gst-libs/ext/ffmpeg/libavcodec/x86/fft_sse.c

   1 /*
   2  * FFT/MDCT transform with SSE optimizations
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  20  */
  21
  22 #include "libavutil/x86_cpu.h"
  23 #include "libavcodec/dsputil.h"
  24 #include "fft.h"
  25
  26 DECLARE_ALIGNED(16, static const int, m1m1m1m1)[4] =
  27     { 1 << 31, 1 << 31, 1 << 31, 1 << 31 };
  28
  29 void ff_fft_dispatch_sse(FFTComplex *z, int nbits);
  30 void ff_fft_dispatch_interleave_sse(FFTComplex *z, int nbits);
  31
  32 void ff_fft_calc_sse(FFTContext *s, FFTComplex *z)
  33 {
  34     int n = 1 << s->nbits;
  35
  36     ff_fft_dispatch_interleave_sse(z, s->nbits);
  37
  38     if(n <= 16) {
  39         x86_reg i = -8*n;
  40         __asm__ volatile(
  41             "1: \n"
  42             "movaps     (%0,%1), %%xmm0 \n"
  43             "movaps      %%xmm0, %%xmm1 \n"
  44             "unpcklps 16(%0,%1), %%xmm0 \n"
  45             "unpckhps 16(%0,%1), %%xmm1 \n"
  46             "movaps      %%xmm0,   (%0,%1) \n"
  47             "movaps      %%xmm1, 16(%0,%1) \n"
  48             "add $32, %0 \n"
  49             "jl 1b \n"
  50             :"+r"(i)
  51             :"r"(z+n)
  52             :"memory"
  53         );
  54     }
  55 }
  56
  57 void ff_fft_permute_sse(FFTContext *s, FFTComplex *z)
  58 {
  59     int n = 1 << s->nbits;
  60     int i;
  61     for(i=0; i<n; i+=2) {
  62         __asm__ volatile(
  63             "movaps %2, %%xmm0 \n"
  64             "movlps %%xmm0, %0 \n"
  65             "movhps %%xmm0, %1 \n"
  66             :"=m"(s->tmp_buf[s->revtab[i]]),
  67              "=m"(s->tmp_buf[s->revtab[i+1]])
  68             :"m"(z[i])
  69         );
  70     }
  71     memcpy(z, s->tmp_buf, n*sizeof(FFTComplex));
  72 }
  73
  74 void ff_imdct_half_sse(FFTContext *s, FFTSample *output, const FFTSample *input)
  75 {
  76     av_unused x86_reg i, j, k, l;
  77     long n = 1 << s->mdct_bits;
  78     long n2 = n >> 1;
  79     long n4 = n >> 2;
  80     long n8 = n >> 3;
  81     const uint16_t *revtab = s->revtab + n8;
  82     const FFTSample *tcos = s->tcos;
  83     const FFTSample *tsin = s->tsin;
  84     FFTComplex *z = (FFTComplex *)output;
  85
  86     /* pre rotation */
  87     for(k=n8-2; k>=0; k-=2) {
  88         __asm__ volatile(
  89             "movaps     (%2,%1,2), %%xmm0 \n" // { z[k].re,    z[k].im,    z[k+1].re,  z[k+1].im  }
  90             "movaps  -16(%2,%0,2), %%xmm1 \n" // { z[-k-2].re, z[-k-2].im, z[-k-1].re, z[-k-1].im }
  91             "movaps        %%xmm0, %%xmm2 \n"
  92             "shufps $0x88, %%xmm1, %%xmm0 \n" // { z[k].re,    z[k+1].re,  z[-k-2].re, z[-k-1].re }
  93             "shufps $0x77, %%xmm2, %%xmm1 \n" // { z[-k-1].im, z[-k-2].im, z[k+1].im,  z[k].im    }
  94             "movlps       (%3,%1), %%xmm4 \n"
  95             "movlps       (%4,%1), %%xmm5 \n"
  96             "movhps     -8(%3,%0), %%xmm4 \n" // { cos[k],     cos[k+1],   cos[-k-2],  cos[-k-1]  }
  97             "movhps     -8(%4,%0), %%xmm5 \n" // { sin[k],     sin[k+1],   sin[-k-2],  sin[-k-1]  }
  98             "movaps        %%xmm0, %%xmm2 \n"
  99             "movaps        %%xmm1, %%xmm3 \n"
 100             "mulps         %%xmm5, %%xmm0 \n" // re*sin
 101             "mulps         %%xmm4, %%xmm1 \n" // im*cos
 102             "mulps         %%xmm4, %%xmm2 \n" // re*cos
 103             "mulps         %%xmm5, %%xmm3 \n" // im*sin
 104             "subps         %%xmm0, %%xmm1 \n" // -> re
 105             "addps         %%xmm3, %%xmm2 \n" // -> im
 106             "movaps        %%xmm1, %%xmm0 \n"
 107             "unpcklps      %%xmm2, %%xmm1 \n" // { z[k],    z[k+1]  }
 108             "unpckhps      %%xmm2, %%xmm0 \n" // { z[-k-2], z[-k-1] }
 109             ::"r"(-4*k), "r"(4*k),
 110               "r"(input+n4), "r"(tcos+n8), "r"(tsin+n8)
 111         );
 112 #if ARCH_X86_64
 113         // if we have enough regs, don't let gcc make the luts latency-bound
 114         // but if not, latency is faster than spilling
 115         __asm__("movlps %%xmm0, %0 \n"
 116             "movhps %%xmm0, %1 \n"
 117             "movlps %%xmm1, %2 \n"
 118             "movhps %%xmm1, %3 \n"
 119             :"=m"(z[revtab[-k-2]]),
 120              "=m"(z[revtab[-k-1]]),
 121              "=m"(z[revtab[ k  ]]),
 122              "=m"(z[revtab[ k+1]])
 123         );
 124 #else
 125         __asm__("movlps %%xmm0, %0" :"=m"(z[revtab[-k-2]]));
 126         __asm__("movhps %%xmm0, %0" :"=m"(z[revtab[-k-1]]));
 127         __asm__("movlps %%xmm1, %0" :"=m"(z[revtab[ k  ]]));
 128         __asm__("movhps %%xmm1, %0" :"=m"(z[revtab[ k+1]]));
 129 #endif
 130     }
 131
 132     ff_fft_dispatch_sse(z, s->nbits);
 133
 134     /* post rotation + reinterleave + reorder */
 135
 136 #define CMUL(j,xmm0,xmm1)\
 137         "movaps   (%2,"#j",2), %%xmm6 \n"\
 138         "movaps 16(%2,"#j",2), "#xmm0"\n"\
 139         "movaps        %%xmm6, "#xmm1"\n"\
 140         "movaps        "#xmm0",%%xmm7 \n"\
 141         "mulps      (%3,"#j"), %%xmm6 \n"\
 142         "mulps      (%4,"#j"), "#xmm0"\n"\
 143         "mulps      (%4,"#j"), "#xmm1"\n"\
 144         "mulps      (%3,"#j"), %%xmm7 \n"\
 145         "subps         %%xmm6, "#xmm0"\n"\
 146         "addps         %%xmm7, "#xmm1"\n"
 147
 148     j = -n2;
 149     k = n2-16;
 150     __asm__ volatile(
 151         "1: \n"
 152         CMUL(%0, %%xmm0, %%xmm1)
 153         CMUL(%1, %%xmm4, %%xmm5)
 154         "shufps    $0x1b, %%xmm1, %%xmm1 \n"
 155         "shufps    $0x1b, %%xmm5, %%xmm5 \n"
 156         "movaps   %%xmm4, %%xmm6 \n"
 157         "unpckhps %%xmm1, %%xmm4 \n"
 158         "unpcklps %%xmm1, %%xmm6 \n"
 159         "movaps   %%xmm0, %%xmm2 \n"
 160         "unpcklps %%xmm5, %%xmm0 \n"
 161         "unpckhps %%xmm5, %%xmm2 \n"
 162         "movaps   %%xmm6,   (%2,%1,2) \n"
 163         "movaps   %%xmm4, 16(%2,%1,2) \n"
 164         "movaps   %%xmm0,   (%2,%0,2) \n"
 165         "movaps   %%xmm2, 16(%2,%0,2) \n"
 166         "sub $16, %1 \n"
 167         "add $16, %0 \n"
 168         "jl 1b \n"
 169         :"+&r"(j), "+&r"(k)
 170         :"r"(z+n8), "r"(tcos+n8), "r"(tsin+n8)
 171         :"memory"
 172     );
 173 }
 174
 175 void ff_imdct_calc_sse(FFTContext *s, FFTSample *output, const FFTSample *input)
 176 {
 177     x86_reg j, k;
 178     long n = 1 << s->mdct_bits;
 179     long n4 = n >> 2;
 180
 181     ff_imdct_half_sse(s, output+n4, input);
 182
 183     j = -n;
 184     k = n-16;
 185     __asm__ volatile(
 186         "movaps %4, %%xmm7 \n"
 187         "1: \n"
 188         "movaps       (%2,%1), %%xmm0 \n"
 189         "movaps       (%3,%0), %%xmm1 \n"
 190         "shufps $0x1b, %%xmm0, %%xmm0 \n"
 191         "shufps $0x1b, %%xmm1, %%xmm1 \n"
 192         "xorps         %%xmm7, %%xmm0 \n"
 193         "movaps        %%xmm1, (%3,%1) \n"
 194         "movaps        %%xmm0, (%2,%0) \n"
 195         "sub $16, %1 \n"
 196         "add $16, %0 \n"
 197         "jl 1b \n"
 198         :"+r"(j), "+r"(k)
 199         :"r"(output+n4), "r"(output+n4*3),
 200          "m"(*m1m1m1m1)
 201     );
 202 }
 203