x86: add AV_CPU_FLAG_AVXSLOW flag
[ffmpeg.git] / libavutil / cpu.c
1 /*
2  * This file is part of Libav.
3  *
4  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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
21 #include "cpu.h"
22 #include "cpu_internal.h"
23 #include "config.h"
24 #include "opt.h"
25 #include "common.h"
26
27 #if HAVE_SCHED_GETAFFINITY
28 #define _GNU_SOURCE
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 cpuflags_mask = -1, checked;
46
47 int av_get_cpu_flags(void)
48 {
49     static int flags;
50
51     if (checked)
52         return flags;
53
54     if (ARCH_AARCH64)
55         flags = ff_get_cpu_flags_aarch64();
56     if (ARCH_ARM)
57         flags = ff_get_cpu_flags_arm();
58     if (ARCH_PPC)
59         flags = ff_get_cpu_flags_ppc();
60     if (ARCH_X86)
61         flags = ff_get_cpu_flags_x86();
62
63     flags  &= cpuflags_mask;
64     checked = 1;
65
66     return flags;
67 }
68
69 void av_set_cpu_flags_mask(int mask)
70 {
71     cpuflags_mask = mask;
72     checked       = 0;
73 }
74
75 int av_parse_cpu_flags(const char *s)
76 {
77 #define CPUFLAG_MMXEXT   (AV_CPU_FLAG_MMX      | AV_CPU_FLAG_MMXEXT | AV_CPU_FLAG_CMOV)
78 #define CPUFLAG_3DNOW    (AV_CPU_FLAG_3DNOW    | AV_CPU_FLAG_MMX)
79 #define CPUFLAG_3DNOWEXT (AV_CPU_FLAG_3DNOWEXT | CPUFLAG_3DNOW)
80 #define CPUFLAG_SSE      (AV_CPU_FLAG_SSE      | CPUFLAG_MMXEXT)
81 #define CPUFLAG_SSE2     (AV_CPU_FLAG_SSE2     | CPUFLAG_SSE)
82 #define CPUFLAG_SSE2SLOW (AV_CPU_FLAG_SSE2SLOW | CPUFLAG_SSE2)
83 #define CPUFLAG_SSE3     (AV_CPU_FLAG_SSE3     | CPUFLAG_SSE2)
84 #define CPUFLAG_SSE3SLOW (AV_CPU_FLAG_SSE3SLOW | CPUFLAG_SSE3)
85 #define CPUFLAG_SSSE3    (AV_CPU_FLAG_SSSE3    | CPUFLAG_SSE3)
86 #define CPUFLAG_SSE4     (AV_CPU_FLAG_SSE4     | CPUFLAG_SSSE3)
87 #define CPUFLAG_SSE42    (AV_CPU_FLAG_SSE42    | CPUFLAG_SSE4)
88 #define CPUFLAG_AVX      (AV_CPU_FLAG_AVX      | CPUFLAG_SSE42)
89 #define CPUFLAG_AVXSLOW  (AV_CPU_FLAG_AVXSLOW  | CPUFLAG_AVX)
90 #define CPUFLAG_XOP      (AV_CPU_FLAG_XOP      | CPUFLAG_AVX)
91 #define CPUFLAG_FMA3     (AV_CPU_FLAG_FMA3     | CPUFLAG_AVX)
92 #define CPUFLAG_FMA4     (AV_CPU_FLAG_FMA4     | CPUFLAG_AVX)
93 #define CPUFLAG_AVX2     (AV_CPU_FLAG_AVX2     | CPUFLAG_AVX)
94 #define CPUFLAG_BMI2     (AV_CPU_FLAG_BMI2     | AV_CPU_FLAG_BMI1)
95     static const AVOption cpuflags_opts[] = {
96         { "flags"   , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_FLAGS, { .i64 = 0 }, INT64_MIN, INT64_MAX, .unit = "flags" },
97 #if   ARCH_PPC
98         { "altivec" , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_ALTIVEC  },    .unit = "flags" },
99 #elif ARCH_X86
100         { "mmx"     , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_MMX      },    .unit = "flags" },
101         { "mmxext"  , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_MMXEXT       },    .unit = "flags" },
102         { "sse"     , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_SSE          },    .unit = "flags" },
103         { "sse2"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_SSE2         },    .unit = "flags" },
104         { "sse2slow", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_SSE2SLOW     },    .unit = "flags" },
105         { "sse3"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_SSE3         },    .unit = "flags" },
106         { "sse3slow", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_SSE3SLOW     },    .unit = "flags" },
107         { "ssse3"   , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_SSSE3        },    .unit = "flags" },
108         { "atom"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_ATOM     },    .unit = "flags" },
109         { "sse4.1"  , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_SSE4         },    .unit = "flags" },
110         { "sse4.2"  , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_SSE42        },    .unit = "flags" },
111         { "avx"     , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_AVX          },    .unit = "flags" },
112         { "avxslow" , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_AVXSLOW      },    .unit = "flags" },
113         { "xop"     , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_XOP          },    .unit = "flags" },
114         { "fma3"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_FMA3         },    .unit = "flags" },
115         { "fma4"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_FMA4         },    .unit = "flags" },
116         { "avx2"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_AVX2         },    .unit = "flags" },
117         { "bmi1"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_BMI1     },    .unit = "flags" },
118         { "bmi2"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_BMI2         },    .unit = "flags" },
119         { "3dnow"   , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_3DNOW        },    .unit = "flags" },
120         { "3dnowext", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CPUFLAG_3DNOWEXT     },    .unit = "flags" },
121         { "cmov",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_CMOV     },    .unit = "flags" },
122 #elif ARCH_ARM
123         { "armv5te",  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_ARMV5TE  },    .unit = "flags" },
124         { "armv6",    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_ARMV6    },    .unit = "flags" },
125         { "armv6t2",  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_ARMV6T2  },    .unit = "flags" },
126         { "vfp",      NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_VFP      },    .unit = "flags" },
127         { "vfpv3",    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_VFPV3    },    .unit = "flags" },
128         { "neon",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_NEON     },    .unit = "flags" },
129 #elif ARCH_AARCH64
130         { "armv8",    NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_ARMV8    },    .unit = "flags" },
131         { "neon",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_NEON     },    .unit = "flags" },
132         { "vfp",      NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_CPU_FLAG_VFP      },    .unit = "flags" },
133 #endif
134         { NULL },
135     };
136     static const AVClass class = {
137         .class_name = "cpuflags",
138         .item_name  = av_default_item_name,
139         .option     = cpuflags_opts,
140         .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
141     };
142
143     int flags = 0, ret;
144     const AVClass *pclass = &class;
145
146     if ((ret = av_opt_eval_flags(&pclass, &cpuflags_opts[0], s, &flags)) < 0)
147         return ret;
148
149     return flags & INT_MAX;
150 }
151
152 int av_cpu_count(void)
153 {
154     int nb_cpus = 1;
155 #if HAVE_SCHED_GETAFFINITY && defined(CPU_COUNT)
156     cpu_set_t cpuset;
157
158     CPU_ZERO(&cpuset);
159
160     if (!sched_getaffinity(0, sizeof(cpuset), &cpuset))
161         nb_cpus = CPU_COUNT(&cpuset);
162 #elif HAVE_GETPROCESSAFFINITYMASK
163     DWORD_PTR proc_aff, sys_aff;
164     if (GetProcessAffinityMask(GetCurrentProcess(), &proc_aff, &sys_aff))
165         nb_cpus = av_popcount64(proc_aff);
166 #elif HAVE_SYSCTL && defined(HW_NCPU)
167     int mib[2] = { CTL_HW, HW_NCPU };
168     size_t len = sizeof(nb_cpus);
169
170     if (sysctl(mib, 2, &nb_cpus, &len, NULL, 0) == -1)
171         nb_cpus = 0;
172 #elif HAVE_SYSCONF && defined(_SC_NPROC_ONLN)
173     nb_cpus = sysconf(_SC_NPROC_ONLN);
174 #elif HAVE_SYSCONF && defined(_SC_NPROCESSORS_ONLN)
175     nb_cpus = sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN);
176 #endif
177
178     return nb_cpus;
179 }
180
181 #ifdef TEST
182
183 #include <stdio.h>
184 #if HAVE_UNISTD_H
185 #include <unistd.h>
186 #endif
187
188 #include "avstring.h"
189
190 #if !HAVE_GETOPT
191 #include "compat/getopt.c"
192 #endif
193
194 static const struct {
195     int flag;
196     const char *name;
197 } cpu_flag_tab[] = {
198 #if   ARCH_AARCH64
199     { AV_CPU_FLAG_ARMV8,     "armv8"      },
200     { AV_CPU_FLAG_NEON,      "neon"       },
201     { AV_CPU_FLAG_VFP,       "vfp"        },
202 #elif ARCH_ARM
203     { AV_CPU_FLAG_ARMV5TE,   "armv5te"    },
204     { AV_CPU_FLAG_ARMV6,     "armv6"      },
205     { AV_CPU_FLAG_ARMV6T2,   "armv6t2"    },
206     { AV_CPU_FLAG_VFP,       "vfp"        },
207     { AV_CPU_FLAG_VFPV3,     "vfpv3"      },
208     { AV_CPU_FLAG_NEON,      "neon"       },
209 #elif ARCH_PPC
210     { AV_CPU_FLAG_ALTIVEC,   "altivec"    },
211 #elif ARCH_X86
212     { AV_CPU_FLAG_MMX,       "mmx"        },
213     { AV_CPU_FLAG_MMXEXT,    "mmxext"     },
214     { AV_CPU_FLAG_SSE,       "sse"        },
215     { AV_CPU_FLAG_SSE2,      "sse2"       },
216     { AV_CPU_FLAG_SSE2SLOW,  "sse2(slow)" },
217     { AV_CPU_FLAG_SSE3,      "sse3"       },
218     { AV_CPU_FLAG_SSE3SLOW,  "sse3(slow)" },
219     { AV_CPU_FLAG_SSSE3,     "ssse3"      },
220     { AV_CPU_FLAG_ATOM,      "atom"       },
221     { AV_CPU_FLAG_SSE4,      "sse4.1"     },
222     { AV_CPU_FLAG_SSE42,     "sse4.2"     },
223     { AV_CPU_FLAG_AVX,       "avx"        },
224     { AV_CPU_FLAG_AVXSLOW,   "avxslow"    },
225     { AV_CPU_FLAG_XOP,       "xop"        },
226     { AV_CPU_FLAG_FMA3,      "fma3"       },
227     { AV_CPU_FLAG_FMA4,      "fma4"       },
228     { AV_CPU_FLAG_3DNOW,     "3dnow"      },
229     { AV_CPU_FLAG_3DNOWEXT,  "3dnowext"   },
230     { AV_CPU_FLAG_CMOV,      "cmov"       },
231     { AV_CPU_FLAG_AVX2,      "avx2"       },
232     { AV_CPU_FLAG_BMI1,      "bmi1"       },
233     { AV_CPU_FLAG_BMI2,      "bmi2"       },
234 #endif
235     { 0 }
236 };
237
238 static void print_cpu_flags(int cpu_flags, const char *type)
239 {
240     int i;
241
242     fprintf(stderr, "cpu_flags(%s) = 0x%08X\n", type, cpu_flags);
243     fprintf(stderr, "cpu_flags_str(%s) =", type);
244     for (i = 0; cpu_flag_tab[i].flag; i++)
245         if (cpu_flags & cpu_flag_tab[i].flag)
246             fprintf(stderr, " %s", cpu_flag_tab[i].name);
247     fprintf(stderr, "\n");
248 }
249
250
251 int main(int argc, char **argv)
252 {
253     int cpu_flags_raw = av_get_cpu_flags();
254     int cpu_flags_eff;
255     int cpu_count = av_cpu_count();
256     char threads[5] = "auto";
257
258     if (cpu_flags_raw < 0)
259         return 1;
260
261     for (;;) {
262         int c = getopt(argc, argv, "c:t:");
263         if (c == -1)
264             break;
265         switch (c) {
266         case 'c':
267         {
268             int cpuflags = av_parse_cpu_flags(optarg);
269             if (cpuflags < 0)
270                 return 2;
271             av_set_cpu_flags_mask(cpuflags);
272             break;
273         }
274         case 't':
275         {
276             int len = av_strlcpy(threads, optarg, sizeof(threads));
277             if (len >= sizeof(threads)) {
278                 fprintf(stderr, "Invalid thread count '%s'\n", optarg);
279                 return 2;
280             }
281         }
282         }
283     }
284
285     cpu_flags_eff = av_get_cpu_flags();
286
287     if (cpu_flags_eff < 0)
288         return 3;
289
290     print_cpu_flags(cpu_flags_raw, "raw");
291     print_cpu_flags(cpu_flags_eff, "effective");
292     fprintf(stderr, "threads = %s (cpu_count = %d)\n", threads, cpu_count);
293
294     return 0;
295 }
296
297 #endif