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 /* buf1, buf2: initialised to random data and shouldn't write into them */
  34 uint8_t * buf1, * buf2;
  35 /* buf3, buf4: used to store output */
  36 uint8_t * buf3, * buf4;
  37
  38 int quiet = 0;
  39
  40 #define report( name ) { \
  41     if( used_asm && !quiet ) \
  42         fprintf( stderr, " - %-21s [%s]\n", name, ok ? "OK" : "FAILED" ); \
  43     if( !ok ) ret = -1; \
  44 }
  45
  46 #define BENCH_RUNS 100  // tradeoff between accuracy and speed
  47 #define BENCH_ALIGNS 16 // number of stack+heap data alignments (another accuracy vs speed tradeoff)
  48 #define MAX_FUNCS 1000  // just has to be big enough to hold all the existing functions
  49 #define MAX_CPUS 10     // number of different combinations of cpu flags
  50
  51 typedef struct {
  52     void *pointer; // just for detecting duplicates
  53     uint32_t cpu;
  54     uint32_t cycles;
  55     uint32_t den;
  56 } bench_t;
  57
  58 typedef struct {
  59     char *name;
  60     bench_t vers[MAX_CPUS];
  61 } bench_func_t;
  62
  63 int do_bench = 0;
  64 int bench_pattern_len = 0;
  65 const char *bench_pattern = "";
  66 char func_name[100];
  67 static bench_func_t benchs[MAX_FUNCS];
  68
  69 static const char *pixel_names[10] = { "16x16", "16x8", "8x16", "8x8", "8x4", "4x8", "4x4", "4x2", "2x4", "2x2" };
  70 static const char *intra_predict_16x16_names[7] = { "v", "h", "dc", "p", "dcl", "dct", "dc8" };
  71 static const char *intra_predict_8x8c_names[7] = { "dc", "h", "v", "p", "dcl", "dct", "dc8" };
  72 static const char *intra_predict_4x4_names[12] = { "v", "h", "dc", "ddl", "ddr", "vr", "hd", "vl", "hu", "dcl", "dct", "dc8" };
  73 static const char **intra_predict_8x8_names = intra_predict_4x4_names;
  74
  75 #define set_func_name(...) snprintf( func_name, sizeof(func_name), __VA_ARGS__ )
  76
  77 static inline uint32_t read_time(void)
  78 {
  79 #if defined(__GNUC__) && (defined(ARCH_X86) || defined(ARCH_X86_64))
  80     uint32_t a;
  81     asm volatile( "rdtsc" :"=a"(a) ::"edx" );
  82     return a;
  83 #else
  84     return 0;
  85 #endif
  86 }
  87
  88 static bench_t* get_bench( const char *name, int cpu )
  89 {
  90     int i, j;
  91     for( i=0; benchs[i].name && strcmp(name, benchs[i].name); i++ )
  92         assert( i < MAX_FUNCS );
  93     if( !benchs[i].name )
  94         benchs[i].name = strdup( name );
  95     if( !cpu )
  96         return &benchs[i].vers[0];
  97     for( j=1; benchs[i].vers[j].cpu && benchs[i].vers[j].cpu != cpu; j++ )
  98         assert( j < MAX_CPUS );
  99     benchs[i].vers[j].cpu = cpu;
 100     return &benchs[i].vers[j];
 101 }
 102
 103 int cmp_nop( const void *a, const void *b )
 104 {
 105     return *(uint16_t*)a - *(uint16_t*)b;
 106 }
 107
 108 int cmp_bench( const void *a, const void *b )
 109 {
 110     // asciibetical sort except preserving numbers
 111     const char *sa = ((bench_func_t*)a)->name;
 112     const char *sb = ((bench_func_t*)b)->name;
 113     for(;; sa++, sb++)
 114     {
 115         if( !*sa && !*sb ) return 0;
 116         if( isdigit(*sa) && isdigit(*sb) && isdigit(sa[1]) != isdigit(sb[1]) )
 117             return isdigit(sa[1]) - isdigit(sb[1]);
 118         if( *sa != *sb ) return *sa - *sb;
 119     }
 120 }
 121
 122 static void print_bench(void)
 123 {
 124     uint16_t nops[10000] = {0};
 125     int i, j, k, nfuncs, nop_time=0;
 126
 127     for( i=0; i<10000; i++ )
 128     {
 129         int t = read_time();
 130         nops[i] = read_time() - t;
 131     }
 132     qsort( nops, 10000, sizeof(uint16_t), cmp_nop );
 133     for( i=500; i<9500; i++ )
 134         nop_time += nops[i];
 135     nop_time /= 900;
 136     printf( "nop: %d\n", nop_time );
 137
 138     for( i=0; i<MAX_FUNCS && benchs[i].name; i++ );
 139     nfuncs=i;
 140     qsort( benchs, nfuncs, sizeof(bench_func_t), cmp_bench );
 141     for( i=0; i<nfuncs; i++ )
 142         for( j=0; j<MAX_CPUS && (!j || benchs[i].vers[j].cpu); j++ )
 143         {
 144             bench_t *b = &benchs[i].vers[j];
 145             if( !b->den ) continue;
 146             for( k=0; k<j && benchs[i].vers[k].pointer != b->pointer; k++ );
 147             if( k<j ) continue;
 148             printf( "%s_%s%s: %"PRId64"\n", benchs[i].name,
 149                     b->cpu&X264_CPU_PHADD_IS_FAST ? "phadd" :
 150                     b->cpu&X264_CPU_SSSE3 ? "ssse3" :
 151                     b->cpu&X264_CPU_SSE3 ? "sse3" :
 152                     /* print sse2slow only if there's also a sse2fast version of the same func */
 153                     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" :
 154                     b->cpu&X264_CPU_SSE2 ? "sse2" :
 155                     b->cpu&X264_CPU_MMX ? "mmx" : "c",
 156                     b->cpu&X264_CPU_CACHELINE_32 ? "_c32" :
 157                     b->cpu&X264_CPU_CACHELINE_64 ? "_c64" : "",
 158                     ((int64_t)10*b->cycles/b->den - nop_time)/4 );
 159         }
 160 }
 161
 162 #if defined(ARCH_X86) || defined(ARCH_X86_64)
 163 int x264_stack_pagealign( int (*func)(), int align );
 164 #else
 165 #define x264_stack_pagealign( func, align ) func()
 166 #endif
 167
 168 #define call_c1(func,...) func(__VA_ARGS__)
 169
 170 #ifdef ARCH_X86
 171 /* detect when callee-saved regs aren't saved.
 172  * needs an explicit asm check because it only sometimes crashes in normal use. */
 173 long x264_checkasm_call( long (*func)(), int *ok, ... );
 174 #define call_a1(func,...) x264_checkasm_call((long(*)())func, &ok, __VA_ARGS__)
 175 #else
 176 #define call_a1 call_c1
 177 #endif
 178
 179 #define call_bench(func,cpu,...)\
 180     if( do_bench && !strncmp(func_name, bench_pattern, bench_pattern_len) )\
 181     {\
 182         uint32_t tsum = 0;\
 183         int tcount = 0;\
 184         int ti;\
 185         call_a1(func, __VA_ARGS__);\
 186         for( ti=0; ti<(cpu?BENCH_RUNS:BENCH_RUNS/4); ti++ )\
 187         {\
 188             uint32_t t = read_time();\
 189             func(__VA_ARGS__);\
 190             func(__VA_ARGS__);\
 191             func(__VA_ARGS__);\
 192             func(__VA_ARGS__);\
 193             t = read_time() - t;\
 194             if( t*tcount <= tsum*4 && ti > 0 )\
 195             {\
 196                 tsum += t;\
 197                 tcount++;\
 198             }\
 199         }\
 200         bench_t *b = get_bench( func_name, cpu );\
 201         b->cycles += tsum;\
 202         b->den += tcount;\
 203         b->pointer = func;\
 204     }
 205
 206 /* for most functions, run benchmark and correctness test at the same time.
 207  * for those that modify their inputs, run the above macros separately */
 208 #define call_a(func,...) ({ call_a2(func,__VA_ARGS__); call_a1(func,__VA_ARGS__); })
 209 #define call_c(func,...) ({ call_c2(func,__VA_ARGS__); call_c1(func,__VA_ARGS__); })
 210 #define call_a2(func,...) ({ call_bench(func,cpu_new,__VA_ARGS__); })
 211 #define call_c2(func,...) ({ call_bench(func,0,__VA_ARGS__); })
 212
 213
 214 static int check_pixel( int cpu_ref, int cpu_new )
 215 {
 216     x264_pixel_function_t pixel_c;
 217     x264_pixel_function_t pixel_ref;
 218     x264_pixel_function_t pixel_asm;
 219     x264_predict_t predict_16x16[4+3];
 220     x264_predict_t predict_8x8c[4+3];
 221     x264_predict_t predict_4x4[9+3];
 222     x264_predict8x8_t predict_8x8[9+3];
 223     DECLARE_ALIGNED_16( uint8_t edge[33] );
 224     uint16_t cost_mv[32];
 225     int ret = 0, ok, used_asm;
 226     int i, j;
 227
 228     x264_pixel_init( 0, &pixel_c );
 229     x264_pixel_init( cpu_ref, &pixel_ref );
 230     x264_pixel_init( cpu_new, &pixel_asm );
 231     x264_predict_16x16_init( 0, predict_16x16 );
 232     x264_predict_8x8c_init( 0, predict_8x8c );
 233     x264_predict_8x8_init( 0, predict_8x8 );
 234     x264_predict_4x4_init( 0, predict_4x4 );
 235     x264_predict_8x8_filter( buf2+40, edge, ALL_NEIGHBORS, ALL_NEIGHBORS );
 236
 237 #define TEST_PIXEL( name, align ) \
 238     for( i = 0, ok = 1, used_asm = 0; i < 7; i++ ) \
 239     { \
 240         int res_c, res_asm; \
 241         if( pixel_asm.name[i] != pixel_ref.name[i] ) \
 242         { \
 243             set_func_name( "%s_%s", #name, pixel_names[i] ); \
 244             for( j=0; j<64; j++ ) \
 245             { \
 246                 used_asm = 1; \
 247                 res_c   = call_c( pixel_c.name[i], buf1, 16, buf2+j*!align, 64 ); \
 248                 res_asm = call_a( pixel_asm.name[i], buf1, 16, buf2+j*!align, 64 ); \
 249                 if( res_c != res_asm ) \
 250                 { \
 251                     ok = 0; \
 252                     fprintf( stderr, #name "[%d]: %d != %d [FAILED]\n", i, res_c, res_asm ); \
 253                     break; \
 254                 } \
 255             } \
 256         } \
 257     } \
 258     report( "pixel " #name " :" );
 259
 260     TEST_PIXEL( sad, 0 );
 261     TEST_PIXEL( ssd, 1 );
 262     TEST_PIXEL( satd, 0 );
 263     TEST_PIXEL( sa8d, 0 );
 264
 265 #define TEST_PIXEL_X( N ) \
 266     for( i = 0, ok = 1, used_asm = 0; i < 7; i++ ) \
 267     { \
 268         int res_c[4]={0}, res_asm[4]={0}; \
 269         if( pixel_asm.sad_x##N[i] && pixel_asm.sad_x##N[i] != pixel_ref.sad_x##N[i] ) \
 270         { \
 271             set_func_name( "sad_x%d_%s", N, pixel_names[i] ); \
 272             for( j=0; j<64; j++) \
 273             { \
 274                 uint8_t *pix2 = buf2+j; \
 275                 used_asm = 1; \
 276                 res_c[0] = pixel_c.sad[i]( buf1, 16, pix2, 64 ); \
 277                 res_c[1] = pixel_c.sad[i]( buf1, 16, pix2+6, 64 ); \
 278                 res_c[2] = pixel_c.sad[i]( buf1, 16, pix2+1, 64 ); \
 279                 if(N==4) \
 280                 { \
 281                     res_c[3] = pixel_c.sad[i]( buf1, 16, pix2+10, 64 ); \
 282                     call_a( pixel_asm.sad_x4[i], buf1, pix2, pix2+6, pix2+1, pix2+10, 64, res_asm ); \
 283                 } \
 284                 else \
 285                     call_a( pixel_asm.sad_x3[i], buf1, pix2, pix2+6, pix2+1, 64, res_asm ); \
 286                 if( memcmp(res_c, res_asm, sizeof(res_c)) ) \
 287                 { \
 288                     ok = 0; \
 289                     fprintf( stderr, "sad_x"#N"[%d]: %d,%d,%d,%d != %d,%d,%d,%d [FAILED]\n", \
 290                              i, res_c[0], res_c[1], res_c[2], res_c[3], \
 291                              res_asm[0], res_asm[1], res_asm[2], res_asm[3] ); \
 292                 } \
 293                 if(N==4) \
 294                     call_c2( pixel_c.sad_x4[i], buf1, pix2, pix2+6, pix2+1, pix2+10, 64, res_asm ); \
 295                 else \
 296                     call_c2( pixel_c.sad_x3[i], buf1, pix2, pix2+6, pix2+1, 64, res_asm ); \
 297             } \
 298         } \
 299     } \
 300     report( "pixel sad_x"#N" :" );
 301
 302     TEST_PIXEL_X(3);
 303     TEST_PIXEL_X(4);
 304
 305 #define TEST_PIXEL_VAR( i ) \
 306     if( pixel_asm.var[i] != pixel_ref.var[i] ) \
 307     { \
 308         uint32_t res_c, res_asm; \
 309         uint32_t sad_c, sad_asm; \
 310         set_func_name( "%s_%s", "var", pixel_names[i] ); \
 311         used_asm = 1; \
 312         res_c   = call_c( pixel_c.var[i], buf1, 16, &sad_c ); \
 313         res_asm = call_a( pixel_asm.var[i], buf1, 16, &sad_asm ); \
 314         if( (res_c != res_asm) || (sad_c != sad_asm) ) \
 315         { \
 316             ok = 0; \
 317             fprintf( stderr, "var[%d]: %d,%d != %d,%d [FAILED]\n", i, res_c, sad_c, res_asm, sad_asm ); \
 318         } \
 319     }
 320
 321     ok = 1; used_asm = 0;
 322     TEST_PIXEL_VAR( PIXEL_16x16 );
 323     TEST_PIXEL_VAR( PIXEL_8x8 );
 324     report( "pixel var :" );
 325
 326 #define TEST_INTRA_SATD( name, pred, satd, i8x8, ... ) \
 327     if( pixel_asm.name && pixel_asm.name != pixel_ref.name ) \
 328     { \
 329         int res_c[3], res_asm[3]; \
 330         set_func_name( #name );\
 331         used_asm = 1; \
 332         memcpy( buf3, buf2, 1024 ); \
 333         for( i=0; i<3; i++ ) \
 334         { \
 335             pred[i]( buf3+40, ##__VA_ARGS__ ); \
 336             res_c[i] = pixel_c.satd( buf1+40, 16, buf3+40, 32 ); \
 337         } \
 338         call_a( pixel_asm.name, buf1+40, i8x8 ? edge : buf3+40, res_asm ); \
 339         if( memcmp(res_c, res_asm, sizeof(res_c)) ) \
 340         { \
 341             ok = 0; \
 342             fprintf( stderr, #name": %d,%d,%d != %d,%d,%d [FAILED]\n", \
 343                      res_c[0], res_c[1], res_c[2], \
 344                      res_asm[0], res_asm[1], res_asm[2] ); \
 345         } \
 346     }
 347
 348     ok = 1; used_asm = 0;
 349     TEST_INTRA_SATD( intra_satd_x3_16x16, predict_16x16, satd[PIXEL_16x16], 0 );
 350     TEST_INTRA_SATD( intra_satd_x3_8x8c, predict_8x8c, satd[PIXEL_8x8], 0 );
 351     TEST_INTRA_SATD( intra_satd_x3_4x4, predict_4x4, satd[PIXEL_4x4], 0 );
 352     TEST_INTRA_SATD( intra_sa8d_x3_8x8, predict_8x8, sa8d[PIXEL_8x8], 1, edge );
 353     report( "intra satd_x3 :" );
 354
 355     if( pixel_asm.ssim_4x4x2_core != pixel_ref.ssim_4x4x2_core ||
 356         pixel_asm.ssim_end4 != pixel_ref.ssim_end4 )
 357     {
 358         float res_c, res_a;
 359         int sums[5][4] = {{0}};
 360         used_asm = ok = 1;
 361         x264_emms();
 362         res_c = x264_pixel_ssim_wxh( &pixel_c,   buf1+2, 32, buf2+2, 32, 32, 28 );
 363         res_a = x264_pixel_ssim_wxh( &pixel_asm, buf1+2, 32, buf2+2, 32, 32, 28 );
 364         if( fabs(res_c - res_a) > 1e-6 )
 365         {
 366             ok = 0;
 367             fprintf( stderr, "ssim: %.7f != %.7f [FAILED]\n", res_c, res_a );
 368         }
 369         set_func_name( "ssim_core" );
 370         call_c2( pixel_c.ssim_4x4x2_core,   buf1+2, 32, buf2+2, 32, sums );
 371         call_a2( pixel_asm.ssim_4x4x2_core, buf1+2, 32, buf2+2, 32, sums );
 372         set_func_name( "ssim_end" );
 373         call_c2( pixel_c.ssim_end4,   sums, sums, 4 );
 374         call_a2( pixel_asm.ssim_end4, sums, sums, 4 );
 375         report( "ssim :" );
 376     }
 377
 378     ok = 1; used_asm = 0;
 379     for( i=0; i<32; i++ )
 380         cost_mv[i] = i*10;
 381     for( i=0; i<100 && ok; i++ )
 382         if( pixel_asm.ads[i&3] != pixel_ref.ads[i&3] )
 383         {
 384             DECLARE_ALIGNED_16( uint16_t sums[72] );
 385             DECLARE_ALIGNED_16( int dc[4] );
 386             int16_t mvs_a[32], mvs_c[32];
 387             int mvn_a, mvn_c;
 388             int thresh = rand() & 0x3fff;
 389             set_func_name( "esa_ads" );
 390             for( j=0; j<72; j++ )
 391                 sums[j] = rand() & 0x3fff;
 392             for( j=0; j<4; j++ )
 393                 dc[j] = rand() & 0x3fff;
 394             used_asm = 1;
 395             mvn_c = call_c( pixel_c.ads[i&3], dc, sums, 32, cost_mv, mvs_c, 28, thresh );
 396             mvn_a = call_a( pixel_asm.ads[i&3], dc, sums, 32, cost_mv, mvs_a, 28, thresh );
 397             if( mvn_c != mvn_a || memcmp( mvs_c, mvs_a, mvn_c*sizeof(*mvs_c) ) )
 398             {
 399                 ok = 0;
 400                 printf("c%d: ", i&3);
 401                 for(j=0; j<mvn_c; j++)
 402                     printf("%d ", mvs_c[j]);
 403                 printf("\na%d: ", i&3);
 404                 for(j=0; j<mvn_a; j++)
 405                     printf("%d ", mvs_a[j]);
 406                 printf("\n\n");
 407             }
 408         }
 409     report( "esa ads:" );
 410
 411     return ret;
 412 }
 413
 414 static int check_dct( int cpu_ref, int cpu_new )
 415 {
 416     x264_dct_function_t dct_c;
 417     x264_dct_function_t dct_ref;
 418     x264_dct_function_t dct_asm;
 419     x264_quant_function_t qf;
 420     int ret = 0, ok, used_asm, i, interlace;
 421     DECLARE_ALIGNED_16( int16_t dct1[16][4][4] );
 422     DECLARE_ALIGNED_16( int16_t dct2[16][4][4] );
 423     DECLARE_ALIGNED_16( int16_t dct4[16][4][4] );
 424     DECLARE_ALIGNED_16( int16_t dct8[4][8][8] );
 425     x264_t h_buf;
 426     x264_t *h = &h_buf;
 427
 428     x264_dct_init( 0, &dct_c );
 429     x264_dct_init( cpu_ref, &dct_ref);
 430     x264_dct_init( cpu_new, &dct_asm );
 431
 432     memset( h, 0, sizeof(*h) );
 433     h->pps = h->pps_array;
 434     x264_param_default( &h->param );
 435     h->param.analyse.i_luma_deadzone[0] = 0;
 436     h->param.analyse.i_luma_deadzone[1] = 0;
 437     h->param.analyse.b_transform_8x8 = 1;
 438     for( i=0; i<6; i++ )
 439         h->pps->scaling_list[i] = x264_cqm_flat16;
 440     x264_cqm_init( h );
 441     x264_quant_init( h, 0, &qf );
 442
 443 #define TEST_DCT( name, t1, t2, size ) \
 444     if( dct_asm.name != dct_ref.name ) \
 445     { \
 446         set_func_name( #name );\
 447         used_asm = 1; \
 448         call_c( dct_c.name, t1, buf1, buf2 ); \
 449         call_a( dct_asm.name, t2, buf1, buf2 ); \
 450         if( memcmp( t1, t2, size ) ) \
 451         { \
 452             ok = 0; \
 453             fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
 454         } \
 455     }
 456     ok = 1; used_asm = 0;
 457     TEST_DCT( sub4x4_dct, dct1[0], dct2[0], 16*2 );
 458     TEST_DCT( sub8x8_dct, dct1, dct2, 16*2*4 );
 459     TEST_DCT( sub16x16_dct, dct1, dct2, 16*2*16 );
 460     report( "sub_dct4 :" );
 461
 462     ok = 1; used_asm = 0;
 463     TEST_DCT( sub8x8_dct8, (void*)dct1[0], (void*)dct2[0], 64*2 );
 464     TEST_DCT( sub16x16_dct8, (void*)dct1, (void*)dct2, 64*2*4 );
 465     report( "sub_dct8 :" );
 466 #undef TEST_DCT
 467
 468     // fdct and idct are denormalized by different factors, so quant/dequant
 469     // is needed to force the coefs into the right range.
 470     dct_c.sub16x16_dct( dct4, buf1, buf2 );
 471     dct_c.sub16x16_dct8( dct8, buf1, buf2 );
 472     for( i=0; i<16; i++ )
 473     {
 474         qf.quant_4x4( dct4[i], h->quant4_mf[CQM_4IY][20], h->quant4_bias[CQM_4IY][20] );
 475         qf.dequant_4x4( dct4[i], h->dequant4_mf[CQM_4IY], 20 );
 476     }
 477     for( i=0; i<4; i++ )
 478     {
 479         qf.quant_8x8( dct8[i], h->quant8_mf[CQM_8IY][20], h->quant8_bias[CQM_8IY][20] );
 480         qf.dequant_8x8( dct8[i], h->dequant8_mf[CQM_8IY], 20 );
 481     }
 482
 483 #define TEST_IDCT( name, src ) \
 484     if( dct_asm.name != dct_ref.name ) \
 485     { \
 486         set_func_name( #name );\
 487         used_asm = 1; \
 488         memcpy( buf3, buf1, 32*32 ); \
 489         memcpy( buf4, buf1, 32*32 ); \
 490         memcpy( dct1, src, 512 ); \
 491         memcpy( dct2, src, 512 ); \
 492         call_c1( dct_c.name, buf3, (void*)dct1 ); \
 493         call_a1( dct_asm.name, buf4, (void*)dct2 ); \
 494         if( memcmp( buf3, buf4, 32*32 ) ) \
 495         { \
 496             ok = 0; \
 497             fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
 498         } \
 499         call_c2( dct_c.name, buf3, (void*)dct1 ); \
 500         call_a2( dct_asm.name, buf4, (void*)dct2 ); \
 501     }
 502     ok = 1; used_asm = 0;
 503     TEST_IDCT( add4x4_idct, dct4 );
 504     TEST_IDCT( add8x8_idct, dct4 );
 505     TEST_IDCT( add16x16_idct, dct4 );
 506     report( "add_idct4 :" );
 507
 508     ok = 1; used_asm = 0;
 509     TEST_IDCT( add8x8_idct8, dct8 );
 510     TEST_IDCT( add16x16_idct8, dct8 );
 511     report( "add_idct8 :" );
 512 #undef TEST_IDCT
 513
 514     ok = 1; used_asm = 0;
 515     if( dct_asm.dct4x4dc != dct_ref.dct4x4dc )
 516     {
 517         DECLARE_ALIGNED_16( int16_t dct1[4][4] ) = {{-12, 42, 23, 67},{2, 90, 89,56},{67,43,-76,91},{56,-78,-54,1}};
 518         DECLARE_ALIGNED_16( int16_t dct2[4][4] ) = {{-12, 42, 23, 67},{2, 90, 89,56},{67,43,-76,91},{56,-78,-54,1}};
 519         set_func_name( "dct4x4dc" );
 520         used_asm = 1;
 521         call_c1( dct_c.dct4x4dc, dct1 );
 522         call_a1( dct_asm.dct4x4dc, dct2 );
 523         if( memcmp( dct1, dct2, 32 ) )
 524         {
 525             ok = 0;
 526             fprintf( stderr, " - dct4x4dc :        [FAILED]\n" );
 527         }
 528         call_c2( dct_c.dct4x4dc, dct1 );
 529         call_a2( dct_asm.dct4x4dc, dct2 );
 530     }
 531     if( dct_asm.idct4x4dc != dct_ref.idct4x4dc )
 532     {
 533         DECLARE_ALIGNED_16( int16_t dct1[4][4] ) = {{-12, 42, 23, 67},{2, 90, 89,56},{67,43,-76,91},{56,-78,-54,1}};
 534         DECLARE_ALIGNED_16( int16_t dct2[4][4] ) = {{-12, 42, 23, 67},{2, 90, 89,56},{67,43,-76,91},{56,-78,-54,1}};
 535         set_func_name( "idct4x4dc" );
 536         used_asm = 1;
 537         call_c1( dct_c.idct4x4dc, dct1 );
 538         call_a1( dct_asm.idct4x4dc, dct2 );
 539         if( memcmp( dct1, dct2, 32 ) )
 540         {
 541             ok = 0;
 542             fprintf( stderr, " - idct4x4dc :        [FAILED]\n" );
 543         }
 544         call_c2( dct_c.idct4x4dc, dct1 );
 545         call_a2( dct_asm.idct4x4dc, dct2 );
 546     }
 547     report( "(i)dct4x4dc :" );
 548
 549     ok = 1; used_asm = 0;
 550     if( dct_asm.dct2x2dc != dct_ref.dct2x2dc )
 551     {
 552         DECLARE_ALIGNED_16( int16_t dct1[2][2] ) = {{-12, 42},{2, 90}};
 553         DECLARE_ALIGNED_16( int16_t dct2[2][2] ) = {{-12, 42},{2, 90}};
 554         set_func_name( "dct2x2dc" );
 555         used_asm = 1;
 556         call_c( dct_c.dct2x2dc, dct1 );
 557         call_a( dct_asm.dct2x2dc, dct2 );
 558         if( memcmp( dct1, dct2, 4*2 ) )
 559         {
 560             ok = 0;
 561             fprintf( stderr, " - dct2x2dc :        [FAILED]\n" );
 562         }
 563     }
 564     if( dct_asm.idct2x2dc != dct_ref.idct2x2dc )
 565     {
 566         DECLARE_ALIGNED_16( int16_t dct1[2][2] ) = {{-12, 42},{2, 90}};
 567         DECLARE_ALIGNED_16( int16_t dct2[2][2] ) = {{-12, 42},{2, 90}};
 568         set_func_name( "idct2x2dc" );
 569         used_asm = 1;
 570         call_c( dct_c.idct2x2dc, dct1 );
 571         call_a( dct_asm.idct2x2dc, dct2 );
 572         if( memcmp( dct1, dct2, 4*2 ) )
 573         {
 574             ok = 0;
 575             fprintf( stderr, " - idct2x2dc :       [FAILED]\n" );
 576         }
 577     }
 578     report( "(i)dct2x2dc :" );
 579
 580     x264_zigzag_function_t zigzag_c;
 581     x264_zigzag_function_t zigzag_ref;
 582     x264_zigzag_function_t zigzag_asm;
 583
 584     DECLARE_ALIGNED_16( int16_t level1[64] );
 585     DECLARE_ALIGNED_16( int16_t level2[64] );
 586
 587 #define TEST_ZIGZAG_SCAN( name, t1, t2, dct, size )   \
 588     if( zigzag_asm.name != zigzag_ref.name ) \
 589     { \
 590         set_func_name( "zigzag_"#name"_%s", interlace?"field":"frame" );\
 591         used_asm = 1; \
 592         call_c( zigzag_c.name, t1, dct ); \
 593         call_a( zigzag_asm.name, t2, dct ); \
 594         if( memcmp( t1, t2, size*sizeof(int16_t) ) ) \
 595         { \
 596             ok = 0; \
 597             fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
 598         } \
 599     }
 600
 601 #define TEST_ZIGZAG_SUB( name, t1, t2, size ) \
 602     if( zigzag_asm.name != zigzag_ref.name ) \
 603     { \
 604         set_func_name( "zigzag_"#name"_%s", interlace?"field":"frame" );\
 605         used_asm = 1; \
 606         memcpy( buf3, buf1, 16*FDEC_STRIDE ); \
 607         memcpy( buf4, buf1, 16*FDEC_STRIDE ); \
 608         call_c1( zigzag_c.name, t1, buf2, buf3 );  \
 609         call_a1( zigzag_asm.name, t2, buf2, buf4 ); \
 610         if( memcmp( t1, t2, size*sizeof(int16_t) )|| memcmp( buf3, buf4, 16*FDEC_STRIDE ) )  \
 611         { \
 612             ok = 0; \
 613             fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
 614         } \
 615         call_c2( zigzag_c.name, t1, buf2, buf3 );  \
 616         call_a2( zigzag_asm.name, t2, buf2, buf4 ); \
 617     }
 618
 619     interlace = 0;
 620     x264_zigzag_init( 0, &zigzag_c, 0 );
 621     x264_zigzag_init( cpu_ref, &zigzag_ref, 0 );
 622     x264_zigzag_init( cpu_new, &zigzag_asm, 0 );
 623
 624     ok = 1; used_asm = 0;
 625     TEST_ZIGZAG_SCAN( scan_8x8, level1, level2, (void*)dct1, 64 );
 626     TEST_ZIGZAG_SCAN( scan_4x4, level1, level2, dct1[0], 16  );
 627     TEST_ZIGZAG_SUB( sub_4x4, level1, level2, 16 );
 628     report( "zigzag_frame :" );
 629
 630     interlace = 1;
 631     x264_zigzag_init( 0, &zigzag_c, 1 );
 632     x264_zigzag_init( cpu_ref, &zigzag_ref, 1 );
 633     x264_zigzag_init( cpu_new, &zigzag_asm, 1 );
 634
 635     ok = 1; used_asm = 0;
 636     TEST_ZIGZAG_SCAN( scan_8x8, level1, level2, (void*)dct1, 64 );
 637     TEST_ZIGZAG_SCAN( scan_4x4, level1, level2, dct1[0], 16  );
 638     TEST_ZIGZAG_SUB( sub_4x4, level1, level2, 16 );
 639     report( "zigzag_field :" );
 640 #undef TEST_ZIGZAG_SCAN
 641 #undef TEST_ZIGZAG_SUB
 642
 643     return ret;
 644 }
 645
 646 static int check_mc( int cpu_ref, int cpu_new )
 647 {
 648     x264_mc_functions_t mc_c;
 649     x264_mc_functions_t mc_ref;
 650     x264_mc_functions_t mc_a;
 651     x264_pixel_function_t pixel;
 652
 653     uint8_t *src     = &buf1[2*32+2];
 654     uint8_t *src2[4] = { &buf1[3*64+2], &buf1[5*64+2],
 655                          &buf1[7*64+2], &buf1[9*64+2] };
 656     uint8_t *dst1    = buf3;
 657     uint8_t *dst2    = buf4;
 658
 659     int dx, dy, i, j, k, w;
 660     int ret = 0, ok, used_asm;
 661
 662     x264_mc_init( 0, &mc_c );
 663     x264_mc_init( cpu_ref, &mc_ref );
 664     x264_mc_init( cpu_new, &mc_a );
 665     x264_pixel_init( 0, &pixel );
 666
 667 #define MC_TEST_LUMA( w, h ) \
 668         if( mc_a.mc_luma != mc_ref.mc_luma && !(w&(w-1)) && h<=16 ) \
 669         { \
 670             set_func_name( "mc_luma_%dx%d", w, h );\
 671             used_asm = 1; \
 672             memset(buf3, 0xCD, 1024); \
 673             memset(buf4, 0xCD, 1024); \
 674             call_c( mc_c.mc_luma, dst1, 32, src2, 64, dx, dy, w, h ); \
 675             call_a( mc_a.mc_luma, dst2, 32, src2, 64, dx, dy, w, h ); \
 676             if( memcmp( buf3, buf4, 1024 ) ) \
 677             { \
 678                 fprintf( stderr, "mc_luma[mv(%d,%d) %2dx%-2d]     [FAILED]\n", dx, dy, w, h ); \
 679                 ok = 0; \
 680             } \
 681         } \
 682         if( mc_a.get_ref != mc_ref.get_ref ) \
 683         { \
 684             uint8_t *ref = dst2; \
 685             int ref_stride = 32; \
 686             set_func_name( "get_ref_%dx%d", w, h );\
 687             used_asm = 1; \
 688             memset(buf3, 0xCD, 1024); \
 689             memset(buf4, 0xCD, 1024); \
 690             call_c( mc_c.mc_luma, dst1, 32, src2, 64, dx, dy, w, h ); \
 691             ref = (uint8_t*) call_a( mc_a.get_ref, ref, &ref_stride, src2, 64, dx, dy, w, h ); \
 692             for( i=0; i<h; i++ ) \
 693                 if( memcmp( dst1+i*32, ref+i*ref_stride, w ) ) \
 694                 { \
 695                     fprintf( stderr, "get_ref[mv(%d,%d) %2dx%-2d]     [FAILED]\n", dx, dy, w, h ); \
 696                     ok = 0; \
 697                     break; \
 698                 } \
 699         }
 700
 701 #define MC_TEST_CHROMA( w, h ) \
 702         if( mc_a.mc_chroma != mc_ref.mc_chroma ) \
 703         { \
 704             set_func_name( "mc_chroma_%dx%d", w, h );\
 705             used_asm = 1; \
 706             memset(buf3, 0xCD, 1024); \
 707             memset(buf4, 0xCD, 1024); \
 708             call_c( mc_c.mc_chroma, dst1, 16, src, 32, dx, dy, w, h ); \
 709             call_a( mc_a.mc_chroma, dst2, 16, src, 32, dx, dy, w, h ); \
 710             /* mc_chroma width=2 may write garbage to the right of dst. ignore that. */\
 711             for( j=0; j<h; j++ ) \
 712                 for( i=w; i<4; i++ ) \
 713                     dst2[i+j*16] = dst1[i+j*16]; \
 714             if( memcmp( buf3, buf4, 1024 ) ) \
 715             { \
 716                 fprintf( stderr, "mc_chroma[mv(%d,%d) %2dx%-2d]     [FAILED]\n", dx, dy, w, h ); \
 717                 ok = 0; \
 718             } \
 719         }
 720     ok = 1; used_asm = 0;
 721     for( dy = -8; dy < 8; dy++ )
 722         for( dx = -128; dx < 128; dx++ )
 723         {
 724             if( rand()&15 ) continue; // running all of them is too slow
 725             MC_TEST_LUMA( 20, 18 );
 726             MC_TEST_LUMA( 16, 16 );
 727             MC_TEST_LUMA( 16, 8 );
 728             MC_TEST_LUMA( 12, 10 );
 729             MC_TEST_LUMA( 8, 16 );
 730             MC_TEST_LUMA( 8, 8 );
 731             MC_TEST_LUMA( 8, 4 );
 732             MC_TEST_LUMA( 4, 8 );
 733             MC_TEST_LUMA( 4, 4 );
 734         }
 735     report( "mc luma :" );
 736
 737     ok = 1; used_asm = 0;
 738     for( dy = -1; dy < 9; dy++ )
 739         for( dx = -1; dx < 9; dx++ )
 740         {
 741             MC_TEST_CHROMA( 8, 8 );
 742             MC_TEST_CHROMA( 8, 4 );
 743             MC_TEST_CHROMA( 4, 8 );
 744             MC_TEST_CHROMA( 4, 4 );
 745             MC_TEST_CHROMA( 4, 2 );
 746             MC_TEST_CHROMA( 2, 4 );
 747             MC_TEST_CHROMA( 2, 2 );
 748         }
 749     report( "mc chroma :" );
 750 #undef MC_TEST_LUMA
 751 #undef MC_TEST_CHROMA
 752
 753 #define MC_TEST_AVG( name, ... ) \
 754     for( i = 0, ok = 1, used_asm = 0; i < 10; i++ ) \
 755     { \
 756         memcpy( buf3, buf1, 1024 ); \
 757         memcpy( buf4, buf1, 1024 ); \
 758         if( mc_a.name[i] != mc_ref.name[i] ) \
 759         { \
 760             set_func_name( "%s_%s", #name, pixel_names[i] );\
 761             used_asm = 1; \
 762             call_c1( mc_c.name[i], buf3, 32, buf2, 16, ##__VA_ARGS__ ); \
 763             call_a1( mc_a.name[i], buf4, 32, buf2, 16, ##__VA_ARGS__ ); \
 764             if( memcmp( buf3, buf4, 1024 ) )               \
 765             { \
 766                 ok = 0; \
 767                 fprintf( stderr, #name "[%d]: [FAILED]\n", i ); \
 768             } \
 769             call_c2( mc_c.name[i], buf3, 32, buf2, 16, ##__VA_ARGS__ ); \
 770             call_a2( mc_a.name[i], buf4, 32, buf2, 16, ##__VA_ARGS__ ); \
 771         } \
 772     }
 773     MC_TEST_AVG( avg );
 774     report( "mc avg :" );
 775     ok = 1; used_asm = 0;
 776     for( w = -64; w <= 128 && ok; w++ )
 777         MC_TEST_AVG( avg_weight, w );
 778     report( "mc wpredb :" );
 779
 780     if( mc_a.hpel_filter != mc_ref.hpel_filter )
 781     {
 782         uint8_t *src = buf1+8+2*64;
 783         uint8_t *dstc[3] = { buf3+8, buf3+8+16*64, buf3+8+32*64 };
 784         uint8_t *dsta[3] = { buf4+8, buf4+8+16*64, buf4+8+32*64 };
 785         set_func_name( "hpel_filter" );
 786         ok = 1; used_asm = 1;
 787         memset( buf3, 0, 4096 );
 788         memset( buf4, 0, 4096 );
 789         call_c( mc_c.hpel_filter, dstc[0], dstc[1], dstc[2], src, 64, 48, 10 );
 790         call_a( mc_a.hpel_filter, dsta[0], dsta[1], dsta[2], src, 64, 48, 10 );
 791         for( i=0; i<3; i++ )
 792             for( j=0; j<10; j++ )
 793                 //FIXME ideally the first pixels would match too, but they aren't actually used
 794                 if( memcmp( dstc[i]+j*64+2, dsta[i]+j*64+2, 43 ) )
 795                 {
 796                     ok = 0;
 797                     fprintf( stderr, "hpel filter differs at plane %c line %d\n", "hvc"[i], j );
 798                     for( k=0; k<48; k++ )
 799                         printf("%02x%s", dstc[i][j*64+k], (k+1)&3 ? "" : " ");
 800                     printf("\n");
 801                     for( k=0; k<48; k++ )
 802                         printf("%02x%s", dsta[i][j*64+k], (k+1)&3 ? "" : " ");
 803                     printf("\n");
 804                     break;
 805                 }
 806         report( "hpel filter :" );
 807     }
 808
 809     if( mc_a.frame_init_lowres_core != mc_ref.frame_init_lowres_core )
 810     {
 811         uint8_t *dstc[4] = { buf3, buf3+1024, buf3+2048, buf3+3072 };
 812         uint8_t *dsta[4] = { buf4, buf4+1024, buf4+2048, buf3+3072 };
 813         set_func_name( "lowres_init" );
 814         for( w=40; w<=48; w+=8 )
 815             if( mc_a.frame_init_lowres_core != mc_ref.frame_init_lowres_core )
 816             {
 817                 int stride = (w+8)&~15;
 818                 used_asm = 1;
 819                 call_c( mc_c.frame_init_lowres_core, buf1, dstc[0], dstc[1], dstc[2], dstc[3], w*2, stride, w, 16 );
 820                 call_a( mc_a.frame_init_lowres_core, buf1, dsta[0], dsta[1], dsta[2], dsta[3], w*2, stride, w, 16 );
 821                 for( i=0; i<16; i++)
 822                 {
 823                     for( j=0; j<4; j++)
 824                         if( memcmp( dstc[j]+i*stride, dsta[j]+i*stride, w ) )
 825                         {
 826                             ok = 0;
 827                             fprintf( stderr, "frame_init_lowres differs at plane %d line %d\n", j, i );
 828                             for( k=0; k<w; k++ )
 829                                 printf( "%d ", dstc[j][k+i*stride] );
 830                             printf("\n");
 831                             for( k=0; k<w; k++ )
 832                                 printf( "%d ", dsta[j][k+i*stride] );
 833                             printf("\n");
 834                             break;
 835                         }
 836                 }
 837             }
 838         report( "lowres init :" );
 839     }
 840
 841     return ret;
 842 }
 843
 844 static int check_deblock( int cpu_ref, int cpu_new )
 845 {
 846     x264_deblock_function_t db_c;
 847     x264_deblock_function_t db_ref;
 848     x264_deblock_function_t db_a;
 849     int ret = 0, ok = 1, used_asm = 0;
 850     int alphas[36], betas[36];
 851     int8_t tcs[36][4];
 852     int a, c, i, j;
 853
 854     x264_deblock_init( 0, &db_c );
 855     x264_deblock_init( cpu_ref, &db_ref );
 856     x264_deblock_init( cpu_new, &db_a );
 857
 858     /* not exactly the real values of a,b,tc but close enough */
 859     a = 255; c = 250;
 860     for( i = 35; i >= 0; i-- )
 861     {
 862         alphas[i] = a;
 863         betas[i] = (i+1)/2;
 864         tcs[i][0] = tcs[i][2] = (c+6)/10;
 865         tcs[i][1] = tcs[i][3] = (c+9)/20;
 866         a = a*9/10;
 867         c = c*9/10;
 868     }
 869
 870 #define TEST_DEBLOCK( name, align, ... ) \
 871     for( i = 0; i < 36; i++ ) \
 872     { \
 873         int off = 8*32 + (i&15)*4*!align; /* benchmark various alignments of h filter */\
 874         for( j = 0; j < 1024; j++ ) \
 875             /* two distributions of random to excersize different failure modes */\
 876             buf3[j] = rand() & (i&1 ? 0xf : 0xff ); \
 877         memcpy( buf4, buf3, 1024 ); \
 878         if( db_a.name != db_ref.name ) \
 879         { \
 880             set_func_name( #name );\
 881             used_asm = 1; \
 882             call_c1( db_c.name, buf3+off, 32, alphas[i], betas[i], ##__VA_ARGS__ ); \
 883             call_a1( db_a.name, buf4+off, 32, alphas[i], betas[i], ##__VA_ARGS__ ); \
 884             if( memcmp( buf3, buf4, 1024 ) ) \
 885             { \
 886                 ok = 0; \
 887                 fprintf( stderr, #name "(a=%d, b=%d): [FAILED]\n", alphas[i], betas[i] ); \
 888                 break; \
 889             } \
 890             call_c2( db_c.name, buf3+off, 32, alphas[i], betas[i], ##__VA_ARGS__ ); \
 891             call_a2( db_a.name, buf4+off, 32, alphas[i], betas[i], ##__VA_ARGS__ ); \
 892         } \
 893     }
 894
 895     TEST_DEBLOCK( deblock_h_luma, 0, tcs[i] );
 896     TEST_DEBLOCK( deblock_v_luma, 1, tcs[i] );
 897     TEST_DEBLOCK( deblock_h_chroma, 0, tcs[i] );
 898     TEST_DEBLOCK( deblock_v_chroma, 1, tcs[i] );
 899     TEST_DEBLOCK( deblock_h_luma_intra, 0 );
 900     TEST_DEBLOCK( deblock_v_luma_intra, 1 );
 901     TEST_DEBLOCK( deblock_h_chroma_intra, 0 );
 902     TEST_DEBLOCK( deblock_v_chroma_intra, 1 );
 903
 904     report( "deblock :" );
 905
 906     return ret;
 907 }
 908
 909 static int check_quant( int cpu_ref, int cpu_new )
 910 {
 911     x264_quant_function_t qf_c;
 912     x264_quant_function_t qf_ref;
 913     x264_quant_function_t qf_a;
 914     DECLARE_ALIGNED_16( int16_t dct1[64] );
 915     DECLARE_ALIGNED_16( int16_t dct2[64] );
 916     DECLARE_ALIGNED_16( uint8_t cqm_buf[64] );
 917     int ret = 0, ok, used_asm;
 918     int oks[2] = {1,1}, used_asms[2] = {0,0};
 919     int i, i_cqm, qp;
 920     x264_t h_buf;
 921     x264_t *h = &h_buf;
 922     memset( h, 0, sizeof(*h) );
 923     h->pps = h->pps_array;
 924     x264_param_default( &h->param );
 925     h->param.rc.i_qp_min = 26;
 926     h->param.analyse.b_transform_8x8 = 1;
 927
 928     for( i_cqm = 0; i_cqm < 4; i_cqm++ )
 929     {
 930         if( i_cqm == 0 )
 931         {
 932             for( i = 0; i < 6; i++ )
 933                 h->pps->scaling_list[i] = x264_cqm_flat16;
 934             h->param.i_cqm_preset = h->pps->i_cqm_preset = X264_CQM_FLAT;
 935         }
 936         else if( i_cqm == 1 )
 937         {
 938             for( i = 0; i < 6; i++ )
 939                 h->pps->scaling_list[i] = x264_cqm_jvt[i];
 940             h->param.i_cqm_preset = h->pps->i_cqm_preset = X264_CQM_JVT;
 941         }
 942         else
 943         {
 944             if( i_cqm == 2 )
 945                 for( i = 0; i < 64; i++ )
 946                     cqm_buf[i] = 10 + rand() % 246;
 947             else
 948                 for( i = 0; i < 64; i++ )
 949                     cqm_buf[i] = 1;
 950             for( i = 0; i < 6; i++ )
 951                 h->pps->scaling_list[i] = cqm_buf;
 952             h->param.i_cqm_preset = h->pps->i_cqm_preset = X264_CQM_CUSTOM;
 953         }
 954
 955         x264_cqm_init( h );
 956         x264_quant_init( h, 0, &qf_c );
 957         x264_quant_init( h, cpu_ref, &qf_ref );
 958         x264_quant_init( h, cpu_new, &qf_a );
 959
 960 #define INIT_QUANT8() \
 961         { \
 962             static const int scale1d[8] = {32,31,24,31,32,31,24,31}; \
 963             int x, y; \
 964             for( y = 0; y < 8; y++ ) \
 965                 for( x = 0; x < 8; x++ ) \
 966                 { \
 967                     unsigned int scale = (255*scale1d[y]*scale1d[x])/16; \
 968                     dct1[y*8+x] = dct2[y*8+x] = (rand()%(2*scale+1))-scale; \
 969                 } \
 970         }
 971
 972 #define INIT_QUANT4() \
 973         { \
 974             static const int scale1d[4] = {4,6,4,6}; \
 975             int x, y; \
 976             for( y = 0; y < 4; y++ ) \
 977                 for( x = 0; x < 4; x++ ) \
 978                 { \
 979                     unsigned int scale = 255*scale1d[y]*scale1d[x]; \
 980                     dct1[y*4+x] = dct2[y*4+x] = (rand()%(2*scale+1))-scale; \
 981                 } \
 982         }
 983
 984 #define TEST_QUANT_DC( name, cqm ) \
 985         if( qf_a.name != qf_ref.name ) \
 986         { \
 987             set_func_name( #name ); \
 988             used_asms[0] = 1; \
 989             for( qp = 51; qp > 0; qp-- ) \
 990             { \
 991                 for( i = 0; i < 16; i++ ) \
 992                     dct1[i] = dct2[i] = (rand() & 0x1fff) - 0xfff; \
 993                 call_c1( qf_c.name, (void*)dct1, h->quant4_mf[CQM_4IY][qp][0], h->quant4_bias[CQM_4IY][qp][0] ); \
 994                 call_a1( qf_a.name, (void*)dct2, h->quant4_mf[CQM_4IY][qp][0], h->quant4_bias[CQM_4IY][qp][0] ); \
 995                 if( memcmp( dct1, dct2, 16*2 ) )       \
 996                 { \
 997                     oks[0] = 0; \
 998                     fprintf( stderr, #name "(cqm=%d): [FAILED]\n", i_cqm ); \
 999                     break; \
1000                 } \
1001                 call_c2( qf_c.name, (void*)dct1, h->quant4_mf[CQM_4IY][qp][0], h->quant4_bias[CQM_4IY][qp][0] ); \
1002                 call_a2( qf_a.name, (void*)dct2, h->quant4_mf[CQM_4IY][qp][0], h->quant4_bias[CQM_4IY][qp][0] ); \
1003             } \
1004         }
1005
1006 #define TEST_QUANT( qname, block, w ) \
1007         if( qf_a.qname != qf_ref.qname ) \
1008         { \
1009             set_func_name( #qname ); \
1010             used_asms[0] = 1; \
1011             for( qp = 51; qp > 0; qp-- ) \
1012             { \
1013                 INIT_QUANT##w() \
1014                 call_c1( qf_c.qname, (void*)dct1, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1015                 call_a1( qf_a.qname, (void*)dct2, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1016                 if( memcmp( dct1, dct2, w*w*2 ) ) \
1017                 { \
1018                     oks[0] = 0; \
1019                     fprintf( stderr, #qname "(qp=%d, cqm=%d, block="#block"): [FAILED]\n", qp, i_cqm ); \
1020                     break; \
1021                 } \
1022                 call_c2( qf_c.qname, (void*)dct1, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1023                 call_a2( qf_a.qname, (void*)dct2, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1024             } \
1025         }
1026
1027         TEST_QUANT( quant_8x8, CQM_8IY, 8 );
1028         TEST_QUANT( quant_8x8, CQM_8PY, 8 );
1029         TEST_QUANT( quant_4x4, CQM_4IY, 4 );
1030         TEST_QUANT( quant_4x4, CQM_4PY, 4 );
1031         TEST_QUANT_DC( quant_4x4_dc, **h->quant4_mf[CQM_4IY] );
1032         TEST_QUANT_DC( quant_2x2_dc, **h->quant4_mf[CQM_4IC] );
1033
1034 #define TEST_DEQUANT( qname, dqname, block, w ) \
1035         if( qf_a.dqname != qf_ref.dqname ) \
1036         { \
1037             set_func_name( "%s_%s", #dqname, i_cqm?"cqm":"flat" ); \
1038             used_asms[1] = 1; \
1039             for( qp = 51; qp > 0; qp-- ) \
1040             { \
1041                 INIT_QUANT##w() \
1042                 call_c( qf_c.qname, (void*)dct1, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1043                 memcpy( dct2, dct1, w*w*2 ); \
1044                 call_c1( qf_c.dqname, (void*)dct1, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1045                 call_a1( qf_a.dqname, (void*)dct2, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1046                 if( memcmp( dct1, dct2, w*w*2 ) ) \
1047                 { \
1048                     oks[1] = 0; \
1049                     fprintf( stderr, #dqname "(qp=%d, cqm=%d, block="#block"): [FAILED]\n", qp, i_cqm ); \
1050                     break; \
1051                 } \
1052                 call_c2( qf_c.dqname, (void*)dct1, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1053                 call_a2( qf_a.dqname, (void*)dct2, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1054             } \
1055         }
1056
1057         TEST_DEQUANT( quant_8x8, dequant_8x8, CQM_8IY, 8 );
1058         TEST_DEQUANT( quant_8x8, dequant_8x8, CQM_8PY, 8 );
1059         TEST_DEQUANT( quant_4x4, dequant_4x4, CQM_4IY, 4 );
1060         TEST_DEQUANT( quant_4x4, dequant_4x4, CQM_4PY, 4 );
1061
1062         x264_cqm_delete( h );
1063     }
1064
1065     ok = oks[0]; used_asm = used_asms[0];
1066     report( "quant :" );
1067
1068     ok = oks[1]; used_asm = used_asms[1];
1069     report( "dequant :" );
1070
1071
1072     if( qf_a.denoise_dct_core != qf_ref.denoise_dct_core )
1073     {
1074         int size;
1075         for( size = 16; size <= 64; size += 48 )
1076         {
1077             set_func_name( "denoise_dct" );
1078             used_asm = 1;
1079             memcpy(dct1, buf1, size*2);
1080             memcpy(dct2, buf1, size*2);
1081             memcpy(buf3+256, buf3, 256);
1082             call_c1( qf_c.denoise_dct_core, dct1, (uint32_t*)buf3, (uint16_t*)buf2, size );
1083             call_a1( qf_a.denoise_dct_core, dct2, (uint32_t*)(buf3+256), (uint16_t*)buf2, size );
1084             if( memcmp( dct1, dct2, size*2 ) || memcmp( buf3+4, buf3+256+4, (size-1)*sizeof(uint32_t) ) )
1085                 ok = 0;
1086             call_c2( qf_c.denoise_dct_core, dct1, (uint32_t*)buf3, (uint16_t*)buf2, size );
1087             call_a2( qf_a.denoise_dct_core, dct2, (uint32_t*)(buf3+256), (uint16_t*)buf2, size );
1088         }
1089     }
1090     report( "denoise dct :" );
1091
1092     return ret;
1093 }
1094
1095 static int check_intra( int cpu_ref, int cpu_new )
1096 {
1097     int ret = 0, ok = 1, used_asm = 0;
1098     int i;
1099     DECLARE_ALIGNED_16( uint8_t edge[33] );
1100     struct
1101     {
1102         x264_predict_t      predict_16x16[4+3];
1103         x264_predict_t      predict_8x8c[4+3];
1104         x264_predict8x8_t   predict_8x8[9+3];
1105         x264_predict_t      predict_4x4[9+3];
1106     } ip_c, ip_ref, ip_a;
1107
1108     x264_predict_16x16_init( 0, ip_c.predict_16x16 );
1109     x264_predict_8x8c_init( 0, ip_c.predict_8x8c );
1110     x264_predict_8x8_init( 0, ip_c.predict_8x8 );
1111     x264_predict_4x4_init( 0, ip_c.predict_4x4 );
1112
1113     x264_predict_16x16_init( cpu_ref, ip_ref.predict_16x16 );
1114     x264_predict_8x8c_init( cpu_ref, ip_ref.predict_8x8c );
1115     x264_predict_8x8_init( cpu_ref, ip_ref.predict_8x8 );
1116     x264_predict_4x4_init( cpu_ref, ip_ref.predict_4x4 );
1117
1118     x264_predict_16x16_init( cpu_new, ip_a.predict_16x16 );
1119     x264_predict_8x8c_init( cpu_new, ip_a.predict_8x8c );
1120     x264_predict_8x8_init( cpu_new, ip_a.predict_8x8 );
1121     x264_predict_4x4_init( cpu_new, ip_a.predict_4x4 );
1122
1123     x264_predict_8x8_filter( buf1+48, edge, ALL_NEIGHBORS, ALL_NEIGHBORS );
1124
1125 #define INTRA_TEST( name, dir, w, ... ) \
1126     if( ip_a.name[dir] != ip_ref.name[dir] )\
1127     { \
1128         set_func_name( "intra_%s_%s", #name, intra_##name##_names[dir] );\
1129         used_asm = 1; \
1130         memcpy( buf3, buf1, 32*20 );\
1131         memcpy( buf4, buf1, 32*20 );\
1132         call_c( ip_c.name[dir], buf3+48, ##__VA_ARGS__ );\
1133         call_a( ip_a.name[dir], buf4+48, ##__VA_ARGS__ );\
1134         if( memcmp( buf3, buf4, 32*20 ) )\
1135         {\
1136             fprintf( stderr, #name "[%d] :  [FAILED]\n", dir );\
1137             ok = 0;\
1138             int j,k;\
1139             for(k=-1; k<16; k++)\
1140                 printf("%2x ", edge[16+k]);\
1141             printf("\n");\
1142             for(j=0; j<w; j++){\
1143                 printf("%2x ", edge[14-j]);\
1144                 for(k=0; k<w; k++)\
1145                     printf("%2x ", buf4[48+k+j*32]);\
1146                 printf("\n");\
1147             }\
1148             printf("\n");\
1149             for(j=0; j<w; j++){\
1150                 printf("   ");\
1151                 for(k=0; k<w; k++)\
1152                     printf("%2x ", buf3[48+k+j*32]);\
1153                 printf("\n");\
1154             }\
1155         }\
1156     }
1157
1158     for( i = 0; i < 12; i++ )
1159         INTRA_TEST( predict_4x4, i, 4 );
1160     for( i = 0; i < 7; i++ )
1161         INTRA_TEST( predict_8x8c, i, 8 );
1162     for( i = 0; i < 7; i++ )
1163         INTRA_TEST( predict_16x16, i, 16 );
1164     for( i = 0; i < 12; i++ )
1165         INTRA_TEST( predict_8x8, i, 8, edge );
1166
1167     report( "intra pred :" );
1168     return ret;
1169 }
1170
1171 #define DECL_CABAC(cpu) \
1172 static void run_cabac_##cpu( uint8_t *dst )\
1173 {\
1174     int i;\
1175     x264_cabac_t cb;\
1176     x264_cabac_context_init( &cb, SLICE_TYPE_P, 26, 0 );\
1177     x264_cabac_encode_init( &cb, dst, dst+0xff0 );\
1178     for( i=0; i<0x1000; i++ )\
1179         x264_cabac_encode_decision_##cpu( &cb, buf1[i]>>1, buf1[i]&1 );\
1180 }
1181 DECL_CABAC(c)
1182 #ifdef HAVE_MMX
1183 DECL_CABAC(asm)
1184 #else
1185 #define run_cabac_asm run_cabac_c
1186 #endif
1187
1188 static int check_cabac( int cpu_ref, int cpu_new )
1189 {
1190     int ret = 0, ok, used_asm = 1;
1191     if( cpu_ref || run_cabac_c == run_cabac_asm)
1192         return 0;
1193     set_func_name( "cabac_encode_decision" );
1194     memcpy( buf4, buf3, 0x1000 );
1195     call_c( run_cabac_c, buf3 );
1196     call_a( run_cabac_asm, buf4 );
1197     ok = !memcmp( buf3, buf4, 0x1000 );
1198     report( "cabac :" );
1199     return ret;
1200 }
1201
1202 int check_all_funcs( int cpu_ref, int cpu_new )
1203 {
1204     return check_pixel( cpu_ref, cpu_new )
1205          + check_dct( cpu_ref, cpu_new )
1206          + check_mc( cpu_ref, cpu_new )
1207          + check_intra( cpu_ref, cpu_new )
1208          + check_deblock( cpu_ref, cpu_new )
1209          + check_quant( cpu_ref, cpu_new )
1210          + check_cabac( cpu_ref, cpu_new );
1211 }
1212
1213 int add_flags( int *cpu_ref, int *cpu_new, int flags, const char *name )
1214 {
1215     *cpu_ref = *cpu_new;
1216     *cpu_new |= flags;
1217     if( *cpu_new & X264_CPU_SSE2_IS_FAST )
1218         *cpu_new &= ~X264_CPU_SSE2_IS_SLOW;
1219     if( !quiet )
1220         fprintf( stderr, "x264: %s\n", name );
1221     return check_all_funcs( *cpu_ref, *cpu_new );
1222 }
1223
1224 int check_all_flags( void )
1225 {
1226     int ret = 0;
1227     int cpu0 = 0, cpu1 = 0;
1228 #ifdef HAVE_MMX
1229     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_MMXEXT )
1230     {
1231         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_MMX | X264_CPU_MMXEXT, "MMX" );
1232         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_CACHELINE_64, "MMX Cache64" );
1233         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_64;
1234 #ifdef ARCH_X86
1235         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_CACHELINE_32, "MMX Cache32" );
1236         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_32;
1237 #endif
1238     }
1239     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_SSE2 )
1240     {
1241         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSE | X264_CPU_SSE2 | X264_CPU_SSE2_IS_SLOW, "SSE2Slow" );
1242         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSE2_IS_FAST, "SSE2Fast" );
1243         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_CACHELINE_64, "SSE2Fast Cache64" );
1244     }
1245     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_SSE3 )
1246         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSE3 | X264_CPU_CACHELINE_64, "SSE3" );
1247     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_SSSE3 )
1248     {
1249         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_64;
1250         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSSE3, "SSSE3" );
1251         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_CACHELINE_64, "SSSE3 Cache64" );
1252         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_PHADD_IS_FAST, "PHADD" );
1253     }
1254 #elif ARCH_PPC
1255     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_ALTIVEC )
1256     {
1257         fprintf( stderr, "x264: ALTIVEC against C\n" );
1258         ret = check_all_funcs( 0, X264_CPU_ALTIVEC );
1259     }
1260 #endif
1261     return ret;
1262 }
1263
1264 int main(int argc, char *argv[])
1265 {
1266     int ret = 0;
1267     int i;
1268
1269     if( argc > 1 && !strncmp( argv[1], "--bench", 7 ) )
1270     {
1271 #if !defined(ARCH_X86) && !defined(ARCH_X86_64)
1272         fprintf( stderr, "no --bench for your cpu until you port rdtsc\n" );
1273         return 1;
1274 #endif
1275         do_bench = 1;
1276         if( argv[1][7] == '=' )
1277         {
1278             bench_pattern = argv[1]+8;
1279             bench_pattern_len = strlen(bench_pattern);
1280         }
1281         argc--;
1282         argv++;
1283     }
1284
1285     i = ( argc > 1 ) ? atoi(argv[1]) : x264_mdate();
1286     fprintf( stderr, "x264: using random seed %u\n", i );
1287     srand( i );
1288
1289     buf1 = x264_malloc( 0x3e00 + 16*BENCH_ALIGNS );
1290     buf2 = buf1 + 0xf00;
1291     buf3 = buf2 + 0xf00;
1292     buf4 = buf3 + 0x1000;
1293     for( i=0; i<0x1e00; i++ )
1294         buf1[i] = rand() & 0xFF;
1295     memset( buf1+0x1e00, 0, 0x2000 );
1296
1297     /* 16-byte alignment is guaranteed whenever it's useful, but some functions also vary in speed depending on %64 */
1298     if( do_bench )
1299         for( i=0; i<BENCH_ALIGNS && !ret; i++ )
1300         {
1301             buf2 = buf1 + 0xf00;
1302             buf3 = buf2 + 0xf00;
1303             buf4 = buf3 + 0x1000;
1304             ret |= x264_stack_pagealign( check_all_flags, i*16 );
1305             buf1 += 16;
1306             quiet = 1;
1307             fprintf( stderr, "%d/%d\r", i+1, BENCH_ALIGNS );
1308         }
1309     else
1310         ret = check_all_flags();
1311
1312     if( ret )
1313     {
1314         fprintf( stderr, "x264: at least one test has failed. Go and fix that Right Now!\n" );
1315         return -1;
1316     }
1317     fprintf( stderr, "x264: All tests passed Yeah :)\n" );
1318     if( do_bench )
1319         print_bench();
1320     return 0;
1321 }
1322