8be6d94742e7d31b21a0b58aaf17d6db9b8d0673
[ffmpeg.git] / libavutil / x86 / cpu.c
1 /*
2  * CPU detection code, extracted from mmx.h
3  * (c)1997-99 by H. Dietz and R. Fisher
4  * Converted to C and improved by Fabrice Bellard.
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
23 #include <stdlib.h>
24 #include <string.h>
25
26 #include "libavutil/x86/asm.h"
27 #include "libavutil/x86/cpu.h"
28 #include "libavutil/cpu.h"
29 #include "libavutil/cpu_internal.h"
30
31 #if HAVE_YASM
32
33 #define cpuid(index, eax, ebx, ecx, edx)        \
34     ff_cpu_cpuid(index, &eax, &ebx, &ecx, &edx)
35
36 #define xgetbv(index, eax, edx)                 \
37     ff_cpu_xgetbv(index, &eax, &edx)
38
39 #elif HAVE_INLINE_ASM
40
41 /* ebx saving is necessary for PIC. gcc seems unable to see it alone */
42 #define cpuid(index, eax, ebx, ecx, edx)                        \
43     __asm__ volatile (                                          \
44         "mov    %%"REG_b", %%"REG_S" \n\t"                      \
45         "cpuid                       \n\t"                      \
46         "xchg   %%"REG_b", %%"REG_S                             \
47         : "=a" (eax), "=S" (ebx), "=c" (ecx), "=d" (edx)        \
48         : "0" (index))
49
50 #define xgetbv(index, eax, edx)                                 \
51     __asm__ (".byte 0x0f, 0x01, 0xd0" : "=a"(eax), "=d"(edx) : "c" (index))
52
53 #define get_eflags(x)                           \
54     __asm__ volatile ("pushfl     \n"           \
55                       "pop    %0  \n"           \
56                       : "=r"(x))
57
58 #define set_eflags(x)                           \
59     __asm__ volatile ("push    %0 \n"           \
60                       "popfl      \n"           \
61                       :: "r"(x))
62
63 #endif /* HAVE_INLINE_ASM */
64
65 #if ARCH_X86_64
66
67 #define cpuid_test() 1
68
69 #elif HAVE_YASM
70
71 #define cpuid_test ff_cpu_cpuid_test
72
73 #elif HAVE_INLINE_ASM
74
75 static int cpuid_test(void)
76 {
77     x86_reg a, c;
78
79     /* Check if CPUID is supported by attempting to toggle the ID bit in
80      * the EFLAGS register. */
81     get_eflags(a);
82     set_eflags(a ^ 0x200000);
83     get_eflags(c);
84
85     return a != c;
86 }
87 #endif
88
89 /* Function to test if multimedia instructions are supported...  */
90 int ff_get_cpu_flags_x86(void)
91 {
92     int rval = 0;
93
94 #ifdef cpuid
95
96     int eax, ebx, ecx, edx;
97     int max_std_level, max_ext_level, std_caps = 0, ext_caps = 0;
98     int family = 0, model = 0;
99     union { int i[3]; char c[12]; } vendor;
100
101     if (!cpuid_test())
102         return 0; /* CPUID not supported */
103
104     cpuid(0, max_std_level, vendor.i[0], vendor.i[2], vendor.i[1]);
105
106     if (max_std_level >= 1) {
107         cpuid(1, eax, ebx, ecx, std_caps);
108         family = ((eax >> 8) & 0xf) + ((eax >> 20) & 0xff);
109         model  = ((eax >> 4) & 0xf) + ((eax >> 12) & 0xf0);
110         if (std_caps & (1 << 15))
111             rval |= AV_CPU_FLAG_CMOV;
112         if (std_caps & (1 << 23))
113             rval |= AV_CPU_FLAG_MMX;
114         if (std_caps & (1 << 25))
115             rval |= AV_CPU_FLAG_MMXEXT;
116 #if HAVE_SSE
117         if (std_caps & (1 << 25))
118             rval |= AV_CPU_FLAG_SSE;
119         if (std_caps & (1 << 26))
120             rval |= AV_CPU_FLAG_SSE2;
121         if (ecx & 1)
122             rval |= AV_CPU_FLAG_SSE3;
123         if (ecx & 0x00000200 )
124             rval |= AV_CPU_FLAG_SSSE3;
125         if (ecx & 0x00080000 )
126             rval |= AV_CPU_FLAG_SSE4;
127         if (ecx & 0x00100000 )
128             rval |= AV_CPU_FLAG_SSE42;
129 #if HAVE_AVX
130         /* Check OXSAVE and AVX bits */
131         if ((ecx & 0x18000000) == 0x18000000) {
132             /* Check for OS support */
133             xgetbv(0, eax, edx);
134             if ((eax & 0x6) == 0x6) {
135                 rval |= AV_CPU_FLAG_AVX;
136                 if (ecx & 0x00001000)
137                     rval |= AV_CPU_FLAG_FMA3;
138             }
139         }
140 #endif /* HAVE_AVX */
141 #endif /* HAVE_SSE */
142     }
143     if (max_std_level >= 7) {
144         cpuid(7, eax, ebx, ecx, edx);
145 #if HAVE_AVX2
146         if (ebx & 0x00000020)
147             rval |= AV_CPU_FLAG_AVX2;
148 #endif /* HAVE_AVX2 */
149         /* BMI1/2 don't need OS support */
150         if (ebx & 0x00000008) {
151             rval |= AV_CPU_FLAG_BMI1;
152             if (ebx & 0x00000100)
153                 rval |= AV_CPU_FLAG_BMI2;
154         }
155     }
156
157     cpuid(0x80000000, max_ext_level, ebx, ecx, edx);
158
159     if (max_ext_level >= 0x80000001) {
160         cpuid(0x80000001, eax, ebx, ecx, ext_caps);
161         if (ext_caps & (1U << 31))
162             rval |= AV_CPU_FLAG_3DNOW;
163         if (ext_caps & (1 << 30))
164             rval |= AV_CPU_FLAG_3DNOWEXT;
165         if (ext_caps & (1 << 23))
166             rval |= AV_CPU_FLAG_MMX;
167         if (ext_caps & (1 << 22))
168             rval |= AV_CPU_FLAG_MMXEXT;
169
170         /* Allow for selectively disabling SSE2 functions on AMD processors
171            with SSE2 support but not SSE4a. This includes Athlon64, some
172            Opteron, and some Sempron processors. MMX, SSE, or 3DNow! are faster
173            than SSE2 often enough to utilize this special-case flag.
174            AV_CPU_FLAG_SSE2 and AV_CPU_FLAG_SSE2SLOW are both set in this case
175            so that SSE2 is used unless explicitly disabled by checking
176            AV_CPU_FLAG_SSE2SLOW. */
177         if (!strncmp(vendor.c, "AuthenticAMD", 12) &&
178             rval & AV_CPU_FLAG_SSE2 && !(ecx & 0x00000040)) {
179             rval |= AV_CPU_FLAG_SSE2SLOW;
180         }
181
182         /* XOP and FMA4 use the AVX instruction coding scheme, so they can't be
183          * used unless the OS has AVX support. */
184         if (rval & AV_CPU_FLAG_AVX) {
185             if (ecx & 0x00000800)
186                 rval |= AV_CPU_FLAG_XOP;
187             if (ecx & 0x00010000)
188                 rval |= AV_CPU_FLAG_FMA4;
189         }
190     }
191
192     if (!strncmp(vendor.c, "GenuineIntel", 12)) {
193         if (family == 6 && (model == 9 || model == 13 || model == 14)) {
194             /* 6/9 (pentium-m "banias"), 6/13 (pentium-m "dothan"), and
195              * 6/14 (core1 "yonah") theoretically support sse2, but it's
196              * usually slower than mmx, so let's just pretend they don't.
197              * AV_CPU_FLAG_SSE2 is disabled and AV_CPU_FLAG_SSE2SLOW is
198              * enabled so that SSE2 is not used unless explicitly enabled
199              * by checking AV_CPU_FLAG_SSE2SLOW. The same situation
200              * applies for AV_CPU_FLAG_SSE3 and AV_CPU_FLAG_SSE3SLOW. */
201             if (rval & AV_CPU_FLAG_SSE2)
202                 rval ^= AV_CPU_FLAG_SSE2SLOW | AV_CPU_FLAG_SSE2;
203             if (rval & AV_CPU_FLAG_SSE3)
204                 rval ^= AV_CPU_FLAG_SSE3SLOW | AV_CPU_FLAG_SSE3;
205         }
206         /* The Atom processor has SSSE3 support, which is useful in many cases,
207          * but sometimes the SSSE3 version is slower than the SSE2 equivalent
208          * on the Atom, but is generally faster on other processors supporting
209          * SSSE3. This flag allows for selectively disabling certain SSSE3
210          * functions on the Atom. */
211         if (family == 6 && model == 28)
212             rval |= AV_CPU_FLAG_ATOM;
213     }
214
215 #endif /* cpuid */
216
217     return rval;
218 }