move some CFLAGS settings away from config.* writing section
[ffmpeg.git] / libavcodec / i386 / motion_est_mmx.c
1 /*
2  * MMX optimized motion estimation
3  * Copyright (c) 2001 Fabrice Bellard.
4  * Copyright (c) 2002-2004 Michael Niedermayer
5  *
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7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
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11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
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17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  *
22  * mostly by Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
23  */
24 #include "../dsputil.h"
25 #include "x86_cpu.h"
26
27 static const __attribute__ ((aligned(8))) uint64_t round_tab[3]={
28 0x0000000000000000ULL,
29 0x0001000100010001ULL,
30 0x0002000200020002ULL,
31 };
32
33 static attribute_used __attribute__ ((aligned(8))) uint64_t bone= 0x0101010101010101LL;
34
35 static inline void sad8_1_mmx(uint8_t *blk1, uint8_t *blk2, int stride, int h)
36 {
37     long len= -(stride*h);
38     asm volatile(
39         ASMALIGN(4)
40         "1:                             \n\t"
41         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm0    \n\t"
42         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm2    \n\t"
43         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm4    \n\t"
44         "add %3, %%"REG_a"              \n\t"
45         "psubusb %%mm0, %%mm2           \n\t"
46         "psubusb %%mm4, %%mm0           \n\t"
47         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm1    \n\t"
48         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm3    \n\t"
49         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm5    \n\t"
50         "psubusb %%mm1, %%mm3           \n\t"
51         "psubusb %%mm5, %%mm1           \n\t"
52         "por %%mm2, %%mm0               \n\t"
53         "por %%mm1, %%mm3               \n\t"
54         "movq %%mm0, %%mm1              \n\t"
55         "movq %%mm3, %%mm2              \n\t"
56         "punpcklbw %%mm7, %%mm0         \n\t"
57         "punpckhbw %%mm7, %%mm1         \n\t"
58         "punpcklbw %%mm7, %%mm3         \n\t"
59         "punpckhbw %%mm7, %%mm2         \n\t"
60         "paddw %%mm1, %%mm0             \n\t"
61         "paddw %%mm3, %%mm2             \n\t"
62         "paddw %%mm2, %%mm0             \n\t"
63         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
64         "add %3, %%"REG_a"              \n\t"
65         " js 1b                         \n\t"
66         : "+a" (len)
67         : "r" (blk1 - len), "r" (blk2 - len), "r" ((long)stride)
68     );
69 }
70
71 static inline void sad8_1_mmx2(uint8_t *blk1, uint8_t *blk2, int stride, int h)
72 {
73     long len= -(stride*h);
74     asm volatile(
75         ASMALIGN(4)
76         "1:                             \n\t"
77         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm0    \n\t"
78         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm2    \n\t"
79         "psadbw %%mm2, %%mm0            \n\t"
80         "add %3, %%"REG_a"              \n\t"
81         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm1    \n\t"
82         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm3    \n\t"
83         "psadbw %%mm1, %%mm3            \n\t"
84         "paddw %%mm3, %%mm0             \n\t"
85         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
86         "add %3, %%"REG_a"              \n\t"
87         " js 1b                         \n\t"
88         : "+a" (len)
89         : "r" (blk1 - len), "r" (blk2 - len), "r" ((long)stride)
90     );
91 }
92
93 static inline void sad8_2_mmx2(uint8_t *blk1a, uint8_t *blk1b, uint8_t *blk2, int stride, int h)
94 {
95     long len= -(stride*h);
96     asm volatile(
97         ASMALIGN(4)
98         "1:                             \n\t"
99         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm0    \n\t"
100         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm2    \n\t"
101         "pavgb %%mm2, %%mm0             \n\t"
102         "movq (%3, %%"REG_a"), %%mm2    \n\t"
103         "psadbw %%mm2, %%mm0            \n\t"
104         "add %4, %%"REG_a"              \n\t"
105         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm1    \n\t"
106         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm3    \n\t"
107         "pavgb %%mm1, %%mm3             \n\t"
108         "movq (%3, %%"REG_a"), %%mm1    \n\t"
109         "psadbw %%mm1, %%mm3            \n\t"
110         "paddw %%mm3, %%mm0             \n\t"
111         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
112         "add %4, %%"REG_a"              \n\t"
113         " js 1b                         \n\t"
114         : "+a" (len)
115         : "r" (blk1a - len), "r" (blk1b -len), "r" (blk2 - len), "r" ((long)stride)
116     );
117 }
118
119 static inline void sad8_4_mmx2(uint8_t *blk1, uint8_t *blk2, int stride, int h)
120 { //FIXME reuse src
121     long len= -(stride*h);
122     asm volatile(
123         ASMALIGN(4)
124         "movq "MANGLE(bone)", %%mm5     \n\t"
125         "1:                             \n\t"
126         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm0    \n\t"
127         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm2    \n\t"
128         "movq 1(%1, %%"REG_a"), %%mm1   \n\t"
129         "movq 1(%2, %%"REG_a"), %%mm3   \n\t"
130         "pavgb %%mm2, %%mm0             \n\t"
131         "pavgb %%mm1, %%mm3             \n\t"
132         "psubusb %%mm5, %%mm3           \n\t"
133         "pavgb %%mm3, %%mm0             \n\t"
134         "movq (%3, %%"REG_a"), %%mm2    \n\t"
135         "psadbw %%mm2, %%mm0            \n\t"
136         "add %4, %%"REG_a"              \n\t"
137         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm1    \n\t"
138         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm3    \n\t"
139         "movq 1(%1, %%"REG_a"), %%mm2   \n\t"
140         "movq 1(%2, %%"REG_a"), %%mm4   \n\t"
141         "pavgb %%mm3, %%mm1             \n\t"
142         "pavgb %%mm4, %%mm2             \n\t"
143         "psubusb %%mm5, %%mm2           \n\t"
144         "pavgb %%mm1, %%mm2             \n\t"
145         "movq (%3, %%"REG_a"), %%mm1    \n\t"
146         "psadbw %%mm1, %%mm2            \n\t"
147         "paddw %%mm2, %%mm0             \n\t"
148         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
149         "add %4, %%"REG_a"              \n\t"
150         " js 1b                         \n\t"
151         : "+a" (len)
152         : "r" (blk1 - len), "r" (blk1 - len + stride), "r" (blk2 - len), "r" ((long)stride)
153     );
154 }
155
156 static inline void sad8_2_mmx(uint8_t *blk1a, uint8_t *blk1b, uint8_t *blk2, int stride, int h)
157 {
158     long len= -(stride*h);
159     asm volatile(
160         ASMALIGN(4)
161         "1:                             \n\t"
162         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm0    \n\t"
163         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm1    \n\t"
164         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm2    \n\t"
165         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm3    \n\t"
166         "punpcklbw %%mm7, %%mm0         \n\t"
167         "punpcklbw %%mm7, %%mm1         \n\t"
168         "punpckhbw %%mm7, %%mm2         \n\t"
169         "punpckhbw %%mm7, %%mm3         \n\t"
170         "paddw %%mm0, %%mm1             \n\t"
171         "paddw %%mm2, %%mm3             \n\t"
172         "movq (%3, %%"REG_a"), %%mm4    \n\t"
173         "movq (%3, %%"REG_a"), %%mm2    \n\t"
174         "paddw %%mm5, %%mm1             \n\t"
175         "paddw %%mm5, %%mm3             \n\t"
176         "psrlw $1, %%mm1                \n\t"
177         "psrlw $1, %%mm3                \n\t"
178         "packuswb %%mm3, %%mm1          \n\t"
179         "psubusb %%mm1, %%mm4           \n\t"
180         "psubusb %%mm2, %%mm1           \n\t"
181         "por %%mm4, %%mm1               \n\t"
182         "movq %%mm1, %%mm0              \n\t"
183         "punpcklbw %%mm7, %%mm0         \n\t"
184         "punpckhbw %%mm7, %%mm1         \n\t"
185         "paddw %%mm1, %%mm0             \n\t"
186         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
187         "add %4, %%"REG_a"              \n\t"
188         " js 1b                         \n\t"
189         : "+a" (len)
190         : "r" (blk1a - len), "r" (blk1b -len), "r" (blk2 - len), "r" ((long)stride)
191     );
192 }
193
194 static inline void sad8_4_mmx(uint8_t *blk1, uint8_t *blk2, int stride, int h)
195 {
196     long len= -(stride*h);
197     asm volatile(
198         ASMALIGN(4)
199         "1:                             \n\t"
200         "movq (%1, %%"REG_a"), %%mm0    \n\t"
201         "movq (%2, %%"REG_a"), %%mm1    \n\t"
202         "movq %%mm0, %%mm4              \n\t"
203         "movq %%mm1, %%mm2              \n\t"
204         "punpcklbw %%mm7, %%mm0         \n\t"
205         "punpcklbw %%mm7, %%mm1         \n\t"
206         "punpckhbw %%mm7, %%mm4         \n\t"
207         "punpckhbw %%mm7, %%mm2         \n\t"
208         "paddw %%mm1, %%mm0             \n\t"
209         "paddw %%mm2, %%mm4             \n\t"
210         "movq 1(%1, %%"REG_a"), %%mm2   \n\t"
211         "movq 1(%2, %%"REG_a"), %%mm3   \n\t"
212         "movq %%mm2, %%mm1              \n\t"
213         "punpcklbw %%mm7, %%mm2         \n\t"
214         "punpckhbw %%mm7, %%mm1         \n\t"
215         "paddw %%mm0, %%mm2             \n\t"
216         "paddw %%mm4, %%mm1             \n\t"
217         "movq %%mm3, %%mm4              \n\t"
218         "punpcklbw %%mm7, %%mm3         \n\t"
219         "punpckhbw %%mm7, %%mm4         \n\t"
220         "paddw %%mm3, %%mm2             \n\t"
221         "paddw %%mm4, %%mm1             \n\t"
222         "movq (%3, %%"REG_a"), %%mm3    \n\t"
223         "movq (%3, %%"REG_a"), %%mm4    \n\t"
224         "paddw %%mm5, %%mm2             \n\t"
225         "paddw %%mm5, %%mm1             \n\t"
226         "psrlw $2, %%mm2                \n\t"
227         "psrlw $2, %%mm1                \n\t"
228         "packuswb %%mm1, %%mm2          \n\t"
229         "psubusb %%mm2, %%mm3           \n\t"
230         "psubusb %%mm4, %%mm2           \n\t"
231         "por %%mm3, %%mm2               \n\t"
232         "movq %%mm2, %%mm0              \n\t"
233         "punpcklbw %%mm7, %%mm0         \n\t"
234         "punpckhbw %%mm7, %%mm2         \n\t"
235         "paddw %%mm2, %%mm0             \n\t"
236         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
237         "add %4, %%"REG_a"              \n\t"
238         " js 1b                         \n\t"
239         : "+a" (len)
240         : "r" (blk1 - len), "r" (blk1 -len + stride), "r" (blk2 - len), "r" ((long)stride)
241     );
242 }
243
244 static inline int sum_mmx(void)
245 {
246     int ret;
247     asm volatile(
248         "movq %%mm6, %%mm0              \n\t"
249         "psrlq $32, %%mm6               \n\t"
250         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
251         "movq %%mm6, %%mm0              \n\t"
252         "psrlq $16, %%mm6               \n\t"
253         "paddw %%mm0, %%mm6             \n\t"
254         "movd %%mm6, %0                 \n\t"
255         : "=r" (ret)
256     );
257     return ret&0xFFFF;
258 }
259
260 static inline int sum_mmx2(void)
261 {
262     int ret;
263     asm volatile(
264         "movd %%mm6, %0                 \n\t"
265         : "=r" (ret)
266     );
267     return ret;
268 }
269
270
271 #define PIX_SAD(suf)\
272 static int sad8_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
273 {\
274     assert(h==8);\
275     asm volatile("pxor %%mm7, %%mm7     \n\t"\
276                  "pxor %%mm6, %%mm6     \n\t":);\
277 \
278     sad8_1_ ## suf(blk1, blk2, stride, 8);\
279 \
280     return sum_ ## suf();\
281 }\
282 static int sad8_x2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
283 {\
284     assert(h==8);\
285     asm volatile("pxor %%mm7, %%mm7     \n\t"\
286                  "pxor %%mm6, %%mm6     \n\t"\
287                  "movq %0, %%mm5        \n\t"\
288                  :: "m"(round_tab[1]) \
289                  );\
290 \
291     sad8_2_ ## suf(blk1, blk1+1, blk2, stride, 8);\
292 \
293     return sum_ ## suf();\
294 }\
295 \
296 static int sad8_y2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
297 {\
298     assert(h==8);\
299     asm volatile("pxor %%mm7, %%mm7     \n\t"\
300                  "pxor %%mm6, %%mm6     \n\t"\
301                  "movq %0, %%mm5        \n\t"\
302                  :: "m"(round_tab[1]) \
303                  );\
304 \
305     sad8_2_ ## suf(blk1, blk1+stride, blk2, stride, 8);\
306 \
307     return sum_ ## suf();\
308 }\
309 \
310 static int sad8_xy2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
311 {\
312     assert(h==8);\
313     asm volatile("pxor %%mm7, %%mm7     \n\t"\
314                  "pxor %%mm6, %%mm6     \n\t"\
315                  "movq %0, %%mm5        \n\t"\
316                  :: "m"(round_tab[2]) \
317                  );\
318 \
319     sad8_4_ ## suf(blk1, blk2, stride, 8);\
320 \
321     return sum_ ## suf();\
322 }\
323 \
324 static int sad16_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
325 {\
326     asm volatile("pxor %%mm7, %%mm7     \n\t"\
327                  "pxor %%mm6, %%mm6     \n\t":);\
328 \
329     sad8_1_ ## suf(blk1  , blk2  , stride, h);\
330     sad8_1_ ## suf(blk1+8, blk2+8, stride, h);\
331 \
332     return sum_ ## suf();\
333 }\
334 static int sad16_x2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
335 {\
336     asm volatile("pxor %%mm7, %%mm7     \n\t"\
337                  "pxor %%mm6, %%mm6     \n\t"\
338                  "movq %0, %%mm5        \n\t"\
339                  :: "m"(round_tab[1]) \
340                  );\
341 \
342     sad8_2_ ## suf(blk1  , blk1+1, blk2  , stride, h);\
343     sad8_2_ ## suf(blk1+8, blk1+9, blk2+8, stride, h);\
344 \
345     return sum_ ## suf();\
346 }\
347 static int sad16_y2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
348 {\
349     asm volatile("pxor %%mm7, %%mm7     \n\t"\
350                  "pxor %%mm6, %%mm6     \n\t"\
351                  "movq %0, %%mm5        \n\t"\
352                  :: "m"(round_tab[1]) \
353                  );\
354 \
355     sad8_2_ ## suf(blk1  , blk1+stride,  blk2  , stride, h);\
356     sad8_2_ ## suf(blk1+8, blk1+stride+8,blk2+8, stride, h);\
357 \
358     return sum_ ## suf();\
359 }\
360 static int sad16_xy2_ ## suf(void *v, uint8_t *blk2, uint8_t *blk1, int stride, int h)\
361 {\
362     asm volatile("pxor %%mm7, %%mm7     \n\t"\
363                  "pxor %%mm6, %%mm6     \n\t"\
364                  "movq %0, %%mm5        \n\t"\
365                  :: "m"(round_tab[2]) \
366                  );\
367 \
368     sad8_4_ ## suf(blk1  , blk2  , stride, h);\
369     sad8_4_ ## suf(blk1+8, blk2+8, stride, h);\
370 \
371     return sum_ ## suf();\
372 }\
373
374 PIX_SAD(mmx)
375 PIX_SAD(mmx2)
376
377 void dsputil_init_pix_mmx(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx)
378 {
379     if (ff_mm_flags & MM_MMX) {
380         c->pix_abs[0][0] = sad16_mmx;
381         c->pix_abs[0][1] = sad16_x2_mmx;
382         c->pix_abs[0][2] = sad16_y2_mmx;
383         c->pix_abs[0][3] = sad16_xy2_mmx;
384         c->pix_abs[1][0] = sad8_mmx;
385         c->pix_abs[1][1] = sad8_x2_mmx;
386         c->pix_abs[1][2] = sad8_y2_mmx;
387         c->pix_abs[1][3] = sad8_xy2_mmx;
388
389         c->sad[0]= sad16_mmx;
390         c->sad[1]= sad8_mmx;
391     }
392     if (ff_mm_flags & MM_MMXEXT) {
393         c->pix_abs[0][0] = sad16_mmx2;
394         c->pix_abs[1][0] = sad8_mmx2;
395
396         c->sad[0]= sad16_mmx2;
397         c->sad[1]= sad8_mmx2;
398
399         if(!(avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT)){
400             c->pix_abs[0][1] = sad16_x2_mmx2;
401             c->pix_abs[0][2] = sad16_y2_mmx2;
402             c->pix_abs[0][3] = sad16_xy2_mmx2;
403             c->pix_abs[1][1] = sad8_x2_mmx2;
404             c->pix_abs[1][2] = sad8_y2_mmx2;
405             c->pix_abs[1][3] = sad8_xy2_mmx2;
406         }
407     }
408 }