git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - tests/checkasm/checkasm.c

   1 /*
   2  * Assembly testing and benchmarking tool
   3  * Copyright (c) 2015 Henrik Gramner
   4  * Copyright (c) 2008 Loren Merritt
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  10  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  11  * (at your option) any later version.
  12  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16  * GNU General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
  19  * with FFmpeg; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  20  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  21  */
  22
  23 #include "config.h"
  24
  25 #if CONFIG_LINUX_PERF
  26 # ifndef _GNU_SOURCE
  27 #  define _GNU_SOURCE // for syscall (performance monitoring API)
  28 # endif
  29 #endif
  30
  31 #include <stdarg.h>
  32 #include <stdio.h>
  33 #include <stdlib.h>
  34 #include <string.h>
  35 #include "checkasm.h"
  36 #include "libavutil/common.h"
  37 #include "libavutil/cpu.h"
  38 #include "libavutil/intfloat.h"
  39 #include "libavutil/random_seed.h"
  40
  41 #if HAVE_IO_H
  42 #include <io.h>
  43 #endif
  44
  45 #if HAVE_SETCONSOLETEXTATTRIBUTE && HAVE_GETSTDHANDLE
  46 #include <windows.h>
  47 #define COLOR_RED    FOREGROUND_RED
  48 #define COLOR_GREEN  FOREGROUND_GREEN
  49 #define COLOR_YELLOW (FOREGROUND_RED|FOREGROUND_GREEN)
  50 #else
  51 #define COLOR_RED    1
  52 #define COLOR_GREEN  2
  53 #define COLOR_YELLOW 3
  54 #endif
  55
  56 #if HAVE_UNISTD_H
  57 #include <unistd.h>
  58 #endif
  59
  60 #if !HAVE_ISATTY
  61 #define isatty(fd) 1
  62 #endif
  63
  64 #if ARCH_ARM && HAVE_ARMV5TE_EXTERNAL
  65 #include "libavutil/arm/cpu.h"
  66
  67 void (*checkasm_checked_call)(void *func, int dummy, ...) = checkasm_checked_call_novfp;
  68 #endif
  69
  70 /* List of tests to invoke */
  71 static const struct {
  72     const char *name;
  73     void (*func)(void);
  74 } tests[] = {
  75 #if CONFIG_AVCODEC
  76     #if CONFIG_AAC_DECODER
  77         { "aacpsdsp", checkasm_check_aacpsdsp },
  78         { "sbrdsp",   checkasm_check_sbrdsp },
  79     #endif
  80     #if CONFIG_ALAC_DECODER
  81         { "alacdsp", checkasm_check_alacdsp },
  82     #endif
  83     #if CONFIG_AUDIODSP
  84         { "audiodsp", checkasm_check_audiodsp },
  85     #endif
  86     #if CONFIG_BLOCKDSP
  87         { "blockdsp", checkasm_check_blockdsp },
  88     #endif
  89     #if CONFIG_BSWAPDSP
  90         { "bswapdsp", checkasm_check_bswapdsp },
  91     #endif
  92     #if CONFIG_DCA_DECODER
  93         { "synth_filter", checkasm_check_synth_filter },
  94     #endif
  95     #if CONFIG_EXR_DECODER
  96         { "exrdsp", checkasm_check_exrdsp },
  97     #endif
  98     #if CONFIG_FLACDSP
  99         { "flacdsp", checkasm_check_flacdsp },
 100     #endif
 101     #if CONFIG_FMTCONVERT
 102         { "fmtconvert", checkasm_check_fmtconvert },
 103     #endif
 104     #if CONFIG_G722DSP
 105         { "g722dsp", checkasm_check_g722dsp },
 106     #endif
 107     #if CONFIG_H264DSP
 108         { "h264dsp", checkasm_check_h264dsp },
 109     #endif
 110     #if CONFIG_H264PRED
 111         { "h264pred", checkasm_check_h264pred },
 112     #endif
 113     #if CONFIG_H264QPEL
 114         { "h264qpel", checkasm_check_h264qpel },
 115     #endif
 116     #if CONFIG_HEVC_DECODER
 117         { "hevc_add_res", checkasm_check_hevc_add_res },
 118         { "hevc_idct", checkasm_check_hevc_idct },
 119         { "hevc_qpel", checkasm_check_hevc_qpel },
 120         { "hevc_qpel_uni", checkasm_check_hevc_qpel_uni },
 121         { "hevc_qpel_uni_w", checkasm_check_hevc_qpel_uni_w },
 122         { "hevc_qpel_bi", checkasm_check_hevc_qpel_bi },
 123         { "hevc_qpel_bi_w", checkasm_check_hevc_qpel_bi_w },
 124         { "hevc_epel", checkasm_check_hevc_epel },
 125         { "hevc_epel_uni", checkasm_check_hevc_epel_uni },
 126         { "hevc_epel_uni_w", checkasm_check_hevc_epel_uni_w },
 127         { "hevc_epel_bi", checkasm_check_hevc_epel_bi },
 128         { "hevc_epel_bi_w", checkasm_check_hevc_epel_bi_w },
 129         { "hevc_sao", checkasm_check_hevc_sao },
 130     #endif
 131     #if CONFIG_HUFFYUV_DECODER
 132         { "huffyuvdsp", checkasm_check_huffyuvdsp },
 133     #endif
 134     #if CONFIG_JPEG2000_DECODER
 135         { "jpeg2000dsp", checkasm_check_jpeg2000dsp },
 136     #endif
 137     #if CONFIG_HUFFYUVDSP
 138         { "llviddsp", checkasm_check_llviddsp },
 139     #endif
 140     #if CONFIG_LLVIDENCDSP
 141         { "llviddspenc", checkasm_check_llviddspenc },
 142     #endif
 143     #if CONFIG_OPUS_DECODER
 144         { "opusdsp", checkasm_check_opusdsp },
 145     #endif
 146     #if CONFIG_PIXBLOCKDSP
 147         { "pixblockdsp", checkasm_check_pixblockdsp },
 148     #endif
 149     #if CONFIG_UTVIDEO_DECODER
 150         { "utvideodsp", checkasm_check_utvideodsp },
 151     #endif
 152     #if CONFIG_V210_DECODER
 153         { "v210dec", checkasm_check_v210dec },
 154     #endif
 155     #if CONFIG_V210_ENCODER
 156         { "v210enc", checkasm_check_v210enc },
 157     #endif
 158     #if CONFIG_VP8DSP
 159         { "vp8dsp", checkasm_check_vp8dsp },
 160     #endif
 161     #if CONFIG_VP9_DECODER
 162         { "vp9dsp", checkasm_check_vp9dsp },
 163     #endif
 164     #if CONFIG_VIDEODSP
 165         { "videodsp", checkasm_check_videodsp },
 166     #endif
 167 #endif
 168 #if CONFIG_AVFILTER
 169     #if CONFIG_AFIR_FILTER
 170         { "af_afir", checkasm_check_afir },
 171     #endif
 172     #if CONFIG_BLEND_FILTER
 173         { "vf_blend", checkasm_check_blend },
 174     #endif
 175     #if CONFIG_COLORSPACE_FILTER
 176         { "vf_colorspace", checkasm_check_colorspace },
 177     #endif
 178     #if CONFIG_EQ_FILTER
 179         { "vf_eq", checkasm_check_vf_eq },
 180     #endif
 181     #if CONFIG_GBLUR_FILTER
 182         { "vf_gblur", checkasm_check_vf_gblur },
 183     #endif
 184     #if CONFIG_HFLIP_FILTER
 185         { "vf_hflip", checkasm_check_vf_hflip },
 186     #endif
 187     #if CONFIG_NLMEANS_FILTER
 188         { "vf_nlmeans", checkasm_check_nlmeans },
 189     #endif
 190     #if CONFIG_THRESHOLD_FILTER
 191         { "vf_threshold", checkasm_check_vf_threshold },
 192     #endif
 193 #endif
 194 #if CONFIG_SWSCALE
 195     { "sw_rgb", checkasm_check_sw_rgb },
 196     { "sw_scale", checkasm_check_sw_scale },
 197 #endif
 198 #if CONFIG_AVUTIL
 199         { "fixed_dsp", checkasm_check_fixed_dsp },
 200         { "float_dsp", checkasm_check_float_dsp },
 201         { "av_tx",     checkasm_check_av_tx },
 202 #endif
 203     { NULL }
 204 };
 205
 206 /* List of cpu flags to check */
 207 static const struct {
 208     const char *name;
 209     const char *suffix;
 210     int flag;
 211 } cpus[] = {
 212 #if   ARCH_AARCH64
 213     { "ARMV8",    "armv8",    AV_CPU_FLAG_ARMV8 },
 214     { "NEON",     "neon",     AV_CPU_FLAG_NEON },
 215 #elif ARCH_ARM
 216     { "ARMV5TE",  "armv5te",  AV_CPU_FLAG_ARMV5TE },
 217     { "ARMV6",    "armv6",    AV_CPU_FLAG_ARMV6 },
 218     { "ARMV6T2",  "armv6t2",  AV_CPU_FLAG_ARMV6T2 },
 219     { "VFP",      "vfp",      AV_CPU_FLAG_VFP },
 220     { "VFP_VM",   "vfp_vm",   AV_CPU_FLAG_VFP_VM },
 221     { "VFPV3",    "vfp3",     AV_CPU_FLAG_VFPV3 },
 222     { "NEON",     "neon",     AV_CPU_FLAG_NEON },
 223 #elif ARCH_PPC
 224     { "ALTIVEC",  "altivec",  AV_CPU_FLAG_ALTIVEC },
 225     { "VSX",      "vsx",      AV_CPU_FLAG_VSX },
 226     { "POWER8",   "power8",   AV_CPU_FLAG_POWER8 },
 227 #elif ARCH_MIPS
 228     { "MMI",      "mmi",      AV_CPU_FLAG_MMI },
 229     { "MSA",      "msa",      AV_CPU_FLAG_MSA },
 230 #elif ARCH_X86
 231     { "MMX",      "mmx",      AV_CPU_FLAG_MMX|AV_CPU_FLAG_CMOV },
 232     { "MMXEXT",   "mmxext",   AV_CPU_FLAG_MMXEXT },
 233     { "3DNOW",    "3dnow",    AV_CPU_FLAG_3DNOW },
 234     { "3DNOWEXT", "3dnowext", AV_CPU_FLAG_3DNOWEXT },
 235     { "SSE",      "sse",      AV_CPU_FLAG_SSE },
 236     { "SSE2",     "sse2",     AV_CPU_FLAG_SSE2|AV_CPU_FLAG_SSE2SLOW },
 237     { "SSE3",     "sse3",     AV_CPU_FLAG_SSE3|AV_CPU_FLAG_SSE3SLOW },
 238     { "SSSE3",    "ssse3",    AV_CPU_FLAG_SSSE3|AV_CPU_FLAG_ATOM },
 239     { "SSE4.1",   "sse4",     AV_CPU_FLAG_SSE4 },
 240     { "SSE4.2",   "sse42",    AV_CPU_FLAG_SSE42 },
 241     { "AES-NI",   "aesni",    AV_CPU_FLAG_AESNI },
 242     { "AVX",      "avx",      AV_CPU_FLAG_AVX },
 243     { "XOP",      "xop",      AV_CPU_FLAG_XOP },
 244     { "FMA3",     "fma3",     AV_CPU_FLAG_FMA3 },
 245     { "FMA4",     "fma4",     AV_CPU_FLAG_FMA4 },
 246     { "AVX2",     "avx2",     AV_CPU_FLAG_AVX2 },
 247     { "AVX-512",  "avx512",   AV_CPU_FLAG_AVX512 },
 248 #endif
 249     { NULL }
 250 };
 251
 252 typedef struct CheckasmFuncVersion {
 253     struct CheckasmFuncVersion *next;
 254     void *func;
 255     int ok;
 256     int cpu;
 257     CheckasmPerf perf;
 258 } CheckasmFuncVersion;
 259
 260 /* Binary search tree node */
 261 typedef struct CheckasmFunc {
 262     struct CheckasmFunc *child[2];
 263     CheckasmFuncVersion versions;
 264     uint8_t color; /* 0 = red, 1 = black */
 265     char name[1];
 266 } CheckasmFunc;
 267
 268 /* Internal state */
 269 static struct {
 270     CheckasmFunc *funcs;
 271     CheckasmFunc *current_func;
 272     CheckasmFuncVersion *current_func_ver;
 273     const char *current_test_name;
 274     const char *bench_pattern;
 275     int bench_pattern_len;
 276     int num_checked;
 277     int num_failed;
 278
 279     /* perf */
 280     int nop_time;
 281     int sysfd;
 282
 283     int cpu_flag;
 284     const char *cpu_flag_name;
 285     const char *test_name;
 286     int verbose;
 287 } state;
 288
 289 /* PRNG state */
 290 AVLFG checkasm_lfg;
 291
 292 /* float compare support code */
 293 static int is_negative(union av_intfloat32 u)
 294 {
 295     return u.i >> 31;
 296 }
 297
 298 int float_near_ulp(float a, float b, unsigned max_ulp)
 299 {
 300     union av_intfloat32 x, y;
 301
 302     x.f = a;
 303     y.f = b;
 304
 305     if (is_negative(x) != is_negative(y)) {
 306         // handle -0.0 == +0.0
 307         return a == b;
 308     }
 309
 310     if (llabs((int64_t)x.i - y.i) <= max_ulp)
 311         return 1;
 312
 313     return 0;
 314 }
 315
 316 int float_near_ulp_array(const float *a, const float *b, unsigned max_ulp,
 317                          unsigned len)
 318 {
 319     unsigned i;
 320
 321     for (i = 0; i < len; i++) {
 322         if (!float_near_ulp(a[i], b[i], max_ulp))
 323             return 0;
 324     }
 325     return 1;
 326 }
 327
 328 int float_near_abs_eps(float a, float b, float eps)
 329 {
 330     float abs_diff = fabsf(a - b);
 331     if (abs_diff < eps)
 332         return 1;
 333
 334     fprintf(stderr, "test failed comparing %g with %g (abs diff=%g with EPS=%g)\n", a, b, abs_diff, eps);
 335
 336     return 0;
 337 }
 338
 339 int float_near_abs_eps_array(const float *a, const float *b, float eps,
 340                          unsigned len)
 341 {
 342     unsigned i;
 343
 344     for (i = 0; i < len; i++) {
 345         if (!float_near_abs_eps(a[i], b[i], eps))
 346             return 0;
 347     }
 348     return 1;
 349 }
 350
 351 int float_near_abs_eps_ulp(float a, float b, float eps, unsigned max_ulp)
 352 {
 353     return float_near_ulp(a, b, max_ulp) || float_near_abs_eps(a, b, eps);
 354 }
 355
 356 int float_near_abs_eps_array_ulp(const float *a, const float *b, float eps,
 357                          unsigned max_ulp, unsigned len)
 358 {
 359     unsigned i;
 360
 361     for (i = 0; i < len; i++) {
 362         if (!float_near_abs_eps_ulp(a[i], b[i], eps, max_ulp))
 363             return 0;
 364     }
 365     return 1;
 366 }
 367
 368 int double_near_abs_eps(double a, double b, double eps)
 369 {
 370     double abs_diff = fabs(a - b);
 371
 372     return abs_diff < eps;
 373 }
 374
 375 int double_near_abs_eps_array(const double *a, const double *b, double eps,
 376                               unsigned len)
 377 {
 378     unsigned i;
 379
 380     for (i = 0; i < len; i++) {
 381         if (!double_near_abs_eps(a[i], b[i], eps))
 382             return 0;
 383     }
 384     return 1;
 385 }
 386
 387 /* Print colored text to stderr if the terminal supports it */
 388 static void color_printf(int color, const char *fmt, ...)
 389 {
 390     static int use_color = -1;
 391     va_list arg;
 392
 393 #if HAVE_SETCONSOLETEXTATTRIBUTE && HAVE_GETSTDHANDLE
 394     static HANDLE con;
 395     static WORD org_attributes;
 396
 397     if (use_color < 0) {
 398         CONSOLE_SCREEN_BUFFER_INFO con_info;
 399         con = GetStdHandle(STD_ERROR_HANDLE);
 400         if (con && con != INVALID_HANDLE_VALUE && GetConsoleScreenBufferInfo(con, &con_info)) {
 401             org_attributes = con_info.wAttributes;
 402             use_color = 1;
 403         } else
 404             use_color = 0;
 405     }
 406     if (use_color)
 407         SetConsoleTextAttribute(con, (org_attributes & 0xfff0) | (color & 0x0f));
 408 #else
 409     if (use_color < 0) {
 410         const char *term = getenv("TERM");
 411         use_color = term && strcmp(term, "dumb") && isatty(2);
 412     }
 413     if (use_color)
 414         fprintf(stderr, "\x1b[%d;3%dm", (color & 0x08) >> 3, color & 0x07);
 415 #endif
 416
 417     va_start(arg, fmt);
 418     vfprintf(stderr, fmt, arg);
 419     va_end(arg);
 420
 421     if (use_color) {
 422 #if HAVE_SETCONSOLETEXTATTRIBUTE && HAVE_GETSTDHANDLE
 423         SetConsoleTextAttribute(con, org_attributes);
 424 #else
 425         fprintf(stderr, "\x1b[0m");
 426 #endif
 427     }
 428 }
 429
 430 /* Deallocate a tree */
 431 static void destroy_func_tree(CheckasmFunc *f)
 432 {
 433     if (f) {
 434         CheckasmFuncVersion *v = f->versions.next;
 435         while (v) {
 436             CheckasmFuncVersion *next = v->next;
 437             free(v);
 438             v = next;
 439         }
 440
 441         destroy_func_tree(f->child[0]);
 442         destroy_func_tree(f->child[1]);
 443         free(f);
 444     }
 445 }
 446
 447 /* Allocate a zero-initialized block, clean up and exit on failure */
 448 static void *checkasm_malloc(size_t size)
 449 {
 450     void *ptr = calloc(1, size);
 451     if (!ptr) {
 452         fprintf(stderr, "checkasm: malloc failed\n");
 453         destroy_func_tree(state.funcs);
 454         exit(1);
 455     }
 456     return ptr;
 457 }
 458
 459 /* Get the suffix of the specified cpu flag */
 460 static const char *cpu_suffix(int cpu)
 461 {
 462     int i = FF_ARRAY_ELEMS(cpus);
 463
 464     while (--i >= 0)
 465         if (cpu & cpus[i].flag)
 466             return cpus[i].suffix;
 467
 468     return "c";
 469 }
 470
 471 static int cmp_nop(const void *a, const void *b)
 472 {
 473     return *(const uint16_t*)a - *(const uint16_t*)b;
 474 }
 475
 476 /* Measure the overhead of the timing code (in decicycles) */
 477 static int measure_nop_time(void)
 478 {
 479     uint16_t nops[10000];
 480     int i, nop_sum = 0;
 481     av_unused const int sysfd = state.sysfd;
 482
 483     uint64_t t = 0;
 484     for (i = 0; i < 10000; i++) {
 485         PERF_START(t);
 486         PERF_STOP(t);
 487         nops[i] = t;
 488     }
 489
 490     qsort(nops, 10000, sizeof(uint16_t), cmp_nop);
 491     for (i = 2500; i < 7500; i++)
 492         nop_sum += nops[i];
 493
 494     return nop_sum / 500;
 495 }
 496
 497 /* Print benchmark results */
 498 static void print_benchs(CheckasmFunc *f)
 499 {
 500     if (f) {
 501         print_benchs(f->child[0]);
 502
 503         /* Only print functions with at least one assembly version */
 504         if (f->versions.cpu || f->versions.next) {
 505             CheckasmFuncVersion *v = &f->versions;
 506             do {
 507                 CheckasmPerf *p = &v->perf;
 508                 if (p->iterations) {
 509                     int decicycles = (10*p->cycles/p->iterations - state.nop_time) / 4;
 510                     printf("%s_%s: %d.%d\n", f->name, cpu_suffix(v->cpu), decicycles/10, decicycles%10);
 511                 }
 512             } while ((v = v->next));
 513         }
 514
 515         print_benchs(f->child[1]);
 516     }
 517 }
 518
 519 /* ASCIIbetical sort except preserving natural order for numbers */
 520 static int cmp_func_names(const char *a, const char *b)
 521 {
 522     const char *start = a;
 523     int ascii_diff, digit_diff;
 524
 525     for (; !(ascii_diff = *(const unsigned char*)a - *(const unsigned char*)b) && *a; a++, b++);
 526     for (; av_isdigit(*a) && av_isdigit(*b); a++, b++);
 527
 528     if (a > start && av_isdigit(a[-1]) && (digit_diff = av_isdigit(*a) - av_isdigit(*b)))
 529         return digit_diff;
 530
 531     return ascii_diff;
 532 }
 533
 534 /* Perform a tree rotation in the specified direction and return the new root */
 535 static CheckasmFunc *rotate_tree(CheckasmFunc *f, int dir)
 536 {
 537     CheckasmFunc *r = f->child[dir^1];
 538     f->child[dir^1] = r->child[dir];
 539     r->child[dir] = f;
 540     r->color = f->color;
 541     f->color = 0;
 542     return r;
 543 }
 544
 545 #define is_red(f) ((f) && !(f)->color)
 546
 547 /* Balance a left-leaning red-black tree at the specified node */
 548 static void balance_tree(CheckasmFunc **root)
 549 {
 550     CheckasmFunc *f = *root;
 551
 552     if (is_red(f->child[0]) && is_red(f->child[1])) {
 553         f->color ^= 1;
 554         f->child[0]->color = f->child[1]->color = 1;
 555     }
 556
 557     if (!is_red(f->child[0]) && is_red(f->child[1]))
 558         *root = rotate_tree(f, 0); /* Rotate left */
 559     else if (is_red(f->child[0]) && is_red(f->child[0]->child[0]))
 560         *root = rotate_tree(f, 1); /* Rotate right */
 561 }
 562
 563 /* Get a node with the specified name, creating it if it doesn't exist */
 564 static CheckasmFunc *get_func(CheckasmFunc **root, const char *name)
 565 {
 566     CheckasmFunc *f = *root;
 567
 568     if (f) {
 569         /* Search the tree for a matching node */
 570         int cmp = cmp_func_names(name, f->name);
 571         if (cmp) {
 572             f = get_func(&f->child[cmp > 0], name);
 573
 574             /* Rebalance the tree on the way up if a new node was inserted */
 575             if (!f->versions.func)
 576                 balance_tree(root);
 577         }
 578     } else {
 579         /* Allocate and insert a new node into the tree */
 580         int name_length = strlen(name);
 581         f = *root = checkasm_malloc(sizeof(CheckasmFunc) + name_length);
 582         memcpy(f->name, name, name_length + 1);
 583     }
 584
 585     return f;
 586 }
 587
 588 /* Perform tests and benchmarks for the specified cpu flag if supported by the host */
 589 static void check_cpu_flag(const char *name, int flag)
 590 {
 591     int old_cpu_flag = state.cpu_flag;
 592
 593     flag |= old_cpu_flag;
 594     av_force_cpu_flags(-1);
 595     state.cpu_flag = flag & av_get_cpu_flags();
 596     av_force_cpu_flags(state.cpu_flag);
 597
 598     if (!flag || state.cpu_flag != old_cpu_flag) {
 599         int i;
 600
 601         state.cpu_flag_name = name;
 602         for (i = 0; tests[i].func; i++) {
 603             if (state.test_name && strcmp(tests[i].name, state.test_name))
 604                 continue;
 605             state.current_test_name = tests[i].name;
 606             tests[i].func();
 607         }
 608     }
 609 }
 610
 611 /* Print the name of the current CPU flag, but only do it once */
 612 static void print_cpu_name(void)
 613 {
 614     if (state.cpu_flag_name) {
 615         color_printf(COLOR_YELLOW, "%s:\n", state.cpu_flag_name);
 616         state.cpu_flag_name = NULL;
 617     }
 618 }
 619
 620 #if CONFIG_LINUX_PERF
 621 static int bench_init_linux(void)
 622 {
 623     struct perf_event_attr attr = {
 624         .type           = PERF_TYPE_HARDWARE,
 625         .size           = sizeof(struct perf_event_attr),
 626         .config         = PERF_COUNT_HW_CPU_CYCLES,
 627         .disabled       = 1, // start counting only on demand
 628         .exclude_kernel = 1,
 629         .exclude_hv     = 1,
 630     };
 631
 632     printf("benchmarking with Linux Perf Monitoring API\n");
 633
 634     state.sysfd = syscall(__NR_perf_event_open, &attr, 0, -1, -1, 0);
 635     if (state.sysfd == -1) {
 636         perror("syscall");
 637         return -1;
 638     }
 639     return 0;
 640 }
 641 #endif
 642
 643 #if !CONFIG_LINUX_PERF
 644 static int bench_init_ffmpeg(void)
 645 {
 646 #ifdef AV_READ_TIME
 647     printf("benchmarking with native FFmpeg timers\n");
 648     return 0;
 649 #else
 650     fprintf(stderr, "checkasm: --bench is not supported on your system\n");
 651     return -1;
 652 #endif
 653 }
 654 #endif
 655
 656 static int bench_init(void)
 657 {
 658 #if CONFIG_LINUX_PERF
 659     int ret = bench_init_linux();
 660 #else
 661     int ret = bench_init_ffmpeg();
 662 #endif
 663     if (ret < 0)
 664         return ret;
 665
 666     state.nop_time = measure_nop_time();
 667     printf("nop: %d.%d\n", state.nop_time/10, state.nop_time%10);
 668     return 0;
 669 }
 670
 671 static void bench_uninit(void)
 672 {
 673 #if CONFIG_LINUX_PERF
 674     if (state.sysfd > 0)
 675         close(state.sysfd);
 676 #endif
 677 }
 678
 679 int main(int argc, char *argv[])
 680 {
 681     unsigned int seed = av_get_random_seed();
 682     int i, ret = 0;
 683
 684 #if ARCH_ARM && HAVE_ARMV5TE_EXTERNAL
 685     if (have_vfp(av_get_cpu_flags()) || have_neon(av_get_cpu_flags()))
 686         checkasm_checked_call = checkasm_checked_call_vfp;
 687 #endif
 688
 689     if (!tests[0].func || !cpus[0].flag) {
 690         fprintf(stderr, "checkasm: no tests to perform\n");
 691         return 0;
 692     }
 693
 694     while (argc > 1) {
 695         if (!strncmp(argv[1], "--bench", 7)) {
 696             if (bench_init() < 0)
 697                 return 1;
 698             if (argv[1][7] == '=') {
 699                 state.bench_pattern = argv[1] + 8;
 700                 state.bench_pattern_len = strlen(state.bench_pattern);
 701             } else
 702                 state.bench_pattern = "";
 703         } else if (!strncmp(argv[1], "--test=", 7)) {
 704             state.test_name = argv[1] + 7;
 705         } else if (!strcmp(argv[1], "--verbose") || !strcmp(argv[1], "-v")) {
 706             state.verbose = 1;
 707         } else {
 708             seed = strtoul(argv[1], NULL, 10);
 709         }
 710
 711         argc--;
 712         argv++;
 713     }
 714
 715     fprintf(stderr, "checkasm: using random seed %u\n", seed);
 716     av_lfg_init(&checkasm_lfg, seed);
 717
 718     check_cpu_flag(NULL, 0);
 719     for (i = 0; cpus[i].flag; i++)
 720         check_cpu_flag(cpus[i].name, cpus[i].flag);
 721
 722     if (state.num_failed) {
 723         fprintf(stderr, "checkasm: %d of %d tests have failed\n", state.num_failed, state.num_checked);
 724         ret = 1;
 725     } else {
 726         fprintf(stderr, "checkasm: all %d tests passed\n", state.num_checked);
 727         if (state.bench_pattern) {
 728             print_benchs(state.funcs);
 729         }
 730     }
 731
 732     destroy_func_tree(state.funcs);
 733     bench_uninit();
 734     return ret;
 735 }
 736
 737 /* Decide whether or not the specified function needs to be tested and
 738  * allocate/initialize data structures if needed. Returns a pointer to a
 739  * reference function if the function should be tested, otherwise NULL */
 740 void *checkasm_check_func(void *func, const char *name, ...)
 741 {
 742     char name_buf[256];
 743     void *ref = func;
 744     CheckasmFuncVersion *v;
 745     int name_length;
 746     va_list arg;
 747
 748     va_start(arg, name);
 749     name_length = vsnprintf(name_buf, sizeof(name_buf), name, arg);
 750     va_end(arg);
 751
 752     if (!func || name_length <= 0 || name_length >= sizeof(name_buf))
 753         return NULL;
 754
 755     state.current_func = get_func(&state.funcs, name_buf);
 756     state.funcs->color = 1;
 757     v = &state.current_func->versions;
 758
 759     if (v->func) {
 760         CheckasmFuncVersion *prev;
 761         do {
 762             /* Only test functions that haven't already been tested */
 763             if (v->func == func)
 764                 return NULL;
 765
 766             if (v->ok)
 767                 ref = v->func;
 768
 769             prev = v;
 770         } while ((v = v->next));
 771
 772         v = prev->next = checkasm_malloc(sizeof(CheckasmFuncVersion));
 773     }
 774
 775     v->func = func;
 776     v->ok = 1;
 777     v->cpu = state.cpu_flag;
 778     state.current_func_ver = v;
 779
 780     if (state.cpu_flag)
 781         state.num_checked++;
 782
 783     return ref;
 784 }
 785
 786 /* Decide whether or not the current function needs to be benchmarked */
 787 int checkasm_bench_func(void)
 788 {
 789     return !state.num_failed && state.bench_pattern &&
 790            !strncmp(state.current_func->name, state.bench_pattern, state.bench_pattern_len);
 791 }
 792
 793 /* Indicate that the current test has failed */
 794 void checkasm_fail_func(const char *msg, ...)
 795 {
 796     if (state.current_func_ver->cpu && state.current_func_ver->ok) {
 797         va_list arg;
 798
 799         print_cpu_name();
 800         fprintf(stderr, "   %s_%s (", state.current_func->name, cpu_suffix(state.current_func_ver->cpu));
 801         va_start(arg, msg);
 802         vfprintf(stderr, msg, arg);
 803         va_end(arg);
 804         fprintf(stderr, ")\n");
 805
 806         state.current_func_ver->ok = 0;
 807         state.num_failed++;
 808     }
 809 }
 810
 811 /* Get the benchmark context of the current function */
 812 CheckasmPerf *checkasm_get_perf_context(void)
 813 {
 814     CheckasmPerf *perf = &state.current_func_ver->perf;
 815     memset(perf, 0, sizeof(*perf));
 816     perf->sysfd = state.sysfd;
 817     return perf;
 818 }
 819
 820 /* Print the outcome of all tests performed since the last time this function was called */
 821 void checkasm_report(const char *name, ...)
 822 {
 823     static int prev_checked, prev_failed, max_length;
 824
 825     if (state.num_checked > prev_checked) {
 826         int pad_length = max_length + 4;
 827         va_list arg;
 828
 829         print_cpu_name();
 830         pad_length -= fprintf(stderr, " - %s.", state.current_test_name);
 831         va_start(arg, name);
 832         pad_length -= vfprintf(stderr, name, arg);
 833         va_end(arg);
 834         fprintf(stderr, "%*c", FFMAX(pad_length, 0) + 2, '[');
 835
 836         if (state.num_failed == prev_failed)
 837             color_printf(COLOR_GREEN, "OK");
 838         else
 839             color_printf(COLOR_RED, "FAILED");
 840         fprintf(stderr, "]\n");
 841
 842         prev_checked = state.num_checked;
 843         prev_failed  = state.num_failed;
 844     } else if (!state.cpu_flag) {
 845         /* Calculate the amount of padding required to make the output vertically aligned */
 846         int length = strlen(state.current_test_name);
 847         va_list arg;
 848
 849         va_start(arg, name);
 850         length += vsnprintf(NULL, 0, name, arg);
 851         va_end(arg);
 852
 853         if (length > max_length)
 854             max_length = length;
 855     }
 856 }
 857
 858 #define DEF_CHECKASM_CHECK_FUNC(type, fmt) \
 859 int checkasm_check_##type(const char *const file, const int line, \
 860                           const type *buf1, ptrdiff_t stride1, \
 861                           const type *buf2, ptrdiff_t stride2, \
 862                           const int w, int h, const char *const name) \
 863 { \
 864     int y = 0; \
 865     stride1 /= sizeof(*buf1); \
 866     stride2 /= sizeof(*buf2); \
 867     for (y = 0; y < h; y++) \
 868         if (memcmp(&buf1[y*stride1], &buf2[y*stride2], w*sizeof(*buf1))) \
 869             break; \
 870     if (y == h) \
 871         return 0; \
 872     checkasm_fail_func("%s:%d", file, line); \
 873     if (!state.verbose) \
 874         return 1; \
 875     fprintf(stderr, "%s:\n", name); \
 876     while (h--) { \
 877         for (int x = 0; x < w; x++) \
 878             fprintf(stderr, " " fmt, buf1[x]); \
 879         fprintf(stderr, "    "); \
 880         for (int x = 0; x < w; x++) \
 881             fprintf(stderr, " " fmt, buf2[x]); \
 882         fprintf(stderr, "    "); \
 883         for (int x = 0; x < w; x++) \
 884             fprintf(stderr, "%c", buf1[x] != buf2[x] ? 'x' : '.'); \
 885         buf1 += stride1; \
 886         buf2 += stride2; \
 887         fprintf(stderr, "\n"); \
 888     } \
 889     return 1; \
 890 }
 891
 892 DEF_CHECKASM_CHECK_FUNC(uint8_t,  "%02x")
 893 DEF_CHECKASM_CHECK_FUNC(uint16_t, "%04x")
 894 DEF_CHECKASM_CHECK_FUNC(int16_t,  "%6d")
 895 DEF_CHECKASM_CHECK_FUNC(int32_t,  "%9d")