gst/gstmemory.h

   1 /* GStreamer
   2  * Copyright (C) 2009 Wim Taymans <wim.taymans@gmail.be>
   3  *
   4  * gstmemory.h: Header for memory blocks
   5  *
   6  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Library General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  * Library General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  17  * License along with this library; if not, write to the
  18  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  19  * Boston, MA 02111-1307, USA.
  20  */
  21
  22
  23 #ifndef __GST_MEMORY_H__
  24 #define __GST_MEMORY_H__
  25
  26 #include <gst/gstconfig.h>
  27
  28 #include <glib-object.h>
  29
  30 G_BEGIN_DECLS
  31
  32 #define GST_TYPE_MEMORY (gst_memory_get_type())
  33 GType gst_memory_get_type(void);
  34
  35 #define GST_TYPE_ALLOCATOR (gst_allocator_get_type())
  36 GType gst_allocator_get_type(void);
  37
  38 #define GST_TYPE_ALLOCATION_PARAMS (gst_allocation_params_get_type())
  39 GType gst_allocation_params_get_type(void);
  40
  41 typedef struct _GstMemory GstMemory;
  42 typedef struct _GstMemoryInfo GstMemoryInfo;
  43 typedef struct _GstAllocator GstAllocator;
  44 typedef struct _GstAllocationParams GstAllocationParams;
  45
  46 /**
  47  * gst_memory_alignment:
  48  *
  49  * The default memory alignment in bytes - 1
  50  * an alignment of 7 would be the same as what malloc() guarantees.
  51  */
  52 GST_EXPORT gsize gst_memory_alignment;
  53
  54 #define GST_MEMORY_CAST(mem)   ((GstMemory *)(mem))
  55
  56 /**
  57  * GstMemoryFlags:
  58  * @GST_MEMORY_FLAG_READONLY: memory is readonly. It is not allowed to map the
  59  * memory with #GST_MAP_WRITE.
  60  * @GST_MEMORY_FLAG_NO_SHARE: memory must not be shared. Copies will have to be
  61  * made when this memory needs to be shared between buffers.
  62  * @GST_MEMORY_FLAG_ZERO_PREFIXED: the memory prefix is filled with 0 bytes
  63  * @GST_MEMORY_FLAG_ZERO_PADDED: the memory padding is filled with 0 bytes
  64  * @GST_MEMORY_FLAG_LAST: first flag that can be used for custom purposes
  65  *
  66  * Flags for wrapped memory.
  67  */
  68 typedef enum {
  69   GST_MEMORY_FLAG_READONLY      = GST_MINI_OBJECT_FLAG_LOCK_READONLY,
  70   GST_MEMORY_FLAG_NO_SHARE      = (GST_MINI_OBJECT_FLAG_LAST << 0),
  71   GST_MEMORY_FLAG_ZERO_PREFIXED = (GST_MINI_OBJECT_FLAG_LAST << 1),
  72   GST_MEMORY_FLAG_ZERO_PADDED   = (GST_MINI_OBJECT_FLAG_LAST << 2),
  73
  74   GST_MEMORY_FLAG_LAST          = (GST_MINI_OBJECT_FLAG_LAST << 16)
  75 } GstMemoryFlags;
  76
  77 /**
  78  * GST_MEMORY_FLAGS:
  79  * @mem: a #GstMemory.
  80  *
  81  * A flags word containing #GstMemoryFlags flags set on @mem
  82  */
  83 #define GST_MEMORY_FLAGS(mem)  GST_MINI_OBJECT_FLAGS (mem)
  84 /**
  85  * GST_MEMORY_FLAG_IS_SET:
  86  * @mem: a #GstMemory.
  87  * @flag: the #GstMemoryFlags to check.
  88  *
  89  * Gives the status of a specific flag on a @mem.
  90  */
  91 #define GST_MEMORY_FLAG_IS_SET(mem,flag)   GST_MINI_OBJECT_FLAG_IS_SET (mem,flag)
  92 /**
  93  * GST_MEMORY_FLAG_UNSET:
  94  * @mem: a #GstMemory.
  95  * @flag: the #GstMemoryFlags to clear.
  96  *
  97  * Clear a specific flag on a @mem.
  98  */
  99 #define GST_MEMORY_FLAG_UNSET(mem,flag)   GST_MINI_OBJECT_FLAG_UNSET (mem, flag)
 100
 101 /**
 102  * GST_MEMORY_IS_READONLY:
 103  * @mem: a #GstMemory.
 104  *
 105  * Check if @mem is readonly.
 106  */
 107 #define GST_MEMORY_IS_READONLY(mem)        GST_MEMORY_FLAG_IS_SET(mem,GST_MEMORY_FLAG_READONLY)
 108 /**
 109  * GST_MEMORY_IS_NO_SHARE:
 110  * @mem: a #GstMemory.
 111  *
 112  * Check if @mem cannot be shared between buffers
 113  */
 114 #define GST_MEMORY_IS_NO_SHARE(mem)        GST_MEMORY_FLAG_IS_SET(mem,GST_MEMORY_FLAG_NO_SHARE)
 115 /**
 116  * GST_MEMORY_IS_ZERO_PREFIXED:
 117  * @mem: a #GstMemory.
 118  *
 119  * Check if the prefix in @mem is 0 filled.
 120  */
 121 #define GST_MEMORY_IS_ZERO_PREFIXED(mem)   GST_MEMORY_FLAG_IS_SET(mem,GST_MEMORY_FLAG_ZERO_PREFIXED)
 122 /**
 123  * GST_MEMORY_IS_ZERO_PADDED:
 124  * @mem: a #GstMemory.
 125  *
 126  * Check if the padding in @mem is 0 filled.
 127  */
 128 #define GST_MEMORY_IS_ZERO_PADDED(mem)     GST_MEMORY_FLAG_IS_SET(mem,GST_MEMORY_FLAG_ZERO_PADDED)
 129
 130
 131 /**
 132  * GstMemory:
 133  * @mini_object: parent structure
 134  * @allocator: pointer to the #GstAllocator
 135  * @parent: parent memory block
 136  * @maxsize: the maximum size allocated
 137  * @align: the alignment of the memory
 138  * @offset: the offset where valid data starts
 139  * @size: the size of valid data
 140  *
 141  * Base structure for memory implementations. Custom memory will put this structure
 142  * as the first member of their structure.
 143  */
 144 struct _GstMemory {
 145   GstMiniObject   mini_object;
 146
 147   GstAllocator   *allocator;
 148
 149   GstMemory      *parent;
 150   gsize           maxsize;
 151   gsize           align;
 152   gsize           offset;
 153   gsize           size;
 154 };
 155
 156 /**
 157  * GstMapFlags:
 158  * @GST_MAP_READ: map for read access
 159  * @GST_MAP_WRITE: map for write access
 160  * @GST_MAP_FLAG_LAST: first flag that can be used for custom purposes
 161  *
 162  * Flags used when mapping memory
 163  */
 164 typedef enum {
 165   GST_MAP_READ      = GST_LOCK_FLAG_READ,
 166   GST_MAP_WRITE     = GST_LOCK_FLAG_WRITE,
 167
 168   GST_MAP_FLAG_LAST = (1 << 16)
 169 } GstMapFlags;
 170 /**
 171  * GST_MAP_READWRITE:
 172  *
 173  * GstMapFlags value alias for GST_MAP_READ | GST_MAP_WRITE
 174  */
 175 #define GST_MAP_READWRITE      (GST_MAP_READ | GST_MAP_WRITE)
 176
 177
 178 /**
 179  * GstMapInfo:
 180  * @memory: a pointer to the mapped memory
 181  * @flags: flags used when mapping the memory
 182  * @data: (array length=size): a pointer to the mapped data
 183  * @size: the valid size in @data
 184  * @maxsize: the maximum bytes in @data
 185  * @user_data: extra private user_data that the implementation of the memory
 186  *             can use to store extra info.
 187  *
 188  * A structure containing the result of a map operation such as
 189  * gst_memory_map(). It contains the data and size.
 190  */
 191 typedef struct {
 192   GstMemory *memory;
 193   GstMapFlags flags;
 194   guint8 *data;
 195   gsize size;
 196   gsize maxsize;
 197   /*< private >*/
 198   gpointer user_data[4];
 199 } GstMapInfo;
 200
 201 /**
 202  * GST_MAP_INFO_INIT:
 203  *
 204  * Initializer for #GstMapInfo
 205  */
 206 #define GST_MAP_INFO_INIT { NULL, 0, NULL, 0, 0, }
 207
 208 /**
 209  * GST_ALLOCATOR_SYSMEM:
 210  *
 211  * The allocator name for the default system memory allocator
 212  */
 213 #define GST_ALLOCATOR_SYSMEM   "SystemMemory"
 214
 215 /**
 216  * GstAllocationParams:
 217  * @flags: flags to control allocation
 218  * @align: the desired alignment of the memory
 219  * @prefix: the desired prefix
 220  * @padding: the desired padding
 221  *
 222  * Parameters to control the allocation of memory
 223  */
 224 struct _GstAllocationParams {
 225   GstMemoryFlags flags;
 226   gsize          align;
 227   gsize          prefix;
 228   gsize          padding;
 229
 230   /*< private >*/
 231   gpointer _gst_reserved[GST_PADDING];
 232 };
 233
 234 /**
 235  * GstAllocatorAllocFunction:
 236  * @allocator: a #GstAllocator
 237  * @size: the size
 238  * @params: allocator params
 239  * @user_data: user data
 240  *
 241  * Allocate a new #GstMemory from @allocator that can hold at least @size
 242  * bytes (+ padding) and is aligned to (@align + 1) bytes.
 243  *
 244  * The offset and size of the memory should be set and the prefix/padding must
 245  * be filled with 0 if @params flags contains #GST_MEMORY_FLAG_ZERO_PREFIXED and
 246  * #GST_MEMORY_FLAG_ZERO_PADDED respectively.
 247  *
 248  * @user_data is extra data passed to this function. The default
 249  * gst_allocator_alloc() passes the NULL but other implementations could pass
 250  * custom data.
 251  *
 252  * Returns: a newly allocated #GstMemory. Free with gst_memory_unref()
 253  */
 254 typedef GstMemory *  (*GstAllocatorAllocFunction)  (GstAllocator *allocator,
 255                                                     gsize size, GstAllocationParams *params,
 256                                                     gpointer user_data);
 257
 258 /**
 259  * GstMemoryMapFunction:
 260  * @mem: a #GstMemory
 261  * @maxsize: size to map
 262  * @flags: access mode for the memory
 263  *
 264  * Get the memory of @mem that can be accessed according to the mode specified
 265  * in @flags. The function should return a pointer that contains at least
 266  * @maxsize bytes.
 267  *
 268  * Returns: a pointer to memory of which at least @maxsize bytes can be
 269  * accessed according to the access pattern in @flags.
 270  */
 271 typedef gpointer    (*GstMemoryMapFunction)       (GstMemory *mem, gsize maxsize, GstMapFlags flags);
 272
 273 /**
 274  * GstMemoryUnmapFunction:
 275  * @mem: a #GstMemory
 276  *
 277  * Return the pointer previously retrieved with gst_memory_map().
 278  *
 279  * Returns: %TRUE on success.
 280  */
 281 typedef void        (*GstMemoryUnmapFunction)     (GstMemory *mem);
 282
 283 /**
 284  * GstMemoryFreeFunction:
 285  * @mem: a #GstMemory
 286  *
 287  * Free the memory used by @mem. This function is usually called when the
 288  * refcount of the @mem has reached 0.
 289  */
 290 typedef void        (*GstMemoryFreeFunction)      (GstMemory *mem);
 291
 292 /**
 293  * GstMemoryCopyFunction:
 294  * @mem: a #GstMemory
 295  * @offset: an offset
 296  * @size: a size or -1
 297  *
 298  * Copy @size bytes from @mem starting at @offset and return them wrapped in a
 299  * new GstMemory object.
 300  * If @size is set to -1, all bytes starting at @offset are copied.
 301  *
 302  * Returns: a new #GstMemory object wrapping a copy of the requested region in
 303  * @mem.
 304  */
 305 typedef GstMemory * (*GstMemoryCopyFunction)      (GstMemory *mem, gssize offset, gssize size);
 306
 307 /**
 308  * GstMemoryShareFunction:
 309  * @mem: a #GstMemory
 310  * @offset: an offset
 311  * @size: a size or -1
 312  *
 313  * Share @size bytes from @mem starting at @offset and return them wrapped in a
 314  * new GstMemory object. If @size is set to -1, all bytes starting at @offset are
 315  * shared. This function does not make a copy of the bytes in @mem.
 316  *
 317  * Returns: a new #GstMemory object sharing the requested region in @mem.
 318  */
 319 typedef GstMemory * (*GstMemoryShareFunction)     (GstMemory *mem, gssize offset, gssize size);
 320
 321 /**
 322  * GstMemoryIsSpanFunction:
 323  * @mem1: a #GstMemory
 324  * @mem2: a #GstMemory
 325  * @offset: a result offset
 326  *
 327  * Check if @mem1 and @mem2 occupy contiguous memory and return the offset of
 328  * @mem1 in the parent buffer in @offset.
 329  *
 330  * Returns: %TRUE if @mem1 and @mem2 are in contiguous memory.
 331  */
 332 typedef gboolean    (*GstMemoryIsSpanFunction)    (GstMemory *mem1, GstMemory *mem2, gsize *offset);
 333
 334 /**
 335  * GstAllocatorFlags:
 336  * @GST_ALLOCATOR_CUSTOM_ALLOC: The allocator has a custom alloc function.
 337  * @GST_ALLOCATOR_FLAG_LAST: first flag that can be used for custom purposes
 338  *
 339  * Flags for allocators.
 340  */
 341 typedef enum {
 342   GST_ALLOCATOR_FLAG_CUSTOM_ALLOC  = (GST_MINI_OBJECT_FLAG_LAST << 0),
 343
 344   GST_ALLOCATOR_FLAG_LAST          = (GST_MINI_OBJECT_FLAG_LAST << 16)
 345 } GstAllocatorFlags;
 346
 347
 348 /**
 349  * GstMemoryInfo:
 350  * @mem_type: the memory type this allocator provides
 351  * @alloc: the implementation of the GstAllocatorAllocFunction
 352  * @mem_map: the implementation of the GstMemoryMapFunction
 353  * @mem_unmap: the implementation of the GstMemoryUnmapFunction
 354  * @mem_free: the implementation of the GstMemoryFreeFunction
 355  * @mem_copy: the implementation of the GstMemoryCopyFunction
 356  * @mem_share: the implementation of the GstMemoryShareFunction
 357  * @mem_is_span: the implementation of the GstMemoryIsSpanFunction
 358  *
 359  * The #GstMemoryInfo is used to initialize new memory allocators and contain
 360  * the implementations for various memory operations.
 361  */
 362 struct _GstMemoryInfo {
 363   const gchar              *mem_type;
 364
 365   GstAllocatorAllocFunction alloc;
 366
 367   GstMemoryMapFunction      mem_map;
 368   GstMemoryUnmapFunction    mem_unmap;
 369   GstMemoryFreeFunction     mem_free;
 370
 371   GstMemoryCopyFunction     mem_copy;
 372   GstMemoryShareFunction    mem_share;
 373   GstMemoryIsSpanFunction   mem_is_span;
 374
 375   /*< private >*/
 376   gpointer _gst_reserved[GST_PADDING];
 377 };
 378
 379 /**
 380  * GstAllocator:
 381  * @mini_object: parent structure
 382  * @info: a #GstMemoryInfo with the implementation
 383  *
 384  * The #GstAllocator is used to create new memory and should be
 385  * initialized with gst_allocator_init().
 386  */
 387 struct _GstAllocator
 388 {
 389   GstMiniObject  mini_object;
 390
 391   GstMemoryInfo  info;
 392
 393   /*< private >*/
 394   gpointer _gst_reserved[GST_PADDING];
 395 };
 396
 397 /* allocators */
 398 void           gst_allocator_init            (GstAllocator * allocator,
 399                                               GstAllocatorFlags flags,
 400                                               const GstMemoryInfo *info,
 401                                               GstMiniObjectFreeFunction free_func);
 402
 403 /**
 404  * gst_allocator_ref:
 405  * @allocator: The allocator to refcount
 406  *
 407  * Increase the refcount of this allocator.
 408  *
 409  * Returns: (transfer full): @allocator (for convenience when doing assignments)
 410  */
 411 #ifdef _FOOL_GTK_DOC_
 412 G_INLINE_FUNC GstAllocator * gst_allocator_ref (GstAllocator * allocator);
 413 #endif
 414
 415 static inline GstAllocator *
 416 gst_allocator_ref (GstAllocator * allocator)
 417 {
 418   return (GstAllocator *) gst_mini_object_ref (GST_MINI_OBJECT_CAST (allocator));
 419 }
 420
 421 /**
 422  * gst_allocator_unref:
 423  * @allocator: (transfer full): the allocator to refcount
 424  *
 425  * Decrease the refcount of an allocator, freeing it if the refcount reaches 0.
 426  */
 427 #ifdef _FOOL_GTK_DOC_
 428 G_INLINE_FUNC void gst_allocator_unref (GstAllocator * allocator);
 429 #endif
 430
 431 static inline void
 432 gst_allocator_unref (GstAllocator * allocator)
 433 {
 434   gst_mini_object_unref (GST_MINI_OBJECT_CAST (allocator));
 435 }
 436
 437 void           gst_allocator_register        (const gchar *name, GstAllocator *allocator);
 438 GstAllocator * gst_allocator_find            (const gchar *name);
 439
 440 void           gst_allocator_set_default     (GstAllocator * allocator);
 441
 442 /* allocating memory blocks */
 443 void           gst_allocation_params_init    (GstAllocationParams *params);
 444 GstAllocationParams *
 445                gst_allocation_params_copy    (const GstAllocationParams *params) G_GNUC_MALLOC;
 446 void           gst_allocation_params_free    (GstAllocationParams *params);
 447
 448 GstMemory *    gst_allocator_alloc           (GstAllocator * allocator, gsize size,
 449                                               GstAllocationParams *params);
 450
 451 GstMemory *    gst_memory_new_wrapped  (GstMemoryFlags flags, gpointer data, gsize maxsize,
 452                                         gsize offset, gsize size, gpointer user_data,
 453                                         GDestroyNotify notify);
 454
 455 void           gst_memory_init         (GstMemory *mem, GstMemoryFlags flags,
 456                                         GstAllocator *allocator, GstMemory *parent,
 457                                         gsize maxsize, gsize align,
 458                                         gsize offset, gsize size);
 459
 460 /* refcounting */
 461 /**
 462  * gst_memory_ref:
 463  * @memory: The memory to refcount
 464  *
 465  * Increase the refcount of this memory.
 466  *
 467  * Returns: (transfer full): @memory (for convenience when doing assignments)
 468  */
 469 #ifdef _FOOL_GTK_DOC_
 470 G_INLINE_FUNC GstMemory * gst_memory_ref (GstMemory * memory);
 471 #endif
 472
 473 static inline GstMemory *
 474 gst_memory_ref (GstMemory * memory)
 475 {
 476   return (GstMemory *) gst_mini_object_ref (GST_MINI_OBJECT_CAST (memory));
 477 }
 478
 479 /**
 480  * gst_memory_unref:
 481  * @memory: (transfer full): the memory to refcount
 482  *
 483  * Decrease the refcount of an memory, freeing it if the refcount reaches 0.
 484  */
 485 #ifdef _FOOL_GTK_DOC_
 486 G_INLINE_FUNC void gst_memory_unref (GstMemory * memory);
 487 #endif
 488
 489 static inline void
 490 gst_memory_unref (GstMemory * memory)
 491 {
 492   gst_mini_object_unref (GST_MINI_OBJECT_CAST (memory));
 493 }
 494
 495 /* getting/setting memory properties */
 496 gsize          gst_memory_get_sizes    (GstMemory *mem, gsize *offset, gsize *maxsize);
 497 void           gst_memory_resize       (GstMemory *mem, gssize offset, gsize size);
 498
 499 #define        gst_memory_lock(m,f)        gst_mini_object_lock (GST_MINI_OBJECT_CAST (m), (f))
 500 #define        gst_memory_unlock(m,f)      gst_mini_object_unlock (GST_MINI_OBJECT_CAST (m), (f))
 501 #define        gst_memory_is_writable(m)   gst_mini_object_is_writable (GST_MINI_OBJECT_CAST (m))
 502
 503 /* retrieving data */
 504 GstMemory *    gst_memory_make_mapped  (GstMemory *mem, GstMapInfo *info, GstMapFlags flags);
 505 gboolean       gst_memory_map          (GstMemory *mem, GstMapInfo *info, GstMapFlags flags);
 506 void           gst_memory_unmap        (GstMemory *mem, GstMapInfo *info);
 507
 508 /* copy and subregions */
 509 GstMemory *    gst_memory_copy         (GstMemory *mem, gssize offset, gssize size);
 510 GstMemory *    gst_memory_share        (GstMemory *mem, gssize offset, gssize size);
 511
 512 /* span memory */
 513 gboolean       gst_memory_is_span      (GstMemory *mem1, GstMemory *mem2, gsize *offset);
 514
 515 G_END_DECLS
 516
 517 #endif /* __GST_MEMORY_H__ */