a23840e932f423f1e3d38001b1c53866644aa350
[x262.git] / tools / checkasm.c
1 /*****************************************************************************
2  * checkasm.c: assembly check tool
3  *****************************************************************************
4  * Copyright (C) 2003-2011 x264 project
5  *
6  * Authors: Loren Merritt <lorenm@u.washington.edu>
7  *          Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
8  *          Jason Garrett-Glaser <darkshikari@gmail.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  * This program is also available under a commercial proprietary license.
25  * For more information, contact us at licensing@x264.com.
26  *****************************************************************************/
27
28 #include <ctype.h>
29 #include <stdlib.h>
30 #include <limits.h>
31 #include <math.h>
32
33 #include "common/common.h"
34 #include "common/cpu.h"
35
36 // GCC doesn't align stack variables on ARM, so use .bss
37 #if ARCH_ARM
38 #undef ALIGNED_16
39 #define ALIGNED_16( var ) DECLARE_ALIGNED( static var, 16 )
40 #endif
41
42 /* buf1, buf2: initialised to random data and shouldn't write into them */
43 uint8_t *buf1, *buf2;
44 /* buf3, buf4: used to store output */
45 uint8_t *buf3, *buf4;
46 /* pbuf1, pbuf2: initialised to random pixel data and shouldn't write into them. */
47 pixel *pbuf1, *pbuf2;
48 /* pbuf3, pbuf4: point to buf3, buf4, just for type convenience */
49 pixel *pbuf3, *pbuf4;
50
51 int quiet = 0;
52
53 #define report( name ) { \
54     if( used_asm && !quiet ) \
55         fprintf( stderr, " - %-21s [%s]\n", name, ok ? "OK" : "FAILED" ); \
56     if( !ok ) ret = -1; \
57 }
58
59 #define BENCH_RUNS 100  // tradeoff between accuracy and speed
60 #define BENCH_ALIGNS 16 // number of stack+heap data alignments (another accuracy vs speed tradeoff)
61 #define MAX_FUNCS 1000  // just has to be big enough to hold all the existing functions
62 #define MAX_CPUS 10     // number of different combinations of cpu flags
63
64 typedef struct {
65     void *pointer; // just for detecting duplicates
66     uint32_t cpu;
67     uint32_t cycles;
68     uint32_t den;
69 } bench_t;
70
71 typedef struct {
72     char *name;
73     bench_t vers[MAX_CPUS];
74 } bench_func_t;
75
76 int do_bench = 0;
77 int bench_pattern_len = 0;
78 const char *bench_pattern = "";
79 char func_name[100];
80 static bench_func_t benchs[MAX_FUNCS];
81
82 static const char *pixel_names[10] = { "16x16", "16x8", "8x16", "8x8", "8x4", "4x8", "4x4", "4x2", "2x4", "2x2" };
83 static const char *intra_predict_16x16_names[7] = { "v", "h", "dc", "p", "dcl", "dct", "dc8" };
84 static const char *intra_predict_8x8c_names[7] = { "dc", "h", "v", "p", "dcl", "dct", "dc8" };
85 static const char *intra_predict_4x4_names[12] = { "v", "h", "dc", "ddl", "ddr", "vr", "hd", "vl", "hu", "dcl", "dct", "dc8" };
86 static const char **intra_predict_8x8_names = intra_predict_4x4_names;
87
88 #define set_func_name(...) snprintf( func_name, sizeof(func_name), __VA_ARGS__ )
89
90 static inline uint32_t read_time(void)
91 {
92     uint32_t a = 0;
93 #if defined(__GNUC__) && (ARCH_X86 || ARCH_X86_64)
94     asm volatile( "rdtsc" :"=a"(a) ::"edx" );
95 #elif ARCH_PPC
96     asm volatile( "mftb %0" : "=r" (a) );
97 #elif ARCH_ARM     // ARMv7 only
98     asm volatile( "mrc p15, 0, %0, c9, c13, 0" : "=r"(a) );
99 #endif
100     return a;
101 }
102
103 static bench_t* get_bench( const char *name, int cpu )
104 {
105     int i, j;
106     for( i = 0; benchs[i].name && strcmp(name, benchs[i].name); i++ )
107         assert( i < MAX_FUNCS );
108     if( !benchs[i].name )
109         benchs[i].name = strdup( name );
110     if( !cpu )
111         return &benchs[i].vers[0];
112     for( j = 1; benchs[i].vers[j].cpu && benchs[i].vers[j].cpu != cpu; j++ )
113         assert( j < MAX_CPUS );
114     benchs[i].vers[j].cpu = cpu;
115     return &benchs[i].vers[j];
116 }
117
118 static int cmp_nop( const void *a, const void *b )
119 {
120     return *(uint16_t*)a - *(uint16_t*)b;
121 }
122
123 static int cmp_bench( const void *a, const void *b )
124 {
125     // asciibetical sort except preserving numbers
126     const char *sa = ((bench_func_t*)a)->name;
127     const char *sb = ((bench_func_t*)b)->name;
128     for( ;; sa++, sb++ )
129     {
130         if( !*sa && !*sb )
131             return 0;
132         if( isdigit( *sa ) && isdigit( *sb ) && isdigit( sa[1] ) != isdigit( sb[1] ) )
133             return isdigit( sa[1] ) - isdigit( sb[1] );
134         if( *sa != *sb )
135             return *sa - *sb;
136     }
137 }
138
139 static void print_bench(void)
140 {
141     uint16_t nops[10000] = {0};
142     int nfuncs, nop_time=0;
143
144     for( int i = 0; i < 10000; i++ )
145     {
146         int t = read_time();
147         nops[i] = read_time() - t;
148     }
149     qsort( nops, 10000, sizeof(uint16_t), cmp_nop );
150     for( int i = 500; i < 9500; i++ )
151         nop_time += nops[i];
152     nop_time /= 900;
153     printf( "nop: %d\n", nop_time );
154
155     for( nfuncs = 0; nfuncs < MAX_FUNCS && benchs[nfuncs].name; nfuncs++ );
156     qsort( benchs, nfuncs, sizeof(bench_func_t), cmp_bench );
157     for( int i = 0; i < nfuncs; i++ )
158         for( int j = 0; j < MAX_CPUS && (!j || benchs[i].vers[j].cpu); j++ )
159         {
160             int k;
161             bench_t *b = &benchs[i].vers[j];
162             if( !b->den )
163                 continue;
164             for( k = 0; k < j && benchs[i].vers[k].pointer != b->pointer; k++ );
165             if( k < j )
166                 continue;
167             printf( "%s_%s%s: %"PRId64"\n", benchs[i].name,
168                     b->cpu&X264_CPU_SSE4 ? "sse4" :
169                     b->cpu&X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST ? "fastshuffle" :
170                     b->cpu&X264_CPU_SSSE3 ? "ssse3" :
171                     b->cpu&X264_CPU_SSE3 ? "sse3" :
172                     /* print sse2slow only if there's also a sse2fast version of the same func */
173                     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" :
174                     b->cpu&X264_CPU_SSE2 ? "sse2" :
175                     b->cpu&X264_CPU_MMX ? "mmx" :
176                     b->cpu&X264_CPU_ALTIVEC ? "altivec" :
177                     b->cpu&X264_CPU_NEON ? "neon" :
178                     b->cpu&X264_CPU_ARMV6 ? "armv6" : "c",
179                     b->cpu&X264_CPU_CACHELINE_32 ? "_c32" :
180                     b->cpu&X264_CPU_CACHELINE_64 ? "_c64" :
181                     b->cpu&X264_CPU_SSE_MISALIGN ? "_misalign" :
182                     b->cpu&X264_CPU_LZCNT ? "_lzcnt" :
183                     b->cpu&X264_CPU_FAST_NEON_MRC ? "_fast_mrc" :
184                     b->cpu&X264_CPU_SLOW_CTZ ? "_slow_ctz" :
185                     b->cpu&X264_CPU_SLOW_ATOM ? "_slow_atom" : "",
186                     ((int64_t)10*b->cycles/b->den - nop_time)/4 );
187         }
188 }
189
190 #if ARCH_X86 || ARCH_X86_64
191 int x264_stack_pagealign( int (*func)(), int align );
192 #else
193 #define x264_stack_pagealign( func, align ) func()
194 #endif
195
196 #define call_c1(func,...) func(__VA_ARGS__)
197
198 #if ARCH_X86 || defined(_WIN64)
199 /* detect when callee-saved regs aren't saved.
200  * needs an explicit asm check because it only sometimes crashes in normal use. */
201 intptr_t x264_checkasm_call( intptr_t (*func)(), int *ok, ... );
202 #define call_a1(func,...) x264_checkasm_call((intptr_t(*)())func, &ok, __VA_ARGS__)
203 #else
204 #define call_a1 call_c1
205 #endif
206
207 #define call_bench(func,cpu,...)\
208     if( do_bench && !strncmp(func_name, bench_pattern, bench_pattern_len) )\
209     {\
210         uint32_t tsum = 0;\
211         int tcount = 0;\
212         call_a1(func, __VA_ARGS__);\
213         for( int ti = 0; ti < (cpu?BENCH_RUNS:BENCH_RUNS/4); ti++ )\
214         {\
215             uint32_t t = read_time();\
216             func(__VA_ARGS__);\
217             func(__VA_ARGS__);\
218             func(__VA_ARGS__);\
219             func(__VA_ARGS__);\
220             t = read_time() - t;\
221             if( t*tcount <= tsum*4 && ti > 0 )\
222             {\
223                 tsum += t;\
224                 tcount++;\
225             }\
226         }\
227         bench_t *b = get_bench( func_name, cpu );\
228         b->cycles += tsum;\
229         b->den += tcount;\
230         b->pointer = func;\
231     }
232
233 /* for most functions, run benchmark and correctness test at the same time.
234  * for those that modify their inputs, run the above macros separately */
235 #define call_a(func,...) ({ call_a2(func,__VA_ARGS__); call_a1(func,__VA_ARGS__); })
236 #define call_c(func,...) ({ call_c2(func,__VA_ARGS__); call_c1(func,__VA_ARGS__); })
237 #define call_a2(func,...) ({ call_bench(func,cpu_new,__VA_ARGS__); })
238 #define call_c2(func,...) ({ call_bench(func,0,__VA_ARGS__); })
239
240
241 static int check_pixel( int cpu_ref, int cpu_new )
242 {
243     x264_pixel_function_t pixel_c;
244     x264_pixel_function_t pixel_ref;
245     x264_pixel_function_t pixel_asm;
246     x264_predict8x8_t predict_8x8[9+3];
247     x264_predict_8x8_filter_t predict_8x8_filter;
248     ALIGNED_16( pixel edge[33] );
249     uint16_t cost_mv[32];
250     int ret = 0, ok, used_asm;
251
252     x264_pixel_init( 0, &pixel_c );
253     x264_pixel_init( cpu_ref, &pixel_ref );
254     x264_pixel_init( cpu_new, &pixel_asm );
255     x264_predict_8x8_init( 0, predict_8x8, &predict_8x8_filter );
256     predict_8x8_filter( pbuf2+40, edge, ALL_NEIGHBORS, ALL_NEIGHBORS );
257
258     // maximize sum
259     for( int i = 0; i < 256; i++ )
260     {
261         int z = i|(i>>4);
262         z ^= z>>2;
263         z ^= z>>1;
264         pbuf4[i] = -(z&1) & PIXEL_MAX;
265         pbuf3[i] = ~pbuf4[i] & PIXEL_MAX;
266     }
267     // random pattern made of maxed pixel differences, in case an intermediate value overflows
268     for( int i = 256; i < 0x1000; i++ )
269     {
270         pbuf4[i] = -(pbuf1[i&~0x88]&1) & PIXEL_MAX;
271         pbuf3[i] = ~(pbuf4[i]) & PIXEL_MAX;
272     }
273
274 #define TEST_PIXEL( name, align ) \
275     ok = 1, used_asm = 0; \
276     for( int i = 0; i < 7; i++ ) \
277     { \
278         int res_c, res_asm; \
279         if( pixel_asm.name[i] != pixel_ref.name[i] ) \
280         { \
281             set_func_name( "%s_%s", #name, pixel_names[i] ); \
282             used_asm = 1; \
283             for( int j = 0; j < 64; j++ ) \
284             { \
285                 res_c   = call_c( pixel_c.name[i], pbuf1, 16, pbuf2+j*!align, 64 ); \
286                 res_asm = call_a( pixel_asm.name[i], pbuf1, 16, pbuf2+j*!align, 64 ); \
287                 if( res_c != res_asm ) \
288                 { \
289                     ok = 0; \
290                     fprintf( stderr, #name "[%d]: %d != %d [FAILED]\n", i, res_c, res_asm ); \
291                     break; \
292                 } \
293             } \
294             for( int j = 0; j < 0x1000 && ok; j += 256 ) \
295             { \
296                 res_c   = pixel_c  .name[i]( pbuf3+j, 16, pbuf4+j, 16 ); \
297                 res_asm = pixel_asm.name[i]( pbuf3+j, 16, pbuf4+j, 16 ); \
298                 if( res_c != res_asm ) \
299                 { \
300                     ok = 0; \
301                     fprintf( stderr, #name "[%d]: overflow %d != %d\n", i, res_c, res_asm ); \
302                 } \
303             } \
304         } \
305     } \
306     report( "pixel " #name " :" );
307
308     TEST_PIXEL( sad, 0 );
309     TEST_PIXEL( sad_aligned, 1 );
310     TEST_PIXEL( ssd, 1 );
311     TEST_PIXEL( satd, 0 );
312     TEST_PIXEL( sa8d, 1 );
313
314 #define TEST_PIXEL_X( N ) \
315     ok = 1; used_asm = 0; \
316     for( int i = 0; i < 7; i++ ) \
317     { \
318         int res_c[4]={0}, res_asm[4]={0}; \
319         if( pixel_asm.sad_x##N[i] && pixel_asm.sad_x##N[i] != pixel_ref.sad_x##N[i] ) \
320         { \
321             set_func_name( "sad_x%d_%s", N, pixel_names[i] ); \
322             used_asm = 1; \
323             for( int j = 0; j < 64; j++ ) \
324             { \
325                 pixel *pix2 = pbuf2+j; \
326                 res_c[0] = pixel_c.sad[i]( pbuf1, 16, pix2, 64 ); \
327                 res_c[1] = pixel_c.sad[i]( pbuf1, 16, pix2+6, 64 ); \
328                 res_c[2] = pixel_c.sad[i]( pbuf1, 16, pix2+1, 64 ); \
329                 if( N == 4 ) \
330                 { \
331                     res_c[3] = pixel_c.sad[i]( pbuf1, 16, pix2+10, 64 ); \
332                     call_a( pixel_asm.sad_x4[i], pbuf1, pix2, pix2+6, pix2+1, pix2+10, 64, res_asm ); \
333                 } \
334                 else \
335                     call_a( pixel_asm.sad_x3[i], pbuf1, pix2, pix2+6, pix2+1, 64, res_asm ); \
336                 if( memcmp(res_c, res_asm, sizeof(res_c)) ) \
337                 { \
338                     ok = 0; \
339                     fprintf( stderr, "sad_x"#N"[%d]: %d,%d,%d,%d != %d,%d,%d,%d [FAILED]\n", \
340                              i, res_c[0], res_c[1], res_c[2], res_c[3], \
341                              res_asm[0], res_asm[1], res_asm[2], res_asm[3] ); \
342                 } \
343                 if( N == 4 ) \
344                     call_c2( pixel_c.sad_x4[i], pbuf1, pix2, pix2+6, pix2+1, pix2+10, 64, res_asm ); \
345                 else \
346                     call_c2( pixel_c.sad_x3[i], pbuf1, pix2, pix2+6, pix2+1, 64, res_asm ); \
347             } \
348         } \
349     } \
350     report( "pixel sad_x"#N" :" );
351
352     TEST_PIXEL_X(3);
353     TEST_PIXEL_X(4);
354
355 #define TEST_PIXEL_VAR( i ) \
356     if( pixel_asm.var[i] != pixel_ref.var[i] ) \
357     { \
358         set_func_name( "%s_%s", "var", pixel_names[i] ); \
359         used_asm = 1; \
360         /* abi-check wrapper can't return uint64_t, so separate it from return value check */ \
361         call_c1( pixel_c.var[i], pbuf1, 16 ); \
362         call_a1( pixel_asm.var[i], pbuf1, 16 ); \
363         uint64_t res_c   = pixel_c.var[i]( pbuf1, 16 ); \
364         uint64_t res_asm = pixel_asm.var[i]( pbuf1, 16 ); \
365         if( res_c != res_asm ) \
366         { \
367             ok = 0; \
368             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) ); \
369         } \
370         call_c2( pixel_c.var[i], pbuf1, 16 ); \
371         call_a2( pixel_asm.var[i], pbuf1, 16 ); \
372     }
373
374     ok = 1; used_asm = 0;
375     TEST_PIXEL_VAR( PIXEL_16x16 );
376     TEST_PIXEL_VAR( PIXEL_8x8 );
377     report( "pixel var :" );
378
379     ok = 1; used_asm = 0;
380     if( pixel_asm.var2_8x8 != pixel_ref.var2_8x8 )
381     {
382         int res_c, res_asm, ssd_c, ssd_asm;
383         set_func_name( "var2_8x8" );
384         used_asm = 1;
385         res_c   = call_c( pixel_c.var2_8x8, pbuf1, 16, pbuf2, 16, &ssd_c );
386         res_asm = call_a( pixel_asm.var2_8x8, pbuf1, 16, pbuf2, 16, &ssd_asm );
387         if( res_c != res_asm || ssd_c != ssd_asm )
388         {
389             ok = 0;
390             fprintf( stderr, "var2_8x8: %d != %d or %d != %d [FAILED]\n", res_c, res_asm, ssd_c, ssd_asm );
391         }
392     }
393
394     report( "pixel var2 :" );
395
396     ok = 1; used_asm = 0;
397     for( int i = 0; i < 4; i++ )
398         if( pixel_asm.hadamard_ac[i] != pixel_ref.hadamard_ac[i] )
399         {
400             set_func_name( "hadamard_ac_%s", pixel_names[i] );
401             used_asm = 1;
402             for( int j = 0; j < 32; j++ )
403             {
404                 pixel *pix = (j&16 ? pbuf1 : pbuf3) + (j&15)*256;
405                 call_c1( pixel_c.hadamard_ac[i], pbuf1, 16 );
406                 call_a1( pixel_asm.hadamard_ac[i], pbuf1, 16 );
407                 uint64_t rc = pixel_c.hadamard_ac[i]( pix, 16 );
408                 uint64_t ra = pixel_asm.hadamard_ac[i]( pix, 16 );
409                 if( rc != ra )
410                 {
411                     ok = 0;
412                     fprintf( stderr, "hadamard_ac[%d]: %d,%d != %d,%d\n", i, (int)rc, (int)(rc>>32), (int)ra, (int)(ra>>32) );
413                     break;
414                 }
415             }
416             call_c2( pixel_c.hadamard_ac[i], pbuf1, 16 );
417             call_a2( pixel_asm.hadamard_ac[i], pbuf1, 16 );
418         }
419     report( "pixel hadamard_ac :" );
420
421 #define TEST_INTRA_MBCMP( name, pred, satd, i8x8, ... ) \
422     if( pixel_asm.name && pixel_asm.name != pixel_ref.name ) \
423     { \
424         int res_c[3], res_asm[3]; \
425         set_func_name( #name ); \
426         used_asm = 1; \
427         call_c( pixel_c.name, pbuf1+48, i8x8 ? edge : pbuf3+48, res_c ); \
428         call_a( pixel_asm.name, pbuf1+48, i8x8 ? edge : pbuf3+48, res_asm ); \
429         if( memcmp(res_c, res_asm, sizeof(res_c)) ) \
430         { \
431             ok = 0; \
432             fprintf( stderr, #name": %d,%d,%d != %d,%d,%d [FAILED]\n", \
433                      res_c[0], res_c[1], res_c[2], \
434                      res_asm[0], res_asm[1], res_asm[2] ); \
435         } \
436     }
437
438     ok = 1; used_asm = 0;
439     TEST_INTRA_MBCMP( intra_satd_x3_16x16, predict_16x16, satd[PIXEL_16x16], 0 );
440     TEST_INTRA_MBCMP( intra_satd_x3_8x8c , predict_8x8c , satd[PIXEL_8x8]  , 0 );
441     TEST_INTRA_MBCMP( intra_satd_x3_4x4  , predict_4x4  , satd[PIXEL_4x4]  , 0 );
442     TEST_INTRA_MBCMP( intra_sa8d_x3_8x8  , predict_8x8  , sa8d[PIXEL_8x8]  , 1, edge );
443     report( "intra satd_x3 :" );
444     TEST_INTRA_MBCMP( intra_sad_x3_16x16 , predict_16x16, sad [PIXEL_16x16], 0 );
445     TEST_INTRA_MBCMP( intra_sad_x3_8x8c  , predict_8x8c , sad [PIXEL_8x8]  , 0 );
446     TEST_INTRA_MBCMP( intra_sad_x3_8x8   , predict_8x8  , sad [PIXEL_8x8]  , 1, edge );
447     TEST_INTRA_MBCMP( intra_sad_x3_4x4   , predict_4x4  , sad [PIXEL_4x4]  , 0 );
448     report( "intra sad_x3 :" );
449
450     ok = 1; used_asm = 0;
451     if( pixel_asm.ssd_nv12_core != pixel_ref.ssd_nv12_core )
452     {
453         used_asm = 1;
454         set_func_name( "ssd_nv12" );
455         uint64_t res_u_c, res_v_c, res_u_a, res_v_a;
456         pixel_c.ssd_nv12_core(   pbuf1, 368, pbuf2, 368, 360, 8, &res_u_c, &res_v_c );
457         pixel_asm.ssd_nv12_core( pbuf1, 368, pbuf2, 368, 360, 8, &res_u_a, &res_v_a );
458         if( res_u_c != res_u_a || res_v_c != res_v_a )
459         {
460             ok = 0;
461             fprintf( stderr, "ssd_nv12: %"PRIu64",%"PRIu64" != %"PRIu64",%"PRIu64"\n",
462                      res_u_c, res_v_c, res_u_a, res_v_a );
463         }
464         call_c( pixel_c.ssd_nv12_core,   pbuf1, 368, pbuf2, 368, 360, 8, &res_u_c, &res_v_c );
465         call_a( pixel_asm.ssd_nv12_core, pbuf1, 368, pbuf2, 368, 360, 8, &res_u_a, &res_v_a );
466     }
467     report( "ssd_nv12 :" );
468
469     if( pixel_asm.ssim_4x4x2_core != pixel_ref.ssim_4x4x2_core ||
470         pixel_asm.ssim_end4 != pixel_ref.ssim_end4 )
471     {
472         float res_c, res_a;
473         ALIGNED_16( int sums[5][4] ) = {{0}};
474         used_asm = ok = 1;
475         x264_emms();
476         res_c = x264_pixel_ssim_wxh( &pixel_c,   pbuf1+2, 32, pbuf2+2, 32, 32, 28, pbuf3 );
477         res_a = x264_pixel_ssim_wxh( &pixel_asm, pbuf1+2, 32, pbuf2+2, 32, 32, 28, pbuf3 );
478         if( fabs( res_c - res_a ) > 1e-6 )
479         {
480             ok = 0;
481             fprintf( stderr, "ssim: %.7f != %.7f [FAILED]\n", res_c, res_a );
482         }
483         set_func_name( "ssim_core" );
484         call_c2( pixel_c.ssim_4x4x2_core,   pbuf1+2, 32, pbuf2+2, 32, sums );
485         call_a2( pixel_asm.ssim_4x4x2_core, pbuf1+2, 32, pbuf2+2, 32, sums );
486         set_func_name( "ssim_end" );
487         call_c2( pixel_c.ssim_end4,   sums, sums, 4 );
488         call_a2( pixel_asm.ssim_end4, sums, sums, 4 );
489         report( "ssim :" );
490     }
491
492     ok = 1; used_asm = 0;
493     for( int i = 0; i < 32; i++ )
494         cost_mv[i] = i*10;
495     for( int i = 0; i < 100 && ok; i++ )
496         if( pixel_asm.ads[i&3] != pixel_ref.ads[i&3] )
497         {
498             ALIGNED_16( uint16_t sums[72] );
499             ALIGNED_16( int dc[4] );
500             int16_t mvs_a[32], mvs_c[32];
501             int mvn_a, mvn_c;
502             int thresh = rand() & 0x3fff;
503             set_func_name( "esa_ads" );
504             for( int j = 0; j < 72; j++ )
505                 sums[j] = rand() & 0x3fff;
506             for( int j = 0; j < 4; j++ )
507                 dc[j] = rand() & 0x3fff;
508             used_asm = 1;
509             mvn_c = call_c( pixel_c.ads[i&3], dc, sums, 32, cost_mv, mvs_c, 28, thresh );
510             mvn_a = call_a( pixel_asm.ads[i&3], dc, sums, 32, cost_mv, mvs_a, 28, thresh );
511             if( mvn_c != mvn_a || memcmp( mvs_c, mvs_a, mvn_c*sizeof(*mvs_c) ) )
512             {
513                 ok = 0;
514                 printf( "c%d: ", i&3 );
515                 for( int j = 0; j < mvn_c; j++ )
516                     printf( "%d ", mvs_c[j] );
517                 printf( "\na%d: ", i&3 );
518                 for( int j = 0; j < mvn_a; j++ )
519                     printf( "%d ", mvs_a[j] );
520                 printf( "\n\n" );
521             }
522         }
523     report( "esa ads:" );
524
525     return ret;
526 }
527
528 static int check_dct( int cpu_ref, int cpu_new )
529 {
530     x264_dct_function_t dct_c;
531     x264_dct_function_t dct_ref;
532     x264_dct_function_t dct_asm;
533     x264_quant_function_t qf;
534     int ret = 0, ok, used_asm, interlace;
535     ALIGNED_16( dctcoef dct1[16][16] );
536     ALIGNED_16( dctcoef dct2[16][16] );
537     ALIGNED_16( dctcoef dct4[16][16] );
538     ALIGNED_16( dctcoef dct8[4][64] );
539     ALIGNED_16( dctcoef dctdc[2][4] );
540     x264_t h_buf;
541     x264_t *h = &h_buf;
542
543     x264_dct_init( 0, &dct_c );
544     x264_dct_init( cpu_ref, &dct_ref);
545     x264_dct_init( cpu_new, &dct_asm );
546
547     memset( h, 0, sizeof(*h) );
548     h->pps = h->pps_array;
549     x264_param_default( &h->param );
550     h->chroma_qp_table = i_chroma_qp_table + 12;
551     h->param.analyse.i_luma_deadzone[0] = 0;
552     h->param.analyse.i_luma_deadzone[1] = 0;
553     h->param.analyse.b_transform_8x8 = 1;
554     for( int i = 0; i < 6; i++ )
555         h->pps->scaling_list[i] = x264_cqm_flat16;
556     x264_cqm_init( h );
557     x264_quant_init( h, 0, &qf );
558
559     /* overflow test cases */
560     for( int i = 0; i < 5; i++ )
561     {
562         pixel *enc = &pbuf3[16*i*FENC_STRIDE];
563         pixel *dec = &pbuf4[16*i*FDEC_STRIDE];
564
565         for( int j = 0; j < 16; j++ )
566         {
567             int cond_a = (i < 2) ? 1 : ((j&3) == 0 || (j&3) == (i-1));
568             int cond_b = (i == 0) ? 1 : !cond_a;
569             enc[0] = enc[1] = cond_a ? PIXEL_MAX : 0;
570             enc[2] = enc[3] = cond_b ? PIXEL_MAX : 0;
571
572             for( int k = 0; k < 4; k++ )
573                 dec[k] = PIXEL_MAX - enc[k];
574
575             enc += FENC_STRIDE;
576             dec += FDEC_STRIDE;
577         }
578     }
579
580 #define TEST_DCT( name, t1, t2, size ) \
581     if( dct_asm.name != dct_ref.name ) \
582     { \
583         set_func_name( #name ); \
584         used_asm = 1; \
585         pixel *enc = pbuf3; \
586         pixel *dec = pbuf4; \
587         for( int j = 0; j < 5; j++) \
588         { \
589             call_c( dct_c.name, t1, &pbuf1[j*64], &pbuf2[j*64] ); \
590             call_a( dct_asm.name, t2, &pbuf1[j*64], &pbuf2[j*64] ); \
591             if( memcmp( t1, t2, size*sizeof(dctcoef) ) ) \
592             { \
593                 ok = 0; \
594                 fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
595                 break; \
596             } \
597             call_c( dct_c.name, t1, enc, dec ); \
598             call_a( dct_asm.name, t2, enc, dec ); \
599             if( memcmp( t1, t2, size*sizeof(dctcoef) ) ) \
600             { \
601                 ok = 0; \
602                 fprintf( stderr, #name " [FAILED] (overflow)\n" ); \
603                 break; \
604             } \
605             enc += 16*FENC_STRIDE; \
606             dec += 16*FDEC_STRIDE; \
607         } \
608     }
609     ok = 1; used_asm = 0;
610     TEST_DCT( sub4x4_dct, dct1[0], dct2[0], 16 );
611     TEST_DCT( sub8x8_dct, dct1, dct2, 16*4 );
612     TEST_DCT( sub8x8_dct_dc, dctdc[0], dctdc[1], 4 );
613     TEST_DCT( sub16x16_dct, dct1, dct2, 16*16 );
614     report( "sub_dct4 :" );
615
616     ok = 1; used_asm = 0;
617     TEST_DCT( sub8x8_dct8, (void*)dct1[0], (void*)dct2[0], 64 );
618     TEST_DCT( sub16x16_dct8, (void*)dct1, (void*)dct2, 64*4 );
619     report( "sub_dct8 :" );
620 #undef TEST_DCT
621
622     // fdct and idct are denormalized by different factors, so quant/dequant
623     // is needed to force the coefs into the right range.
624     dct_c.sub16x16_dct( dct4, pbuf1, pbuf2 );
625     dct_c.sub16x16_dct8( dct8, pbuf1, pbuf2 );
626     for( int i = 0; i < 16; i++ )
627     {
628         qf.quant_4x4( dct4[i], h->quant4_mf[CQM_4IY][20], h->quant4_bias[CQM_4IY][20] );
629         qf.dequant_4x4( dct4[i], h->dequant4_mf[CQM_4IY], 20 );
630     }
631     for( int i = 0; i < 4; i++ )
632     {
633         qf.quant_8x8( dct8[i], h->quant8_mf[CQM_8IY][20], h->quant8_bias[CQM_8IY][20] );
634         qf.dequant_8x8( dct8[i], h->dequant8_mf[CQM_8IY], 20 );
635     }
636     x264_cqm_delete( h );
637
638 #define TEST_IDCT( name, src ) \
639     if( dct_asm.name != dct_ref.name ) \
640     { \
641         set_func_name( #name ); \
642         used_asm = 1; \
643         memcpy( pbuf3, pbuf1, 32*32 * sizeof(pixel) ); \
644         memcpy( pbuf4, pbuf1, 32*32 * sizeof(pixel) ); \
645         memcpy( dct1, src, 256 * sizeof(dctcoef) ); \
646         memcpy( dct2, src, 256 * sizeof(dctcoef) ); \
647         call_c1( dct_c.name, pbuf3, (void*)dct1 ); \
648         call_a1( dct_asm.name, pbuf4, (void*)dct2 ); \
649         if( memcmp( pbuf3, pbuf4, 32*32 * sizeof(pixel) ) ) \
650         { \
651             ok = 0; \
652             fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
653         } \
654         call_c2( dct_c.name, pbuf3, (void*)dct1 ); \
655         call_a2( dct_asm.name, pbuf4, (void*)dct2 ); \
656     }
657     ok = 1; used_asm = 0;
658     TEST_IDCT( add4x4_idct, dct4 );
659     TEST_IDCT( add8x8_idct, dct4 );
660     TEST_IDCT( add8x8_idct_dc, dct4 );
661     TEST_IDCT( add16x16_idct, dct4 );
662     TEST_IDCT( add16x16_idct_dc, dct4 );
663     report( "add_idct4 :" );
664
665     ok = 1; used_asm = 0;
666     TEST_IDCT( add8x8_idct8, dct8 );
667     TEST_IDCT( add16x16_idct8, dct8 );
668     report( "add_idct8 :" );
669 #undef TEST_IDCT
670
671 #define TEST_DCTDC( name )\
672     ok = 1; used_asm = 0;\
673     if( dct_asm.name != dct_ref.name )\
674     {\
675         set_func_name( #name );\
676         used_asm = 1;\
677         uint16_t *p = (uint16_t*)buf1;\
678         for( int i = 0; i < 16 && ok; i++ )\
679         {\
680             for( int j = 0; j < 16; j++ )\
681                 dct1[0][j] = !i ? (j^j>>1^j>>2^j>>3)&1 ? PIXEL_MAX*16 : -PIXEL_MAX*16 /* max dc */\
682                            : i<8 ? (*p++)&1 ? PIXEL_MAX*16 : -PIXEL_MAX*16 /* max elements */\
683                            : ((*p++)&0x1fff)-0x1000; /* general case */\
684             memcpy( dct2, dct1, 16 * sizeof(dctcoef) );\
685             call_c1( dct_c.name, dct1[0] );\
686             call_a1( dct_asm.name, dct2[0] );\
687             if( memcmp( dct1, dct2, 16 * sizeof(dctcoef) ) )\
688                 ok = 0;\
689         }\
690         call_c2( dct_c.name, dct1[0] );\
691         call_a2( dct_asm.name, dct2[0] );\
692     }\
693     report( #name " :" );
694
695     TEST_DCTDC(  dct4x4dc );
696     TEST_DCTDC( idct4x4dc );
697 #undef TEST_DCTDC
698
699     x264_zigzag_function_t zigzag_c;
700     x264_zigzag_function_t zigzag_ref;
701     x264_zigzag_function_t zigzag_asm;
702
703     ALIGNED_16( dctcoef level1[64] );
704     ALIGNED_16( dctcoef level2[64] );
705
706 #define TEST_ZIGZAG_SCAN( name, t1, t2, dct, size ) \
707     if( zigzag_asm.name != zigzag_ref.name ) \
708     { \
709         set_func_name( "zigzag_"#name"_%s", interlace?"field":"frame" ); \
710         used_asm = 1; \
711         memcpy(dct, buf1, size*sizeof(dctcoef)); \
712         call_c( zigzag_c.name, t1, dct ); \
713         call_a( zigzag_asm.name, t2, dct ); \
714         if( memcmp( t1, t2, size*sizeof(dctcoef) ) ) \
715         { \
716             ok = 0; \
717             fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
718         } \
719     }
720
721 #define TEST_ZIGZAG_SUB( name, t1, t2, size ) \
722     if( zigzag_asm.name != zigzag_ref.name ) \
723     { \
724         int nz_a, nz_c; \
725         set_func_name( "zigzag_"#name"_%s", interlace?"field":"frame" ); \
726         used_asm = 1; \
727         memcpy( pbuf3, pbuf1, 16*FDEC_STRIDE * sizeof(pixel) ); \
728         memcpy( pbuf4, pbuf1, 16*FDEC_STRIDE * sizeof(pixel) ); \
729         nz_c = call_c1( zigzag_c.name, t1, pbuf2, pbuf3 ); \
730         nz_a = call_a1( zigzag_asm.name, t2, pbuf2, pbuf4 ); \
731         if( memcmp( t1, t2, size*sizeof(dctcoef) ) || memcmp( pbuf3, pbuf4, 16*FDEC_STRIDE*sizeof(pixel) ) || nz_c != nz_a ) \
732         { \
733             ok = 0; \
734             fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
735         } \
736         call_c2( zigzag_c.name, t1, pbuf2, pbuf3 ); \
737         call_a2( zigzag_asm.name, t2, pbuf2, pbuf4 ); \
738     }
739
740 #define TEST_ZIGZAG_SUBAC( name, t1, t2 ) \
741     if( zigzag_asm.name != zigzag_ref.name ) \
742     { \
743         int nz_a, nz_c; \
744         dctcoef dc_a, dc_c; \
745         set_func_name( "zigzag_"#name"_%s", interlace?"field":"frame" ); \
746         used_asm = 1; \
747         for( int i = 0; i < 2; i++ ) \
748         { \
749             memcpy( pbuf3, pbuf2, 16*FDEC_STRIDE * sizeof(pixel) ); \
750             memcpy( pbuf4, pbuf2, 16*FDEC_STRIDE * sizeof(pixel) ); \
751             for( int j = 0; j < 4; j++ ) \
752             { \
753                 memcpy( pbuf3 + j*FDEC_STRIDE, (i?pbuf1:pbuf2) + j*FENC_STRIDE, 4 * sizeof(pixel) ); \
754                 memcpy( pbuf4 + j*FDEC_STRIDE, (i?pbuf1:pbuf2) + j*FENC_STRIDE, 4 * sizeof(pixel) ); \
755             } \
756             nz_c = call_c1( zigzag_c.name, t1, pbuf2, pbuf3, &dc_c ); \
757             nz_a = call_a1( zigzag_asm.name, t2, pbuf2, pbuf4, &dc_a ); \
758             if( memcmp( t1+1, t2+1, 15*sizeof(dctcoef) ) || memcmp( pbuf3, pbuf4, 16*FDEC_STRIDE * sizeof(pixel) ) || nz_c != nz_a || dc_c != dc_a ) \
759             { \
760                 ok = 0; \
761                 fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
762                 break; \
763             } \
764         } \
765         call_c2( zigzag_c.name, t1, pbuf2, pbuf3, &dc_c ); \
766         call_a2( zigzag_asm.name, t2, pbuf2, pbuf4, &dc_a ); \
767     }
768
769 #define TEST_INTERLEAVE( name, t1, t2, dct, size ) \
770     if( zigzag_asm.name != zigzag_ref.name ) \
771     { \
772         for( int j = 0; j < 100; j++ ) \
773         { \
774             set_func_name( "zigzag_"#name"_%s", interlace?"field":"frame" ); \
775             used_asm = 1; \
776             memcpy(dct, buf1, size*sizeof(dctcoef)); \
777             for( int i = 0; i < size; i++ ) \
778                 dct[i] = rand()&0x1F ? 0 : dct[i]; \
779             memcpy(buf3, buf4, 10); \
780             call_c( zigzag_c.name, t1, dct, buf3 ); \
781             call_a( zigzag_asm.name, t2, dct, buf4 ); \
782             if( memcmp( t1, t2, size*sizeof(dctcoef) ) || memcmp( buf3, buf4, 10 ) ) \
783             { \
784                 ok = 0; \
785             } \
786         } \
787     }
788
789     interlace = 0;
790     x264_zigzag_init( 0, &zigzag_c, 0 );
791     x264_zigzag_init( cpu_ref, &zigzag_ref, 0 );
792     x264_zigzag_init( cpu_new, &zigzag_asm, 0 );
793
794     ok = 1; used_asm = 0;
795     TEST_ZIGZAG_SCAN( scan_8x8, level1, level2, (void*)dct1, 64 );
796     TEST_ZIGZAG_SCAN( scan_4x4, level1, level2, dct1[0], 16  );
797     TEST_ZIGZAG_SUB( sub_4x4, level1, level2, 16 );
798     TEST_ZIGZAG_SUBAC( sub_4x4ac, level1, level2 );
799     report( "zigzag_frame :" );
800
801     interlace = 1;
802     x264_zigzag_init( 0, &zigzag_c, 1 );
803     x264_zigzag_init( cpu_ref, &zigzag_ref, 1 );
804     x264_zigzag_init( cpu_new, &zigzag_asm, 1 );
805
806     ok = 1; used_asm = 0;
807     TEST_ZIGZAG_SCAN( scan_8x8, level1, level2, (void*)dct1, 64 );
808     TEST_ZIGZAG_SCAN( scan_4x4, level1, level2, dct1[0], 16  );
809     TEST_ZIGZAG_SUB( sub_4x4, level1, level2, 16 );
810     TEST_ZIGZAG_SUBAC( sub_4x4ac, level1, level2 );
811     report( "zigzag_field :" );
812
813     ok = 1; used_asm = 0;
814     TEST_INTERLEAVE( interleave_8x8_cavlc, level1, level2, dct1[0], 64 );
815     report( "zigzag_interleave :" );
816 #undef TEST_ZIGZAG_SCAN
817 #undef TEST_ZIGZAG_SUB
818
819     return ret;
820 }
821
822 static int check_mc( int cpu_ref, int cpu_new )
823 {
824     x264_mc_functions_t mc_c;
825     x264_mc_functions_t mc_ref;
826     x264_mc_functions_t mc_a;
827     x264_pixel_function_t pixf;
828
829     pixel *src     = &(pbuf1)[2*64+2];
830     pixel *src2[4] = { &(pbuf1)[3*64+2], &(pbuf1)[5*64+2],
831                        &(pbuf1)[7*64+2], &(pbuf1)[9*64+2] };
832     pixel *dst1    = pbuf3;
833     pixel *dst2    = pbuf4;
834
835     int ret = 0, ok, used_asm;
836
837     x264_mc_init( 0, &mc_c );
838     x264_mc_init( cpu_ref, &mc_ref );
839     x264_mc_init( cpu_new, &mc_a );
840     x264_pixel_init( 0, &pixf );
841
842 #define MC_TEST_LUMA( w, h ) \
843         if( mc_a.mc_luma != mc_ref.mc_luma && !(w&(w-1)) && h<=16 ) \
844         { \
845             const x264_weight_t *weight = weight_none; \
846             set_func_name( "mc_luma_%dx%d", w, h ); \
847             used_asm = 1; \
848             for( int i = 0; i < 1024; i++ ) \
849                 pbuf3[i] = pbuf4[i] = 0xCD; \
850             call_c( mc_c.mc_luma, dst1, 32, src2, 64, dx, dy, w, h, weight ); \
851             call_a( mc_a.mc_luma, dst2, 32, src2, 64, dx, dy, w, h, weight ); \
852             if( memcmp( pbuf3, pbuf4, 1024 * sizeof(pixel) ) ) \
853             { \
854                 fprintf( stderr, "mc_luma[mv(%d,%d) %2dx%-2d]     [FAILED]\n", dx, dy, w, h ); \
855                 ok = 0; \
856             } \
857         } \
858         if( mc_a.get_ref != mc_ref.get_ref ) \
859         { \
860             pixel *ref = dst2; \
861             int ref_stride = 32; \
862             int w_checked = ( ( sizeof(pixel) == 2 && (w == 12 || w == 20)) ? w-2 : w ); \
863             const x264_weight_t *weight = weight_none; \
864             set_func_name( "get_ref_%dx%d", w_checked, h ); \
865             used_asm = 1; \
866             for( int i = 0; i < 1024; i++ ) \
867                 pbuf3[i] = pbuf4[i] = 0xCD; \
868             call_c( mc_c.mc_luma, dst1, 32, src2, 64, dx, dy, w, h, weight ); \
869             ref = (pixel*)call_a( mc_a.get_ref, ref, &ref_stride, src2, 64, dx, dy, w, h, weight ); \
870             for( int i = 0; i < h; i++ ) \
871                 if( memcmp( dst1+i*32, ref+i*ref_stride, w_checked * sizeof(pixel) ) ) \
872                 { \
873                     fprintf( stderr, "get_ref[mv(%d,%d) %2dx%-2d]     [FAILED]\n", dx, dy, w_checked, h ); \
874                     ok = 0; \
875                     break; \
876                 } \
877         }
878
879 #define MC_TEST_CHROMA( w, h ) \
880         if( mc_a.mc_chroma != mc_ref.mc_chroma ) \
881         { \
882             set_func_name( "mc_chroma_%dx%d", w, h ); \
883             used_asm = 1; \
884             for( int i = 0; i < 1024; i++ ) \
885                 pbuf3[i] = pbuf4[i] = 0xCD; \
886             call_c( mc_c.mc_chroma, dst1, dst1+8, 16, src, 64, dx, dy, w, h ); \
887             call_a( mc_a.mc_chroma, dst2, dst2+8, 16, src, 64, dx, dy, w, h ); \
888             /* mc_chroma width=2 may write garbage to the right of dst. ignore that. */ \
889             for( int j = 0; j < h; j++ ) \
890                 for( int i = w; i < 8; i++ ) \
891                 { \
892                     dst2[i+j*16+8] = dst1[i+j*16+8]; \
893                     dst2[i+j*16] = dst1[i+j*16]; \
894                 } \
895             if( memcmp( pbuf3, pbuf4, 1024 * sizeof(pixel) ) ) \
896             { \
897                 fprintf( stderr, "mc_chroma[mv(%d,%d) %2dx%-2d]     [FAILED]\n", dx, dy, w, h ); \
898                 ok = 0; \
899             } \
900         }
901     ok = 1; used_asm = 0;
902     for( int dy = -8; dy < 8; dy++ )
903         for( int dx = -128; dx < 128; dx++ )
904         {
905             if( rand()&15 ) continue; // running all of them is too slow
906             MC_TEST_LUMA( 20, 18 );
907             MC_TEST_LUMA( 16, 16 );
908             MC_TEST_LUMA( 16, 8 );
909             MC_TEST_LUMA( 12, 10 );
910             MC_TEST_LUMA( 8, 16 );
911             MC_TEST_LUMA( 8, 8 );
912             MC_TEST_LUMA( 8, 4 );
913             MC_TEST_LUMA( 4, 8 );
914             MC_TEST_LUMA( 4, 4 );
915         }
916     report( "mc luma :" );
917
918     ok = 1; used_asm = 0;
919     for( int dy = -1; dy < 9; dy++ )
920         for( int dx = -128; dx < 128; dx++ )
921         {
922             if( rand()&15 ) continue;
923             MC_TEST_CHROMA( 8, 8 );
924             MC_TEST_CHROMA( 8, 4 );
925             MC_TEST_CHROMA( 4, 8 );
926             MC_TEST_CHROMA( 4, 4 );
927             MC_TEST_CHROMA( 4, 2 );
928             MC_TEST_CHROMA( 2, 4 );
929             MC_TEST_CHROMA( 2, 2 );
930         }
931     report( "mc chroma :" );
932 #undef MC_TEST_LUMA
933 #undef MC_TEST_CHROMA
934
935 #define MC_TEST_AVG( name, weight ) \
936 { \
937     ok = 1, used_asm = 0; \
938     for( int i = 0; i < 10; i++ ) \
939     { \
940         memcpy( pbuf3, pbuf1+320, 320 * sizeof(pixel) ); \
941         memcpy( pbuf4, pbuf1+320, 320 * sizeof(pixel) ); \
942         if( mc_a.name[i] != mc_ref.name[i] ) \
943         { \
944             set_func_name( "%s_%s", #name, pixel_names[i] ); \
945             used_asm = 1; \
946             call_c1( mc_c.name[i], pbuf3, 16, pbuf2+1, 16, pbuf1+18, 16, weight ); \
947             call_a1( mc_a.name[i], pbuf4, 16, pbuf2+1, 16, pbuf1+18, 16, weight ); \
948             if( memcmp( pbuf3, pbuf4, 320 * sizeof(pixel) ) ) \
949             { \
950                 ok = 0; \
951                 fprintf( stderr, #name "[%d]: [FAILED]\n", i ); \
952             } \
953             call_c2( mc_c.name[i], pbuf3, 16, pbuf2+1, 16, pbuf1+18, 16, weight ); \
954             call_a2( mc_a.name[i], pbuf4, 16, pbuf2+1, 16, pbuf1+18, 16, weight ); \
955         } \
956     } \
957 }
958
959     for( int w = -63; w <= 127 && ok; w++ )
960         MC_TEST_AVG( avg, w );
961     report( "mc wpredb :" );
962
963 #define MC_TEST_WEIGHT( name, weight, aligned ) \
964     int align_off = (aligned ? 0 : rand()%16); \
965     ok = 1, used_asm = 0; \
966     for( int i = 1; i <= 5; i++ ) \
967     { \
968         ALIGNED_16( pixel buffC[640] ); \
969         ALIGNED_16( pixel buffA[640] ); \
970         int j = X264_MAX( i*4, 2 ); \
971         memset( buffC, 0, 640 * sizeof(pixel) ); \
972         memset( buffA, 0, 640 * sizeof(pixel) ); \
973         x264_t ha; \
974         ha.mc = mc_a; \
975         /* w12 is the same as w16 in some cases */ \
976         if( i == 3 && mc_a.name[i] == mc_a.name[i+1] ) \
977             continue; \
978         if( mc_a.name[i] != mc_ref.name[i] ) \
979         { \
980             set_func_name( "%s_w%d", #name, j ); \
981             used_asm = 1; \
982             call_c1( mc_c.weight[i], buffC, 32, pbuf2+align_off, 32, &weight, 16 ); \
983             mc_a.weight_cache(&ha, &weight); \
984             call_a1( weight.weightfn[i], buffA, 32, pbuf2+align_off, 32, &weight, 16 ); \
985             for( int k = 0; k < 16; k++ ) \
986                 if( memcmp( &buffC[k*32], &buffA[k*32], j * sizeof(pixel) ) ) \
987                 { \
988                     ok = 0; \
989                     fprintf( stderr, #name "[%d]: [FAILED] s:%d o:%d d%d\n", i, s, o, d ); \
990                     break; \
991                 } \
992             call_c2( mc_c.weight[i], buffC, 32, pbuf2+align_off, 32, &weight, 16 ); \
993             call_a2( weight.weightfn[i], buffA, 32, pbuf2+align_off, 32, &weight, 16 ); \
994         } \
995     }
996
997     ok = 1; used_asm = 0;
998
999     int align_cnt = 0;
1000     for( int s = 0; s <= 127 && ok; s++ )
1001     {
1002         for( int o = -128; o <= 127 && ok; o++ )
1003         {
1004             if( rand() & 2047 ) continue;
1005             for( int d = 0; d <= 7 && ok; d++ )
1006             {
1007                 if( s == 1<<d )
1008                     continue;
1009                 x264_weight_t weight = { .i_scale = s, .i_denom = d, .i_offset = o };
1010                 MC_TEST_WEIGHT( weight, weight, (align_cnt++ % 4) );
1011             }
1012         }
1013
1014     }
1015     report( "mc weight :" );
1016
1017     ok = 1; used_asm = 0;
1018     for( int o = 0; o <= 127 && ok; o++ )
1019     {
1020         int s = 1, d = 0;
1021         if( rand() & 15 ) continue;
1022         x264_weight_t weight = { .i_scale = 1, .i_denom = 0, .i_offset = o };
1023         MC_TEST_WEIGHT( offsetadd, weight, (align_cnt++ % 4) );
1024     }
1025     report( "mc offsetadd :" );
1026     ok = 1; used_asm = 0;
1027     for( int o = -128; o < 0 && ok; o++ )
1028     {
1029         int s = 1, d = 0;
1030         if( rand() & 15 ) continue;
1031         x264_weight_t weight = { .i_scale = 1, .i_denom = 0, .i_offset = o };
1032         MC_TEST_WEIGHT( offsetsub, weight, (align_cnt++ % 4) );
1033     }
1034     report( "mc offsetsub :" );
1035
1036     ok = 1; used_asm = 0;
1037     if( mc_a.store_interleave_8x8x2 != mc_ref.store_interleave_8x8x2 )
1038     {
1039         set_func_name( "store_interleave_8x8x2" );
1040         used_asm = 1;
1041         memset( pbuf3, 0, 64*8 );
1042         memset( pbuf4, 0, 64*8 );
1043         call_c( mc_c.store_interleave_8x8x2, pbuf3, 64, pbuf1, pbuf1+16 );
1044         call_a( mc_a.store_interleave_8x8x2, pbuf4, 64, pbuf1, pbuf1+16 );
1045         if( memcmp( pbuf3, pbuf4, 64*8 ) )
1046             ok = 0;
1047     }
1048     if( mc_a.load_deinterleave_8x8x2_fenc != mc_ref.load_deinterleave_8x8x2_fenc )
1049     {
1050         set_func_name( "load_deinterleave_8x8x2_fenc" );
1051         used_asm = 1;
1052         call_c( mc_c.load_deinterleave_8x8x2_fenc, pbuf3, pbuf1, 64 );
1053         call_a( mc_a.load_deinterleave_8x8x2_fenc, pbuf4, pbuf1, 64 );
1054         if( memcmp( pbuf3, pbuf4, FENC_STRIDE*8 ) )
1055             ok = 0;
1056     }
1057     if( mc_a.load_deinterleave_8x8x2_fdec != mc_ref.load_deinterleave_8x8x2_fdec )
1058     {
1059         set_func_name( "load_deinterleave_8x8x2_fdec" );
1060         used_asm = 1;
1061         call_c( mc_c.load_deinterleave_8x8x2_fdec, pbuf3, pbuf1, 64 );
1062         call_a( mc_a.load_deinterleave_8x8x2_fdec, pbuf4, pbuf1, 64 );
1063         if( memcmp( pbuf3, pbuf4, FDEC_STRIDE*8 ) )
1064             ok = 0;
1065     }
1066     report( "store_interleave :" );
1067
1068     struct plane_spec {
1069         int w, h, src_stride;
1070     } plane_specs[] = { {2,2,2}, {8,6,8}, {20,31,24}, {32,8,40}, {256,10,272}, {504,7,505}, {528,6,528}, {256,10,-256}, {263,9,-264}, {1904,1,0} };
1071     ok = 1; used_asm = 0;
1072     if( mc_a.plane_copy != mc_ref.plane_copy )
1073     {
1074         set_func_name( "plane_copy" );
1075         used_asm = 1;
1076         for( int i = 0; i < sizeof(plane_specs)/sizeof(*plane_specs); i++ )
1077         {
1078             int w = plane_specs[i].w;
1079             int h = plane_specs[i].h;
1080             int src_stride = plane_specs[i].src_stride;
1081             int dst_stride = (w + 127) & ~63;
1082             assert( dst_stride * h <= 0x1000 );
1083             pixel *src1 = pbuf1 + X264_MAX(0, -src_stride) * (h-1);
1084             memset( pbuf3, 0, 0x1000*sizeof(pixel) );
1085             memset( pbuf4, 0, 0x1000*sizeof(pixel) );
1086             call_c( mc_c.plane_copy, pbuf3, dst_stride, src1, src_stride, w, h );
1087             call_a( mc_a.plane_copy, pbuf4, dst_stride, src1, src_stride, w, h );
1088             for( int y = 0; y < h; y++ )
1089                 if( memcmp( pbuf3+y*dst_stride, pbuf4+y*dst_stride, w*sizeof(pixel) ) )
1090                 {
1091                     ok = 0;
1092                     fprintf( stderr, "plane_copy FAILED: w=%d h=%d stride=%d\n", w, h, src_stride );
1093                     break;
1094                 }
1095         }
1096     }
1097
1098     if( mc_a.plane_copy_interleave != mc_ref.plane_copy_interleave )
1099     {
1100         set_func_name( "plane_copy_interleave" );
1101         used_asm = 1;
1102         for( int i = 0; i < sizeof(plane_specs)/sizeof(*plane_specs); i++ )
1103         {
1104             int w = (plane_specs[i].w + 1) >> 1;
1105             int h = plane_specs[i].h;
1106             int src_stride = (plane_specs[i].src_stride + 1) >> 1;
1107             int dst_stride = (2*w + 127) & ~63;
1108             assert( dst_stride * h <= 0x1000 );
1109             pixel *src1 = pbuf1 + X264_MAX(0, -src_stride) * (h-1);
1110             memset( pbuf3, 0, 0x1000*sizeof(pixel) );
1111             memset( pbuf4, 0, 0x1000*sizeof(pixel) );
1112             call_c( mc_c.plane_copy_interleave, pbuf3, dst_stride, src1, src_stride, src1+1024, src_stride+16, w, h );
1113             call_a( mc_a.plane_copy_interleave, pbuf4, dst_stride, src1, src_stride, src1+1024, src_stride+16, w, h );
1114             for( int y = 0; y < h; y++ )
1115                 if( memcmp( pbuf3+y*dst_stride, pbuf4+y*dst_stride, 2*w*sizeof(pixel) ) )
1116                 {
1117                     ok = 0;
1118                     fprintf( stderr, "plane_copy_interleave FAILED: w=%d h=%d stride=%d\n", w, h, src_stride );
1119                     break;
1120                 }
1121         }
1122     }
1123
1124     if( mc_a.plane_copy_deinterleave != mc_ref.plane_copy_deinterleave )
1125     {
1126         set_func_name( "plane_copy_deinterleave" );
1127         used_asm = 1;
1128         for( int i = 0; i < sizeof(plane_specs)/sizeof(*plane_specs); i++ )
1129         {
1130             int w = (plane_specs[i].w + 1) >> 1;
1131             int h = plane_specs[i].h;
1132             int dst_stride = w;
1133             int src_stride = (2*w + 127) & ~63;
1134             int offv = (dst_stride*h + 31) & ~15;
1135             memset( pbuf3, 0, 0x1000 );
1136             memset( pbuf4, 0, 0x1000 );
1137             call_c( mc_c.plane_copy_deinterleave, pbuf3, dst_stride, pbuf3+offv, dst_stride, pbuf1, src_stride, w, h );
1138             call_a( mc_a.plane_copy_deinterleave, pbuf4, dst_stride, pbuf4+offv, dst_stride, pbuf1, src_stride, w, h );
1139             for( int y = 0; y < h; y++ )
1140                 if( memcmp( pbuf3+y*dst_stride,      pbuf4+y*dst_stride, w ) ||
1141                     memcmp( pbuf3+y*dst_stride+offv, pbuf4+y*dst_stride+offv, w ) )
1142                 {
1143                     ok = 0;
1144                     fprintf( stderr, "plane_copy_deinterleave FAILED: w=%d h=%d stride=%d\n", w, h, src_stride );
1145                     break;
1146                 }
1147         }
1148     }
1149     report( "plane_copy :" );
1150
1151     if( mc_a.hpel_filter != mc_ref.hpel_filter )
1152     {
1153         pixel *srchpel = pbuf1+8+2*64;
1154         pixel *dstc[3] = { pbuf3+8, pbuf3+8+16*64, pbuf3+8+32*64 };
1155         pixel *dsta[3] = { pbuf4+8, pbuf4+8+16*64, pbuf4+8+32*64 };
1156         void *tmp = pbuf3+49*64;
1157         set_func_name( "hpel_filter" );
1158         ok = 1; used_asm = 1;
1159         memset( pbuf3, 0, 4096 * sizeof(pixel) );
1160         memset( pbuf4, 0, 4096 * sizeof(pixel) );
1161         call_c( mc_c.hpel_filter, dstc[0], dstc[1], dstc[2], srchpel, 64, 48, 10, tmp );
1162         call_a( mc_a.hpel_filter, dsta[0], dsta[1], dsta[2], srchpel, 64, 48, 10, tmp );
1163         for( int i = 0; i < 3; i++ )
1164             for( int j = 0; j < 10; j++ )
1165                 //FIXME ideally the first pixels would match too, but they aren't actually used
1166                 if( memcmp( dstc[i]+j*64+2, dsta[i]+j*64+2, 43 * sizeof(pixel) ) )
1167                 {
1168                     ok = 0;
1169                     fprintf( stderr, "hpel filter differs at plane %c line %d\n", "hvc"[i], j );
1170                     for( int k = 0; k < 48; k++ )
1171                         printf( "%02x%s", dstc[i][j*64+k], (k+1)&3 ? "" : " " );
1172                     printf( "\n" );
1173                     for( int k = 0; k < 48; k++ )
1174                         printf( "%02x%s", dsta[i][j*64+k], (k+1)&3 ? "" : " " );
1175                     printf( "\n" );
1176                     break;
1177                 }
1178         report( "hpel filter :" );
1179     }
1180
1181     if( mc_a.frame_init_lowres_core != mc_ref.frame_init_lowres_core )
1182     {
1183         pixel *dstc[4] = { pbuf3, pbuf3+1024, pbuf3+2048, pbuf3+3072 };
1184         pixel *dsta[4] = { pbuf4, pbuf4+1024, pbuf4+2048, pbuf4+3072 };
1185         set_func_name( "lowres_init" );
1186         ok = 1; used_asm = 1;
1187         for( int w = 40; w <= 48; w += 8 )
1188         {
1189             int stride = (w+8)&~15;
1190             call_c( mc_c.frame_init_lowres_core, pbuf1, dstc[0], dstc[1], dstc[2], dstc[3], w*2, stride, w, 16 );
1191             call_a( mc_a.frame_init_lowres_core, pbuf1, dsta[0], dsta[1], dsta[2], dsta[3], w*2, stride, w, 16 );
1192             for( int i = 0; i < 16; i++ )
1193             {
1194                 for( int j = 0; j < 4; j++ )
1195                     if( memcmp( dstc[j]+i*stride, dsta[j]+i*stride, w * sizeof(pixel) ) )
1196                     {
1197                         ok = 0;
1198                         fprintf( stderr, "frame_init_lowres differs at plane %d line %d\n", j, i );
1199                         for( int k = 0; k < w; k++ )
1200                             printf( "%d ", dstc[j][k+i*stride] );
1201                         printf( "\n" );
1202                         for( int k = 0; k < w; k++ )
1203                             printf( "%d ", dsta[j][k+i*stride] );
1204                         printf( "\n" );
1205                         break;
1206                     }
1207             }
1208         }
1209         report( "lowres init :" );
1210     }
1211
1212 #define INTEGRAL_INIT( name, size, ... )\
1213     if( mc_a.name != mc_ref.name )\
1214     {\
1215         int stride = 80;\
1216         set_func_name( #name );\
1217         used_asm = 1;\
1218         memcpy( buf3, buf1, size*2*stride );\
1219         memcpy( buf4, buf1, size*2*stride );\
1220         uint16_t *sum = (uint16_t*)buf3;\
1221         call_c1( mc_c.name, __VA_ARGS__ );\
1222         sum = (uint16_t*)buf4;\
1223         call_a1( mc_a.name, __VA_ARGS__ );\
1224         if( memcmp( buf3, buf4, (stride-8)*2 ) \
1225             || (size>9 && memcmp( buf3+18*stride, buf4+18*stride, (stride-8)*2 )))\
1226             ok = 0;\
1227         call_c2( mc_c.name, __VA_ARGS__ );\
1228         call_a2( mc_a.name, __VA_ARGS__ );\
1229     }
1230     ok = 1; used_asm = 0;
1231     INTEGRAL_INIT( integral_init4h, 2, sum+stride, pbuf2, stride );
1232     INTEGRAL_INIT( integral_init8h, 2, sum+stride, pbuf2, stride );
1233     INTEGRAL_INIT( integral_init4v, 14, sum, sum+9*stride, stride );
1234     INTEGRAL_INIT( integral_init8v, 9, sum, stride );
1235     report( "integral init :" );
1236
1237     if( mc_a.mbtree_propagate_cost != mc_ref.mbtree_propagate_cost )
1238     {
1239         x264_emms();
1240         for( int i = 0; i < 10; i++ )
1241         {
1242             float fps_factor = (rand()&65535) / 256.;
1243             ok = 1; used_asm = 1;
1244             set_func_name( "mbtree_propagate" );
1245             int *dsta = (int*)buf3;
1246             int *dstc = dsta+400;
1247             uint16_t *prop = (uint16_t*)buf1;
1248             uint16_t *intra = (uint16_t*)buf4;
1249             uint16_t *inter = intra+100;
1250             uint16_t *qscale = inter+100;
1251             uint16_t *rnd = (uint16_t*)buf2;
1252             x264_emms();
1253             for( int j = 0; j < 100; j++ )
1254             {
1255                 intra[j]  = *rnd++ & 0x7fff;
1256                 intra[j] += !intra[j];
1257                 inter[j]  = *rnd++ & 0x7fff;
1258                 qscale[j] = *rnd++ & 0x7fff;
1259             }
1260             call_c( mc_c.mbtree_propagate_cost, dstc, prop, intra, inter, qscale, &fps_factor, 100 );
1261             call_a( mc_a.mbtree_propagate_cost, dsta, prop, intra, inter, qscale, &fps_factor, 100 );
1262             // I don't care about exact rounding, this is just how close the floating-point implementation happens to be
1263             x264_emms();
1264             for( int j = 0; j < 100; j++ )
1265                 ok &= abs( dstc[j]-dsta[j] ) <= 1 || fabs( (double)dstc[j]/dsta[j]-1 ) < 1e-4;
1266         }
1267         report( "mbtree propagate :" );
1268     }
1269
1270     return ret;
1271 }
1272
1273 static int check_deblock( int cpu_ref, int cpu_new )
1274 {
1275     x264_deblock_function_t db_c;
1276     x264_deblock_function_t db_ref;
1277     x264_deblock_function_t db_a;
1278     int ret = 0, ok = 1, used_asm = 0;
1279     int alphas[36], betas[36];
1280     int8_t tcs[36][4];
1281
1282     x264_deblock_init( 0, &db_c );
1283     x264_deblock_init( cpu_ref, &db_ref );
1284     x264_deblock_init( cpu_new, &db_a );
1285
1286     /* not exactly the real values of a,b,tc but close enough */
1287     for( int i = 35, a = 255, c = 250; i >= 0; i-- )
1288     {
1289         alphas[i] = a << (BIT_DEPTH-8);
1290         betas[i] = (i+1)/2 << (BIT_DEPTH-8);
1291         tcs[i][0] = tcs[i][3] = (c+6)/10 << (BIT_DEPTH-8);
1292         tcs[i][1] = (c+7)/15 << (BIT_DEPTH-8);
1293         tcs[i][2] = (c+9)/20 << (BIT_DEPTH-8);
1294         a = a*9/10;
1295         c = c*9/10;
1296     }
1297
1298 #define TEST_DEBLOCK( name, align, ... ) \
1299     for( int i = 0; i < 36; i++ ) \
1300     { \
1301         int off = 8*32 + (i&15)*4*!align; /* benchmark various alignments of h filter */ \
1302         for( int j = 0; j < 1024; j++ ) \
1303             /* two distributions of random to excersize different failure modes */ \
1304             pbuf3[j] = rand() & (i&1 ? 0xf : PIXEL_MAX ); \
1305         memcpy( pbuf4, pbuf3, 1024 * sizeof(pixel) ); \
1306         if( db_a.name != db_ref.name ) \
1307         { \
1308             set_func_name( #name ); \
1309             used_asm = 1; \
1310             call_c1( db_c.name, pbuf3+off, 32, alphas[i], betas[i], ##__VA_ARGS__ ); \
1311             call_a1( db_a.name, pbuf4+off, 32, alphas[i], betas[i], ##__VA_ARGS__ ); \
1312             if( memcmp( pbuf3, pbuf4, 1024 * sizeof(pixel) ) ) \
1313             { \
1314                 ok = 0; \
1315                 fprintf( stderr, #name "(a=%d, b=%d): [FAILED]\n", alphas[i], betas[i] ); \
1316                 break; \
1317             } \
1318             call_c2( db_c.name, pbuf3+off, 32, alphas[i], betas[i], ##__VA_ARGS__ ); \
1319             call_a2( db_a.name, pbuf4+off, 32, alphas[i], betas[i], ##__VA_ARGS__ ); \
1320         } \
1321     }
1322
1323     TEST_DEBLOCK( deblock_luma[0], 0, tcs[i] );
1324     TEST_DEBLOCK( deblock_luma[1], 1, tcs[i] );
1325     TEST_DEBLOCK( deblock_chroma[0], 0, tcs[i] );
1326     TEST_DEBLOCK( deblock_chroma[1], 1, tcs[i] );
1327     TEST_DEBLOCK( deblock_luma_intra[0], 0 );
1328     TEST_DEBLOCK( deblock_luma_intra[1], 1 );
1329     TEST_DEBLOCK( deblock_chroma_intra[0], 0 );
1330     TEST_DEBLOCK( deblock_chroma_intra[1], 1 );
1331
1332     if( db_a.deblock_strength != db_ref.deblock_strength )
1333     {
1334         for( int i = 0; i < 100; i++ )
1335         {
1336             ALIGNED_ARRAY_16( uint8_t, nnz, [X264_SCAN8_SIZE] );
1337             ALIGNED_4( int8_t ref[2][X264_SCAN8_LUMA_SIZE] );
1338             ALIGNED_ARRAY_16( int16_t, mv, [2],[X264_SCAN8_LUMA_SIZE][2] );
1339             ALIGNED_ARRAY_16( uint8_t, bs, [2],[2][4][4] );
1340             for( int j = 0; j < X264_SCAN8_SIZE; j++ )
1341                 nnz[j] = ((rand()&7) == 7) * rand() & 0xf;
1342             for( int j = 0; j < 2; j++ )
1343                 for( int k = 0; k < X264_SCAN8_LUMA_SIZE; k++ )
1344                 {
1345                     ref[j][k] = ((rand()&3) != 3) ? 0 : (rand() & 31) - 2;
1346                     for( int l = 0; l < 2; l++ )
1347                         mv[j][k][l] = ((rand()&7) != 7) ? (rand()&7) - 3 : (rand()&1023) - 512;
1348                 }
1349             set_func_name( "deblock_strength" );
1350             call_c( db_c.deblock_strength, nnz, ref, mv, bs[0], 2<<(i&1), ((i>>1)&1) );
1351             call_a( db_a.deblock_strength, nnz, ref, mv, bs[1], 2<<(i&1), ((i>>1)&1) );
1352             if( memcmp( bs[0], bs[1], sizeof(bs[0]) ) )
1353             {
1354                 ok = 0;
1355                 fprintf( stderr, "deblock_strength: [FAILED]\n" );
1356                 for( int j = 0; j < 2; j++ )
1357                 {
1358                     for( int k = 0; k < 2; k++ )
1359                         for( int l = 0; l < 4; l++ )
1360                         {
1361                             for( int m = 0; m < 4; m++ )
1362                                 printf("%d ",bs[j][k][l][m]);
1363                             printf("\n");
1364                         }
1365                     printf("\n");
1366                 }
1367                 break;
1368             }
1369         }
1370     }
1371
1372     report( "deblock :" );
1373
1374     return ret;
1375 }
1376
1377 static int check_quant( int cpu_ref, int cpu_new )
1378 {
1379     x264_quant_function_t qf_c;
1380     x264_quant_function_t qf_ref;
1381     x264_quant_function_t qf_a;
1382     ALIGNED_16( dctcoef dct1[64] );
1383     ALIGNED_16( dctcoef dct2[64] );
1384     ALIGNED_16( uint8_t cqm_buf[64] );
1385     int ret = 0, ok, used_asm;
1386     int oks[2] = {1,1}, used_asms[2] = {0,0};
1387     x264_t h_buf;
1388     x264_t *h = &h_buf;
1389     memset( h, 0, sizeof(*h) );
1390     h->pps = h->pps_array;
1391     x264_param_default( &h->param );
1392     h->chroma_qp_table = i_chroma_qp_table + 12;
1393     h->param.analyse.b_transform_8x8 = 1;
1394
1395     for( int i_cqm = 0; i_cqm < 4; i_cqm++ )
1396     {
1397         if( i_cqm == 0 )
1398         {
1399             for( int i = 0; i < 6; i++ )
1400                 h->pps->scaling_list[i] = x264_cqm_flat16;
1401             h->param.i_cqm_preset = h->pps->i_cqm_preset = X264_CQM_FLAT;
1402         }
1403         else if( i_cqm == 1 )
1404         {
1405             for( int i = 0; i < 6; i++ )
1406                 h->pps->scaling_list[i] = x264_cqm_jvt[i];
1407             h->param.i_cqm_preset = h->pps->i_cqm_preset = X264_CQM_JVT;
1408         }
1409         else
1410         {
1411             int max_scale = BIT_DEPTH < 10 ? 255 : 228;
1412             if( i_cqm == 2 )
1413                 for( int i = 0; i < 64; i++ )
1414                     cqm_buf[i] = 10 + rand() % (max_scale - 9);
1415             else
1416                 for( int i = 0; i < 64; i++ )
1417                     cqm_buf[i] = 1;
1418             for( int i = 0; i < 6; i++ )
1419                 h->pps->scaling_list[i] = cqm_buf;
1420             h->param.i_cqm_preset = h->pps->i_cqm_preset = X264_CQM_CUSTOM;
1421         }
1422
1423         h->param.rc.i_qp_min = 0;
1424         h->param.rc.i_qp_max = QP_MAX;
1425         x264_cqm_init( h );
1426         x264_quant_init( h, 0, &qf_c );
1427         x264_quant_init( h, cpu_ref, &qf_ref );
1428         x264_quant_init( h, cpu_new, &qf_a );
1429
1430 #define INIT_QUANT8(j) \
1431         { \
1432             static const int scale1d[8] = {32,31,24,31,32,31,24,31}; \
1433             for( int i = 0; i < 64; i++ ) \
1434             { \
1435                 unsigned int scale = (255*scale1d[i>>3]*scale1d[i&7])/16; \
1436                 dct1[i] = dct2[i] = j ? (rand()%(2*scale+1))-scale : 0; \
1437             } \
1438         }
1439
1440 #define INIT_QUANT4(j) \
1441         { \
1442             static const int scale1d[4] = {4,6,4,6}; \
1443             for( int i = 0; i < 16; i++ ) \
1444             { \
1445                 unsigned int scale = 255*scale1d[i>>2]*scale1d[i&3]; \
1446                 dct1[i] = dct2[i] = j ? (rand()%(2*scale+1))-scale : 0; \
1447             } \
1448         }
1449
1450 #define TEST_QUANT_DC( name, cqm ) \
1451         if( qf_a.name != qf_ref.name ) \
1452         { \
1453             set_func_name( #name ); \
1454             used_asms[0] = 1; \
1455             for( int qp = h->param.rc.i_qp_max; qp >= h->param.rc.i_qp_min; qp-- ) \
1456             { \
1457                 for( int j = 0; j < 2; j++ ) \
1458                 { \
1459                     int result_c, result_a; \
1460                     for( int i = 0; i < 16; i++ ) \
1461                         dct1[i] = dct2[i] = j ? (rand() & 0x1fff) - 0xfff : 0; \
1462                     result_c = call_c1( qf_c.name, dct1, h->quant4_mf[CQM_4IY][qp][0], h->quant4_bias[CQM_4IY][qp][0] ); \
1463                     result_a = call_a1( qf_a.name, dct2, h->quant4_mf[CQM_4IY][qp][0], h->quant4_bias[CQM_4IY][qp][0] ); \
1464                     if( memcmp( dct1, dct2, 16*sizeof(dctcoef) ) || result_c != result_a ) \
1465                     { \
1466                         oks[0] = 0; \
1467                         fprintf( stderr, #name "(cqm=%d): [FAILED]\n", i_cqm ); \
1468                         break; \
1469                     } \
1470                     call_c2( qf_c.name, dct1, h->quant4_mf[CQM_4IY][qp][0], h->quant4_bias[CQM_4IY][qp][0] ); \
1471                     call_a2( qf_a.name, dct2, h->quant4_mf[CQM_4IY][qp][0], h->quant4_bias[CQM_4IY][qp][0] ); \
1472                 } \
1473             } \
1474         }
1475
1476 #define TEST_QUANT( qname, block, w ) \
1477         if( qf_a.qname != qf_ref.qname ) \
1478         { \
1479             set_func_name( #qname ); \
1480             used_asms[0] = 1; \
1481             for( int qp = h->param.rc.i_qp_max; qp >= h->param.rc.i_qp_min; qp-- ) \
1482             { \
1483                 for( int j = 0; j < 2; j++ ) \
1484                 { \
1485                     INIT_QUANT##w(j) \
1486                     int result_c = call_c1( qf_c.qname, dct1, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1487                     int result_a = call_a1( qf_a.qname, dct2, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1488                     if( memcmp( dct1, dct2, w*w*sizeof(dctcoef) ) || result_c != result_a ) \
1489                     { \
1490                         oks[0] = 0; \
1491                         fprintf( stderr, #qname "(qp=%d, cqm=%d, block="#block"): [FAILED]\n", qp, i_cqm ); \
1492                         break; \
1493                     } \
1494                     call_c2( qf_c.qname, dct1, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1495                     call_a2( qf_a.qname, dct2, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1496                 } \
1497             } \
1498         }
1499
1500         TEST_QUANT( quant_8x8, CQM_8IY, 8 );
1501         TEST_QUANT( quant_8x8, CQM_8PY, 8 );
1502         TEST_QUANT( quant_4x4, CQM_4IY, 4 );
1503         TEST_QUANT( quant_4x4, CQM_4PY, 4 );
1504         TEST_QUANT_DC( quant_4x4_dc, **h->quant4_mf[CQM_4IY] );
1505         TEST_QUANT_DC( quant_2x2_dc, **h->quant4_mf[CQM_4IC] );
1506
1507 #define TEST_DEQUANT( qname, dqname, block, w ) \
1508         if( qf_a.dqname != qf_ref.dqname ) \
1509         { \
1510             set_func_name( "%s_%s", #dqname, i_cqm?"cqm":"flat" ); \
1511             used_asms[1] = 1; \
1512             for( int qp = h->param.rc.i_qp_max; qp >= h->param.rc.i_qp_min; qp-- ) \
1513             { \
1514                 INIT_QUANT##w(1) \
1515                 call_c1( qf_c.qname, dct1, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1516                 memcpy( dct2, dct1, w*w*sizeof(dctcoef) ); \
1517                 call_c1( qf_c.dqname, dct1, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1518                 call_a1( qf_a.dqname, dct2, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1519                 if( memcmp( dct1, dct2, w*w*sizeof(dctcoef) ) ) \
1520                 { \
1521                     oks[1] = 0; \
1522                     fprintf( stderr, #dqname "(qp=%d, cqm=%d, block="#block"): [FAILED]\n", qp, i_cqm ); \
1523                     break; \
1524                 } \
1525                 call_c2( qf_c.dqname, dct1, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1526                 call_a2( qf_a.dqname, dct2, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1527             } \
1528         }
1529
1530         TEST_DEQUANT( quant_8x8, dequant_8x8, CQM_8IY, 8 );
1531         TEST_DEQUANT( quant_8x8, dequant_8x8, CQM_8PY, 8 );
1532         TEST_DEQUANT( quant_4x4, dequant_4x4, CQM_4IY, 4 );
1533         TEST_DEQUANT( quant_4x4, dequant_4x4, CQM_4PY, 4 );
1534
1535 #define TEST_DEQUANT_DC( qname, dqname, block, w ) \
1536         if( qf_a.dqname != qf_ref.dqname ) \
1537         { \
1538             set_func_name( "%s_%s", #dqname, i_cqm?"cqm":"flat" ); \
1539             used_asms[1] = 1; \
1540             for( int qp = h->param.rc.i_qp_max; qp >= h->param.rc.i_qp_min; qp-- ) \
1541             { \
1542                 for( int i = 0; i < 16; i++ ) \
1543                     dct1[i] = rand()%(PIXEL_MAX*16*2+1) - PIXEL_MAX*16; \
1544                 call_c1( qf_c.qname, dct1, h->quant##w##_mf[block][qp][0]>>1, h->quant##w##_bias[block][qp][0]>>1 ); \
1545                 memcpy( dct2, dct1, w*w*sizeof(dctcoef) ); \
1546                 call_c1( qf_c.dqname, dct1, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1547                 call_a1( qf_a.dqname, dct2, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1548                 if( memcmp( dct1, dct2, w*w*sizeof(dctcoef) ) ) \
1549                 { \
1550                     oks[1] = 0; \
1551                     fprintf( stderr, #dqname "(qp=%d, cqm=%d, block="#block"): [FAILED]\n", qp, i_cqm ); \
1552                 } \
1553                 call_c2( qf_c.dqname, dct1, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1554                 call_a2( qf_a.dqname, dct2, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1555             } \
1556         }
1557
1558         TEST_DEQUANT_DC( quant_4x4_dc, dequant_4x4_dc, CQM_4IY, 4 );
1559
1560         x264_cqm_delete( h );
1561     }
1562
1563     ok = oks[0]; used_asm = used_asms[0];
1564     report( "quant :" );
1565
1566     ok = oks[1]; used_asm = used_asms[1];
1567     report( "dequant :" );
1568
1569     ok = 1; used_asm = 0;
1570     if( qf_a.denoise_dct != qf_ref.denoise_dct )
1571     {
1572         used_asm = 1;
1573         for( int size = 16; size <= 64; size += 48 )
1574         {
1575             set_func_name( "denoise_dct" );
1576             memcpy( dct1, buf1, size*sizeof(dctcoef) );
1577             memcpy( dct2, buf1, size*sizeof(dctcoef) );
1578             memcpy( buf3+256, buf3, 256 );
1579             call_c1( qf_c.denoise_dct, dct1, (uint32_t*)buf3, (udctcoef*)buf2, size );
1580             call_a1( qf_a.denoise_dct, dct2, (uint32_t*)(buf3+256), (udctcoef*)buf2, size );
1581             if( memcmp( dct1, dct2, size*sizeof(dctcoef) ) || memcmp( buf3+4, buf3+256+4, (size-1)*sizeof(uint32_t) ) )
1582                 ok = 0;
1583             call_c2( qf_c.denoise_dct, dct1, (uint32_t*)buf3, (udctcoef*)buf2, size );
1584             call_a2( qf_a.denoise_dct, dct2, (uint32_t*)(buf3+256), (udctcoef*)buf2, size );
1585         }
1586     }
1587     report( "denoise dct :" );
1588
1589 #define TEST_DECIMATE( decname, w, ac, thresh ) \
1590     if( qf_a.decname != qf_ref.decname ) \
1591     { \
1592         set_func_name( #decname ); \
1593         used_asm = 1; \
1594         for( int i = 0; i < 100; i++ ) \
1595         { \
1596             static const int distrib[16] = {1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,3,4};\
1597             static const int zerorate_lut[4] = {3,7,15,31};\
1598             int zero_rate = zerorate_lut[i&3];\
1599             for( int idx = 0; idx < w*w; idx++ ) \
1600             { \
1601                 int sign = (rand()&1) ? -1 : 1; \
1602                 int abs_level = distrib[rand()&15]; \
1603                 if( abs_level == 4 ) abs_level = rand()&0x3fff; \
1604                 int zero = !(rand()&zero_rate); \
1605                 dct1[idx] = zero * abs_level * sign; \
1606             } \
1607             if( ac ) \
1608                 dct1[0] = 0; \
1609             int result_c = call_c( qf_c.decname, dct1 ); \
1610             int result_a = call_a( qf_a.decname, dct1 ); \
1611             if( X264_MIN(result_c,thresh) != X264_MIN(result_a,thresh) ) \
1612             { \
1613                 ok = 0; \
1614                 fprintf( stderr, #decname ": [FAILED]\n" ); \
1615                 break; \
1616             } \
1617         } \
1618     }
1619
1620     ok = 1; used_asm = 0;
1621     TEST_DECIMATE( decimate_score64, 8, 0, 6 );
1622     TEST_DECIMATE( decimate_score16, 4, 0, 6 );
1623     TEST_DECIMATE( decimate_score15, 4, 1, 7 );
1624     report( "decimate_score :" );
1625
1626 #define TEST_LAST( last, lastname, w, ac ) \
1627     if( qf_a.last != qf_ref.last ) \
1628     { \
1629         set_func_name( #lastname ); \
1630         used_asm = 1; \
1631         for( int i = 0; i < 100; i++ ) \
1632         { \
1633             int nnz = 0; \
1634             int max = rand() & (w*w-1); \
1635             memset( dct1, 0, w*w*sizeof(dctcoef) ); \
1636             for( int idx = ac; idx < max; idx++ ) \
1637                 nnz |= dct1[idx] = !(rand()&3) + (!(rand()&15))*rand(); \
1638             if( !nnz ) \
1639                 dct1[ac] = 1; \
1640             int result_c = call_c( qf_c.last, dct1+ac ); \
1641             int result_a = call_a( qf_a.last, dct1+ac ); \
1642             if( result_c != result_a ) \
1643             { \
1644                 ok = 0; \
1645                 fprintf( stderr, #lastname ": [FAILED]\n" ); \
1646                 break; \
1647             } \
1648         } \
1649     }
1650
1651     ok = 1; used_asm = 0;
1652     TEST_LAST( coeff_last[DCT_CHROMA_DC],  coeff_last4, 2, 0 );
1653     TEST_LAST( coeff_last[  DCT_LUMA_AC], coeff_last15, 4, 1 );
1654     TEST_LAST( coeff_last[ DCT_LUMA_4x4], coeff_last16, 4, 0 );
1655     TEST_LAST( coeff_last[ DCT_LUMA_8x8], coeff_last64, 8, 0 );
1656     report( "coeff_last :" );
1657
1658 #define TEST_LEVELRUN( lastname, name, w, ac ) \
1659     if( qf_a.lastname != qf_ref.lastname ) \
1660     { \
1661         set_func_name( #name ); \
1662         used_asm = 1; \
1663         for( int i = 0; i < 100; i++ ) \
1664         { \
1665             x264_run_level_t runlevel_c, runlevel_a; \
1666             int nnz = 0; \
1667             int max = rand() & (w*w-1); \
1668             memset( dct1, 0, w*w*sizeof(dctcoef) ); \
1669             memcpy( &runlevel_a, buf1+i, sizeof(x264_run_level_t) ); \
1670             memcpy( &runlevel_c, buf1+i, sizeof(x264_run_level_t) ); \
1671             for( int idx = ac; idx < max; idx++ ) \
1672                 nnz |= dct1[idx] = !(rand()&3) + (!(rand()&15))*rand(); \
1673             if( !nnz ) \
1674                 dct1[ac] = 1; \
1675             int result_c = call_c( qf_c.lastname, dct1+ac, &runlevel_c ); \
1676             int result_a = call_a( qf_a.lastname, dct1+ac, &runlevel_a ); \
1677             if( result_c != result_a || runlevel_c.last != runlevel_a.last || \
1678                 memcmp(runlevel_c.level, runlevel_a.level, sizeof(dctcoef)*result_c) || \
1679                 memcmp(runlevel_c.run, runlevel_a.run, sizeof(uint8_t)*(result_c-1)) ) \
1680             { \
1681                 ok = 0; \
1682                 fprintf( stderr, #name ": [FAILED]\n" ); \
1683                 break; \
1684             } \
1685         } \
1686     }
1687
1688     ok = 1; used_asm = 0;
1689     TEST_LEVELRUN( coeff_level_run[DCT_CHROMA_DC],  coeff_level_run4, 2, 0 );
1690     TEST_LEVELRUN( coeff_level_run[  DCT_LUMA_AC], coeff_level_run15, 4, 1 );
1691     TEST_LEVELRUN( coeff_level_run[ DCT_LUMA_4x4], coeff_level_run16, 4, 0 );
1692     report( "coeff_level_run :" );
1693
1694     return ret;
1695 }
1696
1697 static int check_intra( int cpu_ref, int cpu_new )
1698 {
1699     int ret = 0, ok = 1, used_asm = 0;
1700     ALIGNED_16( pixel edge[33] );
1701     ALIGNED_16( pixel edge2[33] );
1702     ALIGNED_16( pixel fdec[FDEC_STRIDE*20] );
1703     struct
1704     {
1705         x264_predict_t      predict_16x16[4+3];
1706         x264_predict_t      predict_8x8c[4+3];
1707         x264_predict8x8_t   predict_8x8[9+3];
1708         x264_predict_t      predict_4x4[9+3];
1709         x264_predict_8x8_filter_t predict_8x8_filter;
1710     } ip_c, ip_ref, ip_a;
1711
1712     x264_predict_16x16_init( 0, ip_c.predict_16x16 );
1713     x264_predict_8x8c_init( 0, ip_c.predict_8x8c );
1714     x264_predict_8x8_init( 0, ip_c.predict_8x8, &ip_c.predict_8x8_filter );
1715     x264_predict_4x4_init( 0, ip_c.predict_4x4 );
1716
1717     x264_predict_16x16_init( cpu_ref, ip_ref.predict_16x16 );
1718     x264_predict_8x8c_init( cpu_ref, ip_ref.predict_8x8c );
1719     x264_predict_8x8_init( cpu_ref, ip_ref.predict_8x8, &ip_ref.predict_8x8_filter );
1720     x264_predict_4x4_init( cpu_ref, ip_ref.predict_4x4 );
1721
1722     x264_predict_16x16_init( cpu_new, ip_a.predict_16x16 );
1723     x264_predict_8x8c_init( cpu_new, ip_a.predict_8x8c );
1724     x264_predict_8x8_init( cpu_new, ip_a.predict_8x8, &ip_a.predict_8x8_filter );
1725     x264_predict_4x4_init( cpu_new, ip_a.predict_4x4 );
1726
1727     memcpy( fdec, pbuf1, 32*20 * sizeof(pixel) );\
1728
1729     ip_c.predict_8x8_filter( fdec+48, edge, ALL_NEIGHBORS, ALL_NEIGHBORS );
1730
1731 #define INTRA_TEST( name, dir, w, bench, ... )\
1732     if( ip_a.name[dir] != ip_ref.name[dir] )\
1733     {\
1734         set_func_name( "intra_%s_%s", #name, intra_##name##_names[dir] );\
1735         used_asm = 1;\
1736         memcpy( pbuf3, fdec, FDEC_STRIDE*20 * sizeof(pixel) );\
1737         memcpy( pbuf4, fdec, FDEC_STRIDE*20 * sizeof(pixel) );\
1738         call_c##bench( ip_c.name[dir], pbuf3+48, ##__VA_ARGS__ );\
1739         call_a##bench( ip_a.name[dir], pbuf4+48, ##__VA_ARGS__ );\
1740         if( memcmp( pbuf3, pbuf4, FDEC_STRIDE*20 * sizeof(pixel) ) )\
1741         {\
1742             fprintf( stderr, #name "[%d] :  [FAILED]\n", dir );\
1743             ok = 0;\
1744             for( int k = -1; k < 16; k++ )\
1745                 printf( "%2x ", edge[16+k] );\
1746             printf( "\n" );\
1747             for( int j = 0; j < w; j++ )\
1748             {\
1749                 printf( "%2x ", edge[14-j] );\
1750                 for( int k = 0; k < w; k++ )\
1751                     printf( "%2x ", pbuf4[48+k+j*FDEC_STRIDE] );\
1752                 printf( "\n" );\
1753             }\
1754             printf( "\n" );\
1755             for( int j = 0; j < w; j++ )\
1756             {\
1757                 printf( "   " );\
1758                 for( int k = 0; k < w; k++ )\
1759                     printf( "%2x ", pbuf3[48+k+j*FDEC_STRIDE] );\
1760                 printf( "\n" );\
1761             }\
1762         }\
1763     }
1764
1765     for( int i = 0; i < 12; i++ )
1766         INTRA_TEST(   predict_4x4, i,  4, );
1767     for( int i = 0; i < 7; i++ )
1768         INTRA_TEST(  predict_8x8c, i,  8, );
1769     for( int i = 0; i < 7; i++ )
1770         INTRA_TEST( predict_16x16, i, 16, );
1771     for( int i = 0; i < 12; i++ )
1772         INTRA_TEST(   predict_8x8, i,  8, , edge );
1773
1774     set_func_name("intra_predict_8x8_filter");
1775     if( ip_a.predict_8x8_filter != ip_ref.predict_8x8_filter )
1776     {
1777         used_asm = 1;
1778         for( int i = 0; i < 32; i++ )
1779         {
1780             memcpy( edge2, edge, 33 * sizeof(pixel) );
1781             call_c(ip_c.predict_8x8_filter, pbuf1+48, edge, (i&24)>>1, i&7);
1782             call_a(ip_a.predict_8x8_filter, pbuf1+48, edge2, (i&24)>>1, i&7);
1783             if( memcmp( edge, edge2, 33 * sizeof(pixel) ) )
1784             {
1785                 fprintf( stderr, "predict_8x8_filter :  [FAILED] %d %d\n", (i&24)>>1, i&7);
1786                 ok = 0;
1787             }
1788         }
1789     }
1790
1791 #define EXTREMAL_PLANE(size) \
1792     { \
1793         int max[7]; \
1794         for( int j = 0; j < 7; j++ ) \
1795             max[j] = test ? rand()&PIXEL_MAX : PIXEL_MAX; \
1796         fdec[48-1-FDEC_STRIDE] = (i&1)*max[0]; \
1797         for( int j = 0; j < size/2; j++ ) \
1798             fdec[48+j-FDEC_STRIDE] = (!!(i&2))*max[1]; \
1799         for( int j = size/2; j < size-1; j++ ) \
1800             fdec[48+j-FDEC_STRIDE] = (!!(i&4))*max[2]; \
1801         fdec[48+(size-1)-FDEC_STRIDE] = (!!(i&8))*max[3]; \
1802         for( int j = 0; j < size/2; j++ ) \
1803             fdec[48+j*FDEC_STRIDE-1] = (!!(i&16))*max[4]; \
1804         for( int j = size/2; j < size-1; j++ ) \
1805             fdec[48+j*FDEC_STRIDE-1] = (!!(i&32))*max[5]; \
1806         fdec[48+(size-1)*FDEC_STRIDE-1] = (!!(i&64))*max[6]; \
1807     }
1808     /* Extremal test case for planar prediction. */
1809     for( int test = 0; test < 100 && ok; test++ )
1810         for( int i = 0; i < 128 && ok; i++ )
1811         {
1812             EXTREMAL_PLANE(  8 );
1813             INTRA_TEST(  predict_8x8c, I_PRED_CHROMA_P,  8, 1 );
1814             EXTREMAL_PLANE( 16 );
1815             INTRA_TEST( predict_16x16,  I_PRED_16x16_P, 16, 1 );
1816         }
1817     report( "intra pred :" );
1818     return ret;
1819 }
1820
1821 #define DECL_CABAC(cpu) \
1822 static void run_cabac_decision_##cpu( uint8_t *dst )\
1823 {\
1824     x264_cabac_t cb;\
1825     x264_cabac_context_init( &cb, SLICE_TYPE_P, 26, 0 );\
1826     x264_cabac_encode_init( &cb, dst, dst+0xff0 );\
1827     for( int i = 0; i < 0x1000; i++ )\
1828         x264_cabac_encode_decision_##cpu( &cb, buf1[i]>>1, buf1[i]&1 );\
1829 }\
1830 static void run_cabac_bypass_##cpu( uint8_t *dst )\
1831 {\
1832     x264_cabac_t cb;\
1833     x264_cabac_context_init( &cb, SLICE_TYPE_P, 26, 0 );\
1834     x264_cabac_encode_init( &cb, dst, dst+0xff0 );\
1835     for( int i = 0; i < 0x1000; i++ )\
1836         x264_cabac_encode_bypass_##cpu( &cb, buf1[i]&1 );\
1837 }\
1838 static void run_cabac_terminal_##cpu( uint8_t *dst )\
1839 {\
1840     x264_cabac_t cb;\
1841     x264_cabac_context_init( &cb, SLICE_TYPE_P, 26, 0 );\
1842     x264_cabac_encode_init( &cb, dst, dst+0xff0 );\
1843     for( int i = 0; i < 0x1000; i++ )\
1844         x264_cabac_encode_terminal_##cpu( &cb );\
1845 }
1846 DECL_CABAC(c)
1847 #if HAVE_MMX
1848 DECL_CABAC(asm)
1849 #else
1850 #define run_cabac_decision_asm run_cabac_decision_c
1851 #define run_cabac_bypass_asm run_cabac_bypass_c
1852 #define run_cabac_terminal_asm run_cabac_terminal_c
1853 #endif
1854
1855 static int check_cabac( int cpu_ref, int cpu_new )
1856 {
1857     int ret = 0, ok, used_asm = 1;
1858     if( cpu_ref || run_cabac_decision_c == run_cabac_decision_asm )
1859         return 0;
1860
1861     set_func_name( "cabac_encode_decision" );
1862     memcpy( buf4, buf3, 0x1000 );
1863     call_c( run_cabac_decision_c, buf3 );
1864     call_a( run_cabac_decision_asm, buf4 );
1865     ok = !memcmp( buf3, buf4, 0x1000 );
1866     report( "cabac decision:" );
1867
1868     set_func_name( "cabac_encode_bypass" );
1869     memcpy( buf4, buf3, 0x1000 );
1870     call_c( run_cabac_bypass_c, buf3 );
1871     call_a( run_cabac_bypass_asm, buf4 );
1872     ok = !memcmp( buf3, buf4, 0x1000 );
1873     report( "cabac bypass:" );
1874
1875     set_func_name( "cabac_encode_terminal" );
1876     memcpy( buf4, buf3, 0x1000 );
1877     call_c( run_cabac_terminal_c, buf3 );
1878     call_a( run_cabac_terminal_asm, buf4 );
1879     ok = !memcmp( buf3, buf4, 0x1000 );
1880     report( "cabac terminal:" );
1881
1882     return ret;
1883 }
1884
1885 static int check_bitstream( int cpu_ref, int cpu_new )
1886 {
1887     x264_bitstream_function_t bs_c;
1888     x264_bitstream_function_t bs_ref;
1889     x264_bitstream_function_t bs_a;
1890
1891     int ret = 0, ok = 1, used_asm = 0;
1892
1893     x264_bitstream_init( 0, &bs_c );
1894     x264_bitstream_init( cpu_ref, &bs_ref );
1895     x264_bitstream_init( cpu_new, &bs_a );
1896     if( bs_a.nal_escape != bs_ref.nal_escape )
1897     {
1898         int size = 0x4000;
1899         uint8_t *input = malloc(size+100);
1900         uint8_t *output1 = malloc(size*2);
1901         uint8_t *output2 = malloc(size*2);
1902         used_asm = 1;
1903         set_func_name( "nal_escape" );
1904         for( int i = 0; i < 100; i++ )
1905         {
1906             /* Test corner-case sizes */
1907             int test_size = i < 10 ? i+1 : rand() & 0x3fff;
1908             /* Test 8 different probability distributions of zeros */
1909             for( int j = 0; j < test_size; j++ )
1910                 input[j] = (rand()&((1 << ((i&7)+1)) - 1)) * rand();
1911             uint8_t *end_c = (uint8_t*)call_c1( bs_c.nal_escape, output1, input, input+test_size );
1912             uint8_t *end_a = (uint8_t*)call_a1( bs_a.nal_escape, output2, input, input+test_size );
1913             int size_c = end_c-output1;
1914             int size_a = end_a-output2;
1915             if( size_c != size_a || memcmp( output1, output2, size_c ) )
1916             {
1917                 fprintf( stderr, "nal_escape :  [FAILED] %d %d\n", size_c, size_a );
1918                 ok = 0;
1919                 break;
1920             }
1921         }
1922         for( int j = 0; j < size; j++ )
1923             input[j] = rand();
1924         call_c2( bs_c.nal_escape, output1, input, input+size );
1925         call_a2( bs_a.nal_escape, output2, input, input+size );
1926         free(input);
1927         free(output1);
1928         free(output2);
1929     }
1930     report( "nal escape:" );
1931
1932     return ret;
1933 }
1934
1935 static int check_all_funcs( int cpu_ref, int cpu_new )
1936 {
1937     return check_pixel( cpu_ref, cpu_new )
1938          + check_dct( cpu_ref, cpu_new )
1939          + check_mc( cpu_ref, cpu_new )
1940          + check_intra( cpu_ref, cpu_new )
1941          + check_deblock( cpu_ref, cpu_new )
1942          + check_quant( cpu_ref, cpu_new )
1943          + check_cabac( cpu_ref, cpu_new )
1944          + check_bitstream( cpu_ref, cpu_new );
1945 }
1946
1947 static int add_flags( int *cpu_ref, int *cpu_new, int flags, const char *name )
1948 {
1949     *cpu_ref = *cpu_new;
1950     *cpu_new |= flags;
1951     if( *cpu_new & X264_CPU_SSE2_IS_FAST )
1952         *cpu_new &= ~X264_CPU_SSE2_IS_SLOW;
1953     if( !quiet )
1954         fprintf( stderr, "x264: %s\n", name );
1955     return check_all_funcs( *cpu_ref, *cpu_new );
1956 }
1957
1958 static int check_all_flags( void )
1959 {
1960     int ret = 0;
1961     int cpu0 = 0, cpu1 = 0;
1962 #if HAVE_MMX
1963     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_MMXEXT )
1964     {
1965         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_MMX | X264_CPU_MMXEXT, "MMX" );
1966         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_CACHELINE_64, "MMX Cache64" );
1967         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_64;
1968 #if ARCH_X86
1969         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_CACHELINE_32, "MMX Cache32" );
1970         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_32;
1971 #endif
1972         if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_LZCNT )
1973         {
1974             ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_LZCNT, "MMX_LZCNT" );
1975             cpu1 &= ~X264_CPU_LZCNT;
1976         }
1977         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SLOW_CTZ, "MMX SlowCTZ" );
1978         cpu1 &= ~X264_CPU_SLOW_CTZ;
1979     }
1980     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_SSE2 )
1981     {
1982         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSE | X264_CPU_SSE2 | X264_CPU_SSE2_IS_SLOW, "SSE2Slow" );
1983         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSE2_IS_FAST, "SSE2Fast" );
1984         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_CACHELINE_64, "SSE2Fast Cache64" );
1985         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST, "SSE2 FastShuffle" );
1986         cpu1 &= ~X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST;
1987         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SLOW_CTZ, "SSE2 SlowCTZ" );
1988         cpu1 &= ~X264_CPU_SLOW_CTZ;
1989         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SLOW_ATOM, "SSE2 SlowAtom" );
1990         cpu1 &= ~X264_CPU_SLOW_ATOM;
1991     }
1992     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_SSE_MISALIGN )
1993     {
1994         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_64;
1995         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSE_MISALIGN, "SSE_Misalign" );
1996         cpu1 &= ~X264_CPU_SSE_MISALIGN;
1997     }
1998     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_LZCNT )
1999     {
2000         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_64;
2001         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_LZCNT, "SSE_LZCNT" );
2002         cpu1 &= ~X264_CPU_LZCNT;
2003     }
2004     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_SSE3 )
2005         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSE3 | X264_CPU_CACHELINE_64, "SSE3" );
2006     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_SSSE3 )
2007     {
2008         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_64;
2009         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSSE3, "SSSE3" );
2010         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_CACHELINE_64, "SSSE3 Cache64" );
2011         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST, "SSSE3 FastShuffle" );
2012         cpu1 &= ~X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST;
2013         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SLOW_CTZ, "SSSE3 SlowCTZ" );
2014         cpu1 &= ~X264_CPU_SLOW_CTZ;
2015         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SLOW_ATOM, "SSSE3 SlowAtom" );
2016         cpu1 &= ~X264_CPU_SLOW_ATOM;
2017     }
2018     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_SSE4 )
2019     {
2020         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_64;
2021         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSE4, "SSE4" );
2022     }
2023 #elif ARCH_PPC
2024     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_ALTIVEC )
2025     {
2026         fprintf( stderr, "x264: ALTIVEC against C\n" );
2027         ret = check_all_funcs( 0, X264_CPU_ALTIVEC );
2028     }
2029 #elif ARCH_ARM
2030     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_ARMV6 )
2031         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_ARMV6, "ARMv6" );
2032     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_NEON )
2033         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_NEON, "NEON" );
2034     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_FAST_NEON_MRC )
2035         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_FAST_NEON_MRC, "Fast NEON MRC" );
2036 #endif
2037     return ret;
2038 }
2039
2040 int main(int argc, char *argv[])
2041 {
2042     int ret = 0;
2043
2044     if( argc > 1 && !strncmp( argv[1], "--bench", 7 ) )
2045     {
2046 #if !ARCH_X86 && !ARCH_X86_64 && !ARCH_PPC && !ARCH_ARM
2047         fprintf( stderr, "no --bench for your cpu until you port rdtsc\n" );
2048         return 1;
2049 #endif
2050         do_bench = 1;
2051         if( argv[1][7] == '=' )
2052         {
2053             bench_pattern = argv[1]+8;
2054             bench_pattern_len = strlen(bench_pattern);
2055         }
2056         argc--;
2057         argv++;
2058     }
2059
2060     int seed = ( argc > 1 ) ? atoi(argv[1]) : x264_mdate();
2061     fprintf( stderr, "x264: using random seed %u\n", seed );
2062     srand( seed );
2063
2064     buf1 = x264_malloc( 0x1e00 + 0x2000*sizeof(pixel) + 16*BENCH_ALIGNS );
2065     pbuf1 = x264_malloc( 0x1e00*sizeof(pixel) + 16*BENCH_ALIGNS );
2066     if( !buf1 || !pbuf1 )
2067     {
2068         fprintf( stderr, "malloc failed, unable to initiate tests!\n" );
2069         return -1;
2070     }
2071 #define INIT_POINTER_OFFSETS\
2072     buf2 = buf1 + 0xf00;\
2073     buf3 = buf2 + 0xf00;\
2074     buf4 = buf3 + 0x1000*sizeof(pixel);\
2075     pbuf2 = pbuf1 + 0xf00;\
2076     pbuf3 = (pixel*)buf3;\
2077     pbuf4 = (pixel*)buf4;
2078     INIT_POINTER_OFFSETS;
2079     for( int i = 0; i < 0x1e00; i++ )
2080     {
2081         buf1[i] = rand() & 0xFF;
2082         pbuf1[i] = rand() & PIXEL_MAX;
2083     }
2084     memset( buf1+0x1e00, 0, 0x2000*sizeof(pixel) );
2085
2086     /* 16-byte alignment is guaranteed whenever it's useful, but some functions also vary in speed depending on %64 */
2087     if( do_bench )
2088         for( int i = 0; i < BENCH_ALIGNS && !ret; i++ )
2089         {
2090             INIT_POINTER_OFFSETS;
2091             ret |= x264_stack_pagealign( check_all_flags, i*16 );
2092             buf1 += 16;
2093             pbuf1 += 16;
2094             quiet = 1;
2095             fprintf( stderr, "%d/%d\r", i+1, BENCH_ALIGNS );
2096         }
2097     else
2098         ret = check_all_flags();
2099
2100     if( ret )
2101     {
2102         fprintf( stderr, "x264: at least one test has failed. Go and fix that Right Now!\n" );
2103         return -1;
2104     }
2105     fprintf( stderr, "x264: All tests passed Yeah :)\n" );
2106     if( do_bench )
2107         print_bench();
2108     return 0;
2109 }
2110