ssd_int8_vs_int16_altivec, not completely benchmarkedwith svq1
[ffmpeg.git] / libavcodec / ppc / dsputil_ppc.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2002 Brian Foley
3  * Copyright (c) 2002 Dieter Shirley
4  * Copyright (c) 2003-2004 Romain Dolbeau <romain@dolbeau.org>
5  *
6  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 #include "../dsputil.h"
24
25 #include "dsputil_ppc.h"
26
27 #ifdef HAVE_ALTIVEC
28 #include "dsputil_altivec.h"
29
30 extern void fdct_altivec(int16_t *block);
31 extern void gmc1_altivec(uint8_t *dst, uint8_t *src, int stride, int h,
32                          int x16, int y16, int rounder);
33 extern void idct_put_altivec(uint8_t *dest, int line_size, int16_t *block);
34 extern void idct_add_altivec(uint8_t *dest, int line_size, int16_t *block);
35
36 void dsputil_h264_init_ppc(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
37
38 void dsputil_init_altivec(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
39 void vc1dsp_init_altivec(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
40 void snow_init_altivec(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
41 void float_init_altivec(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
42 void int_init_altivec(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx);
43
44 #endif
45
46 int mm_flags = 0;
47
48 int mm_support(void)
49 {
50     int result = 0;
51 #ifdef HAVE_ALTIVEC
52     if (has_altivec()) {
53         result |= MM_ALTIVEC;
54     }
55 #endif /* result */
56     return result;
57 }
58
59 #ifdef CONFIG_POWERPC_PERF
60 unsigned long long perfdata[POWERPC_NUM_PMC_ENABLED][powerpc_perf_total][powerpc_data_total];
61 /* list below must match enum in dsputil_ppc.h */
62 static unsigned char* perfname[] = {
63   "ff_fft_calc_altivec",
64   "gmc1_altivec",
65   "dct_unquantize_h263_altivec",
66   "fdct_altivec",
67   "idct_add_altivec",
68   "idct_put_altivec",
69   "put_pixels16_altivec",
70   "avg_pixels16_altivec",
71   "avg_pixels8_altivec",
72   "put_pixels8_xy2_altivec",
73   "put_no_rnd_pixels8_xy2_altivec",
74   "put_pixels16_xy2_altivec",
75   "put_no_rnd_pixels16_xy2_altivec",
76   "hadamard8_diff8x8_altivec",
77   "hadamard8_diff16_altivec",
78   "avg_pixels8_xy2_altivec",
79   "clear_blocks_dcbz32_ppc",
80   "clear_blocks_dcbz128_ppc",
81   "put_h264_chroma_mc8_altivec",
82   "avg_h264_chroma_mc8_altivec",
83   "put_h264_qpel16_h_lowpass_altivec",
84   "avg_h264_qpel16_h_lowpass_altivec",
85   "put_h264_qpel16_v_lowpass_altivec",
86   "avg_h264_qpel16_v_lowpass_altivec",
87   "put_h264_qpel16_hv_lowpass_altivec",
88   "avg_h264_qpel16_hv_lowpass_altivec",
89   ""
90 };
91 #include <stdio.h>
92 #endif
93
94 #ifdef CONFIG_POWERPC_PERF
95 void powerpc_display_perf_report(void)
96 {
97   int i, j;
98   av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "PowerPC performance report\n Values are from the PMC registers, and represent whatever the registers are set to record.\n");
99   for(i = 0 ; i < powerpc_perf_total ; i++)
100   {
101     for (j = 0; j < POWERPC_NUM_PMC_ENABLED ; j++)
102       {
103         if (perfdata[j][i][powerpc_data_num] != (unsigned long long)0)
104           av_log(NULL, AV_LOG_INFO,
105                   " Function \"%s\" (pmc%d):\n\tmin: %"PRIu64"\n\tmax: %"PRIu64"\n\tavg: %1.2lf (%"PRIu64")\n",
106                   perfname[i],
107                   j+1,
108                   perfdata[j][i][powerpc_data_min],
109                   perfdata[j][i][powerpc_data_max],
110                   (double)perfdata[j][i][powerpc_data_sum] /
111                   (double)perfdata[j][i][powerpc_data_num],
112                   perfdata[j][i][powerpc_data_num]);
113       }
114   }
115 }
116 #endif /* CONFIG_POWERPC_PERF */
117
118 /* ***** WARNING ***** WARNING ***** WARNING ***** */
119 /*
120   clear_blocks_dcbz32_ppc will not work properly
121   on PowerPC processors with a cache line size
122   not equal to 32 bytes.
123   Fortunately all processor used by Apple up to
124   at least the 7450 (aka second generation G4)
125   use 32 bytes cache line.
126   This is due to the use of the 'dcbz' instruction.
127   It simply clear to zero a single cache line,
128   so you need to know the cache line size to use it !
129   It's absurd, but it's fast...
130
131   update 24/06/2003 : Apple released yesterday the G5,
132   with a PPC970. cache line size : 128 bytes. Oups.
133   The semantic of dcbz was changed, it always clear
134   32 bytes. so the function below will work, but will
135   be slow. So I fixed check_dcbz_effect to use dcbzl,
136   which is defined to clear a cache line (as dcbz before).
137   So we still can distinguish, and use dcbz (32 bytes)
138   or dcbzl (one cache line) as required.
139
140   see <http://developer.apple.com/technotes/tn/tn2087.html>
141   and <http://developer.apple.com/technotes/tn/tn2086.html>
142 */
143 void clear_blocks_dcbz32_ppc(DCTELEM *blocks)
144 {
145 POWERPC_PERF_DECLARE(powerpc_clear_blocks_dcbz32, 1);
146     register int misal = ((unsigned long)blocks & 0x00000010);
147     register int i = 0;
148 POWERPC_PERF_START_COUNT(powerpc_clear_blocks_dcbz32, 1);
149 #if 1
150     if (misal) {
151       ((unsigned long*)blocks)[0] = 0L;
152       ((unsigned long*)blocks)[1] = 0L;
153       ((unsigned long*)blocks)[2] = 0L;
154       ((unsigned long*)blocks)[3] = 0L;
155       i += 16;
156     }
157     for ( ; i < sizeof(DCTELEM)*6*64-31 ; i += 32) {
158 #ifndef __MWERKS__
159       asm volatile("dcbz %0,%1" : : "b" (blocks), "r" (i) : "memory");
160 #else
161       __dcbz( blocks, i );
162 #endif
163     }
164     if (misal) {
165       ((unsigned long*)blocks)[188] = 0L;
166       ((unsigned long*)blocks)[189] = 0L;
167       ((unsigned long*)blocks)[190] = 0L;
168       ((unsigned long*)blocks)[191] = 0L;
169       i += 16;
170     }
171 #else
172     memset(blocks, 0, sizeof(DCTELEM)*6*64);
173 #endif
174 POWERPC_PERF_STOP_COUNT(powerpc_clear_blocks_dcbz32, 1);
175 }
176
177 /* same as above, when dcbzl clear a whole 128B cache line
178    i.e. the PPC970 aka G5 */
179 #ifdef HAVE_DCBZL
180 void clear_blocks_dcbz128_ppc(DCTELEM *blocks)
181 {
182 POWERPC_PERF_DECLARE(powerpc_clear_blocks_dcbz128, 1);
183     register int misal = ((unsigned long)blocks & 0x0000007f);
184     register int i = 0;
185 POWERPC_PERF_START_COUNT(powerpc_clear_blocks_dcbz128, 1);
186 #if 1
187  if (misal) {
188    // we could probably also optimize this case,
189    // but there's not much point as the machines
190    // aren't available yet (2003-06-26)
191       memset(blocks, 0, sizeof(DCTELEM)*6*64);
192     }
193     else
194       for ( ; i < sizeof(DCTELEM)*6*64 ; i += 128) {
195         asm volatile("dcbzl %0,%1" : : "b" (blocks), "r" (i) : "memory");
196       }
197 #else
198     memset(blocks, 0, sizeof(DCTELEM)*6*64);
199 #endif
200 POWERPC_PERF_STOP_COUNT(powerpc_clear_blocks_dcbz128, 1);
201 }
202 #else
203 void clear_blocks_dcbz128_ppc(DCTELEM *blocks)
204 {
205   memset(blocks, 0, sizeof(DCTELEM)*6*64);
206 }
207 #endif
208
209 #ifdef HAVE_DCBZL
210 /* check dcbz report how many bytes are set to 0 by dcbz */
211 /* update 24/06/2003 : replace dcbz by dcbzl to get
212    the intended effect (Apple "fixed" dcbz)
213    unfortunately this cannot be used unless the assembler
214    knows about dcbzl ... */
215 long check_dcbzl_effect(void)
216 {
217   register char *fakedata = (char*)av_malloc(1024);
218   register char *fakedata_middle;
219   register long zero = 0;
220   register long i = 0;
221   long count = 0;
222
223   if (!fakedata)
224   {
225     return 0L;
226   }
227
228   fakedata_middle = (fakedata + 512);
229
230   memset(fakedata, 0xFF, 1024);
231
232   /* below the constraint "b" seems to mean "Address base register"
233      in gcc-3.3 / RS/6000 speaks. seems to avoid using r0, so.... */
234   asm volatile("dcbzl %0, %1" : : "b" (fakedata_middle), "r" (zero));
235
236   for (i = 0; i < 1024 ; i ++)
237   {
238     if (fakedata[i] == (char)0)
239       count++;
240   }
241
242   av_free(fakedata);
243
244   return count;
245 }
246 #else
247 long check_dcbzl_effect(void)
248 {
249   return 0;
250 }
251 #endif
252
253 static void prefetch_ppc(void *mem, int stride, int h)
254 {
255     register const uint8_t *p = mem;
256     do {
257         asm volatile ("dcbt 0,%0" : : "r" (p));
258         p+= stride;
259     } while(--h);
260 }
261
262 void dsputil_init_ppc(DSPContext* c, AVCodecContext *avctx)
263 {
264     // Common optimizations whether Altivec is available or not
265     c->prefetch = prefetch_ppc;
266     switch (check_dcbzl_effect()) {
267         case 32:
268             c->clear_blocks = clear_blocks_dcbz32_ppc;
269             break;
270         case 128:
271             c->clear_blocks = clear_blocks_dcbz128_ppc;
272             break;
273         default:
274             break;
275     }
276
277 #ifdef HAVE_ALTIVEC
278     if(ENABLE_H264_DECODER) dsputil_h264_init_ppc(c, avctx);
279
280     if (has_altivec()) {
281         mm_flags |= MM_ALTIVEC;
282
283         dsputil_init_altivec(c, avctx);
284         if(ENABLE_SNOW_DECODER) snow_init_altivec(c, avctx);
285         if(ENABLE_VC1_DECODER || ENABLE_WMV3_DECODER)
286             vc1dsp_init_altivec(c, avctx);
287         float_init_altivec(c, avctx);
288         int_init_altivec(c, avctx);
289         c->gmc1 = gmc1_altivec;
290
291 #ifdef CONFIG_ENCODERS
292         if (avctx->dct_algo == FF_DCT_AUTO ||
293             avctx->dct_algo == FF_DCT_ALTIVEC)
294         {
295             c->fdct = fdct_altivec;
296         }
297 #endif //CONFIG_ENCODERS
298
299         if (avctx->lowres==0)
300         {
301         if ((avctx->idct_algo == FF_IDCT_AUTO) ||
302                 (avctx->idct_algo == FF_IDCT_ALTIVEC))
303         {
304             c->idct_put = idct_put_altivec;
305             c->idct_add = idct_add_altivec;
306             c->idct_permutation_type = FF_TRANSPOSE_IDCT_PERM;
307         }
308         }
309
310 #ifdef CONFIG_POWERPC_PERF
311         {
312           int i, j;
313           for (i = 0 ; i < powerpc_perf_total ; i++)
314           {
315             for (j = 0; j < POWERPC_NUM_PMC_ENABLED ; j++)
316               {
317                 perfdata[j][i][powerpc_data_min] = 0xFFFFFFFFFFFFFFFFULL;
318                 perfdata[j][i][powerpc_data_max] = 0x0000000000000000ULL;
319                 perfdata[j][i][powerpc_data_sum] = 0x0000000000000000ULL;
320                 perfdata[j][i][powerpc_data_num] = 0x0000000000000000ULL;
321               }
322           }
323         }
324 #endif /* CONFIG_POWERPC_PERF */
325     }
326 #endif /* HAVE_ALTIVEC */
327 }