git.sesse.net Git - x264/blob - tools/checkasm.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * checkasm.c: assembly check tool
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2003-2008 x264 project
   5  *
   6  * Authors: Loren Merritt <lorenm@u.washington.edu>
   7  *          Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
   8  *          Fiona Glaser <fiona@x264.com>
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  12  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  13  * (at your option) any later version.
  14  *
  15  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  18  * GNU General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  21  * along with this program; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02111, USA.
  23  *****************************************************************************/
  24
  25 #include <ctype.h>
  26 #include <stdlib.h>
  27 #include <limits.h>
  28 #include <math.h>
  29
  30 #include "common/common.h"
  31 #include "common/cpu.h"
  32
  33 // GCC doesn't align stack variables on ARM, so use .bss
  34 #if ARCH_ARM
  35 #undef ALIGNED_16
  36 #define ALIGNED_16( var ) DECLARE_ALIGNED( static var, 16 )
  37 #endif
  38
  39 /* buf1, buf2: initialised to random data and shouldn't write into them */
  40 uint8_t *buf1, *buf2;
  41 /* buf3, buf4: used to store output */
  42 uint8_t *buf3, *buf4;
  43 /* pbuf*: point to the same memory as above, just for type convenience */
  44 pixel *pbuf1, *pbuf2, *pbuf3, *pbuf4;
  45
  46 int quiet = 0;
  47
  48 #define report( name ) { \
  49     if( used_asm && !quiet ) \
  50         fprintf( stderr, " - %-21s [%s]\n", name, ok ? "OK" : "FAILED" ); \
  51     if( !ok ) ret = -1; \
  52 }
  53
  54 #define BENCH_RUNS 100  // tradeoff between accuracy and speed
  55 #define BENCH_ALIGNS 16 // number of stack+heap data alignments (another accuracy vs speed tradeoff)
  56 #define MAX_FUNCS 1000  // just has to be big enough to hold all the existing functions
  57 #define MAX_CPUS 10     // number of different combinations of cpu flags
  58
  59 typedef struct {
  60     void *pointer; // just for detecting duplicates
  61     uint32_t cpu;
  62     uint32_t cycles;
  63     uint32_t den;
  64 } bench_t;
  65
  66 typedef struct {
  67     char *name;
  68     bench_t vers[MAX_CPUS];
  69 } bench_func_t;
  70
  71 int do_bench = 0;
  72 int bench_pattern_len = 0;
  73 const char *bench_pattern = "";
  74 char func_name[100];
  75 static bench_func_t benchs[MAX_FUNCS];
  76
  77 static const char *pixel_names[10] = { "16x16", "16x8", "8x16", "8x8", "8x4", "4x8", "4x4", "4x2", "2x4", "2x2" };
  78 static const char *intra_predict_16x16_names[7] = { "v", "h", "dc", "p", "dcl", "dct", "dc8" };
  79 static const char *intra_predict_8x8c_names[7] = { "dc", "h", "v", "p", "dcl", "dct", "dc8" };
  80 static const char *intra_predict_4x4_names[12] = { "v", "h", "dc", "ddl", "ddr", "vr", "hd", "vl", "hu", "dcl", "dct", "dc8" };
  81 static const char **intra_predict_8x8_names = intra_predict_4x4_names;
  82
  83 #define set_func_name(...) snprintf( func_name, sizeof(func_name), __VA_ARGS__ )
  84
  85 static inline uint32_t read_time(void)
  86 {
  87     uint32_t a = 0;
  88 #if defined(__GNUC__) && (ARCH_X86 || ARCH_X86_64)
  89     asm volatile( "rdtsc" :"=a"(a) ::"edx" );
  90 #elif ARCH_PPC
  91     asm volatile( "mftb %0" : "=r" (a) );
  92 #elif ARCH_ARM     // ARMv7 only
  93     asm volatile( "mrc p15, 0, %0, c9, c13, 0" : "=r"(a) );
  94 #endif
  95     return a;
  96 }
  97
  98 static bench_t* get_bench( const char *name, int cpu )
  99 {
 100     int i, j;
 101     for( i = 0; benchs[i].name && strcmp(name, benchs[i].name); i++ )
 102         assert( i < MAX_FUNCS );
 103     if( !benchs[i].name )
 104         benchs[i].name = strdup( name );
 105     if( !cpu )
 106         return &benchs[i].vers[0];
 107     for( j = 1; benchs[i].vers[j].cpu && benchs[i].vers[j].cpu != cpu; j++ )
 108         assert( j < MAX_CPUS );
 109     benchs[i].vers[j].cpu = cpu;
 110     return &benchs[i].vers[j];
 111 }
 112
 113 static int cmp_nop( const void *a, const void *b )
 114 {
 115     return *(uint16_t*)a - *(uint16_t*)b;
 116 }
 117
 118 static int cmp_bench( const void *a, const void *b )
 119 {
 120     // asciibetical sort except preserving numbers
 121     const char *sa = ((bench_func_t*)a)->name;
 122     const char *sb = ((bench_func_t*)b)->name;
 123     for( ;; sa++, sb++ )
 124     {
 125         if( !*sa && !*sb )
 126             return 0;
 127         if( isdigit( *sa ) && isdigit( *sb ) && isdigit( sa[1] ) != isdigit( sb[1] ) )
 128             return isdigit( sa[1] ) - isdigit( sb[1] );
 129         if( *sa != *sb )
 130             return *sa - *sb;
 131     }
 132 }
 133
 134 static void print_bench(void)
 135 {
 136     uint16_t nops[10000] = {0};
 137     int nfuncs, nop_time=0;
 138
 139     for( int i = 0; i < 10000; i++ )
 140     {
 141         int t = read_time();
 142         nops[i] = read_time() - t;
 143     }
 144     qsort( nops, 10000, sizeof(uint16_t), cmp_nop );
 145     for( int i = 500; i < 9500; i++ )
 146         nop_time += nops[i];
 147     nop_time /= 900;
 148     printf( "nop: %d\n", nop_time );
 149
 150     for( nfuncs = 0; nfuncs < MAX_FUNCS && benchs[nfuncs].name; nfuncs++ );
 151     qsort( benchs, nfuncs, sizeof(bench_func_t), cmp_bench );
 152     for( int i = 0; i < nfuncs; i++ )
 153         for( int j = 0; j < MAX_CPUS && (!j || benchs[i].vers[j].cpu); j++ )
 154         {
 155             int k;
 156             bench_t *b = &benchs[i].vers[j];
 157             if( !b->den )
 158                 continue;
 159             for( k = 0; k < j && benchs[i].vers[k].pointer != b->pointer; k++ );
 160             if( k < j )
 161                 continue;
 162             printf( "%s_%s%s: %"PRId64"\n", benchs[i].name,
 163                     b->cpu&X264_CPU_SSE4 ? "sse4" :
 164                     b->cpu&X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST ? "fastshuffle" :
 165                     b->cpu&X264_CPU_SSSE3 ? "ssse3" :
 166                     b->cpu&X264_CPU_SSE3 ? "sse3" :
 167                     /* print sse2slow only if there's also a sse2fast version of the same func */
 168                     b->cpu&X264_CPU_SSE2_IS_SLOW && j<MAX_CPUS && b[1].cpu&X264_CPU_SSE2_IS_FAST && !(b[1].cpu&X264_CPU_SSE3) ? "sse2slow" :
 169                     b->cpu&X264_CPU_SSE2 ? "sse2" :
 170                     b->cpu&X264_CPU_MMX ? "mmx" :
 171                     b->cpu&X264_CPU_ALTIVEC ? "altivec" :
 172                     b->cpu&X264_CPU_NEON ? "neon" :
 173                     b->cpu&X264_CPU_ARMV6 ? "armv6" : "c",
 174                     b->cpu&X264_CPU_CACHELINE_32 ? "_c32" :
 175                     b->cpu&X264_CPU_CACHELINE_64 ? "_c64" :
 176                     b->cpu&X264_CPU_SSE_MISALIGN ? "_misalign" :
 177                     b->cpu&X264_CPU_LZCNT ? "_lzcnt" :
 178                     b->cpu&X264_CPU_FAST_NEON_MRC ? "_fast_mrc" :
 179                     b->cpu&X264_CPU_SLOW_CTZ ? "_slow_ctz" :
 180                     b->cpu&X264_CPU_SLOW_ATOM ? "_slow_atom" : "",
 181                     ((int64_t)10*b->cycles/b->den - nop_time)/4 );
 182         }
 183 }
 184
 185 #if ARCH_X86 || ARCH_X86_64
 186 int x264_stack_pagealign( int (*func)(), int align );
 187 #else
 188 #define x264_stack_pagealign( func, align ) func()
 189 #endif
 190
 191 #define call_c1(func,...) func(__VA_ARGS__)
 192
 193 #if ARCH_X86 || defined(_WIN64)
 194 /* detect when callee-saved regs aren't saved.
 195  * needs an explicit asm check because it only sometimes crashes in normal use. */
 196 intptr_t x264_checkasm_call( intptr_t (*func)(), int *ok, ... );
 197 #define call_a1(func,...) x264_checkasm_call((intptr_t(*)())func, &ok, __VA_ARGS__)
 198 #else
 199 #define call_a1 call_c1
 200 #endif
 201
 202 #define call_bench(func,cpu,...)\
 203     if( do_bench && !strncmp(func_name, bench_pattern, bench_pattern_len) )\
 204     {\
 205         uint32_t tsum = 0;\
 206         int tcount = 0;\
 207         call_a1(func, __VA_ARGS__);\
 208         for( int ti = 0; ti < (cpu?BENCH_RUNS:BENCH_RUNS/4); ti++ )\
 209         {\
 210             uint32_t t = read_time();\
 211             func(__VA_ARGS__);\
 212             func(__VA_ARGS__);\
 213             func(__VA_ARGS__);\
 214             func(__VA_ARGS__);\
 215             t = read_time() - t;\
 216             if( t*tcount <= tsum*4 && ti > 0 )\
 217             {\
 218                 tsum += t;\
 219                 tcount++;\
 220             }\
 221         }\
 222         bench_t *b = get_bench( func_name, cpu );\
 223         b->cycles += tsum;\
 224         b->den += tcount;\
 225         b->pointer = func;\
 226     }
 227
 228 /* for most functions, run benchmark and correctness test at the same time.
 229  * for those that modify their inputs, run the above macros separately */
 230 #define call_a(func,...) ({ call_a2(func,__VA_ARGS__); call_a1(func,__VA_ARGS__); })
 231 #define call_c(func,...) ({ call_c2(func,__VA_ARGS__); call_c1(func,__VA_ARGS__); })
 232 #define call_a2(func,...) ({ call_bench(func,cpu_new,__VA_ARGS__); })
 233 #define call_c2(func,...) ({ call_bench(func,0,__VA_ARGS__); })
 234
 235
 236 static int check_pixel( int cpu_ref, int cpu_new )
 237 {
 238     x264_pixel_function_t pixel_c;
 239     x264_pixel_function_t pixel_ref;
 240     x264_pixel_function_t pixel_asm;
 241     x264_predict8x8_t predict_8x8[9+3];
 242     x264_predict_8x8_filter_t predict_8x8_filter;
 243     ALIGNED_16( pixel edge[33] );
 244     uint16_t cost_mv[32];
 245     int ret = 0, ok, used_asm;
 246
 247     x264_pixel_init( 0, &pixel_c );
 248     x264_pixel_init( cpu_ref, &pixel_ref );
 249     x264_pixel_init( cpu_new, &pixel_asm );
 250     x264_predict_8x8_init( 0, predict_8x8, &predict_8x8_filter );
 251     predict_8x8_filter( pbuf2+40, edge, ALL_NEIGHBORS, ALL_NEIGHBORS );
 252
 253     // maximize sum
 254     for( int i = 0; i < 256; i++ )
 255     {
 256         int z = i|(i>>4);
 257         z ^= z>>2;
 258         z ^= z>>1;
 259         buf3[i] = ~(buf4[i] = -(z&1));
 260     }
 261     // random pattern made of maxed pixel differences, in case an intermediate value overflows
 262     for( int i = 256; i < 0x1000; i++ )
 263         buf3[i] = ~(buf4[i] = -(buf1[i&~0x88]&1));
 264
 265 #define TEST_PIXEL( name, align ) \
 266     ok = 1, used_asm = 0; \
 267     for( int i = 0; i < 7; i++ ) \
 268     { \
 269         int res_c, res_asm; \
 270         if( pixel_asm.name[i] != pixel_ref.name[i] ) \
 271         { \
 272             set_func_name( "%s_%s", #name, pixel_names[i] ); \
 273             used_asm = 1; \
 274             for( int j = 0; j < 64; j++ ) \
 275             { \
 276                 res_c   = call_c( pixel_c.name[i], pbuf1, 16, pbuf2+j*!align, 64 ); \
 277                 res_asm = call_a( pixel_asm.name[i], pbuf1, 16, pbuf2+j*!align, 64 ); \
 278                 if( res_c != res_asm ) \
 279                 { \
 280                     ok = 0; \
 281                     fprintf( stderr, #name "[%d]: %d != %d [FAILED]\n", i, res_c, res_asm ); \
 282                     break; \
 283                 } \
 284             } \
 285             for( int j = 0; j < 0x1000 && ok; j += 256 ) \
 286             { \
 287                 res_c   = pixel_c  .name[i]( pbuf3+j, 16, pbuf4+j, 16 ); \
 288                 res_asm = pixel_asm.name[i]( pbuf3+j, 16, pbuf4+j, 16 ); \
 289                 if( res_c != res_asm ) \
 290                 { \
 291                     ok = 0; \
 292                     fprintf( stderr, #name "[%d]: overflow %d != %d\n", i, res_c, res_asm ); \
 293                 } \
 294             } \
 295         } \
 296     } \
 297     report( "pixel " #name " :" );
 298
 299     TEST_PIXEL( sad, 0 );
 300     TEST_PIXEL( sad_aligned, 1 );
 301     TEST_PIXEL( ssd, 1 );
 302     TEST_PIXEL( satd, 0 );
 303     TEST_PIXEL( sa8d, 1 );
 304
 305 #define TEST_PIXEL_X( N ) \
 306     ok = 1; used_asm = 0; \
 307     for( int i = 0; i < 7; i++ ) \
 308     { \
 309         int res_c[4]={0}, res_asm[4]={0}; \
 310         if( pixel_asm.sad_x##N[i] && pixel_asm.sad_x##N[i] != pixel_ref.sad_x##N[i] ) \
 311         { \
 312             set_func_name( "sad_x%d_%s", N, pixel_names[i] ); \
 313             used_asm = 1; \
 314             for( int j = 0; j < 64; j++ ) \
 315             { \
 316                 pixel *pix2 = pbuf2+j; \
 317                 res_c[0] = pixel_c.sad[i]( pbuf1, 16, pix2, 64 ); \
 318                 res_c[1] = pixel_c.sad[i]( pbuf1, 16, pix2+6, 64 ); \
 319                 res_c[2] = pixel_c.sad[i]( pbuf1, 16, pix2+1, 64 ); \
 320                 if( N == 4 ) \
 321                 { \
 322                     res_c[3] = pixel_c.sad[i]( pbuf1, 16, pix2+10, 64 ); \
 323                     call_a( pixel_asm.sad_x4[i], pbuf1, pix2, pix2+6, pix2+1, pix2+10, 64, res_asm ); \
 324                 } \
 325                 else \
 326                     call_a( pixel_asm.sad_x3[i], pbuf1, pix2, pix2+6, pix2+1, 64, res_asm ); \
 327                 if( memcmp(res_c, res_asm, sizeof(res_c)) ) \
 328                 { \
 329                     ok = 0; \
 330                     fprintf( stderr, "sad_x"#N"[%d]: %d,%d,%d,%d != %d,%d,%d,%d [FAILED]\n", \
 331                              i, res_c[0], res_c[1], res_c[2], res_c[3], \
 332                              res_asm[0], res_asm[1], res_asm[2], res_asm[3] ); \
 333                 } \
 334                 if( N == 4 ) \
 335                     call_c2( pixel_c.sad_x4[i], pbuf1, pix2, pix2+6, pix2+1, pix2+10, 64, res_asm ); \
 336                 else \
 337                     call_c2( pixel_c.sad_x3[i], pbuf1, pix2, pix2+6, pix2+1, 64, res_asm ); \
 338             } \
 339         } \
 340     } \
 341     report( "pixel sad_x"#N" :" );
 342
 343     TEST_PIXEL_X(3);
 344     TEST_PIXEL_X(4);
 345
 346 #define TEST_PIXEL_VAR( i ) \
 347     if( pixel_asm.var[i] != pixel_ref.var[i] ) \
 348     { \
 349         set_func_name( "%s_%s", "var", pixel_names[i] ); \
 350         used_asm = 1; \
 351         /* abi-check wrapper can't return uint64_t, so separate it from return value check */ \
 352         call_c1( pixel_c.var[i], pbuf1, 16 ); \
 353         call_a1( pixel_asm.var[i], pbuf1, 16 ); \
 354         uint64_t res_c   = pixel_c.var[i]( pbuf1, 16 ); \
 355         uint64_t res_asm = pixel_asm.var[i]( pbuf1, 16 ); \
 356         if( res_c != res_asm ) \
 357         { \
 358             ok = 0; \
 359             fprintf( stderr, "var[%d]: %d %d != %d %d [FAILED]\n", i, (int)res_c, (int)(res_c>>32), (int)res_asm, (int)(res_asm>>32) ); \
 360         } \
 361         call_c2( pixel_c.var[i], pbuf1, 16 ); \
 362         call_a2( pixel_asm.var[i], pbuf1, 16 ); \
 363     }
 364
 365     ok = 1; used_asm = 0;
 366     TEST_PIXEL_VAR( PIXEL_16x16 );
 367     TEST_PIXEL_VAR( PIXEL_8x8 );
 368     report( "pixel var :" );
 369
 370     ok = 1; used_asm = 0;
 371     if( pixel_asm.var2_8x8 != pixel_ref.var2_8x8 )
 372     {
 373         int res_c, res_asm, ssd_c, ssd_asm;
 374         set_func_name( "var2_8x8" );
 375         used_asm = 1;
 376         res_c   = call_c( pixel_c.var2_8x8, pbuf1, 16, pbuf2, 16, &ssd_c );
 377         res_asm = call_a( pixel_asm.var2_8x8, pbuf1, 16, pbuf2, 16, &ssd_asm );
 378         if( res_c != res_asm || ssd_c != ssd_asm )
 379         {
 380             ok = 0;
 381             fprintf( stderr, "var2_8x8: %d != %d or %d != %d [FAILED]\n", res_c, res_asm, ssd_c, ssd_asm );
 382         }
 383     }
 384
 385     report( "pixel var2 :" );
 386
 387     ok = 1; used_asm = 0;
 388     for( int i = 0; i < 4; i++ )
 389         if( pixel_asm.hadamard_ac[i] != pixel_ref.hadamard_ac[i] )
 390         {
 391             set_func_name( "hadamard_ac_%s", pixel_names[i] );
 392             used_asm = 1;
 393             for( int j = 0; j < 32; j++ )
 394             {
 395                 pixel *pix = (j&16 ? pbuf1 : pbuf3) + (j&15)*256;
 396                 call_c1( pixel_c.hadamard_ac[i], pbuf1, 16 );
 397                 call_a1( pixel_asm.hadamard_ac[i], pbuf1, 16 );
 398                 uint64_t rc = pixel_c.hadamard_ac[i]( pix, 16 );
 399                 uint64_t ra = pixel_asm.hadamard_ac[i]( pix, 16 );
 400                 if( rc != ra )
 401                 {
 402                     ok = 0;
 403                     fprintf( stderr, "hadamard_ac[%d]: %d,%d != %d,%d\n", i, (int)rc, (int)(rc>>32), (int)ra, (int)(ra>>32) );
 404                     break;
 405                 }
 406             }
 407             call_c2( pixel_c.hadamard_ac[i], pbuf1, 16 );
 408             call_a2( pixel_asm.hadamard_ac[i], pbuf1, 16 );
 409         }
 410     report( "pixel hadamard_ac :" );
 411
 412 #define TEST_INTRA_MBCMP( name, pred, satd, i8x8, ... ) \
 413     if( pixel_asm.name && pixel_asm.name != pixel_ref.name ) \
 414     { \
 415         int res_c[3], res_asm[3]; \
 416         set_func_name( #name ); \
 417         used_asm = 1; \
 418         call_c( pixel_c.name, pbuf1+48, i8x8 ? edge : pbuf3+48, res_c ); \
 419         call_a( pixel_asm.name, pbuf1+48, i8x8 ? edge : pbuf3+48, res_asm ); \
 420         if( memcmp(res_c, res_asm, sizeof(res_c)) ) \
 421         { \
 422             ok = 0; \
 423             fprintf( stderr, #name": %d,%d,%d != %d,%d,%d [FAILED]\n", \
 424                      res_c[0], res_c[1], res_c[2], \
 425                      res_asm[0], res_asm[1], res_asm[2] ); \
 426         } \
 427     }
 428
 429     ok = 1; used_asm = 0;
 430     TEST_INTRA_MBCMP( intra_satd_x3_16x16, predict_16x16, satd[PIXEL_16x16], 0 );
 431     TEST_INTRA_MBCMP( intra_satd_x3_8x8c , predict_8x8c , satd[PIXEL_8x8]  , 0 );
 432     TEST_INTRA_MBCMP( intra_satd_x3_4x4  , predict_4x4  , satd[PIXEL_4x4]  , 0 );
 433     TEST_INTRA_MBCMP( intra_sa8d_x3_8x8  , predict_8x8  , sa8d[PIXEL_8x8]  , 1, edge );
 434     report( "intra satd_x3 :" );
 435     TEST_INTRA_MBCMP( intra_sad_x3_16x16 , predict_16x16, sad [PIXEL_16x16], 0 );
 436     TEST_INTRA_MBCMP( intra_sad_x3_8x8c  , predict_8x8c , sad [PIXEL_8x8]  , 0 );
 437     TEST_INTRA_MBCMP( intra_sad_x3_8x8   , predict_8x8  , sad [PIXEL_8x8]  , 1, edge );
 438     TEST_INTRA_MBCMP( intra_sad_x3_4x4   , predict_4x4  , sad [PIXEL_4x4]  , 0 );
 439     report( "intra sad_x3 :" );
 440
 441     if( pixel_asm.ssim_4x4x2_core != pixel_ref.ssim_4x4x2_core ||
 442         pixel_asm.ssim_end4 != pixel_ref.ssim_end4 )
 443     {
 444         float res_c, res_a;
 445         ALIGNED_16( int sums[5][4] ) = {{0}};
 446         used_asm = ok = 1;
 447         x264_emms();
 448         res_c = x264_pixel_ssim_wxh( &pixel_c,   pbuf1+2, 32, pbuf2+2, 32, 32, 28, pbuf3 );
 449         res_a = x264_pixel_ssim_wxh( &pixel_asm, pbuf1+2, 32, pbuf2+2, 32, 32, 28, pbuf3 );
 450         if( fabs( res_c - res_a ) > 1e-6 )
 451         {
 452             ok = 0;
 453             fprintf( stderr, "ssim: %.7f != %.7f [FAILED]\n", res_c, res_a );
 454         }
 455         set_func_name( "ssim_core" );
 456         call_c2( pixel_c.ssim_4x4x2_core,   pbuf1+2, 32, pbuf2+2, 32, sums );
 457         call_a2( pixel_asm.ssim_4x4x2_core, pbuf1+2, 32, pbuf2+2, 32, sums );
 458         set_func_name( "ssim_end" );
 459         call_c2( pixel_c.ssim_end4,   sums, sums, 4 );
 460         call_a2( pixel_asm.ssim_end4, sums, sums, 4 );
 461         report( "ssim :" );
 462     }
 463
 464     ok = 1; used_asm = 0;
 465     for( int i = 0; i < 32; i++ )
 466         cost_mv[i] = i*10;
 467     for( int i = 0; i < 100 && ok; i++ )
 468         if( pixel_asm.ads[i&3] != pixel_ref.ads[i&3] )
 469         {
 470             ALIGNED_16( uint16_t sums[72] );
 471             ALIGNED_16( int dc[4] );
 472             int16_t mvs_a[32], mvs_c[32];
 473             int mvn_a, mvn_c;
 474             int thresh = rand() & 0x3fff;
 475             set_func_name( "esa_ads" );
 476             for( int j = 0; j < 72; j++ )
 477                 sums[j] = rand() & 0x3fff;
 478             for( int j = 0; j < 4; j++ )
 479                 dc[j] = rand() & 0x3fff;
 480             used_asm = 1;
 481             mvn_c = call_c( pixel_c.ads[i&3], dc, sums, 32, cost_mv, mvs_c, 28, thresh );
 482             mvn_a = call_a( pixel_asm.ads[i&3], dc, sums, 32, cost_mv, mvs_a, 28, thresh );
 483             if( mvn_c != mvn_a || memcmp( mvs_c, mvs_a, mvn_c*sizeof(*mvs_c) ) )
 484             {
 485                 ok = 0;
 486                 printf( "c%d: ", i&3 );
 487                 for( int j = 0; j < mvn_c; j++ )
 488                     printf( "%d ", mvs_c[j] );
 489                 printf( "\na%d: ", i&3 );
 490                 for( int j = 0; j < mvn_a; j++ )
 491                     printf( "%d ", mvs_a[j] );
 492                 printf( "\n\n" );
 493             }
 494         }
 495     report( "esa ads:" );
 496
 497     return ret;
 498 }
 499
 500 static int check_dct( int cpu_ref, int cpu_new )
 501 {
 502     x264_dct_function_t dct_c;
 503     x264_dct_function_t dct_ref;
 504     x264_dct_function_t dct_asm;
 505     x264_quant_function_t qf;
 506     int ret = 0, ok, used_asm, interlace;
 507     ALIGNED_16( dctcoef dct1[16][16] );
 508     ALIGNED_16( dctcoef dct2[16][16] );
 509     ALIGNED_16( dctcoef dct4[16][16] );
 510     ALIGNED_16( dctcoef dct8[4][64] );
 511     ALIGNED_8( dctcoef dctdc[2][4] );
 512     x264_t h_buf;
 513     x264_t *h = &h_buf;
 514
 515     x264_dct_init( 0, &dct_c );
 516     x264_dct_init( cpu_ref, &dct_ref);
 517     x264_dct_init( cpu_new, &dct_asm );
 518
 519     memset( h, 0, sizeof(*h) );
 520     h->pps = h->pps_array;
 521     x264_param_default( &h->param );
 522     h->chroma_qp_table = i_chroma_qp_table + 12;
 523     h->param.analyse.i_luma_deadzone[0] = 0;
 524     h->param.analyse.i_luma_deadzone[1] = 0;
 525     h->param.analyse.b_transform_8x8 = 1;
 526     for( int i = 0; i < 6; i++ )
 527         h->pps->scaling_list[i] = x264_cqm_flat16;
 528     x264_cqm_init( h );
 529     x264_quant_init( h, 0, &qf );
 530
 531 #define TEST_DCT( name, t1, t2, size ) \
 532     if( dct_asm.name != dct_ref.name ) \
 533     { \
 534         set_func_name( #name ); \
 535         used_asm = 1; \
 536         call_c( dct_c.name, t1, pbuf1, pbuf2 ); \
 537         call_a( dct_asm.name, t2, pbuf1, pbuf2 ); \
 538         if( memcmp( t1, t2, size ) ) \
 539         { \
 540             ok = 0; \
 541             fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
 542         } \
 543     }
 544     ok = 1; used_asm = 0;
 545     TEST_DCT( sub4x4_dct, dct1[0], dct2[0], 16*2 );
 546     TEST_DCT( sub8x8_dct, dct1, dct2, 16*2*4 );
 547     TEST_DCT( sub8x8_dct_dc, dctdc[0], dctdc[1], 4*2 );
 548     TEST_DCT( sub16x16_dct, dct1, dct2, 16*2*16 );
 549     report( "sub_dct4 :" );
 550
 551     ok = 1; used_asm = 0;
 552     TEST_DCT( sub8x8_dct8, (void*)dct1[0], (void*)dct2[0], 64*2 );
 553     TEST_DCT( sub16x16_dct8, (void*)dct1, (void*)dct2, 64*2*4 );
 554     report( "sub_dct8 :" );
 555 #undef TEST_DCT
 556
 557     // fdct and idct are denormalized by different factors, so quant/dequant
 558     // is needed to force the coefs into the right range.
 559     dct_c.sub16x16_dct( dct4, pbuf1, pbuf2 );
 560     dct_c.sub16x16_dct8( dct8, pbuf1, pbuf2 );
 561     for( int i = 0; i < 16; i++ )
 562     {
 563         qf.quant_4x4( dct4[i], h->quant4_mf[CQM_4IY][20], h->quant4_bias[CQM_4IY][20] );
 564         qf.dequant_4x4( dct4[i], h->dequant4_mf[CQM_4IY], 20 );
 565     }
 566     for( int i = 0; i < 4; i++ )
 567     {
 568         qf.quant_8x8( dct8[i], h->quant8_mf[CQM_8IY][20], h->quant8_bias[CQM_8IY][20] );
 569         qf.dequant_8x8( dct8[i], h->dequant8_mf[CQM_8IY], 20 );
 570     }
 571
 572 #define TEST_IDCT( name, src ) \
 573     if( dct_asm.name != dct_ref.name ) \
 574     { \
 575         set_func_name( #name ); \
 576         used_asm = 1; \
 577         memcpy( buf3, buf1, 32*32 * sizeof(pixel) ); \
 578         memcpy( buf4, buf1, 32*32 * sizeof(pixel) ); \
 579         memcpy( dct1, src, 512 * sizeof(pixel) ); \
 580         memcpy( dct2, src, 512 * sizeof(pixel) ); \
 581         call_c1( dct_c.name, pbuf3, (void*)dct1 ); \
 582         call_a1( dct_asm.name, pbuf4, (void*)dct2 ); \
 583         if( memcmp( buf3, buf4, 32*32 * sizeof(pixel) ) ) \
 584         { \
 585             ok = 0; \
 586             fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
 587         } \
 588         call_c2( dct_c.name, pbuf3, (void*)dct1 ); \
 589         call_a2( dct_asm.name, pbuf4, (void*)dct2 ); \
 590     }
 591     ok = 1; used_asm = 0;
 592     TEST_IDCT( add4x4_idct, dct4 );
 593     TEST_IDCT( add8x8_idct, dct4 );
 594     TEST_IDCT( add8x8_idct_dc, dct4 );
 595     TEST_IDCT( add16x16_idct, dct4 );
 596     TEST_IDCT( add16x16_idct_dc, dct4 );
 597     report( "add_idct4 :" );
 598
 599     ok = 1; used_asm = 0;
 600     TEST_IDCT( add8x8_idct8, dct8 );
 601     TEST_IDCT( add16x16_idct8, dct8 );
 602     report( "add_idct8 :" );
 603 #undef TEST_IDCT
 604
 605 #define TEST_DCTDC( name )\
 606     ok = 1; used_asm = 0;\
 607     if( dct_asm.name != dct_ref.name )\
 608     {\
 609         set_func_name( #name );\
 610         used_asm = 1;\
 611         uint16_t *p = (uint16_t*)buf1;\
 612         for( int i = 0; i < 16 && ok; i++ )\
 613         {\
 614             for( int j = 0; j < 16; j++ )\
 615                 dct1[0][j] = !i ? (j^j>>1^j>>2^j>>3)&1 ? 4080 : -4080 /* max dc */\
 616                            : i<8 ? (*p++)&1 ? 4080 : -4080 /* max elements */\
 617                            : ((*p++)&0x1fff)-0x1000; /* general case */\
 618             memcpy( dct2, dct1, 32 );\
 619             call_c1( dct_c.name, dct1[0] );\
 620             call_a1( dct_asm.name, dct2[0] );\
 621             if( memcmp( dct1, dct2, 32 ) )\
 622                 ok = 0;\
 623         }\
 624         call_c2( dct_c.name, dct1[0] );\
 625         call_a2( dct_asm.name, dct2[0] );\
 626     }\
 627     report( #name " :" );
 628
 629     TEST_DCTDC(  dct4x4dc );
 630     TEST_DCTDC( idct4x4dc );
 631 #undef TEST_DCTDC
 632
 633     x264_zigzag_function_t zigzag_c;
 634     x264_zigzag_function_t zigzag_ref;
 635     x264_zigzag_function_t zigzag_asm;
 636
 637     ALIGNED_16( dctcoef level1[64] );
 638     ALIGNED_16( dctcoef level2[64] );
 639
 640 #define TEST_ZIGZAG_SCAN( name, t1, t2, dct, size ) \
 641     if( zigzag_asm.name != zigzag_ref.name ) \
 642     { \
 643         set_func_name( "zigzag_"#name"_%s", interlace?"field":"frame" ); \
 644         used_asm = 1; \
 645         memcpy(dct, buf1, size*sizeof(dctcoef)); \
 646         call_c( zigzag_c.name, t1, dct ); \
 647         call_a( zigzag_asm.name, t2, dct ); \
 648         if( memcmp( t1, t2, size*sizeof(dctcoef) ) ) \
 649         { \
 650             ok = 0; \
 651             fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
 652         } \
 653     }
 654
 655 #define TEST_ZIGZAG_SUB( name, t1, t2, size ) \
 656     if( zigzag_asm.name != zigzag_ref.name ) \
 657     { \
 658         int nz_a, nz_c; \
 659         set_func_name( "zigzag_"#name"_%s", interlace?"field":"frame" ); \
 660         used_asm = 1; \
 661         memcpy( buf3, buf1, 16*FDEC_STRIDE * sizeof(pixel) ); \
 662         memcpy( buf4, buf1, 16*FDEC_STRIDE * sizeof(pixel) ); \
 663         nz_c = call_c1( zigzag_c.name, t1, pbuf2, pbuf3 ); \
 664         nz_a = call_a1( zigzag_asm.name, t2, pbuf2, pbuf4 ); \
 665         if( memcmp( t1, t2, size*sizeof(dctcoef) )|| memcmp( buf3, buf4, 16*FDEC_STRIDE ) || nz_c != nz_a ) \
 666         { \
 667             ok = 0; \
 668             fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
 669         } \
 670         call_c2( zigzag_c.name, t1, pbuf2, pbuf3 ); \
 671         call_a2( zigzag_asm.name, t2, pbuf2, pbuf4 ); \
 672     }
 673
 674 #define TEST_ZIGZAG_SUBAC( name, t1, t2 ) \
 675     if( zigzag_asm.name != zigzag_ref.name ) \
 676     { \
 677         int nz_a, nz_c; \
 678         dctcoef dc_a, dc_c; \
 679         set_func_name( "zigzag_"#name"_%s", interlace?"field":"frame" ); \
 680         used_asm = 1; \
 681         for( int i = 0; i < 2; i++ ) \
 682         { \
 683             memcpy( buf3, buf2, 16*FDEC_STRIDE * sizeof(pixel) ); \
 684             memcpy( buf4, buf2, 16*FDEC_STRIDE * sizeof(pixel) ); \
 685             for( int j = 0; j < 4; j++ ) \
 686             { \
 687                 memcpy( pbuf3 + j*FDEC_STRIDE, (i?pbuf1:pbuf2) + j*FENC_STRIDE, 4 * sizeof(pixel) ); \
 688                 memcpy( pbuf4 + j*FDEC_STRIDE, (i?pbuf1:pbuf2) + j*FENC_STRIDE, 4 * sizeof(pixel) ); \
 689             } \
 690             nz_c = call_c1( zigzag_c.name, t1, pbuf2, pbuf3, &dc_c ); \
 691             nz_a = call_a1( zigzag_asm.name, t2, pbuf2, pbuf4, &dc_a ); \
 692             if( memcmp( t1+1, t2+1, 15*sizeof(dctcoef) ) || memcmp( buf3, buf4, 16*FDEC_STRIDE * sizeof(pixel) ) || nz_c != nz_a || dc_c != dc_a ) \
 693             { \
 694                 ok = 0; \
 695                 fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
 696                 break; \
 697             } \
 698         } \
 699         call_c2( zigzag_c.name, t1, pbuf2, pbuf3, &dc_c ); \
 700         call_a2( zigzag_asm.name, t2, pbuf2, pbuf4, &dc_a ); \
 701     }
 702
 703 #define TEST_INTERLEAVE( name, t1, t2, dct, size ) \
 704     if( zigzag_asm.name != zigzag_ref.name ) \
 705     { \
 706         for( int j = 0; j < 100; j++ ) \
 707         { \
 708             set_func_name( "zigzag_"#name"_%s", interlace?"field":"frame" ); \
 709             used_asm = 1; \
 710             memcpy(dct, buf1, size*sizeof(dctcoef)); \
 711             for( int i = 0; i < size; i++ ) \
 712                 dct[i] = rand()&0x1F ? 0 : dct[i]; \
 713             memcpy(buf3, buf4, 10); \
 714             call_c( zigzag_c.name, t1, dct, buf3 ); \
 715             call_a( zigzag_asm.name, t2, dct, buf4 ); \
 716             if( memcmp( t1, t2, size*sizeof(dctcoef) ) || memcmp( buf3, buf4, 10 ) ) \
 717             { \
 718                 ok = 0; \
 719             } \
 720         } \
 721     }
 722
 723     interlace = 0;
 724     x264_zigzag_init( 0, &zigzag_c, 0 );
 725     x264_zigzag_init( cpu_ref, &zigzag_ref, 0 );
 726     x264_zigzag_init( cpu_new, &zigzag_asm, 0 );
 727
 728     ok = 1; used_asm = 0;
 729     TEST_ZIGZAG_SCAN( scan_8x8, level1, level2, (void*)dct1, 64 );
 730     TEST_ZIGZAG_SCAN( scan_4x4, level1, level2, dct1[0], 16  );
 731     TEST_ZIGZAG_SUB( sub_4x4, level1, level2, 16 );
 732     TEST_ZIGZAG_SUBAC( sub_4x4ac, level1, level2 );
 733     report( "zigzag_frame :" );
 734
 735     interlace = 1;
 736     x264_zigzag_init( 0, &zigzag_c, 1 );
 737     x264_zigzag_init( cpu_ref, &zigzag_ref, 1 );
 738     x264_zigzag_init( cpu_new, &zigzag_asm, 1 );
 739
 740     ok = 1; used_asm = 0;
 741     TEST_ZIGZAG_SCAN( scan_8x8, level1, level2, (void*)dct1, 64 );
 742     TEST_ZIGZAG_SCAN( scan_4x4, level1, level2, dct1[0], 16  );
 743     TEST_ZIGZAG_SUB( sub_4x4, level1, level2, 16 );
 744     TEST_ZIGZAG_SUBAC( sub_4x4ac, level1, level2 );
 745     report( "zigzag_field :" );
 746
 747     ok = 1; used_asm = 0;
 748     TEST_INTERLEAVE( interleave_8x8_cavlc, level1, level2, dct1[0], 64 );
 749     report( "zigzag_interleave :" );
 750 #undef TEST_ZIGZAG_SCAN
 751 #undef TEST_ZIGZAG_SUB
 752
 753     return ret;
 754 }
 755
 756 static int check_mc( int cpu_ref, int cpu_new )
 757 {
 758     x264_mc_functions_t mc_c;
 759     x264_mc_functions_t mc_ref;
 760     x264_mc_functions_t mc_a;
 761     x264_pixel_function_t pixf;
 762
 763     pixel *src     = &(pbuf1)[2*64+2];
 764     pixel *src2[4] = { &(pbuf1)[3*64+2], &(pbuf1)[5*64+2],
 765                        &(pbuf1)[7*64+2], &(pbuf1)[9*64+2] };
 766     pixel *dst1    = pbuf3;
 767     pixel *dst2    = pbuf4;
 768
 769     int ret = 0, ok, used_asm;
 770
 771     x264_mc_init( 0, &mc_c );
 772     x264_mc_init( cpu_ref, &mc_ref );
 773     x264_mc_init( cpu_new, &mc_a );
 774     x264_pixel_init( 0, &pixf );
 775
 776 #define MC_TEST_LUMA( w, h ) \
 777         if( mc_a.mc_luma != mc_ref.mc_luma && !(w&(w-1)) && h<=16 ) \
 778         { \
 779             const x264_weight_t *weight = weight_none; \
 780             set_func_name( "mc_luma_%dx%d", w, h ); \
 781             used_asm = 1; \
 782             memset( buf3, 0xCD, 1024 ); \
 783             memset( buf4, 0xCD, 1024 ); \
 784             call_c( mc_c.mc_luma, dst1, 32, src2, 64, dx, dy, w, h, weight ); \
 785             call_a( mc_a.mc_luma, dst2, 32, src2, 64, dx, dy, w, h, weight ); \
 786             if( memcmp( buf3, buf4, 1024 ) ) \
 787             { \
 788                 fprintf( stderr, "mc_luma[mv(%d,%d) %2dx%-2d]     [FAILED]\n", dx, dy, w, h ); \
 789                 ok = 0; \
 790             } \
 791         } \
 792         if( mc_a.get_ref != mc_ref.get_ref ) \
 793         { \
 794             pixel *ref = dst2; \
 795             int ref_stride = 32; \
 796             const x264_weight_t *weight = weight_none; \
 797             set_func_name( "get_ref_%dx%d", w, h ); \
 798             used_asm = 1; \
 799             memset( buf3, 0xCD, 1024 ); \
 800             memset( buf4, 0xCD, 1024 ); \
 801             call_c( mc_c.mc_luma, dst1, 32, src2, 64, dx, dy, w, h, weight ); \
 802             ref = (pixel*)call_a( mc_a.get_ref, ref, &ref_stride, src2, 64, dx, dy, w, h, weight ); \
 803             for( int i = 0; i < h; i++ ) \
 804                 if( memcmp( dst1+i*32, ref+i*ref_stride, w * sizeof(pixel) ) ) \
 805                 { \
 806                     fprintf( stderr, "get_ref[mv(%d,%d) %2dx%-2d]     [FAILED]\n", dx, dy, w, h ); \
 807                     ok = 0; \
 808                     break; \
 809                 } \
 810         }
 811
 812 #define MC_TEST_CHROMA( w, h ) \
 813         if( mc_a.mc_chroma != mc_ref.mc_chroma ) \
 814         { \
 815             set_func_name( "mc_chroma_%dx%d", w, h ); \
 816             used_asm = 1; \
 817             memset( buf3, 0xCD, 1024 ); \
 818             memset( buf4, 0xCD, 1024 ); \
 819             call_c( mc_c.mc_chroma, dst1, 16, src, 64, dx, dy, w, h ); \
 820             call_a( mc_a.mc_chroma, dst2, 16, src, 64, dx, dy, w, h ); \
 821             /* mc_chroma width=2 may write garbage to the right of dst. ignore that. */ \
 822             for( int j = 0; j < h; j++ ) \
 823                 for( int i = w; i < 4; i++ ) \
 824                     dst2[i+j*16] = dst1[i+j*16]; \
 825             if( memcmp( buf3, buf4, 1024 ) ) \
 826             { \
 827                 fprintf( stderr, "mc_chroma[mv(%d,%d) %2dx%-2d]     [FAILED]\n", dx, dy, w, h ); \
 828                 ok = 0; \
 829             } \
 830         }
 831     ok = 1; used_asm = 0;
 832     for( int dy = -8; dy < 8; dy++ )
 833         for( int dx = -128; dx < 128; dx++ )
 834         {
 835             if( rand()&15 ) continue; // running all of them is too slow
 836             MC_TEST_LUMA( 20, 18 );
 837             MC_TEST_LUMA( 16, 16 );
 838             MC_TEST_LUMA( 16, 8 );
 839             MC_TEST_LUMA( 12, 10 );
 840             MC_TEST_LUMA( 8, 16 );
 841             MC_TEST_LUMA( 8, 8 );
 842             MC_TEST_LUMA( 8, 4 );
 843             MC_TEST_LUMA( 4, 8 );
 844             MC_TEST_LUMA( 4, 4 );
 845         }
 846     report( "mc luma :" );
 847
 848     ok = 1; used_asm = 0;
 849     for( int dy = -1; dy < 9; dy++ )
 850         for( int dx = -128; dx < 128; dx++ )
 851         {
 852             if( rand()&15 ) continue;
 853             MC_TEST_CHROMA( 8, 8 );
 854             MC_TEST_CHROMA( 8, 4 );
 855             MC_TEST_CHROMA( 4, 8 );
 856             MC_TEST_CHROMA( 4, 4 );
 857             MC_TEST_CHROMA( 4, 2 );
 858             MC_TEST_CHROMA( 2, 4 );
 859             MC_TEST_CHROMA( 2, 2 );
 860         }
 861     report( "mc chroma :" );
 862 #undef MC_TEST_LUMA
 863 #undef MC_TEST_CHROMA
 864
 865 #define MC_TEST_AVG( name, weight ) \
 866 { \
 867     ok = 1, used_asm = 0; \
 868     for( int i = 0; i < 10; i++ ) \
 869     { \
 870         memcpy( buf3, pbuf1+320, 320 * sizeof(pixel) ); \
 871         memcpy( buf4, pbuf1+320, 320 * sizeof(pixel) ); \
 872         if( mc_a.name[i] != mc_ref.name[i] ) \
 873         { \
 874             set_func_name( "%s_%s", #name, pixel_names[i] ); \
 875             used_asm = 1; \
 876             call_c1( mc_c.name[i], pbuf3, 16, pbuf2+1, 16, pbuf1+18, 16, weight ); \
 877             call_a1( mc_a.name[i], pbuf4, 16, pbuf2+1, 16, pbuf1+18, 16, weight ); \
 878             if( memcmp( buf3, buf4, 320 * sizeof(pixel) ) ) \
 879             { \
 880                 ok = 0; \
 881                 fprintf( stderr, #name "[%d]: [FAILED]\n", i ); \
 882             } \
 883             call_c2( mc_c.name[i], pbuf3, 16, pbuf2+1, 16, pbuf1+18, 16, weight ); \
 884             call_a2( mc_a.name[i], pbuf4, 16, pbuf2+1, 16, pbuf1+18, 16, weight ); \
 885         } \
 886     } \
 887 }
 888
 889     for( int w = -63; w <= 127 && ok; w++ )
 890         MC_TEST_AVG( avg, w );
 891     report( "mc wpredb :" );
 892
 893 #define MC_TEST_WEIGHT( name, weight, aligned ) \
 894     int align_off = (aligned ? 0 : rand()%16); \
 895     ok = 1, used_asm = 0; \
 896     for( int i = 1; i <= 5; i++ ) \
 897     { \
 898         ALIGNED_16( pixel buffC[640] ); \
 899         ALIGNED_16( pixel buffA[640] ); \
 900         int j = X264_MAX( i*4, 2 ); \
 901         memset( buffC, 0, 640 * sizeof(pixel) ); \
 902         memset( buffA, 0, 640 * sizeof(pixel) ); \
 903         x264_t ha; \
 904         ha.mc = mc_a; \
 905         /* w12 is the same as w16 in some cases */ \
 906         if( i == 3 && mc_a.name[i] == mc_a.name[i+1] ) \
 907             continue; \
 908         if( mc_a.name[i] != mc_ref.name[i] ) \
 909         { \
 910             set_func_name( "%s_w%d", #name, j ); \
 911             used_asm = 1; \
 912             call_c1( mc_c.weight[i], buffC, 32, pbuf2+align_off, 32, &weight, 16 ); \
 913             mc_a.weight_cache(&ha, &weight); \
 914             call_a1( weight.weightfn[i], buffA, 32, pbuf2+align_off, 32, &weight, 16 ); \
 915             for( int k = 0; k < 16; k++ ) \
 916                 if( memcmp( &buffC[k*32], &buffA[k*32], j * sizeof(pixel) ) ) \
 917                 { \
 918                     ok = 0; \
 919                     fprintf( stderr, #name "[%d]: [FAILED] s:%d o:%d d%d\n", i, s, o, d ); \
 920                     break; \
 921                 } \
 922             call_c2( mc_c.weight[i], buffC, 32, pbuf2+align_off, 32, &weight, 16 ); \
 923             call_a2( weight.weightfn[i], buffA, 32, pbuf2+align_off, 32, &weight, 16 ); \
 924         } \
 925     }
 926
 927     ok = 1; used_asm = 0;
 928
 929     int align_cnt = 0;
 930     for( int s = 0; s <= 127 && ok; s++ )
 931     {
 932         for( int o = -128; o <= 127 && ok; o++ )
 933         {
 934             if( rand() & 2047 ) continue;
 935             for( int d = 0; d <= 7 && ok; d++ )
 936             {
 937                 if( s == 1<<d )
 938                     continue;
 939                 x264_weight_t weight = { .i_scale = s, .i_denom = d, .i_offset = o };
 940                 MC_TEST_WEIGHT( weight, weight, (align_cnt++ % 4) );
 941             }
 942         }
 943
 944     }
 945     report( "mc weight :" );
 946
 947     ok = 1; used_asm = 0;
 948     for( int o = 0; o <= 127 && ok; o++ )
 949     {
 950         int s = 1, d = 0;
 951         if( rand() & 15 ) continue;
 952         x264_weight_t weight = { .i_scale = 1, .i_denom = 0, .i_offset = o };
 953         MC_TEST_WEIGHT( offsetadd, weight, (align_cnt++ % 4) );
 954     }
 955     report( "mc offsetadd :" );
 956     ok = 1; used_asm = 0;
 957     for( int o = -128; o < 0 && ok; o++ )
 958     {
 959         int s = 1, d = 0;
 960         if( rand() & 15 ) continue;
 961         x264_weight_t weight = { .i_scale = 1, .i_denom = 0, .i_offset = o };
 962         MC_TEST_WEIGHT( offsetsub, weight, (align_cnt++ % 4) );
 963     }
 964     report( "mc offsetsub :" );
 965
 966     if( mc_a.hpel_filter != mc_ref.hpel_filter )
 967     {
 968         pixel *srchpel = pbuf1+8+2*64;
 969         pixel *dstc[3] = { pbuf3+8, pbuf3+8+16*64, pbuf3+8+32*64 };
 970         pixel *dsta[3] = { pbuf4+8, pbuf4+8+16*64, pbuf4+8+32*64 };
 971         void *tmp = pbuf3+49*64;
 972         set_func_name( "hpel_filter" );
 973         ok = 1; used_asm = 1;
 974         memset( buf3, 0, 4096 * sizeof(pixel) );
 975         memset( buf4, 0, 4096 * sizeof(pixel) );
 976         call_c( mc_c.hpel_filter, dstc[0], dstc[1], dstc[2], srchpel, 64, 48, 10, tmp );
 977         call_a( mc_a.hpel_filter, dsta[0], dsta[1], dsta[2], srchpel, 64, 48, 10, tmp );
 978         for( int i = 0; i < 3; i++ )
 979             for( int j = 0; j < 10; j++ )
 980                 //FIXME ideally the first pixels would match too, but they aren't actually used
 981                 if( memcmp( dstc[i]+j*64+2, dsta[i]+j*64+2, 43 * sizeof(pixel) ) )
 982                 {
 983                     ok = 0;
 984                     fprintf( stderr, "hpel filter differs at plane %c line %d\n", "hvc"[i], j );
 985                     for( int k = 0; k < 48; k++ )
 986                         printf( "%02x%s", dstc[i][j*64+k], (k+1)&3 ? "" : " " );
 987                     printf( "\n" );
 988                     for( int k = 0; k < 48; k++ )
 989                         printf( "%02x%s", dsta[i][j*64+k], (k+1)&3 ? "" : " " );
 990                     printf( "\n" );
 991                     break;
 992                 }
 993         report( "hpel filter :" );
 994     }
 995
 996     if( mc_a.frame_init_lowres_core != mc_ref.frame_init_lowres_core )
 997     {
 998         pixel *dstc[4] = { pbuf3, pbuf3+1024, pbuf3+2048, pbuf3+3072 };
 999         pixel *dsta[4] = { pbuf4, pbuf4+1024, pbuf4+2048, pbuf4+3072 };
1000         set_func_name( "lowres_init" );
1001         ok = 1; used_asm = 1;
1002         for( int w = 40; w <= 48; w += 8 )
1003         {
1004             int stride = (w+8)&~15;
1005             call_c( mc_c.frame_init_lowres_core, pbuf1, dstc[0], dstc[1], dstc[2], dstc[3], w*2, stride, w, 16 );
1006             call_a( mc_a.frame_init_lowres_core, pbuf1, dsta[0], dsta[1], dsta[2], dsta[3], w*2, stride, w, 16 );
1007             for( int i = 0; i < 16; i++ )
1008             {
1009                 for( int j = 0; j < 4; j++ )
1010                     if( memcmp( dstc[j]+i*stride, dsta[j]+i*stride, w * sizeof(pixel) ) )
1011                     {
1012                         ok = 0;
1013                         fprintf( stderr, "frame_init_lowres differs at plane %d line %d\n", j, i );
1014                         for( int k = 0; k < w; k++ )
1015                             printf( "%d ", dstc[j][k+i*stride] );
1016                         printf( "\n" );
1017                         for( int k = 0; k < w; k++ )
1018                             printf( "%d ", dsta[j][k+i*stride] );
1019                         printf( "\n" );
1020                         break;
1021                     }
1022             }
1023         }
1024         report( "lowres init :" );
1025     }
1026
1027 #define INTEGRAL_INIT( name, size, ... )\
1028     if( mc_a.name != mc_ref.name )\
1029     {\
1030         int stride = 80;\
1031         set_func_name( #name );\
1032         used_asm = 1;\
1033         memcpy( buf3, buf1, size*2*stride * sizeof(pixel) );\
1034         memcpy( buf4, buf1, size*2*stride * sizeof(pixel) );\
1035         uint16_t *sum = (uint16_t*)buf3;\
1036         call_c1( mc_c.name, __VA_ARGS__ );\
1037         sum = (uint16_t*)buf4;\
1038         call_a1( mc_a.name, __VA_ARGS__ );\
1039         if( memcmp( buf3, buf4, (stride-8)*2 * sizeof(pixel) )\
1040             || (size>9 && memcmp( pbuf3+18*stride, pbuf4+18*stride, (stride-8)*2 * sizeof(pixel) )))\
1041             ok = 0;\
1042         call_c2( mc_c.name, __VA_ARGS__ );\
1043         call_a2( mc_a.name, __VA_ARGS__ );\
1044     }
1045     ok = 1; used_asm = 0;
1046     INTEGRAL_INIT( integral_init4h, 2, sum+stride, pbuf2, stride );
1047     INTEGRAL_INIT( integral_init8h, 2, sum+stride, pbuf2, stride );
1048     INTEGRAL_INIT( integral_init4v, 14, sum, sum+9*stride, stride );
1049     INTEGRAL_INIT( integral_init8v, 9, sum, stride );
1050     report( "integral init :" );
1051
1052     if( mc_a.mbtree_propagate_cost != mc_ref.mbtree_propagate_cost )
1053     {
1054         ok = 1; used_asm = 1;
1055         set_func_name( "mbtree_propagate" );
1056         int *dsta = (int*)buf3;
1057         int *dstc = dsta+400;
1058         uint16_t *prop = (uint16_t*)buf1;
1059         uint16_t *intra = (uint16_t*)buf4;
1060         uint16_t *inter = intra+400;
1061         uint16_t *qscale = inter+400;
1062         uint16_t *rnd = (uint16_t*)buf2;
1063         x264_emms();
1064         for( int i = 0; i < 400; i++ )
1065         {
1066             intra[i]  = *rnd++ & 0x7fff;
1067             intra[i] += !intra[i];
1068             inter[i]  = *rnd++ & 0x7fff;
1069             qscale[i] = *rnd++ & 0x7fff;
1070         }
1071         call_c( mc_c.mbtree_propagate_cost, dstc, prop, intra, inter, qscale, 400 );
1072         call_a( mc_a.mbtree_propagate_cost, dsta, prop, intra, inter, qscale, 400 );
1073         // I don't care about exact rounding, this is just how close the floating-point implementation happens to be
1074         x264_emms();
1075         for( int i = 0; i < 400; i++ )
1076             ok &= abs( dstc[i]-dsta[i] ) <= 1 || fabs( (double)dstc[i]/dsta[i]-1 ) < 1e-6;
1077         report( "mbtree propagate :" );
1078     }
1079
1080     return ret;
1081 }
1082
1083 static int check_deblock( int cpu_ref, int cpu_new )
1084 {
1085     x264_deblock_function_t db_c;
1086     x264_deblock_function_t db_ref;
1087     x264_deblock_function_t db_a;
1088     int ret = 0, ok = 1, used_asm = 0;
1089     int alphas[36], betas[36];
1090     int8_t tcs[36][4];
1091
1092     x264_deblock_init( 0, &db_c );
1093     x264_deblock_init( cpu_ref, &db_ref );
1094     x264_deblock_init( cpu_new, &db_a );
1095
1096     /* not exactly the real values of a,b,tc but close enough */
1097     for( int i = 35, a = 255, c = 250; i >= 0; i-- )
1098     {
1099         alphas[i] = a;
1100         betas[i] = (i+1)/2;
1101         tcs[i][0] = tcs[i][3] = (c+6)/10;
1102         tcs[i][1] = (c+7)/15;
1103         tcs[i][2] = (c+9)/20;
1104         a = a*9/10;
1105         c = c*9/10;
1106     }
1107
1108 #define TEST_DEBLOCK( name, align, ... ) \
1109     for( int i = 0; i < 36; i++ ) \
1110     { \
1111         int off = 8*32 + (i&15)*4*!align; /* benchmark various alignments of h filter */ \
1112         for( int j = 0; j < 1024; j++ ) \
1113             /* two distributions of random to excersize different failure modes */ \
1114             buf3[j] = rand() & (i&1 ? 0xf : 0xff ); \
1115         memcpy( buf4, buf3, 1024 * sizeof(pixel) ); \
1116         if( db_a.name != db_ref.name ) \
1117         { \
1118             set_func_name( #name ); \
1119             used_asm = 1; \
1120             call_c1( db_c.name, pbuf3+off, 32, alphas[i], betas[i], ##__VA_ARGS__ ); \
1121             call_a1( db_a.name, pbuf4+off, 32, alphas[i], betas[i], ##__VA_ARGS__ ); \
1122             if( memcmp( buf3, buf4, 1024 * sizeof(pixel) ) ) \
1123             { \
1124                 ok = 0; \
1125                 fprintf( stderr, #name "(a=%d, b=%d): [FAILED]\n", alphas[i], betas[i] ); \
1126                 break; \
1127             } \
1128             call_c2( db_c.name, pbuf3+off, 32, alphas[i], betas[i], ##__VA_ARGS__ ); \
1129             call_a2( db_a.name, pbuf4+off, 32, alphas[i], betas[i], ##__VA_ARGS__ ); \
1130         } \
1131     }
1132
1133     TEST_DEBLOCK( deblock_luma[0], 0, tcs[i] );
1134     TEST_DEBLOCK( deblock_luma[1], 1, tcs[i] );
1135     TEST_DEBLOCK( deblock_chroma[0], 0, tcs[i] );
1136     TEST_DEBLOCK( deblock_chroma[1], 1, tcs[i] );
1137     TEST_DEBLOCK( deblock_luma_intra[0], 0 );
1138     TEST_DEBLOCK( deblock_luma_intra[1], 1 );
1139     TEST_DEBLOCK( deblock_chroma_intra[0], 0 );
1140     TEST_DEBLOCK( deblock_chroma_intra[1], 1 );
1141
1142     if( db_a.deblock_strength != db_ref.deblock_strength )
1143     {
1144         for( int i = 0; i < 100; i++ )
1145         {
1146             ALIGNED_ARRAY_16( uint8_t, nnz, [X264_SCAN8_SIZE] );
1147             ALIGNED_4( int8_t ref[2][X264_SCAN8_LUMA_SIZE] );
1148             ALIGNED_ARRAY_16( int16_t, mv, [2],[X264_SCAN8_LUMA_SIZE][2] );
1149             ALIGNED_ARRAY_16( uint8_t, bs, [2],[2][4][4] );
1150             for( int j = 0; j < X264_SCAN8_SIZE; j++ )
1151                 nnz[j] = ((rand()&7) == 7) * rand() & 0xf;
1152             for( int j = 0; j < 2; j++ )
1153                 for( int k = 0; k < X264_SCAN8_LUMA_SIZE; k++ )
1154                 {
1155                     ref[j][k] = ((rand()&3) != 3) ? 0 : (rand() & 31) - 2;
1156                     for( int l = 0; l < 2; l++ )
1157                         mv[j][k][l] = ((rand()&7) != 7) ? (rand()&7) - 3 : (rand()&1023) - 512;
1158                 }
1159             set_func_name( "deblock_strength" );
1160             call_c( db_c.deblock_strength, nnz, ref, mv, bs[0], 2<<(i&1), ((i>>1)&1) );
1161             call_a( db_a.deblock_strength, nnz, ref, mv, bs[1], 2<<(i&1), ((i>>1)&1) );
1162             if( memcmp( bs[0], bs[1], sizeof(bs[0]) ) )
1163             {
1164                 ok = 0;
1165                 fprintf( stderr, "deblock_strength: [FAILED]\n" );
1166                 for( int j = 0; j < 2; j++ )
1167                 {
1168                     for( int k = 0; k < 2; k++ )
1169                         for( int l = 0; l < 4; l++ )
1170                         {
1171                             for( int m = 0; m < 4; m++ )
1172                                 printf("%d ",bs[j][k][l][m]);
1173                             printf("\n");
1174                         }
1175                     printf("\n");
1176                 }
1177                 break;
1178             }
1179         }
1180     }
1181
1182     report( "deblock :" );
1183
1184     return ret;
1185 }
1186
1187 static int check_quant( int cpu_ref, int cpu_new )
1188 {
1189     x264_quant_function_t qf_c;
1190     x264_quant_function_t qf_ref;
1191     x264_quant_function_t qf_a;
1192     ALIGNED_16( dctcoef dct1[64] );
1193     ALIGNED_16( dctcoef dct2[64] );
1194     ALIGNED_16( uint8_t cqm_buf[64] );
1195     int ret = 0, ok, used_asm;
1196     int oks[2] = {1,1}, used_asms[2] = {0,0};
1197     x264_t h_buf;
1198     x264_t *h = &h_buf;
1199     memset( h, 0, sizeof(*h) );
1200     h->pps = h->pps_array;
1201     x264_param_default( &h->param );
1202     h->chroma_qp_table = i_chroma_qp_table + 12;
1203     h->param.rc.i_qp_min = 26;
1204     h->param.analyse.b_transform_8x8 = 1;
1205
1206     for( int i_cqm = 0; i_cqm < 4; i_cqm++ )
1207     {
1208         if( i_cqm == 0 )
1209         {
1210             for( int i = 0; i < 6; i++ )
1211                 h->pps->scaling_list[i] = x264_cqm_flat16;
1212             h->param.i_cqm_preset = h->pps->i_cqm_preset = X264_CQM_FLAT;
1213         }
1214         else if( i_cqm == 1 )
1215         {
1216             for( int i = 0; i < 6; i++ )
1217                 h->pps->scaling_list[i] = x264_cqm_jvt[i];
1218             h->param.i_cqm_preset = h->pps->i_cqm_preset = X264_CQM_JVT;
1219         }
1220         else
1221         {
1222             if( i_cqm == 2 )
1223                 for( int i = 0; i < 64; i++ )
1224                     cqm_buf[i] = 10 + rand() % 246;
1225             else
1226                 for( int i = 0; i < 64; i++ )
1227                     cqm_buf[i] = 1;
1228             for( int i = 0; i < 6; i++ )
1229                 h->pps->scaling_list[i] = cqm_buf;
1230             h->param.i_cqm_preset = h->pps->i_cqm_preset = X264_CQM_CUSTOM;
1231         }
1232
1233         x264_cqm_init( h );
1234         x264_quant_init( h, 0, &qf_c );
1235         x264_quant_init( h, cpu_ref, &qf_ref );
1236         x264_quant_init( h, cpu_new, &qf_a );
1237
1238 #define INIT_QUANT8(j) \
1239         { \
1240             static const int scale1d[8] = {32,31,24,31,32,31,24,31}; \
1241             for( int i = 0; i < 64; i++ ) \
1242             { \
1243                 unsigned int scale = (255*scale1d[i>>3]*scale1d[i&7])/16; \
1244                 dct1[i] = dct2[i] = j ? (rand()%(2*scale+1))-scale : 0; \
1245             } \
1246         }
1247
1248 #define INIT_QUANT4(j) \
1249         { \
1250             static const int scale1d[4] = {4,6,4,6}; \
1251             for( int i = 0; i < 16; i++ ) \
1252             { \
1253                 unsigned int scale = 255*scale1d[i>>2]*scale1d[i&3]; \
1254                 dct1[i] = dct2[i] = j ? (rand()%(2*scale+1))-scale : 0; \
1255             } \
1256         }
1257
1258 #define TEST_QUANT_DC( name, cqm ) \
1259         if( qf_a.name != qf_ref.name ) \
1260         { \
1261             set_func_name( #name ); \
1262             used_asms[0] = 1; \
1263             for( int qp = 51; qp > 0; qp-- ) \
1264             { \
1265                 for( int j = 0; j < 2; j++ ) \
1266                 { \
1267                     int result_c, result_a; \
1268                     for( int i = 0; i < 16; i++ ) \
1269                         dct1[i] = dct2[i] = j ? (rand() & 0x1fff) - 0xfff : 0; \
1270                     result_c = call_c1( qf_c.name, dct1, h->quant4_mf[CQM_4IY][qp][0], h->quant4_bias[CQM_4IY][qp][0] ); \
1271                     result_a = call_a1( qf_a.name, dct2, h->quant4_mf[CQM_4IY][qp][0], h->quant4_bias[CQM_4IY][qp][0] ); \
1272                     if( memcmp( dct1, dct2, 16*2 ) || result_c != result_a ) \
1273                     { \
1274                         oks[0] = 0; \
1275                         fprintf( stderr, #name "(cqm=%d): [FAILED]\n", i_cqm ); \
1276                         break; \
1277                     } \
1278                     call_c2( qf_c.name, dct1, h->quant4_mf[CQM_4IY][qp][0], h->quant4_bias[CQM_4IY][qp][0] ); \
1279                     call_a2( qf_a.name, dct2, h->quant4_mf[CQM_4IY][qp][0], h->quant4_bias[CQM_4IY][qp][0] ); \
1280                 } \
1281             } \
1282         }
1283
1284 #define TEST_QUANT( qname, block, w ) \
1285         if( qf_a.qname != qf_ref.qname ) \
1286         { \
1287             set_func_name( #qname ); \
1288             used_asms[0] = 1; \
1289             for( int qp = 51; qp > 0; qp-- ) \
1290             { \
1291                 for( int j = 0; j < 2; j++ ) \
1292                 { \
1293                     INIT_QUANT##w(j) \
1294                     int result_c = call_c1( qf_c.qname, dct1, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1295                     int result_a = call_a1( qf_a.qname, dct2, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1296                     if( memcmp( dct1, dct2, w*w*2 ) || result_c != result_a ) \
1297                     { \
1298                         oks[0] = 0; \
1299                         fprintf( stderr, #qname "(qp=%d, cqm=%d, block="#block"): [FAILED]\n", qp, i_cqm ); \
1300                         break; \
1301                     } \
1302                     call_c2( qf_c.qname, dct1, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1303                     call_a2( qf_a.qname, dct2, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1304                 } \
1305             } \
1306         }
1307
1308         TEST_QUANT( quant_8x8, CQM_8IY, 8 );
1309         TEST_QUANT( quant_8x8, CQM_8PY, 8 );
1310         TEST_QUANT( quant_4x4, CQM_4IY, 4 );
1311         TEST_QUANT( quant_4x4, CQM_4PY, 4 );
1312         TEST_QUANT_DC( quant_4x4_dc, **h->quant4_mf[CQM_4IY] );
1313         TEST_QUANT_DC( quant_2x2_dc, **h->quant4_mf[CQM_4IC] );
1314
1315 #define TEST_DEQUANT( qname, dqname, block, w ) \
1316         if( qf_a.dqname != qf_ref.dqname ) \
1317         { \
1318             set_func_name( "%s_%s", #dqname, i_cqm?"cqm":"flat" ); \
1319             used_asms[1] = 1; \
1320             for( int qp = 51; qp > 0; qp-- ) \
1321             { \
1322                 INIT_QUANT##w(1) \
1323                 call_c1( qf_c.qname, dct1, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1324                 memcpy( dct2, dct1, w*w*2 ); \
1325                 call_c1( qf_c.dqname, dct1, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1326                 call_a1( qf_a.dqname, dct2, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1327                 if( memcmp( dct1, dct2, w*w*2 ) ) \
1328                 { \
1329                     oks[1] = 0; \
1330                     fprintf( stderr, #dqname "(qp=%d, cqm=%d, block="#block"): [FAILED]\n", qp, i_cqm ); \
1331                     break; \
1332                 } \
1333                 call_c2( qf_c.dqname, dct1, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1334                 call_a2( qf_a.dqname, dct2, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1335             } \
1336         }
1337
1338         TEST_DEQUANT( quant_8x8, dequant_8x8, CQM_8IY, 8 );
1339         TEST_DEQUANT( quant_8x8, dequant_8x8, CQM_8PY, 8 );
1340         TEST_DEQUANT( quant_4x4, dequant_4x4, CQM_4IY, 4 );
1341         TEST_DEQUANT( quant_4x4, dequant_4x4, CQM_4PY, 4 );
1342
1343 #define TEST_DEQUANT_DC( qname, dqname, block, w ) \
1344         if( qf_a.dqname != qf_ref.dqname ) \
1345         { \
1346             set_func_name( "%s_%s", #dqname, i_cqm?"cqm":"flat" ); \
1347             used_asms[1] = 1; \
1348             for( int qp = 51; qp > 0; qp-- ) \
1349             { \
1350                 for( int i = 0; i < 16; i++ ) \
1351                     dct1[i] = rand(); \
1352                 call_c1( qf_c.qname, dct1, h->quant##w##_mf[block][qp][0]>>1, h->quant##w##_bias[block][qp][0]>>1 ); \
1353                 memcpy( dct2, dct1, w*w*2 ); \
1354                 call_c1( qf_c.dqname, dct1, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1355                 call_a1( qf_a.dqname, dct2, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1356                 if( memcmp( dct1, dct2, w*w*2 ) ) \
1357                 { \
1358                     oks[1] = 0; \
1359                     fprintf( stderr, #dqname "(qp=%d, cqm=%d, block="#block"): [FAILED]\n", qp, i_cqm ); \
1360                 } \
1361                 call_c2( qf_c.dqname, dct1, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1362                 call_a2( qf_a.dqname, dct2, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1363             } \
1364         }
1365
1366         TEST_DEQUANT_DC( quant_4x4_dc, dequant_4x4_dc, CQM_4IY, 4 );
1367
1368         x264_cqm_delete( h );
1369     }
1370
1371     ok = oks[0]; used_asm = used_asms[0];
1372     report( "quant :" );
1373
1374     ok = oks[1]; used_asm = used_asms[1];
1375     report( "dequant :" );
1376
1377     ok = 1; used_asm = 0;
1378     if( qf_a.denoise_dct != qf_ref.denoise_dct )
1379     {
1380         used_asm = 1;
1381         for( int size = 16; size <= 64; size += 48 )
1382         {
1383             set_func_name( "denoise_dct" );
1384             memcpy( dct1, buf1, size*2 );
1385             memcpy( dct2, buf1, size*2 );
1386             memcpy( buf3+256, buf3, 256 );
1387             call_c1( qf_c.denoise_dct, dct1, (uint32_t*)buf3, (uint16_t*)buf2, size );
1388             call_a1( qf_a.denoise_dct, dct2, (uint32_t*)(buf3+256), (uint16_t*)buf2, size );
1389             if( memcmp( dct1, dct2, size*2 ) || memcmp( buf3+4, buf3+256+4, (size-1)*sizeof(uint32_t) ) )
1390                 ok = 0;
1391             call_c2( qf_c.denoise_dct, dct1, (uint32_t*)buf3, (uint16_t*)buf2, size );
1392             call_a2( qf_a.denoise_dct, dct2, (uint32_t*)(buf3+256), (uint16_t*)buf2, size );
1393         }
1394     }
1395     report( "denoise dct :" );
1396
1397 #define TEST_DECIMATE( decname, w, ac, thresh ) \
1398     if( qf_a.decname != qf_ref.decname ) \
1399     { \
1400         set_func_name( #decname ); \
1401         used_asm = 1; \
1402         for( int i = 0; i < 100; i++ ) \
1403         { \
1404             for( int idx = 0; idx < w*w; idx++ ) \
1405                 dct1[idx] = !(rand()&3) + (!(rand()&15))*(rand()&3); \
1406             if( ac ) \
1407                 dct1[0] = 0; \
1408             int result_c = call_c( qf_c.decname, dct1 ); \
1409             int result_a = call_a( qf_a.decname, dct1 ); \
1410             if( X264_MIN(result_c,thresh) != X264_MIN(result_a,thresh) ) \
1411             { \
1412                 ok = 0; \
1413                 fprintf( stderr, #decname ": [FAILED]\n" ); \
1414                 break; \
1415             } \
1416         } \
1417     }
1418
1419     ok = 1; used_asm = 0;
1420     TEST_DECIMATE( decimate_score64, 8, 0, 6 );
1421     TEST_DECIMATE( decimate_score16, 4, 0, 6 );
1422     TEST_DECIMATE( decimate_score15, 4, 1, 7 );
1423     report( "decimate_score :" );
1424
1425 #define TEST_LAST( last, lastname, w, ac ) \
1426     if( qf_a.last != qf_ref.last ) \
1427     { \
1428         set_func_name( #lastname ); \
1429         used_asm = 1; \
1430         for( int i = 0; i < 100; i++ ) \
1431         { \
1432             int nnz = 0; \
1433             int max = rand() & (w*w-1); \
1434             memset( dct1, 0, w*w*2 ); \
1435             for( int idx = ac; idx < max; idx++ ) \
1436                 nnz |= dct1[idx] = !(rand()&3) + (!(rand()&15))*rand(); \
1437             if( !nnz ) \
1438                 dct1[ac] = 1; \
1439             int result_c = call_c( qf_c.last, dct1+ac ); \
1440             int result_a = call_a( qf_a.last, dct1+ac ); \
1441             if( result_c != result_a ) \
1442             { \
1443                 ok = 0; \
1444                 fprintf( stderr, #lastname ": [FAILED]\n" ); \
1445                 break; \
1446             } \
1447         } \
1448     }
1449
1450     ok = 1; used_asm = 0;
1451     TEST_LAST( coeff_last[DCT_CHROMA_DC],  coeff_last4, 2, 0 );
1452     TEST_LAST( coeff_last[  DCT_LUMA_AC], coeff_last15, 4, 1 );
1453     TEST_LAST( coeff_last[ DCT_LUMA_4x4], coeff_last16, 4, 0 );
1454     TEST_LAST( coeff_last[ DCT_LUMA_8x8], coeff_last64, 8, 0 );
1455     report( "coeff_last :" );
1456
1457 #define TEST_LEVELRUN( lastname, name, w, ac ) \
1458     if( qf_a.lastname != qf_ref.lastname ) \
1459     { \
1460         set_func_name( #name ); \
1461         used_asm = 1; \
1462         for( int i = 0; i < 100; i++ ) \
1463         { \
1464             x264_run_level_t runlevel_c, runlevel_a; \
1465             int nnz = 0; \
1466             int max = rand() & (w*w-1); \
1467             memset( dct1, 0, w*w*2 ); \
1468             memcpy( &runlevel_a, buf1+i, sizeof(x264_run_level_t) ); \
1469             memcpy( &runlevel_c, buf1+i, sizeof(x264_run_level_t) ); \
1470             for( int idx = ac; idx < max; idx++ ) \
1471                 nnz |= dct1[idx] = !(rand()&3) + (!(rand()&15))*rand(); \
1472             if( !nnz ) \
1473                 dct1[ac] = 1; \
1474             int result_c = call_c( qf_c.lastname, dct1+ac, &runlevel_c ); \
1475             int result_a = call_a( qf_a.lastname, dct1+ac, &runlevel_a ); \
1476             if( result_c != result_a || runlevel_c.last != runlevel_a.last || \
1477                 memcmp(runlevel_c.level, runlevel_a.level, sizeof(int16_t)*result_c) || \
1478                 memcmp(runlevel_c.run, runlevel_a.run, sizeof(uint8_t)*(result_c-1)) ) \
1479             { \
1480                 ok = 0; \
1481                 fprintf( stderr, #name ": [FAILED]\n" ); \
1482                 break; \
1483             } \
1484         } \
1485     }
1486
1487     ok = 1; used_asm = 0;
1488     TEST_LEVELRUN( coeff_level_run[DCT_CHROMA_DC],  coeff_level_run4, 2, 0 );
1489     TEST_LEVELRUN( coeff_level_run[  DCT_LUMA_AC], coeff_level_run15, 4, 1 );
1490     TEST_LEVELRUN( coeff_level_run[ DCT_LUMA_4x4], coeff_level_run16, 4, 0 );
1491     report( "coeff_level_run :" );
1492
1493     return ret;
1494 }
1495
1496 static int check_intra( int cpu_ref, int cpu_new )
1497 {
1498     int ret = 0, ok = 1, used_asm = 0;
1499     ALIGNED_16( pixel edge[33] );
1500     ALIGNED_16( pixel edge2[33] );
1501     struct
1502     {
1503         x264_predict_t      predict_16x16[4+3];
1504         x264_predict_t      predict_8x8c[4+3];
1505         x264_predict8x8_t   predict_8x8[9+3];
1506         x264_predict_t      predict_4x4[9+3];
1507         x264_predict_8x8_filter_t predict_8x8_filter;
1508     } ip_c, ip_ref, ip_a;
1509
1510     x264_predict_16x16_init( 0, ip_c.predict_16x16 );
1511     x264_predict_8x8c_init( 0, ip_c.predict_8x8c );
1512     x264_predict_8x8_init( 0, ip_c.predict_8x8, &ip_c.predict_8x8_filter );
1513     x264_predict_4x4_init( 0, ip_c.predict_4x4 );
1514
1515     x264_predict_16x16_init( cpu_ref, ip_ref.predict_16x16 );
1516     x264_predict_8x8c_init( cpu_ref, ip_ref.predict_8x8c );
1517     x264_predict_8x8_init( cpu_ref, ip_ref.predict_8x8, &ip_ref.predict_8x8_filter );
1518     x264_predict_4x4_init( cpu_ref, ip_ref.predict_4x4 );
1519
1520     x264_predict_16x16_init( cpu_new, ip_a.predict_16x16 );
1521     x264_predict_8x8c_init( cpu_new, ip_a.predict_8x8c );
1522     x264_predict_8x8_init( cpu_new, ip_a.predict_8x8, &ip_a.predict_8x8_filter );
1523     x264_predict_4x4_init( cpu_new, ip_a.predict_4x4 );
1524
1525     ip_c.predict_8x8_filter( pbuf1+48, edge, ALL_NEIGHBORS, ALL_NEIGHBORS );
1526
1527 #define INTRA_TEST( name, dir, w, ... )\
1528     if( ip_a.name[dir] != ip_ref.name[dir] )\
1529     {\
1530         set_func_name( "intra_%s_%s", #name, intra_##name##_names[dir] );\
1531         used_asm = 1;\
1532         memcpy( buf3, buf1, 32*20 * sizeof(pixel) );\
1533         memcpy( buf4, buf1, 32*20 * sizeof(pixel) );\
1534         call_c( ip_c.name[dir], pbuf3+48, ##__VA_ARGS__ );\
1535         call_a( ip_a.name[dir], pbuf4+48, ##__VA_ARGS__ );\
1536         if( memcmp( buf3, buf4, 32*20 * sizeof(pixel) ) )\
1537         {\
1538             fprintf( stderr, #name "[%d] :  [FAILED]\n", dir );\
1539             ok = 0;\
1540             for( int k = -1; k < 16; k++ )\
1541                 printf( "%2x ", edge[16+k] );\
1542             printf( "\n" );\
1543             for( int j = 0; j < w; j++ )\
1544             {\
1545                 printf( "%2x ", edge[14-j] );\
1546                 for( int k = 0; k < w; k++ )\
1547                     printf( "%2x ", buf4[48+k+j*32] );\
1548                 printf( "\n" );\
1549             }\
1550             printf( "\n" );\
1551             for( int j = 0; j < w; j++ )\
1552             {\
1553                 printf( "   " );\
1554                 for( int k = 0; k < w; k++ )\
1555                     printf( "%2x ", buf3[48+k+j*32] );\
1556                 printf( "\n" );\
1557             }\
1558         }\
1559     }
1560
1561     for( int i = 0; i < 12; i++ )
1562         INTRA_TEST( predict_4x4, i, 4 );
1563     for( int i = 0; i < 7; i++ )
1564         INTRA_TEST( predict_8x8c, i, 8 );
1565     for( int i = 0; i < 7; i++ )
1566         INTRA_TEST( predict_16x16, i, 16 );
1567     for( int i = 0; i < 12; i++ )
1568         INTRA_TEST( predict_8x8, i, 8, edge );
1569
1570     set_func_name("intra_predict_8x8_filter");
1571     if( ip_a.predict_8x8_filter != ip_ref.predict_8x8_filter )
1572     {
1573         used_asm = 1;
1574         for( int i = 0; i < 32; i++ )
1575         {
1576             memcpy( edge2, edge, 33 * sizeof(pixel) );
1577             call_c(ip_c.predict_8x8_filter, pbuf1+48, edge, (i&24)>>1, i&7);
1578             call_a(ip_a.predict_8x8_filter, pbuf1+48, edge2, (i&24)>>1, i&7);
1579             if( memcmp( edge, edge2, 33 * sizeof(pixel) ) )
1580             {
1581                 fprintf( stderr, "predict_8x8_filter :  [FAILED] %d %d\n", (i&24)>>1, i&7);
1582                 ok = 0;
1583             }
1584         }
1585     }
1586
1587     report( "intra pred :" );
1588     return ret;
1589 }
1590
1591 #define DECL_CABAC(cpu) \
1592 static void run_cabac_decision_##cpu( uint8_t *dst )\
1593 {\
1594     x264_cabac_t cb;\
1595     x264_cabac_context_init( &cb, SLICE_TYPE_P, 26, 0 );\
1596     x264_cabac_encode_init( &cb, dst, dst+0xff0 );\
1597     for( int i = 0; i < 0x1000; i++ )\
1598         x264_cabac_encode_decision_##cpu( &cb, buf1[i]>>1, buf1[i]&1 );\
1599 }\
1600 static void run_cabac_bypass_##cpu( uint8_t *dst )\
1601 {\
1602     x264_cabac_t cb;\
1603     x264_cabac_context_init( &cb, SLICE_TYPE_P, 26, 0 );\
1604     x264_cabac_encode_init( &cb, dst, dst+0xff0 );\
1605     for( int i = 0; i < 0x1000; i++ )\
1606         x264_cabac_encode_bypass_##cpu( &cb, buf1[i]&1 );\
1607 }\
1608 static void run_cabac_terminal_##cpu( uint8_t *dst )\
1609 {\
1610     x264_cabac_t cb;\
1611     x264_cabac_context_init( &cb, SLICE_TYPE_P, 26, 0 );\
1612     x264_cabac_encode_init( &cb, dst, dst+0xff0 );\
1613     for( int i = 0; i < 0x1000; i++ )\
1614         x264_cabac_encode_terminal_##cpu( &cb );\
1615 }
1616 DECL_CABAC(c)
1617 #if HAVE_MMX
1618 DECL_CABAC(asm)
1619 #else
1620 #define run_cabac_decision_asm run_cabac_decision_c
1621 #define run_cabac_bypass_asm run_cabac_bypass_c
1622 #define run_cabac_terminal_asm run_cabac_terminal_c
1623 #endif
1624
1625 static int check_cabac( int cpu_ref, int cpu_new )
1626 {
1627     int ret = 0, ok, used_asm = 1;
1628     if( cpu_ref || run_cabac_decision_c == run_cabac_decision_asm )
1629         return 0;
1630
1631     set_func_name( "cabac_encode_decision" );
1632     memcpy( buf4, buf3, 0x1000 );
1633     call_c( run_cabac_decision_c, buf3 );
1634     call_a( run_cabac_decision_asm, buf4 );
1635     ok = !memcmp( buf3, buf4, 0x1000 );
1636     report( "cabac decision:" );
1637
1638     set_func_name( "cabac_encode_bypass" );
1639     memcpy( buf4, buf3, 0x1000 );
1640     call_c( run_cabac_bypass_c, buf3 );
1641     call_a( run_cabac_bypass_asm, buf4 );
1642     ok = !memcmp( buf3, buf4, 0x1000 );
1643     report( "cabac bypass:" );
1644
1645     set_func_name( "cabac_encode_terminal" );
1646     memcpy( buf4, buf3, 0x1000 );
1647     call_c( run_cabac_terminal_c, buf3 );
1648     call_a( run_cabac_terminal_asm, buf4 );
1649     ok = !memcmp( buf3, buf4, 0x1000 );
1650     report( "cabac terminal:" );
1651
1652     return ret;
1653 }
1654
1655 static int check_bitstream( int cpu_ref, int cpu_new )
1656 {
1657     x264_bitstream_function_t bs_c;
1658     x264_bitstream_function_t bs_ref;
1659     x264_bitstream_function_t bs_a;
1660
1661     int ret = 0, ok = 1, used_asm = 0;
1662
1663     x264_bitstream_init( 0, &bs_c );
1664     x264_bitstream_init( cpu_ref, &bs_ref );
1665     x264_bitstream_init( cpu_new, &bs_a );
1666     if( bs_a.nal_escape != bs_ref.nal_escape )
1667     {
1668         int size = 0x4000;
1669         uint8_t *input = malloc(size+100);
1670         uint8_t *output1 = malloc(size*2);
1671         uint8_t *output2 = malloc(size*2);
1672         used_asm = 1;
1673         set_func_name( "nal_escape" );
1674         for( int i = 0; i < 100; i++ )
1675         {
1676             /* Test corner-case sizes */
1677             int test_size = i < 10 ? i+1 : rand() & 0x3fff;
1678             /* Test 8 different probability distributions of zeros */
1679             for( int j = 0; j < test_size; j++ )
1680                 input[j] = (rand()&((1 << ((i&7)+1)) - 1)) * rand();
1681             uint8_t *end_c = (uint8_t*)call_c1( bs_c.nal_escape, output1, input, input+test_size );
1682             uint8_t *end_a = (uint8_t*)call_a1( bs_a.nal_escape, output2, input, input+test_size );
1683             int size_c = end_c-output1;
1684             int size_a = end_a-output2;
1685             if( size_c != size_a || memcmp( output1, output2, size_c ) )
1686             {
1687                 fprintf( stderr, "nal_escape :  [FAILED] %d %d\n", size_c, size_a );
1688                 ok = 0;
1689                 break;
1690             }
1691         }
1692         for( int j = 0; j < size; j++ )
1693             input[j] = rand();
1694         call_c2( bs_c.nal_escape, output1, input, input+size );
1695         call_a2( bs_a.nal_escape, output2, input, input+size );
1696         free(input);
1697         free(output1);
1698         free(output2);
1699     }
1700     report( "nal escape:" );
1701
1702     return ret;
1703 }
1704
1705 static int check_all_funcs( int cpu_ref, int cpu_new )
1706 {
1707     return check_pixel( cpu_ref, cpu_new )
1708          + check_dct( cpu_ref, cpu_new )
1709          + check_mc( cpu_ref, cpu_new )
1710          + check_intra( cpu_ref, cpu_new )
1711          + check_deblock( cpu_ref, cpu_new )
1712          + check_quant( cpu_ref, cpu_new )
1713          + check_cabac( cpu_ref, cpu_new )
1714          + check_bitstream( cpu_ref, cpu_new );
1715 }
1716
1717 static int add_flags( int *cpu_ref, int *cpu_new, int flags, const char *name )
1718 {
1719     *cpu_ref = *cpu_new;
1720     *cpu_new |= flags;
1721     if( *cpu_new & X264_CPU_SSE2_IS_FAST )
1722         *cpu_new &= ~X264_CPU_SSE2_IS_SLOW;
1723     if( !quiet )
1724         fprintf( stderr, "x264: %s\n", name );
1725     return check_all_funcs( *cpu_ref, *cpu_new );
1726 }
1727
1728 static int check_all_flags( void )
1729 {
1730     int ret = 0;
1731     int cpu0 = 0, cpu1 = 0;
1732 #if HAVE_MMX
1733     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_MMXEXT )
1734     {
1735         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_MMX | X264_CPU_MMXEXT, "MMX" );
1736         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_CACHELINE_64, "MMX Cache64" );
1737         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_64;
1738 #if ARCH_X86
1739         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_CACHELINE_32, "MMX Cache32" );
1740         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_32;
1741 #endif
1742         if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_LZCNT )
1743         {
1744             ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_LZCNT, "MMX_LZCNT" );
1745             cpu1 &= ~X264_CPU_LZCNT;
1746         }
1747         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SLOW_CTZ, "MMX SlowCTZ" );
1748         cpu1 &= ~X264_CPU_SLOW_CTZ;
1749     }
1750     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_SSE2 )
1751     {
1752         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSE | X264_CPU_SSE2 | X264_CPU_SSE2_IS_SLOW, "SSE2Slow" );
1753         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSE2_IS_FAST, "SSE2Fast" );
1754         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_CACHELINE_64, "SSE2Fast Cache64" );
1755         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST, "SSE2 FastShuffle" );
1756         cpu1 &= ~X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST;
1757         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SLOW_CTZ, "SSE2 SlowCTZ" );
1758         cpu1 &= ~X264_CPU_SLOW_CTZ;
1759         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SLOW_ATOM, "SSE2 SlowAtom" );
1760         cpu1 &= ~X264_CPU_SLOW_ATOM;
1761     }
1762     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_SSE_MISALIGN )
1763     {
1764         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_64;
1765         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSE_MISALIGN, "SSE_Misalign" );
1766         cpu1 &= ~X264_CPU_SSE_MISALIGN;
1767     }
1768     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_LZCNT )
1769     {
1770         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_64;
1771         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_LZCNT, "SSE_LZCNT" );
1772         cpu1 &= ~X264_CPU_LZCNT;
1773     }
1774     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_SSE3 )
1775         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSE3 | X264_CPU_CACHELINE_64, "SSE3" );
1776     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_SSSE3 )
1777     {
1778         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_64;
1779         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSSE3, "SSSE3" );
1780         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_CACHELINE_64, "SSSE3 Cache64" );
1781         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST, "SSSE3 FastShuffle" );
1782         cpu1 &= ~X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST;
1783         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SLOW_CTZ, "SSSE3 SlowCTZ" );
1784         cpu1 &= ~X264_CPU_SLOW_CTZ;
1785         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SLOW_ATOM, "SSSE3 SlowAtom" );
1786         cpu1 &= ~X264_CPU_SLOW_ATOM;
1787     }
1788     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_SSE4 )
1789     {
1790         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_64;
1791         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSE4, "SSE4" );
1792     }
1793 #elif ARCH_PPC
1794     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_ALTIVEC )
1795     {
1796         fprintf( stderr, "x264: ALTIVEC against C\n" );
1797         ret = check_all_funcs( 0, X264_CPU_ALTIVEC );
1798     }
1799 #elif ARCH_ARM
1800     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_ARMV6 )
1801         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_ARMV6, "ARMv6" );
1802     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_NEON )
1803         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_NEON, "NEON" );
1804     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_FAST_NEON_MRC )
1805         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_FAST_NEON_MRC, "Fast NEON MRC" );
1806 #endif
1807     return ret;
1808 }
1809
1810 int main(int argc, char *argv[])
1811 {
1812     int ret = 0;
1813
1814     if( argc > 1 && !strncmp( argv[1], "--bench", 7 ) )
1815     {
1816 #if !ARCH_X86 && !ARCH_X86_64 && !ARCH_PPC && !ARCH_ARM
1817         fprintf( stderr, "no --bench for your cpu until you port rdtsc\n" );
1818         return 1;
1819 #endif
1820         do_bench = 1;
1821         if( argv[1][7] == '=' )
1822         {
1823             bench_pattern = argv[1]+8;
1824             bench_pattern_len = strlen(bench_pattern);
1825         }
1826         argc--;
1827         argv++;
1828     }
1829
1830     int seed = ( argc > 1 ) ? atoi(argv[1]) : x264_mdate();
1831     fprintf( stderr, "x264: using random seed %u\n", seed );
1832     srand( seed );
1833
1834     buf1 = x264_malloc( 0x3e00 + 16*BENCH_ALIGNS );
1835     if( !buf1 )
1836     {
1837         fprintf( stderr, "malloc failed, unable to initiate tests!\n" );
1838         return -1;
1839     }
1840 #define INIT_POINTER_OFFSETS\
1841     buf2 = buf1 + 0xf00;\
1842     buf3 = buf2 + 0xf00;\
1843     buf4 = buf3 + 0x1000;\
1844     pbuf1 = (pixel*)buf1;\
1845     pbuf2 = (pixel*)buf2;\
1846     pbuf3 = (pixel*)buf3;\
1847     pbuf4 = (pixel*)buf4;
1848     INIT_POINTER_OFFSETS;
1849     for( int i = 0; i < 0x1e00; i++ )
1850         buf1[i] = rand() & 0xFF;
1851     memset( buf1+0x1e00, 0, 0x2000 );
1852
1853     /* 16-byte alignment is guaranteed whenever it's useful, but some functions also vary in speed depending on %64 */
1854     if( do_bench )
1855         for( int i = 0; i < BENCH_ALIGNS && !ret; i++ )
1856         {
1857             INIT_POINTER_OFFSETS;
1858             ret |= x264_stack_pagealign( check_all_flags, i*16 );
1859             buf1 += 16;
1860             quiet = 1;
1861             fprintf( stderr, "%d/%d\r", i+1, BENCH_ALIGNS );
1862         }
1863     else
1864         ret = check_all_flags();
1865
1866     if( ret )
1867     {
1868         fprintf( stderr, "x264: at least one test has failed. Go and fix that Right Now!\n" );
1869         return -1;
1870     }
1871     fprintf( stderr, "x264: All tests passed Yeah :)\n" );
1872     if( do_bench )
1873         print_bench();
1874     return 0;
1875 }
1876