avutil/cpu: force mmx on selection of higher x86 SIMD features
[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 "cpu.h"
20 #include "cpu_internal.h"
21 #include "config.h"
22 #include "opt.h"
23 #include "common.h"
24
25 #if HAVE_SCHED_GETAFFINITY
26 #ifndef _GNU_SOURCE
27 # define _GNU_SOURCE
28 #endif
29 #include <sched.h>
30 #endif
31 #if HAVE_GETPROCESSAFFINITYMASK
32 #include <windows.h>
33 #endif
34 #if HAVE_SYSCTL
35 #if HAVE_SYS_PARAM_H
36 #include <sys/param.h>
37 #endif
38 #include <sys/types.h>
39 #include <sys/sysctl.h>
40 #endif
41 #if HAVE_SYSCONF
42 #include <unistd.h>
43 #endif
44
45 static int flags, checked;
46
47 void av_force_cpu_flags(int arg){
48     if (   (arg & ( AV_CPU_FLAG_3DNOW    |
49                     AV_CPU_FLAG_3DNOWEXT |
50                     AV_CPU_FLAG_SSE      |
51                     AV_CPU_FLAG_SSE2     |
52                     AV_CPU_FLAG_SSE2SLOW |
53                     AV_CPU_FLAG_SSE3     |
54                     AV_CPU_FLAG_SSE3SLOW |
55                     AV_CPU_FLAG_SSSE3    |
56                     AV_CPU_FLAG_SSE4     |
57                     AV_CPU_FLAG_SSE42    |
58                     AV_CPU_FLAG_AVX      |
59                     AV_CPU_FLAG_XOP      |
60                     AV_CPU_FLAG_FMA4     |
61                     AV_CPU_FLAG_AVX2     ))
62         && !(arg & AV_CPU_FLAG_MMX)) {
63         av_log(NULL, AV_LOG_WARNING, "MMX implied by specified flags\n");
64         arg |= AV_CPU_FLAG_MMX;
65     }
66
67     flags   = arg;
68     checked = arg != -1;
69 }
70
71 int av_get_cpu_flags(void)
72 {
73     if (checked)
74         return flags;
75
76     if (ARCH_ARM) flags = ff_get_cpu_flags_arm();
77     if (ARCH_PPC) flags = ff_get_cpu_flags_ppc();
78     if (ARCH_X86) flags = ff_get_cpu_flags_x86();
79
80     checked = 1;
81     return flags;
82 }
83
84 void av_set_cpu_flags_mask(int mask)
85 {
86     checked       = 0;
87     flags         = av_get_cpu_flags() & mask;
88     checked       = 1;
89 }
90
91 int av_parse_cpu_flags(const char *s)
92 {
93 #define CPUFLAG_MMXEXT   (AV_CPU_FLAG_MMX      | AV_CPU_FLAG_MMXEXT | AV_CPU_FLAG_CMOV)
94 #define CPUFLAG_3DNOW    (AV_CPU_FLAG_3DNOW    | AV_CPU_FLAG_MMX)
95 #define CPUFLAG_3DNOWEXT (AV_CPU_FLAG_3DNOWEXT | CPUFLAG_3DNOW)
96 #define CPUFLAG_SSE      (AV_CPU_FLAG_SSE      | CPUFLAG_MMXEXT)
97 #define CPUFLAG_SSE2     (AV_CPU_FLAG_SSE2     | CPUFLAG_SSE)
98 #define CPUFLAG_SSE2SLOW (AV_CPU_FLAG_SSE2SLOW | CPUFLAG_SSE2)
99 #define CPUFLAG_SSE3     (AV_CPU_FLAG_SSE3     | CPUFLAG_SSE2)
100 #define CPUFLAG_SSE3SLOW (AV_CPU_FLAG_SSE3SLOW | CPUFLAG_SSE3)
101 #define CPUFLAG_SSSE3    (AV_CPU_FLAG_SSSE3    | CPUFLAG_SSE3)
102 #define CPUFLAG_SSE4     (AV_CPU_FLAG_SSE4     | CPUFLAG_SSSE3)
103 #define CPUFLAG_SSE42    (AV_CPU_FLAG_SSE42    | CPUFLAG_SSE4)
104 #define CPUFLAG_AVX      (AV_CPU_FLAG_AVX      | CPUFLAG_SSE42)
105 #define CPUFLAG_XOP      (AV_CPU_FLAG_XOP      | CPUFLAG_AVX)
106 #define CPUFLAG_FMA4     (AV_CPU_FLAG_FMA4     | CPUFLAG_AVX)
107 #define CPUFLAG_AVX2     (AV_CPU_FLAG_AVX2     | CPUFLAG_AVX)
108     static const AVOption cpuflags_opts[] = {
109         { "flags"   , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_FLAGS, { .i64 = 0 }, INT64_MIN, INT64_MAX, .unit = "flags" },
110 #if   ARCH_PPC
111         { "altivec" , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_ALTIVEC  },    .unit = "flags" },
112 #elif ARCH_X86
113         { "mmx"     , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_MMX      },    .unit = "flags" },
114         { "mmxext"  , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_MMXEXT       },    .unit = "flags" },
115         { "sse"     , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_SSE          },    .unit = "flags" },
116         { "sse2"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_SSE2         },    .unit = "flags" },
117         { "sse2slow", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_SSE2SLOW     },    .unit = "flags" },
118         { "sse3"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_SSE3         },    .unit = "flags" },
119         { "sse3slow", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_SSE3SLOW     },    .unit = "flags" },
120         { "ssse3"   , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_SSSE3        },    .unit = "flags" },
121         { "atom"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_ATOM     },    .unit = "flags" },
122         { "sse4.1"  , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_SSE4         },    .unit = "flags" },
123         { "sse4.2"  , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_SSE42        },    .unit = "flags" },
124         { "avx"     , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_AVX          },    .unit = "flags" },
125         { "xop"     , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_XOP          },    .unit = "flags" },
126         { "fma4"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_FMA4         },    .unit = "flags" },
127         { "avx2"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_AVX2         },    .unit = "flags" },
128         { "3dnow"   , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_3DNOW        },    .unit = "flags" },
129         { "3dnowext", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_3DNOWEXT     },    .unit = "flags" },
130         { "cmov",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_CMOV     },    .unit = "flags" },
131 #elif ARCH_ARM
132         { "armv5te",  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_ARMV5TE  },    .unit = "flags" },
133         { "armv6",    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_ARMV6    },    .unit = "flags" },
134         { "armv6t2",  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_ARMV6T2  },    .unit = "flags" },
135         { "vfp",      NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_VFP      },    .unit = "flags" },
136         { "vfpv3",    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_VFPV3    },    .unit = "flags" },
137         { "neon",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_NEON     },    .unit = "flags" },
138 #endif
139         { NULL },
140     };
141     static const AVClass class = {
142         .class_name = "cpuflags",
143         .item_name  = av_default_item_name,
144         .option     = cpuflags_opts,
145         .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
146     };
147
148     int flags = 0, ret;
149     const AVClass *pclass = &class;
150
151     if ((ret = av_opt_eval_flags(&pclass, &cpuflags_opts[0], s, &flags)) < 0)
152         return ret;
153
154     return flags & INT_MAX;
155 }
156
157 int av_parse_cpu_caps(unsigned *flags, const char *s)
158 {
159         static const AVOption cpuflags_opts[] = {
160         { "flags"   , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_FLAGS, { .i64 = 0 }, INT64_MIN, INT64_MAX, .unit = "flags" },
161 #if   ARCH_PPC
162         { "altivec" , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_ALTIVEC  },    .unit = "flags" },
163 #elif ARCH_X86
164         { "mmx"     , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_MMX      },    .unit = "flags" },
165         { "mmx2"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_MMX2     },    .unit = "flags" },
166         { "mmxext"  , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_MMX2     },    .unit = "flags" },
167         { "sse"     , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_SSE      },    .unit = "flags" },
168         { "sse2"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_SSE2     },    .unit = "flags" },
169         { "sse2slow", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_SSE2SLOW },    .unit = "flags" },
170         { "sse3"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_SSE3     },    .unit = "flags" },
171         { "sse3slow", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_SSE3SLOW },    .unit = "flags" },
172         { "ssse3"   , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_SSSE3    },    .unit = "flags" },
173         { "atom"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_ATOM     },    .unit = "flags" },
174         { "sse4.1"  , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_SSE4     },    .unit = "flags" },
175         { "sse4.2"  , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_SSE42    },    .unit = "flags" },
176         { "avx"     , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_AVX      },    .unit = "flags" },
177         { "xop"     , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_XOP      },    .unit = "flags" },
178         { "fma4"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_FMA4     },    .unit = "flags" },
179         { "3dnow"   , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_3DNOW    },    .unit = "flags" },
180         { "3dnowext", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_3DNOWEXT },    .unit = "flags" },
181         { "cmov",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_CMOV     },    .unit = "flags" },
182
183 #define CPU_FLAG_P2 AV_CPU_FLAG_CMOV | AV_CPU_FLAG_MMX
184 #define CPU_FLAG_P3 CPU_FLAG_P2 | AV_CPU_FLAG_MMX2 | AV_CPU_FLAG_SSE
185 #define CPU_FLAG_P4 CPU_FLAG_P3| AV_CPU_FLAG_SSE2
186         { "pentium2", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPU_FLAG_P2          },    .unit = "flags" },
187         { "pentium3", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPU_FLAG_P3          },    .unit = "flags" },
188         { "pentium4", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPU_FLAG_P4          },    .unit = "flags" },
189
190 #define CPU_FLAG_K62 AV_CPU_FLAG_MMX | AV_CPU_FLAG_3DNOW
191 #define CPU_FLAG_ATHLON   CPU_FLAG_K62 | AV_CPU_FLAG_CMOV | AV_CPU_FLAG_3DNOWEXT | AV_CPU_FLAG_MMX2
192 #define CPU_FLAG_ATHLONXP CPU_FLAG_ATHLON | AV_CPU_FLAG_SSE
193 #define CPU_FLAG_K8  CPU_FLAG_ATHLONXP | AV_CPU_FLAG_SSE2
194         { "k6",       NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_MMX      },    .unit = "flags" },
195         { "k62",      NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPU_FLAG_K62         },    .unit = "flags" },
196         { "athlon",   NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPU_FLAG_ATHLON      },    .unit = "flags" },
197         { "athlonxp", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPU_FLAG_ATHLONXP    },    .unit = "flags" },
198         { "k8",       NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPU_FLAG_K8          },    .unit = "flags" },
199 #elif ARCH_ARM
200         { "armv5te",  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_ARMV5TE  },    .unit = "flags" },
201         { "armv6",    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_ARMV6    },    .unit = "flags" },
202         { "armv6t2",  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_ARMV6T2  },    .unit = "flags" },
203         { "vfp",      NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_VFP      },    .unit = "flags" },
204         { "vfpv3",    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_VFPV3    },    .unit = "flags" },
205         { "neon",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_NEON     },    .unit = "flags" },
206 #endif
207         { NULL },
208     };
209     static const AVClass class = {
210         .class_name = "cpuflags",
211         .item_name  = av_default_item_name,
212         .option     = cpuflags_opts,
213         .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
214     };
215     const AVClass *pclass = &class;
216
217     return av_opt_eval_flags(&pclass, &cpuflags_opts[0], s, flags);
218 }
219
220 int av_cpu_count(void)
221 {
222     static volatile int printed;
223
224     int nb_cpus = 1;
225 #if HAVE_SCHED_GETAFFINITY && defined(CPU_COUNT)
226     cpu_set_t cpuset;
227
228     CPU_ZERO(&cpuset);
229
230     if (!sched_getaffinity(0, sizeof(cpuset), &cpuset))
231         nb_cpus = CPU_COUNT(&cpuset);
232 #elif HAVE_GETPROCESSAFFINITYMASK
233     DWORD_PTR proc_aff, sys_aff;
234     if (GetProcessAffinityMask(GetCurrentProcess(), &proc_aff, &sys_aff))
235         nb_cpus = av_popcount64(proc_aff);
236 #elif HAVE_SYSCTL && defined(HW_NCPU)
237     int mib[2] = { CTL_HW, HW_NCPU };
238     size_t len = sizeof(nb_cpus);
239
240     if (sysctl(mib, 2, &nb_cpus, &len, NULL, 0) == -1)
241         nb_cpus = 0;
242 #elif HAVE_SYSCONF && defined(_SC_NPROC_ONLN)
243     nb_cpus = sysconf(_SC_NPROC_ONLN);
244 #elif HAVE_SYSCONF && defined(_SC_NPROCESSORS_ONLN)
245     nb_cpus = sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN);
246 #endif
247
248     if (!printed) {
249         av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "detected %d logical cores\n", nb_cpus);
250         printed = 1;
251     }
252
253     return nb_cpus;
254 }
255
256 #ifdef TEST
257
258 #include <stdio.h>
259
260 static const struct {
261     int flag;
262     const char *name;
263 } cpu_flag_tab[] = {
264 #if   ARCH_ARM
265     { AV_CPU_FLAG_ARMV5TE,   "armv5te"    },
266     { AV_CPU_FLAG_ARMV6,     "armv6"      },
267     { AV_CPU_FLAG_ARMV6T2,   "armv6t2"    },
268     { AV_CPU_FLAG_VFP,       "vfp"        },
269     { AV_CPU_FLAG_VFPV3,     "vfpv3"      },
270     { AV_CPU_FLAG_NEON,      "neon"       },
271 #elif ARCH_PPC
272     { AV_CPU_FLAG_ALTIVEC,   "altivec"    },
273 #elif ARCH_X86
274     { AV_CPU_FLAG_MMX,       "mmx"        },
275     { AV_CPU_FLAG_MMXEXT,    "mmxext"     },
276     { AV_CPU_FLAG_SSE,       "sse"        },
277     { AV_CPU_FLAG_SSE2,      "sse2"       },
278     { AV_CPU_FLAG_SSE2SLOW,  "sse2(slow)" },
279     { AV_CPU_FLAG_SSE3,      "sse3"       },
280     { AV_CPU_FLAG_SSE3SLOW,  "sse3(slow)" },
281     { AV_CPU_FLAG_SSSE3,     "ssse3"      },
282     { AV_CPU_FLAG_ATOM,      "atom"       },
283     { AV_CPU_FLAG_SSE4,      "sse4.1"     },
284     { AV_CPU_FLAG_SSE42,     "sse4.2"     },
285     { AV_CPU_FLAG_AVX,       "avx"        },
286     { AV_CPU_FLAG_XOP,       "xop"        },
287     { AV_CPU_FLAG_FMA4,      "fma4"       },
288     { AV_CPU_FLAG_3DNOW,     "3dnow"      },
289     { AV_CPU_FLAG_3DNOWEXT,  "3dnowext"   },
290     { AV_CPU_FLAG_CMOV,      "cmov"       },
291     { AV_CPU_FLAG_AVX2,      "avx2"       },
292 #endif
293     { 0 }
294 };
295
296 int main(void)
297 {
298     int cpu_flags = av_get_cpu_flags();
299     int i;
300
301     printf("cpu_flags = 0x%08X\n", cpu_flags);
302     printf("cpu_flags =");
303     for (i = 0; cpu_flag_tab[i].flag; i++)
304         if (cpu_flags & cpu_flag_tab[i].flag)
305             printf(" %s", cpu_flag_tab[i].name);
306     printf("\n");
307
308     return 0;
309 }
310
311 #endif