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

   1 /*
   2  * x86_cpu_features.c
   3  *
   4  * Feature detection for x86 processors.
   5  *
   6  * Author:      Eric Biggers
   7  * Year:        2015
   8  *
   9  * The author dedicates this file to the public domain.
  10  * You can do whatever you want with this file.
  11  */
  12
  13 #include "wimlib/x86_cpu_features.h"
  14
  15 #if defined(__i386__) || defined(__x86_64__)
  16
  17 #define DEBUG 0
  18
  19 #if DEBUG
  20 #  include <stdio.h>
  21 #endif
  22
  23 u32 _x86_cpu_features = 0;
  24
  25 /* With old GCC versions we have to manually save and restore the x86_32 PIC
  26  * register (ebx).  See: https://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=47602  */
  27 #if defined(__i386__) && defined(__PIC__)
  28 #  define EBX_CONSTRAINT "=r"
  29 #else
  30 #  define EBX_CONSTRAINT "=b"
  31 #endif
  32
  33 /* Execute the CPUID instruction.  */
  34 static inline void
  35 cpuid(u32 leaf, u32 subleaf, u32 *a, u32 *b, u32 *c, u32 *d)
  36 {
  37         __asm__(".ifnc %%ebx, %1; mov  %%ebx, %1; .endif\n"
  38                 "cpuid                                  \n"
  39                 ".ifnc %%ebx, %1; xchg %%ebx, %1; .endif\n"
  40                 : "=a" (*a), EBX_CONSTRAINT (*b), "=c" (*c), "=d" (*d)
  41                 : "a" (leaf), "c" (subleaf));
  42 }
  43
  44 /* Read an extended control register.  */
  45 static inline u64
  46 read_xcr(u32 index)
  47 {
  48         u32 edx, eax;
  49
  50         /* Execute the "xgetbv" instruction.  Old versions of binutils do not
  51          * recognize this instruction, so list the raw bytes instead.  */
  52         __asm__ (".byte 0x0f, 0x01, 0xd0" : "=d" (edx), "=a" (eax) : "c" (index));
  53
  54         return ((u64)edx << 32) | eax;
  55 }
  56
  57 #define IS_SET(reg, bit) ((reg) & ((u32)1 << (bit)))
  58
  59 /* Initialize _x86_cpu_features with bits for interesting processor features. */
  60 void
  61 x86_setup_cpu_features(void)
  62 {
  63         u32 features = 0;
  64         u32 dummy1, dummy2, dummy3, dummy4;
  65         u32 max_function;
  66         u32 features_1, features_2, features_3, features_4;
  67         bool os_saves_ymm_regs = false;
  68
  69         /* Get maximum supported function  */
  70         cpuid(0, 0, &max_function, &dummy2, &dummy3, &dummy4);
  71         if (max_function < 1)
  72                 goto out;
  73
  74         /* Standard feature flags  */
  75         cpuid(1, 0, &dummy1, &dummy2, &features_2, &features_1);
  76
  77         if (IS_SET(features_1, 25))
  78                 features |= X86_CPU_FEATURE_SSE;
  79
  80         if (IS_SET(features_1, 26))
  81                 features |= X86_CPU_FEATURE_SSE2;
  82
  83         if (IS_SET(features_2, 0))
  84                 features |= X86_CPU_FEATURE_SSE3;
  85
  86         if (IS_SET(features_2, 9))
  87                 features |= X86_CPU_FEATURE_SSSE3;
  88
  89         if (IS_SET(features_2, 19))
  90                 features |= X86_CPU_FEATURE_SSE4_1;
  91
  92         if (IS_SET(features_2, 20))
  93                 features |= X86_CPU_FEATURE_SSE4_2;
  94
  95         if (IS_SET(features_2, 27)) /* OSXSAVE set?  */
  96                 if ((read_xcr(0) & 0x6) == 0x6)
  97                         os_saves_ymm_regs = true;
  98
  99         if (os_saves_ymm_regs && IS_SET(features_2, 28))
 100                 features |= X86_CPU_FEATURE_AVX;
 101
 102         if (max_function < 7)
 103                 goto out;
 104
 105         /* Extended feature flags  */
 106         cpuid(7, 0, &dummy1, &features_3, &features_4, &dummy4);
 107
 108         if (IS_SET(features_3, 3))
 109                 features |= X86_CPU_FEATURE_BMI;
 110
 111         if (os_saves_ymm_regs && IS_SET(features_3, 5))
 112                 features |= X86_CPU_FEATURE_AVX2;
 113
 114         if (IS_SET(features_3, 8))
 115                 features |= X86_CPU_FEATURE_BMI2;
 116
 117 out:
 118
 119 #if DEBUG
 120         printf("Detected x86 CPU features: ");
 121         if (features & X86_CPU_FEATURE_SSE)
 122                 printf("SSE ");
 123         if (features & X86_CPU_FEATURE_SSE2)
 124                 printf("SSE2 ");
 125         if (features & X86_CPU_FEATURE_SSE3)
 126                 printf("SSE3 ");
 127         if (features & X86_CPU_FEATURE_SSSE3)
 128                 printf("SSSE3 ");
 129         if (features & X86_CPU_FEATURE_SSE4_1)
 130                 printf("SSE4.1 ");
 131         if (features & X86_CPU_FEATURE_SSE4_2)
 132                 printf("SSE4.2 ");
 133         if (features & X86_CPU_FEATURE_BMI)
 134                 printf("BMI ");
 135         if (features & X86_CPU_FEATURE_AVX)
 136                 printf("AVX ");
 137         if (features & X86_CPU_FEATURE_BMI2)
 138                 printf("BMI2 ");
 139         if (features & X86_CPU_FEATURE_AVX2)
 140                 printf("AVX2 ");
 141         printf("\n");
 142 #endif /* DEBUG */
 143
 144         _x86_cpu_features = features | X86_CPU_FEATURES_KNOWN;
 145 }
 146
 147 #endif /* __i386__ || __x86_64__ */