convert: add sse/sse2 s16 to float32ne conversions
authorWim Taymans <wim.taymans@collabora.co.uk>
Wed, 26 Aug 2009 17:30:37 +0000 (19:30 +0200)
committerWim Taymans <wim.taymans@collabora.co.uk>
Thu, 27 Aug 2009 08:44:53 +0000 (10:44 +0200)
src/Makefile.am
src/pulsecore/cpu-x86.c
src/pulsecore/cpu-x86.h
src/pulsecore/sconv_sse.c [new file with mode: 0644]

index 138256d..654dc41 100644 (file)
@@ -842,6 +842,7 @@ libpulsecore_@PA_MAJORMINORMICRO@_la_SOURCES = \
                pulsecore/svolume_mmx.c pulsecore/svolume_sse.c \
                pulsecore/sconv-s16be.c pulsecore/sconv-s16be.h \
                pulsecore/sconv-s16le.c pulsecore/sconv-s16le.h \
+               pulsecore/sconv_sse.c \
                pulsecore/sconv.c pulsecore/sconv.h \
                pulsecore/shared.c pulsecore/shared.h \
                pulsecore/shm.c pulsecore/shm.h \
index 6f0cecc..1ba9f1a 100644 (file)
@@ -118,6 +118,7 @@ void pa_cpu_init_x86 (void) {
     if (flags & PA_CPU_X86_SSE) {
         pa_volume_func_init_sse (flags);
         pa_remap_func_init_sse (flags);
+        pa_convert_func_init_sse (flags);
     }
 
 #endif /* defined (__i386__) || defined (__amd64__) */
index b67555b..b40eb5c 100644 (file)
@@ -66,4 +66,6 @@ void pa_volume_func_init_sse(pa_cpu_x86_flag_t flags);
 void pa_remap_func_init_mmx(pa_cpu_x86_flag_t flags);
 void pa_remap_func_init_sse(pa_cpu_x86_flag_t flags);
 
+void pa_convert_func_init_sse (pa_cpu_x86_flag_t flags);
+
 #endif /* foocpux86hfoo */
diff --git a/src/pulsecore/sconv_sse.c b/src/pulsecore/sconv_sse.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b213d99
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,235 @@
+/***
+  This file is part of PulseAudio.
+
+  Copyright 2004-2006 Lennart Poettering
+  Copyright 2006 Pierre Ossman <ossman@cendio.se> for Cendio AB
+
+  PulseAudio is free software; you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published
+  by the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License,
+  or (at your option) any later version.
+
+  PulseAudio is distributed in the hope that it will be useful, but
+  WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
+  General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
+  along with PulseAudio; if not, write to the Free Software
+  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307
+  USA.
+***/
+
+#ifdef HAVE_CONFIG_H
+#include <config.h>
+#endif
+
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+
+#include <pulsecore/g711.h>
+#include <pulsecore/macro.h>
+
+#include "endianmacros.h"
+
+#include "cpu-x86.h"
+#include "sconv.h"
+
+static pa_convert_func_t func;
+
+#if defined (__i386__) || defined (__amd64__)
+
+static const PA_DECLARE_ALIGNED (16, float, one[4]) = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
+static const PA_DECLARE_ALIGNED (16, float, mone[4]) = { -1.0, -1.0, -1.0, -1.0 };
+static const PA_DECLARE_ALIGNED (16, float, scale[4]) = { 0x7fff, 0x7fff, 0x7fff, 0x7fff };
+
+static void pa_sconv_s16le_from_f32ne_sse(unsigned n, const float *a, int16_t *b) {
+    pa_reg_x86 temp, i;
+
+    __asm__ __volatile__ (
+        " movaps %5, %%xmm5             \n\t"
+        " movaps %6, %%xmm6             \n\t"
+        " movaps %7, %%xmm7             \n\t"
+        " xor %0, %0                    \n\t"
+
+        " mov %4, %1                    \n\t"
+        " sar $3, %1                    \n\t" /* 8 floats at a time */
+        " cmp $0, %1                    \n\t"
+        " je 2f                         \n\t"
+
+        "1:                             \n\t"
+        " movups (%2, %0, 2), %%xmm0    \n\t" /* read 8 floats */
+        " movups 16(%2, %0, 2), %%xmm2  \n\t"
+        " minps  %%xmm5, %%xmm0         \n\t" /* clamp to 1.0 */
+        " minps  %%xmm5, %%xmm2         \n\t"
+        " maxps  %%xmm6, %%xmm0         \n\t" /* clamp to -1.0 */
+        " maxps  %%xmm6, %%xmm2         \n\t"
+        " mulps  %%xmm7, %%xmm0         \n\t" /* *= 0x7fff */
+        " mulps  %%xmm7, %%xmm2         \n\t"
+
+        " cvtps2pi %%xmm0, %%mm0        \n\t" /* low part to int */
+        " cvtps2pi %%xmm2, %%mm2        \n\t"
+        " movhlps  %%xmm0, %%xmm0       \n\t" /* bring high part in position */
+        " movhlps  %%xmm2, %%xmm2       \n\t"
+        " cvtps2pi %%xmm0, %%mm1        \n\t" /* high part to int */
+        " cvtps2pi %%xmm2, %%mm3        \n\t"
+
+        " packssdw %%mm1, %%mm0         \n\t" /* pack parts */
+        " packssdw %%mm3, %%mm2         \n\t"
+        " movq     %%mm0, (%3, %0)      \n\t"
+        " movq    %%mm2, 8(%3, %0)     \n\t"
+
+        " add $16, %0                   \n\t"
+        " dec %1                        \n\t"
+        " jne 1b                        \n\t"
+
+        "2:                             \n\t"
+        " mov %4, %1                    \n\t" /* prepare for leftovers */
+        " and $15, %1                   \n\t"
+        " je 4f                         \n\t"
+
+        "3:                             \n\t"
+        " movss (%2, %0, 2), %%xmm0     \n\t"
+        " minss  %%xmm5, %%xmm0         \n\t"
+        " maxss  %%xmm6, %%xmm0         \n\t"
+        " mulss  %%xmm7, %%xmm0         \n\t"
+        " cvtss2si %%xmm0, %4           \n\t"
+        " movw  %w4, (%3, %0)           \n\t"
+        " add $2, %0                    \n\t"
+        " dec %1                        \n\t"
+        " jne 3b                        \n\t"
+
+        "4:                             \n\t"
+        " emms                          \n\t"
+
+        : "=&r" (i), "=&r" (temp)
+        : "r" (a), "r" (b), "r" ((pa_reg_x86)n), "m" (*one), "m" (*mone), "m" (*scale)
+        : "cc", "memory"
+    );
+}
+
+static void pa_sconv_s16le_from_f32ne_sse2(unsigned n, const float *a, int16_t *b) {
+    pa_reg_x86 temp, i;
+
+    __asm__ __volatile__ (
+        " movaps %5, %%xmm5             \n\t"
+        " movaps %6, %%xmm6             \n\t"
+        " movaps %7, %%xmm7             \n\t"
+        " xor %0, %0                    \n\t"
+
+        " mov %4, %1                    \n\t"
+        " sar $3, %1                    \n\t" /* 8 floats at a time */
+        " cmp $0, %1                    \n\t"
+        " je 2f                         \n\t"
+
+        "1:                             \n\t"
+        " movups (%2, %0, 2), %%xmm0    \n\t" /* read 8 floats */
+        " movups 16(%2, %0, 2), %%xmm2  \n\t"
+        " minps  %%xmm5, %%xmm0         \n\t" /* clamp to 1.0 */
+        " minps  %%xmm5, %%xmm2         \n\t"
+        " maxps  %%xmm6, %%xmm0         \n\t" /* clamp to -1.0 */
+        " maxps  %%xmm6, %%xmm2         \n\t"
+        " mulps  %%xmm7, %%xmm0         \n\t" /* *= 0x7fff */
+        " mulps  %%xmm7, %%xmm2         \n\t"
+
+        " cvtps2dq %%xmm0, %%xmm0       \n\t"
+        " cvtps2dq %%xmm2, %%xmm2       \n\t"
+
+        " packssdw %%xmm2, %%xmm0       \n\t"
+        " movdqu   %%xmm0, (%3, %0)     \n\t"
+
+        " add $16, %0                   \n\t"
+        " dec %1                        \n\t"
+        " jne 1b                        \n\t"
+
+        "2:                             \n\t"
+        " mov %4, %1                    \n\t" /* prepare for leftovers */
+        " and $15, %1                   \n\t"
+        " je 4f                         \n\t"
+
+        "3:                             \n\t"
+        " movss (%2, %0, 2), %%xmm0     \n\t"
+        " minss  %%xmm5, %%xmm0         \n\t"
+        " maxss  %%xmm6, %%xmm0         \n\t"
+        " mulss  %%xmm7, %%xmm0         \n\t"
+        " cvtss2si %%xmm0, %4           \n\t"
+        " movw  %w4, (%3, %0)           \n\t"
+        " add $2, %0                    \n\t"
+        " dec %1                        \n\t"
+        " jne 3b                        \n\t"
+
+        "4:                             \n\t"
+
+        : "=&r" (i), "=&r" (temp)
+        : "r" (a), "r" (b), "r" ((pa_reg_x86)n), "m" (*one), "m" (*mone), "m" (*scale)
+        : "cc", "memory"
+    );
+}
+
+#undef RUN_TEST
+
+#ifdef RUN_TEST
+#define SAMPLES 1019
+#define TIMES 1000
+
+static void run_test (void) {
+    int16_t samples[SAMPLES];
+    int16_t samples_ref[SAMPLES];
+    float floats[SAMPLES];
+    int i;
+    pa_usec_t start, stop;
+
+    printf ("checking SSE %zd\n", sizeof (samples));
+
+    memset (samples_ref, 0, sizeof (samples_ref));
+    memset (samples, 0, sizeof (samples));
+
+    for (i = 0; i < SAMPLES; i++) {
+        floats[i] = (rand()/(RAND_MAX+2.2)) - 1.1;
+    }
+
+    func = pa_get_convert_from_float32ne_function (PA_SAMPLE_S16LE);
+    func (SAMPLES, floats, samples_ref);
+    pa_sconv_s16le_from_f32ne_sse2 (SAMPLES, floats, samples);
+
+    for (i = 0; i < SAMPLES; i++) {
+        if (samples[i] != samples_ref[i]) {
+            printf ("%d: %04x != %04x (%f)\n", i, samples[i], samples_ref[i],
+                      floats[i]);
+        }
+    }
+
+    start = pa_rtclock_now();
+    for (i = 0; i < TIMES; i++) {
+        pa_sconv_s16le_from_f32ne_sse2 (SAMPLES, floats, samples);
+    }
+    stop = pa_rtclock_now();
+    pa_log_info("SSE: %llu usec.", (long long unsigned int)(stop - start));
+
+    start = pa_rtclock_now();
+    for (i = 0; i < TIMES; i++) {
+        func (SAMPLES, floats, samples_ref);
+    }
+    stop = pa_rtclock_now();
+    pa_log_info("ref: %llu usec.", (long long unsigned int)(stop - start));
+}
+#endif
+#endif /* defined (__i386__) || defined (__amd64__) */
+
+
+void pa_convert_func_init_sse (pa_cpu_x86_flag_t flags) {
+#if defined (__i386__) || defined (__amd64__)
+    pa_log_info("Initialising SSE optimized conversions.");
+
+#ifdef RUN_TEST
+    run_test ();
+#endif
+
+    if (flags & PA_CPU_X86_SSE2)
+      pa_set_convert_from_float32ne_function (PA_SAMPLE_S16LE, (pa_convert_func_t) pa_sconv_s16le_from_f32ne_sse2);
+    else
+      pa_set_convert_from_float32ne_function (PA_SAMPLE_S16LE, (pa_convert_func_t) pa_sconv_s16le_from_f32ne_sse);
+
+#endif /* defined (__i386__) || defined (__amd64__) */
+}
+