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 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  14 #  include "config.h"
  15 #endif
  16
  17 #include "wimlib/x86_cpu_features.h"
  18
  19 #if defined(__i386__) || defined(__x86_64__)
  20
  21 #define DEBUG 0
  22
  23 #if DEBUG
  24 #  include <stdio.h>
  25 #endif
  26
  27 u32 _x86_cpu_features = 0;
  28
  29 /* With old GCC versions we have to manually save and restore the x86_32 PIC
  30  * register (ebx).  See: https://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=47602  */
  31 #if defined(__i386__) && defined(__PIC__)
  32 #  define EBX_CONSTRAINT "=r"
  33 #else
  34 #  define EBX_CONSTRAINT "=b"
  35 #endif
  36
  37 /* Execute the CPUID instruction.  */
  38 static inline void
  39 cpuid(u32 leaf, u32 subleaf, u32 *a, u32 *b, u32 *c, u32 *d)
  40 {
  41         __asm__(".ifnc %%ebx, %1; mov  %%ebx, %1; .endif\n"
  42                 "cpuid                                  \n"
  43                 ".ifnc %%ebx, %1; xchg %%ebx, %1; .endif\n"
  44                 : "=a" (*a), EBX_CONSTRAINT (*b), "=c" (*c), "=d" (*d)
  45                 : "a" (leaf), "c" (subleaf));
  46 }
  47
  48 /* Read an extended control register.  */
  49 static inline u64
  50 read_xcr(u32 index)
  51 {
  52         u32 edx, eax;
  53
  54         /* Execute the "xgetbv" instruction.  Old versions of binutils do not
  55          * recognize this instruction, so list the raw bytes instead.  */
  56         __asm__ (".byte 0x0f, 0x01, 0xd0" : "=d" (edx), "=a" (eax) : "c" (index));
  57
  58         return ((u64)edx << 32) | eax;
  59 }
  60
  61 #define IS_SET(reg, bit) ((reg) & ((u32)1 << (bit)))
  62
  63 /* Initialize _x86_cpu_features with bits for interesting processor features. */
  64 void
  65 x86_setup_cpu_features(void)
  66 {
  67         u32 features = 0;
  68         u32 dummy1, dummy2, dummy3, dummy4;
  69         u32 max_function;
  70         u32 features_1, features_2, features_3, features_4;
  71         bool os_saves_ymm_regs = false;
  72
  73         /* Get maximum supported function  */
  74         cpuid(0, 0, &max_function, &dummy2, &dummy3, &dummy4);
  75         if (max_function < 1)
  76                 goto out;
  77
  78         /* Standard feature flags  */
  79         cpuid(1, 0, &dummy1, &dummy2, &features_2, &features_1);
  80
  81         if (IS_SET(features_1, 25))
  82                 features |= X86_CPU_FEATURE_SSE;
  83
  84         if (IS_SET(features_1, 26))
  85                 features |= X86_CPU_FEATURE_SSE2;
  86
  87         if (IS_SET(features_2, 0))
  88                 features |= X86_CPU_FEATURE_SSE3;
  89
  90         if (IS_SET(features_2, 9))
  91                 features |= X86_CPU_FEATURE_SSSE3;
  92
  93         if (IS_SET(features_2, 19))
  94                 features |= X86_CPU_FEATURE_SSE4_1;
  95
  96         if (IS_SET(features_2, 20))
  97                 features |= X86_CPU_FEATURE_SSE4_2;
  98
  99         if (IS_SET(features_2, 27)) /* OSXSAVE set?  */
 100                 if ((read_xcr(0) & 0x6) == 0x6)
 101                         os_saves_ymm_regs = true;
 102
 103         if (os_saves_ymm_regs && IS_SET(features_2, 28))
 104                 features |= X86_CPU_FEATURE_AVX;
 105
 106         if (max_function < 7)
 107                 goto out;
 108
 109         /* Extended feature flags  */
 110         cpuid(7, 0, &dummy1, &features_3, &features_4, &dummy4);
 111
 112         if (IS_SET(features_3, 3))
 113                 features |= X86_CPU_FEATURE_BMI;
 114
 115         if (os_saves_ymm_regs && IS_SET(features_3, 5))
 116                 features |= X86_CPU_FEATURE_AVX2;
 117
 118         if (IS_SET(features_3, 8))
 119                 features |= X86_CPU_FEATURE_BMI2;
 120
 121 out:
 122
 123 #if DEBUG
 124         printf("Detected x86 CPU features: ");
 125         if (features & X86_CPU_FEATURE_SSE)
 126                 printf("SSE ");
 127         if (features & X86_CPU_FEATURE_SSE2)
 128                 printf("SSE2 ");
 129         if (features & X86_CPU_FEATURE_SSE3)
 130                 printf("SSE3 ");
 131         if (features & X86_CPU_FEATURE_SSSE3)
 132                 printf("SSSE3 ");
 133         if (features & X86_CPU_FEATURE_SSE4_1)
 134                 printf("SSE4.1 ");
 135         if (features & X86_CPU_FEATURE_SSE4_2)
 136                 printf("SSE4.2 ");
 137         if (features & X86_CPU_FEATURE_BMI)
 138                 printf("BMI ");
 139         if (features & X86_CPU_FEATURE_AVX)
 140                 printf("AVX ");
 141         if (features & X86_CPU_FEATURE_BMI2)
 142                 printf("BMI2 ");
 143         if (features & X86_CPU_FEATURE_AVX2)
 144                 printf("AVX2 ");
 145         printf("\n");
 146 #endif /* DEBUG */
 147
 148         _x86_cpu_features = features | X86_CPU_FEATURES_KNOWN;
 149 }
 150
 151 #endif /* __i386__ || __x86_64__ */