remove mdct tmp buffer
[ffmpeg.git] / libavcodec / i386 / fft_3dn2.c
index 40ec9d8..b380572 100644 (file)
 /*
  * FFT/MDCT transform with Extended 3DNow! optimizations
- * Copyright (c) 2006 Zuxy MENG Jie, Loren Merritt
- * Based on fft_sse.c copyright (c) 2002 Fabrice Bellard.
+ * Copyright (c) 2006-2008 Zuxy MENG Jie, Loren Merritt
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  */
-#include "../dsputil.h"
-#include <math.h>
-
-#ifdef HAVE_MM3DNOW
-
-#include <mm3dnow.h>
 
-static const int p1m1[2] __attribute__((aligned(8))) =
-    { 0, 1 << 31 };
+#include "libavutil/x86_cpu.h"
+#include "libavcodec/dsputil.h"
+
+DECLARE_ALIGNED_8(static const int, m1m1[2]) = { 1<<31, 1<<31 };
+
+#ifdef EMULATE_3DNOWEXT
+#define PSWAPD(s,d)\
+    "movq "#s","#d"\n"\
+    "psrlq $32,"#d"\n"\
+    "punpckldq "#s","#d"\n"
+#define ff_fft_calc_3dn2 ff_fft_calc_3dn
+#define ff_fft_dispatch_3dn2 ff_fft_dispatch_3dn
+#define ff_fft_dispatch_interleave_3dn2 ff_fft_dispatch_interleave_3dn
+#define ff_imdct_calc_3dn2 ff_imdct_calc_3dn
+#define ff_imdct_half_3dn2 ff_imdct_half_3dn
+#else
+#define PSWAPD(s,d) "pswapd "#s","#d"\n"
+#endif
 
-static const int m1p1[2] __attribute__((aligned(8))) =
-    { 1 << 31, 0 };
+void ff_fft_dispatch_3dn2(FFTComplex *z, int nbits);
 
 void ff_fft_calc_3dn2(FFTContext *s, FFTComplex *z)
 {
-    int ln = s->nbits;
-    int j, np, np2;
-    int nblocks, nloops;
-    register FFTComplex *p, *q;
-    FFTComplex *cptr, *cptr1;
-    int k;
-
-    np = 1 << ln;
-    /* FEMMS is not a must here but recommended by AMD */
-    _m_femms();
-
-    {
-        __m64 *r, a0, a1, b0, b1, c;
-
-        r = (__m64 *)&z[0];
-        if (s->inverse)
-            c = *(__m64 *)m1p1;
-        else
-            c = *(__m64 *)p1m1;
-
-        j = (np >> 2);
-        do {
-            /* do the pass 0 butterfly */
-            a0 = _m_pfadd(r[0], r[1]);
-            a1 = _m_pfsub(r[0], r[1]);
-
-            /* do the pass 0 butterfly */
-            b0 = _m_pfadd(r[2], r[3]);
-            b1 = _m_pfsub(r[2], r[3]);
-
-            /* multiply third by -i */
-            b1 = _m_pswapd(b1);
-            b1 = _m_pxor(b1, c);
-
-            r[0] = _m_pfadd(a0, b0);
-            r[1] = _m_pfadd(a1, b1);
-            r[2] = _m_pfsub(a0, b0);
-            r[3] = _m_pfsub(a1, b1);
-            r += 4;
-        } while (--j != 0);
-    }
-    /* pass 2 .. ln-1 */
-
-    nblocks = np >> 3;
-    nloops = 1 << 2;
-    np2 = np >> 1;
-
-    cptr1 = s->exptab1;
-    do {
-        p = z;
-        q = z + nloops;
-        j = nblocks;
-        do {
-            cptr = cptr1;
-            k = nloops >> 1;
-            do {
-                __m64 a0, a1, b0, b1, c0, c1, t10, t11, t20, t21;
-
-                a0 = *(__m64 *)&p[0];
-                a1 = *(__m64 *)&p[1];
-                b0 = *(__m64 *)&q[0];
-                b1 = *(__m64 *)&q[1];
-
-                /* complex mul */
-                c0 = *(__m64 *)&cptr[0];
-                c1 = *(__m64 *)&cptr[1];
-                /* cre*re cim*im */
-                t10 = _m_pfmul(c0, b0);
-                t11 = _m_pfmul(c1, b1);
-                /* no need to access cptr[2] & cptr[3] */
-                c0 = _m_pswapd(c0);
-                c1 = _m_pswapd(c1);
-                /* cim*re cre*im */
-                t20 = _m_pfmul(c0, b0);
-                t21 = _m_pfmul(c1, b1);
-
-                /* cre*re-cim*im cim*re+cre*im */
-                b0 = _m_pfpnacc(t10, t20);
-                b1 = _m_pfpnacc(t11, t21);
-
-                /* butterfly */
-                *(__m64 *)&p[0] = _m_pfadd(a0, b0);
-                *(__m64 *)&p[1] = _m_pfadd(a1, b1);
-                *(__m64 *)&q[0] = _m_pfsub(a0, b0);
-                *(__m64 *)&q[1] = _m_pfsub(a1, b1);
-
-                p += 2;
-                q += 2;
-                cptr += 4;
-            } while (--k);
-
-            p += nloops;
-            q += nloops;
-        } while (--j);
-        cptr1 += nloops * 2;
-        nblocks = nblocks >> 1;
-        nloops = nloops << 1;
-    } while (nblocks != 0);
-    _m_femms();
+    int n = 1<<s->nbits;
+    int i;
+    ff_fft_dispatch_interleave_3dn2(z, s->nbits);
+    asm volatile("femms");
+    if(n <= 8)
+        for(i=0; i<n; i+=2)
+            FFSWAP(FFTSample, z[i].im, z[i+1].re);
 }
 
-#endif
-
-void ff_imdct_calc_3dn2(MDCTContext *s, FFTSample *output,
-                        const FFTSample *input, FFTSample *tmp)
+void ff_imdct_half_3dn2(MDCTContext *s, FFTSample *output, const FFTSample *input)
 {
-    int k, n8, n4, n2, n;
+    x86_reg j, k;
+    long n = 1 << s->nbits;
+    long n2 = n >> 1;
+    long n4 = n >> 2;
+    long n8 = n >> 3;
     const uint16_t *revtab = s->fft.revtab;
     const FFTSample *tcos = s->tcos;
     const FFTSample *tsin = s->tsin;
     const FFTSample *in1, *in2;
-    FFTComplex *z = (FFTComplex *)tmp;
-
-    n = 1 << s->nbits;
-    n2 = n >> 1;
-    n4 = n >> 2;
-    n8 = n >> 3;
+    FFTComplex *z = (FFTComplex *)output;
 
     /* pre rotation */
     in1 = input;
     in2 = input + n2 - 1;
+#ifdef EMULATE_3DNOWEXT
+    asm volatile("movd %0, %%mm7" ::"r"(1<<31));
+#endif
     for(k = 0; k < n4; k++) {
+        // FIXME a single block is faster, but gcc 2.95 and 3.4.x on 32bit can't compile it
         asm volatile(
-            "movd       %1, %%mm0 \n\t"
-            "movd       %3, %%mm1 \n\t"
-            "punpckldq  %2, %%mm0 \n\t"
-            "punpckldq  %4, %%mm1 \n\t"
-            "movq    %%mm0, %%mm2 \n\t"
-            "pfmul   %%mm1, %%mm0 \n\t"
-            "pswapd  %%mm1, %%mm1 \n\t"
-            "pfmul   %%mm1, %%mm2 \n\t"
-            "pfpnacc %%mm2, %%mm0 \n\t"
-            "movq    %%mm0, %0    \n\t"
-            :"=m"(z[revtab[k]])
-            :"m"(in2[-2*k]), "m"(in1[2*k]),
-             "m"(tcos[k]), "m"(tsin[k])
+            "movd         %0, %%mm0 \n"
+            "movd         %2, %%mm1 \n"
+            "punpckldq    %1, %%mm0 \n"
+            "punpckldq    %3, %%mm1 \n"
+            "movq      %%mm0, %%mm2 \n"
+            PSWAPD(    %%mm1, %%mm3 )
+            "pfmul     %%mm1, %%mm0 \n"
+            "pfmul     %%mm3, %%mm2 \n"
+#ifdef EMULATE_3DNOWEXT
+            "movq      %%mm0, %%mm1 \n"
+            "punpckhdq %%mm2, %%mm0 \n"
+            "punpckldq %%mm2, %%mm1 \n"
+            "pxor      %%mm7, %%mm0 \n"
+            "pfadd     %%mm1, %%mm0 \n"
+#else
+            "pfpnacc   %%mm2, %%mm0 \n"
+#endif
+            ::"m"(in2[-2*k]), "m"(in1[2*k]),
+              "m"(tcos[k]), "m"(tsin[k])
         );
-    }
-
-    ff_fft_calc(&s->fft, z);
-
-    /* post rotation + reordering */
-    for(k = 0; k < n4; k++) {
         asm volatile(
-            "movq       %0, %%mm0 \n\t"
-            "movd       %1, %%mm1 \n\t"
-            "punpckldq  %2, %%mm1 \n\t"
-            "movq    %%mm0, %%mm2 \n\t"
-            "pfmul   %%mm1, %%mm0 \n\t"
-            "pswapd  %%mm1, %%mm1 \n\t"
-            "pfmul   %%mm1, %%mm2 \n\t"
-            "pfpnacc %%mm2, %%mm0 \n\t"
             "movq    %%mm0, %0    \n\t"
-            :"+m"(z[k])
-            :"m"(tcos[k]), "m"(tsin[k])
+            :"=m"(z[revtab[k]])
         );
     }
 
-    asm volatile("movd %0, %%mm7" ::"r"(1<<31));
-    for(k = 0; k < n8; k++) {
-        asm volatile(
-            "movq         %4, %%mm0 \n\t"
-            "pswapd       %5, %%mm1 \n\t"
-            "movq      %%mm0, %%mm2 \n\t"
-            "pxor      %%mm7, %%mm2 \n\t"
-            "punpckldq %%mm1, %%mm2 \n\t"
-            "pswapd    %%mm2, %%mm3 \n\t"
-            "punpckhdq %%mm1, %%mm0 \n\t"
-            "pswapd    %%mm0, %%mm4 \n\t"
-            "pxor      %%mm7, %%mm0 \n\t"
-            "pxor      %%mm7, %%mm4 \n\t"
-            "movq      %%mm0, %0    \n\t" // { -z[n8+k].im, z[n8-1-k].re }
-            "movq      %%mm4, %1    \n\t" // { -z[n8-1-k].re, z[n8+k].im }
-            "movq      %%mm2, %2    \n\t" // { -z[n8+k].re, z[n8-1-k].im }
-            "movq      %%mm3, %3    \n\t" // { z[n8-1-k].im, -z[n8+k].re }
-            :"=m"(output[2*k]), "=m"(output[n2-2-2*k]),
-             "=m"(output[n2+2*k]), "=m"(output[n-2-2*k])
-            :"m"(z[n8+k]), "m"(z[n8-1-k])
-            :"memory"
-        );
-    }
-    asm volatile("emms");
+    ff_fft_dispatch_3dn2(z, s->fft.nbits);
+
+#define CMUL(j,mm0,mm1)\
+        "movq  (%2,"#j",2), %%mm6 \n"\
+        "movq 8(%2,"#j",2), "#mm0"\n"\
+        "movq        %%mm6, "#mm1"\n"\
+        "movq        "#mm0",%%mm7 \n"\
+        "pfmul   (%3,"#j"), %%mm6 \n"\
+        "pfmul   (%4,"#j"), "#mm0"\n"\
+        "pfmul   (%4,"#j"), "#mm1"\n"\
+        "pfmul   (%3,"#j"), %%mm7 \n"\
+        "pfsub       %%mm6, "#mm0"\n"\
+        "pfadd       %%mm7, "#mm1"\n"
+
+    /* post rotation */
+    j = -n2;
+    k = n2-8;
+    asm volatile(
+        "1: \n"
+        CMUL(%0, %%mm0, %%mm1)
+        CMUL(%1, %%mm2, %%mm3)
+        "movd   %%mm0,  (%2,%0,2) \n"
+        "movd   %%mm1,12(%2,%1,2) \n"
+        "movd   %%mm2,  (%2,%1,2) \n"
+        "movd   %%mm3,12(%2,%0,2) \n"
+        "psrlq  $32,   %%mm0 \n"
+        "psrlq  $32,   %%mm1 \n"
+        "psrlq  $32,   %%mm2 \n"
+        "psrlq  $32,   %%mm3 \n"
+        "movd   %%mm0, 8(%2,%0,2) \n"
+        "movd   %%mm1, 4(%2,%1,2) \n"
+        "movd   %%mm2, 8(%2,%1,2) \n"
+        "movd   %%mm3, 4(%2,%0,2) \n"
+        "sub $8, %1 \n"
+        "add $8, %0 \n"
+        "jl 1b \n"
+        :"+r"(j), "+r"(k)
+        :"r"(z+n8), "r"(tcos+n8), "r"(tsin+n8)
+        :"memory"
+    );
+    asm volatile("femms");
 }
+
+void ff_imdct_calc_3dn2(MDCTContext *s, FFTSample *output, const FFTSample *input)
+{
+    x86_reg j, k;
+    long n = 1 << s->nbits;
+    long n4 = n >> 2;
+
+    ff_imdct_half_3dn2(s, output+n4, input);
+
+    j = -n;
+    k = n-8;
+    asm volatile(
+        "movq %4, %%mm7 \n"
+        "1: \n"
+        PSWAPD((%2,%1), %%mm0)
+        PSWAPD((%3,%0), %%mm1)
+        "pxor    %%mm7, %%mm0 \n"
+        "movq    %%mm1, (%3,%1) \n"
+        "movq    %%mm0, (%2,%0) \n"
+        "sub $8, %1 \n"
+        "add $8, %0 \n"
+        "jl 1b \n"
+        :"+r"(j), "+r"(k)
+        :"r"(output+n4), "r"(output+n4*3),
+         "m"(*m1m1)
+    );
+    asm volatile("femms");
+}
+