wimlib.net Git - wimlib/blob - src/x86_cpu_features.c

   1 /*
   2  * x86_cpu_features.c - feature detection for x86 processors
   3  *
   4  * The following copying information applies to this specific source code file:
   5  *
   6  * Written in 2015 by Eric Biggers <ebiggers3@gmail.com>
   7  *
   8  * To the extent possible under law, the author(s) have dedicated all copyright
   9  * and related and neighboring rights to this software to the public domain
  10  * worldwide via the Creative Commons Zero 1.0 Universal Public Domain
  11  * Dedication (the "CC0").
  12  *
  13  * This software is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  14  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS
  15  * FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the CC0 for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the CC0 along with this software; if not
  18  * see <http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/>.
  19  */
  20
  21 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  22 #  include "config.h"
  23 #endif
  24
  25 #include "wimlib/x86_cpu_features.h"
  26
  27 #if defined(__i386__) || defined(__x86_64__)
  28
  29 #define DEBUG 0
  30
  31 #if DEBUG
  32 #  include <stdio.h>
  33 #endif
  34
  35 u32 _x86_cpu_features = 0;
  36
  37 /* With old GCC versions we have to manually save and restore the x86_32 PIC
  38  * register (ebx).  See: https://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=47602  */
  39 #if defined(__i386__) && defined(__PIC__)
  40 #  define EBX_CONSTRAINT "=r"
  41 #else
  42 #  define EBX_CONSTRAINT "=b"
  43 #endif
  44
  45 /* Execute the CPUID instruction.  */
  46 static inline void
  47 cpuid(u32 leaf, u32 subleaf, u32 *a, u32 *b, u32 *c, u32 *d)
  48 {
  49         __asm__(".ifnc %%ebx, %1; mov  %%ebx, %1; .endif\n"
  50                 "cpuid                                  \n"
  51                 ".ifnc %%ebx, %1; xchg %%ebx, %1; .endif\n"
  52                 : "=a" (*a), EBX_CONSTRAINT (*b), "=c" (*c), "=d" (*d)
  53                 : "a" (leaf), "c" (subleaf));
  54 }
  55
  56 /* Read an extended control register.  */
  57 static inline u64
  58 read_xcr(u32 index)
  59 {
  60         u32 edx, eax;
  61
  62         /* Execute the "xgetbv" instruction.  Old versions of binutils do not
  63          * recognize this instruction, so list the raw bytes instead.  */
  64         __asm__ (".byte 0x0f, 0x01, 0xd0" : "=d" (edx), "=a" (eax) : "c" (index));
  65
  66         return ((u64)edx << 32) | eax;
  67 }
  68
  69 #define IS_SET(reg, bit) ((reg) & ((u32)1 << (bit)))
  70
  71 /* Initialize _x86_cpu_features with bits for interesting processor features. */
  72 void
  73 x86_setup_cpu_features(void)
  74 {
  75         u32 features = 0;
  76         u32 dummy1, dummy2, dummy3, dummy4;
  77         u32 max_function;
  78         u32 features_1, features_2, features_3, features_4;
  79         bool os_saves_ymm_regs = false;
  80
  81         /* Get maximum supported function  */
  82         cpuid(0, 0, &max_function, &dummy2, &dummy3, &dummy4);
  83         if (max_function < 1)
  84                 goto out;
  85
  86         /* Standard feature flags  */
  87         cpuid(1, 0, &dummy1, &dummy2, &features_2, &features_1);
  88
  89         if (IS_SET(features_1, 25))
  90                 features |= X86_CPU_FEATURE_SSE;
  91
  92         if (IS_SET(features_1, 26))
  93                 features |= X86_CPU_FEATURE_SSE2;
  94
  95         if (IS_SET(features_2, 0))
  96                 features |= X86_CPU_FEATURE_SSE3;
  97
  98         if (IS_SET(features_2, 9))
  99                 features |= X86_CPU_FEATURE_SSSE3;
 100
 101         if (IS_SET(features_2, 19))
 102                 features |= X86_CPU_FEATURE_SSE4_1;
 103
 104         if (IS_SET(features_2, 20))
 105                 features |= X86_CPU_FEATURE_SSE4_2;
 106
 107         if (IS_SET(features_2, 27)) /* OSXSAVE set?  */
 108                 if ((read_xcr(0) & 0x6) == 0x6)
 109                         os_saves_ymm_regs = true;
 110
 111         if (os_saves_ymm_regs && IS_SET(features_2, 28))
 112                 features |= X86_CPU_FEATURE_AVX;
 113
 114         if (max_function < 7)
 115                 goto out;
 116
 117         /* Extended feature flags  */
 118         cpuid(7, 0, &dummy1, &features_3, &features_4, &dummy4);
 119
 120         if (IS_SET(features_3, 3))
 121                 features |= X86_CPU_FEATURE_BMI;
 122
 123         if (os_saves_ymm_regs && IS_SET(features_3, 5))
 124                 features |= X86_CPU_FEATURE_AVX2;
 125
 126         if (IS_SET(features_3, 8))
 127                 features |= X86_CPU_FEATURE_BMI2;
 128
 129 out:
 130
 131 #if DEBUG
 132         printf("Detected x86 CPU features: ");
 133         if (features & X86_CPU_FEATURE_SSE)
 134                 printf("SSE ");
 135         if (features & X86_CPU_FEATURE_SSE2)
 136                 printf("SSE2 ");
 137         if (features & X86_CPU_FEATURE_SSE3)
 138                 printf("SSE3 ");
 139         if (features & X86_CPU_FEATURE_SSSE3)
 140                 printf("SSSE3 ");
 141         if (features & X86_CPU_FEATURE_SSE4_1)
 142                 printf("SSE4.1 ");
 143         if (features & X86_CPU_FEATURE_SSE4_2)
 144                 printf("SSE4.2 ");
 145         if (features & X86_CPU_FEATURE_BMI)
 146                 printf("BMI ");
 147         if (features & X86_CPU_FEATURE_AVX)
 148                 printf("AVX ");
 149         if (features & X86_CPU_FEATURE_BMI2)
 150                 printf("BMI2 ");
 151         if (features & X86_CPU_FEATURE_AVX2)
 152                 printf("AVX2 ");
 153         printf("\n");
 154 #endif /* DEBUG */
 155
 156         _x86_cpu_features = features | X86_CPU_FEATURES_KNOWN;
 157 }
 158
 159 #endif /* __i386__ || __x86_64__ */