
139         { "atom"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_ATOM     },    .unit = "flags" },
140         { "sse4.1"  , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_SSE4         },    .unit = "flags" },
141         { "sse4.2"  , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_SSE42        },    .unit = "flags" },
142         { "avx"     , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_AVX          },    .unit = "flags" },
143         { "avxslow" , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_AVXSLOW      },    .unit = "flags" },
144         { "xop"     , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_XOP          },    .unit = "flags" },
145         { "fma3"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_FMA3         },    .unit = "flags" },
146         { "fma4"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_FMA4         },    .unit = "flags" },
147         { "avx2"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_AVX2         },    .unit = "flags" },
148         { "bmi1"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_BMI1     },    .unit = "flags" },
149         { "bmi2"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_BMI2         },    .unit = "flags" },
150         { "3dnow"   , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_3DNOW        },    .unit = "flags" },
151         { "3dnowext", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_3DNOWEXT     },    .unit = "flags" },
152         { "cmov",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_CMOV     },    .unit = "flags" },
153         { "aesni"   , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_AESNI        },    .unit = "flags" },
154 #elif ARCH_ARM
155         { "armv5te",  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_ARMV5TE  },    .unit = "flags" },
156         { "armv6",    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_ARMV6    },    .unit = "flags" },
157         { "armv6t2",  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_ARMV6T2  },    .unit = "flags" },
158         { "vfp",      NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_VFP      },    .unit = "flags" },
159         { "vfp_vm",   NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_VFP_VM   },    .unit = "flags" },
160         { "vfpv3",    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_VFPV3    },    .unit = "flags" },
161         { "neon",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_NEON     },    .unit = "flags" },
162 #elif ARCH_AARCH64
163         { "armv8",    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_ARMV8    },    .unit = "flags" },
164         { "neon",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_NEON     },    .unit = "flags" },
165         { "vfp",      NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_VFP      },    .unit = "flags" },
166 #endif
167         { NULL },
168     };
169     static const AVClass class = {
170         .class_name = "cpuflags",
171         .item_name  = av_default_item_name,
172         .option     = cpuflags_opts,
173         .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
174     };
175
176     int flags = 0, ret;
177     const AVClass *pclass = &class;
178
179     if ((ret = av_opt_eval_flags(&pclass, &cpuflags_opts[0], s, &flags)) < 0)
180         return ret;
181
182     return flags & INT_MAX;
183 }
184
185 int av_parse_cpu_caps(unsigned *flags, const char *s)
186 {
187         static const AVOption cpuflags_opts[] = {
188         { "flags"   , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_FLAGS, { .i64 = 0 }, INT64_MIN, INT64_MAX, .unit = "flags" },
189 #if   ARCH_PPC
190         { "altivec" , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_ALTIVEC  },    .unit = "flags" },
191 #elif ARCH_X86
192         { "mmx"     , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_MMX      },    .unit = "flags" },
193         { "mmx2"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_MMX2     },    .unit = "flags" },
194         { "mmxext"  , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_MMX2     },    .unit = "flags" },
195         { "sse"     , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_SSE      },    .unit = "flags" },
196         { "sse2"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_SSE2     },    .unit = "flags" },
197         { "sse2slow", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_SSE2SLOW },    .unit = "flags" },
198         { "sse3"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_SSE3     },    .unit = "flags" },
199         { "sse3slow", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_SSE3SLOW },    .unit = "flags" },
200         { "ssse3"   , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_SSSE3    },    .unit = "flags" },
201         { "atom"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_ATOM     },    .unit = "flags" },
202         { "sse4.1"  , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_SSE4     },    .unit = "flags" },
203         { "sse4.2"  , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_SSE42    },    .unit = "flags" },
204         { "avx"     , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_AVX      },    .unit = "flags" },
205         { "avxslow" , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_AVXSLOW  },    .unit = "flags" },
206         { "xop"     , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_XOP      },    .unit = "flags" },
207         { "fma3"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_FMA3     },    .unit = "flags" },
208         { "fma4"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_FMA4     },    .unit = "flags" },
209         { "avx2"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_AVX2     },    .unit = "flags" },
210         { "bmi1"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_BMI1     },    .unit = "flags" },
211         { "bmi2"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_BMI2     },    .unit = "flags" },
212         { "3dnow"   , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_3DNOW    },    .unit = "flags" },
213         { "3dnowext", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_3DNOWEXT },    .unit = "flags" },
214         { "cmov",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_CMOV     },    .unit = "flags" },
215         { "aesni",    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_AESNI    },    .unit = "flags" },
216
217 #define CPU_FLAG_P2 AV_CPU_FLAG_CMOV | AV_CPU_FLAG_MMX
218 #define CPU_FLAG_P3 CPU_FLAG_P2 | AV_CPU_FLAG_MMX2 | AV_CPU_FLAG_SSE
219 #define CPU_FLAG_P4 CPU_FLAG_P3| AV_CPU_FLAG_SSE2
220         { "pentium2", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPU_FLAG_P2          },    .unit = "flags" },
221         { "pentium3", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPU_FLAG_P3          },    .unit = "flags" },
222         { "pentium4", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPU_FLAG_P4          },    .unit = "flags" },
223
224 #define CPU_FLAG_K62 AV_CPU_FLAG_MMX | AV_CPU_FLAG_3DNOW
225 #define CPU_FLAG_ATHLON   CPU_FLAG_K62 | AV_CPU_FLAG_CMOV | AV_CPU_FLAG_3DNOWEXT | AV_CPU_FLAG_MMX2
226 #define CPU_FLAG_ATHLONXP CPU_FLAG_ATHLON | AV_CPU_FLAG_SSE
227 #define CPU_FLAG_K8  CPU_FLAG_ATHLONXP | AV_CPU_FLAG_SSE2
228         { "k6",       NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_MMX      },    .unit = "flags" },
229         { "k62",      NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPU_FLAG_K62         },    .unit = "flags" },
230         { "athlon",   NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPU_FLAG_ATHLON      },    .unit = "flags" },
231         { "athlonxp", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPU_FLAG_ATHLONXP    },    .unit = "flags" },
232         { "k8",       NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPU_FLAG_K8          },    .unit = "flags" },
233 #elif ARCH_ARM
234         { "armv5te",  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_ARMV5TE  },    .unit = "flags" },
235         { "armv6",    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_ARMV6    },    .unit = "flags" },
236         { "armv6t2",  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_ARMV6T2  },    .unit = "flags" },
237         { "vfp",      NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_VFP      },    .unit = "flags" },
238         { "vfp_vm",   NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_VFP_VM   },    .unit = "flags" },
239         { "vfpv3",    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_VFPV3    },    .unit = "flags" },
240         { "neon",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_NEON     },    .unit = "flags" },
241         { "setend",   NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_SETEND   },    .unit = "flags" },
242 #elif ARCH_AARCH64
243         { "armv8",    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_ARMV8    },    .unit = "flags" },
244         { "neon",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_NEON     },    .unit = "flags" },
245         { "vfp",      NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_VFP      },    .unit = "flags" },
246 #endif
247         { NULL },
248     };
249     static const AVClass class = {
250         .class_name = "cpuflags",
251         .item_name  = av_default_item_name,
252         .option     = cpuflags_opts,
253         .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
254     };
255     const AVClass *pclass = &class;
256
257     return av_opt_eval_flags(&pclass, &cpuflags_opts[0], s, flags);
258 }
259
260 int av_cpu_count(void)
261 {
262     static volatile int printed;
263
264     int nb_cpus = 1;
265 #if HAVE_WINRT
266     SYSTEM_INFO sysinfo;
267 #endif
268 #if HAVE_SCHED_GETAFFINITY && defined(CPU_COUNT)
269     cpu_set_t cpuset;
270
271     CPU_ZERO(&cpuset);
272
273     if (!sched_getaffinity(0, sizeof(cpuset), &cpuset))
274         nb_cpus = CPU_COUNT(&cpuset);
275 #elif HAVE_GETPROCESSAFFINITYMASK
276     DWORD_PTR proc_aff, sys_aff;
277     if (GetProcessAffinityMask(GetCurrentProcess(), &proc_aff, &sys_aff))
278         nb_cpus = av_popcount64(proc_aff);
279 #elif HAVE_SYSCTL && defined(HW_NCPU)
280     int mib[2] = { CTL_HW, HW_NCPU };
281     size_t len = sizeof(nb_cpus);
282
283     if (sysctl(mib, 2, &nb_cpus, &len, NULL, 0) == -1)
284         nb_cpus = 0;
285 #elif HAVE_SYSCONF && defined(_SC_NPROC_ONLN)
286     nb_cpus = sysconf(_SC_NPROC_ONLN);
287 #elif HAVE_SYSCONF && defined(_SC_NPROCESSORS_ONLN)
288     nb_cpus = sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN);
289 #elif HAVE_WINRT
290     GetNativeSystemInfo(&sysinfo);
291     nb_cpus = sysinfo.dwNumberOfProcessors;
292 #endif
293
294     if (!printed) {
295         av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "detected %d logical cores\n", nb_cpus);
296         printed = 1;
297     }
298
299     return nb_cpus;
300 }