Cosmetics: make struct definition braces consistent
[x264/x264-sandbox.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  *          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  * 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 {
66     void *pointer; // just for detecting duplicates
67     uint32_t cpu;
68     uint32_t cycles;
69     uint32_t den;
70 } bench_t;
71
72 typedef struct
73 {
74     char *name;
75     bench_t vers[MAX_CPUS];
76 } bench_func_t;
77
78 int do_bench = 0;
79 int bench_pattern_len = 0;
80 const char *bench_pattern = "";
81 char func_name[100];
82 static bench_func_t benchs[MAX_FUNCS];
83
84 static const char *pixel_names[10] = { "16x16", "16x8", "8x16", "8x8", "8x4", "4x8", "4x4", "4x2", "2x4", "2x2" };
85 static const char *intra_predict_16x16_names[7] = { "v", "h", "dc", "p", "dcl", "dct", "dc8" };
86 static const char *intra_predict_8x8c_names[7] = { "dc", "h", "v", "p", "dcl", "dct", "dc8" };
87 static const char *intra_predict_4x4_names[12] = { "v", "h", "dc", "ddl", "ddr", "vr", "hd", "vl", "hu", "dcl", "dct", "dc8" };
88 static const char **intra_predict_8x8_names = intra_predict_4x4_names;
89
90 #define set_func_name(...) snprintf( func_name, sizeof(func_name), __VA_ARGS__ )
91
92 static inline uint32_t read_time(void)
93 {
94     uint32_t a = 0;
95 #if defined(__GNUC__) && (ARCH_X86 || ARCH_X86_64)
96     asm volatile( "rdtsc" :"=a"(a) ::"edx" );
97 #elif ARCH_PPC
98     asm volatile( "mftb %0" : "=r" (a) );
99 #elif ARCH_ARM     // ARMv7 only
100     asm volatile( "mrc p15, 0, %0, c9, c13, 0" : "=r"(a) );
101 #endif
102     return a;
103 }
104
105 static bench_t* get_bench( const char *name, int cpu )
106 {
107     int i, j;
108     for( i = 0; benchs[i].name && strcmp(name, benchs[i].name); i++ )
109         assert( i < MAX_FUNCS );
110     if( !benchs[i].name )
111         benchs[i].name = strdup( name );
112     if( !cpu )
113         return &benchs[i].vers[0];
114     for( j = 1; benchs[i].vers[j].cpu && benchs[i].vers[j].cpu != cpu; j++ )
115         assert( j < MAX_CPUS );
116     benchs[i].vers[j].cpu = cpu;
117     return &benchs[i].vers[j];
118 }
119
120 static int cmp_nop( const void *a, const void *b )
121 {
122     return *(uint16_t*)a - *(uint16_t*)b;
123 }
124
125 static int cmp_bench( const void *a, const void *b )
126 {
127     // asciibetical sort except preserving numbers
128     const char *sa = ((bench_func_t*)a)->name;
129     const char *sb = ((bench_func_t*)b)->name;
130     for( ;; sa++, sb++ )
131     {
132         if( !*sa && !*sb )
133             return 0;
134         if( isdigit( *sa ) && isdigit( *sb ) && isdigit( sa[1] ) != isdigit( sb[1] ) )
135             return isdigit( sa[1] ) - isdigit( sb[1] );
136         if( *sa != *sb )
137             return *sa - *sb;
138     }
139 }
140
141 static void print_bench(void)
142 {
143     uint16_t nops[10000] = {0};
144     int nfuncs, nop_time=0;
145
146     for( int i = 0; i < 10000; i++ )
147     {
148         int t = read_time();
149         nops[i] = read_time() - t;
150     }
151     qsort( nops, 10000, sizeof(uint16_t), cmp_nop );
152     for( int i = 500; i < 9500; i++ )
153         nop_time += nops[i];
154     nop_time /= 900;
155     printf( "nop: %d\n", nop_time );
156
157     for( nfuncs = 0; nfuncs < MAX_FUNCS && benchs[nfuncs].name; nfuncs++ );
158     qsort( benchs, nfuncs, sizeof(bench_func_t), cmp_bench );
159     for( int i = 0; i < nfuncs; i++ )
160         for( int j = 0; j < MAX_CPUS && (!j || benchs[i].vers[j].cpu); j++ )
161         {
162             int k;
163             bench_t *b = &benchs[i].vers[j];
164             if( !b->den )
165                 continue;
166             for( k = 0; k < j && benchs[i].vers[k].pointer != b->pointer; k++ );
167             if( k < j )
168                 continue;
169             printf( "%s_%s%s: %"PRId64"\n", benchs[i].name,
170                     b->cpu&X264_CPU_AVX ? "avx" :
171                     b->cpu&X264_CPU_SSE4 ? "sse4" :
172                     b->cpu&X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST ? "fastshuffle" :
173                     b->cpu&X264_CPU_SSSE3 ? "ssse3" :
174                     b->cpu&X264_CPU_SSE3 ? "sse3" :
175                     /* print sse2slow only if there's also a sse2fast version of the same func */
176                     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" :
177                     b->cpu&X264_CPU_SSE2 ? "sse2" :
178                     b->cpu&X264_CPU_MMX ? "mmx" :
179                     b->cpu&X264_CPU_ALTIVEC ? "altivec" :
180                     b->cpu&X264_CPU_NEON ? "neon" :
181                     b->cpu&X264_CPU_ARMV6 ? "armv6" : "c",
182                     b->cpu&X264_CPU_CACHELINE_32 ? "_c32" :
183                     b->cpu&X264_CPU_CACHELINE_64 ? "_c64" :
184                     b->cpu&X264_CPU_SSE_MISALIGN ? "_misalign" :
185                     b->cpu&X264_CPU_LZCNT ? "_lzcnt" :
186                     b->cpu&X264_CPU_FAST_NEON_MRC ? "_fast_mrc" :
187                     b->cpu&X264_CPU_SLOW_CTZ ? "_slow_ctz" :
188                     b->cpu&X264_CPU_SLOW_ATOM ? "_slow_atom" : "",
189                     ((int64_t)10*b->cycles/b->den - nop_time)/4 );
190         }
191 }
192
193 #if ARCH_X86 || ARCH_X86_64
194 int x264_stack_pagealign( int (*func)(), int align );
195 #else
196 #define x264_stack_pagealign( func, align ) func()
197 #endif
198
199 #define call_c1(func,...) func(__VA_ARGS__)
200
201 #if ARCH_X86 || defined(_WIN64)
202 /* detect when callee-saved regs aren't saved.
203  * needs an explicit asm check because it only sometimes crashes in normal use. */
204 intptr_t x264_checkasm_call( intptr_t (*func)(), int *ok, ... );
205 #define call_a1(func,...) x264_checkasm_call((intptr_t(*)())func, &ok, __VA_ARGS__)
206 #else
207 #define call_a1 call_c1
208 #endif
209
210 #define call_bench(func,cpu,...)\
211     if( do_bench && !strncmp(func_name, bench_pattern, bench_pattern_len) )\
212     {\
213         uint32_t tsum = 0;\
214         int tcount = 0;\
215         call_a1(func, __VA_ARGS__);\
216         for( int ti = 0; ti < (cpu?BENCH_RUNS:BENCH_RUNS/4); ti++ )\
217         {\
218             uint32_t t = read_time();\
219             func(__VA_ARGS__);\
220             func(__VA_ARGS__);\
221             func(__VA_ARGS__);\
222             func(__VA_ARGS__);\
223             t = read_time() - t;\
224             if( t*tcount <= tsum*4 && ti > 0 )\
225             {\
226                 tsum += t;\
227                 tcount++;\
228             }\
229         }\
230         bench_t *b = get_bench( func_name, cpu );\
231         b->cycles += tsum;\
232         b->den += tcount;\
233         b->pointer = func;\
234     }
235
236 /* for most functions, run benchmark and correctness test at the same time.
237  * for those that modify their inputs, run the above macros separately */
238 #define call_a(func,...) ({ call_a2(func,__VA_ARGS__); call_a1(func,__VA_ARGS__); })
239 #define call_c(func,...) ({ call_c2(func,__VA_ARGS__); call_c1(func,__VA_ARGS__); })
240 #define call_a2(func,...) ({ call_bench(func,cpu_new,__VA_ARGS__); })
241 #define call_c2(func,...) ({ call_bench(func,0,__VA_ARGS__); })
242
243
244 static int check_pixel( int cpu_ref, int cpu_new )
245 {
246     x264_pixel_function_t pixel_c;
247     x264_pixel_function_t pixel_ref;
248     x264_pixel_function_t pixel_asm;
249     x264_predict8x8_t predict_8x8[9+3];
250     x264_predict_8x8_filter_t predict_8x8_filter;
251     ALIGNED_16( pixel edge[33] );
252     uint16_t cost_mv[32];
253     int ret = 0, ok, used_asm;
254
255     x264_pixel_init( 0, &pixel_c );
256     x264_pixel_init( cpu_ref, &pixel_ref );
257     x264_pixel_init( cpu_new, &pixel_asm );
258     x264_predict_8x8_init( 0, predict_8x8, &predict_8x8_filter );
259     predict_8x8_filter( pbuf2+40, edge, ALL_NEIGHBORS, ALL_NEIGHBORS );
260
261     // maximize sum
262     for( int i = 0; i < 256; i++ )
263     {
264         int z = i|(i>>4);
265         z ^= z>>2;
266         z ^= z>>1;
267         pbuf4[i] = -(z&1) & PIXEL_MAX;
268         pbuf3[i] = ~pbuf4[i] & PIXEL_MAX;
269     }
270     // random pattern made of maxed pixel differences, in case an intermediate value overflows
271     for( int i = 256; i < 0x1000; i++ )
272     {
273         pbuf4[i] = -(pbuf1[i&~0x88]&1) & PIXEL_MAX;
274         pbuf3[i] = ~(pbuf4[i]) & PIXEL_MAX;
275     }
276
277 #define TEST_PIXEL( name, align ) \
278     ok = 1, used_asm = 0; \
279     for( int i = 0; i < 7; i++ ) \
280     { \
281         int res_c, res_asm; \
282         if( pixel_asm.name[i] != pixel_ref.name[i] ) \
283         { \
284             set_func_name( "%s_%s", #name, pixel_names[i] ); \
285             used_asm = 1; \
286             for( int j = 0; j < 64; j++ ) \
287             { \
288                 res_c   = call_c( pixel_c.name[i], pbuf1, 16, pbuf2+j*!align, 64 ); \
289                 res_asm = call_a( pixel_asm.name[i], pbuf1, 16, pbuf2+j*!align, 64 ); \
290                 if( res_c != res_asm ) \
291                 { \
292                     ok = 0; \
293                     fprintf( stderr, #name "[%d]: %d != %d [FAILED]\n", i, res_c, res_asm ); \
294                     break; \
295                 } \
296             } \
297             for( int j = 0; j < 0x1000 && ok; j += 256 ) \
298             { \
299                 res_c   = pixel_c  .name[i]( pbuf3+j, 16, pbuf4+j, 16 ); \
300                 res_asm = pixel_asm.name[i]( pbuf3+j, 16, pbuf4+j, 16 ); \
301                 if( res_c != res_asm ) \
302                 { \
303                     ok = 0; \
304                     fprintf( stderr, #name "[%d]: overflow %d != %d\n", i, res_c, res_asm ); \
305                 } \
306             } \
307         } \
308     } \
309     report( "pixel " #name " :" );
310
311     TEST_PIXEL( sad, 0 );
312     TEST_PIXEL( sad_aligned, 1 );
313     TEST_PIXEL( ssd, 1 );
314     TEST_PIXEL( satd, 0 );
315     TEST_PIXEL( sa8d, 1 );
316
317 #define TEST_PIXEL_X( N ) \
318     ok = 1; used_asm = 0; \
319     for( int i = 0; i < 7; i++ ) \
320     { \
321         int res_c[4]={0}, res_asm[4]={0}; \
322         if( pixel_asm.sad_x##N[i] && pixel_asm.sad_x##N[i] != pixel_ref.sad_x##N[i] ) \
323         { \
324             set_func_name( "sad_x%d_%s", N, pixel_names[i] ); \
325             used_asm = 1; \
326             for( int j = 0; j < 64; j++ ) \
327             { \
328                 pixel *pix2 = pbuf2+j; \
329                 res_c[0] = pixel_c.sad[i]( pbuf1, 16, pix2, 64 ); \
330                 res_c[1] = pixel_c.sad[i]( pbuf1, 16, pix2+6, 64 ); \
331                 res_c[2] = pixel_c.sad[i]( pbuf1, 16, pix2+1, 64 ); \
332                 if( N == 4 ) \
333                 { \
334                     res_c[3] = pixel_c.sad[i]( pbuf1, 16, pix2+10, 64 ); \
335                     call_a( pixel_asm.sad_x4[i], pbuf1, pix2, pix2+6, pix2+1, pix2+10, 64, res_asm ); \
336                 } \
337                 else \
338                     call_a( pixel_asm.sad_x3[i], pbuf1, pix2, pix2+6, pix2+1, 64, res_asm ); \
339                 if( memcmp(res_c, res_asm, sizeof(res_c)) ) \
340                 { \
341                     ok = 0; \
342                     fprintf( stderr, "sad_x"#N"[%d]: %d,%d,%d,%d != %d,%d,%d,%d [FAILED]\n", \
343                              i, res_c[0], res_c[1], res_c[2], res_c[3], \
344                              res_asm[0], res_asm[1], res_asm[2], res_asm[3] ); \
345                 } \
346                 if( N == 4 ) \
347                     call_c2( pixel_c.sad_x4[i], pbuf1, pix2, pix2+6, pix2+1, pix2+10, 64, res_asm ); \
348                 else \
349                     call_c2( pixel_c.sad_x3[i], pbuf1, pix2, pix2+6, pix2+1, 64, res_asm ); \
350             } \
351         } \
352     } \
353     report( "pixel sad_x"#N" :" );
354
355     TEST_PIXEL_X(3);
356     TEST_PIXEL_X(4);
357
358 #define TEST_PIXEL_VAR( i ) \
359     if( pixel_asm.var[i] != pixel_ref.var[i] ) \
360     { \
361         set_func_name( "%s_%s", "var", pixel_names[i] ); \
362         used_asm = 1; \
363         /* abi-check wrapper can't return uint64_t, so separate it from return value check */ \
364         call_c1( pixel_c.var[i], pbuf1, 16 ); \
365         call_a1( pixel_asm.var[i], pbuf1, 16 ); \
366         uint64_t res_c   = pixel_c.var[i]( pbuf1, 16 ); \
367         uint64_t res_asm = pixel_asm.var[i]( pbuf1, 16 ); \
368         if( res_c != res_asm ) \
369         { \
370             ok = 0; \
371             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) ); \
372         } \
373         call_c2( pixel_c.var[i], pbuf1, 16 ); \
374         call_a2( pixel_asm.var[i], pbuf1, 16 ); \
375     }
376
377     ok = 1; used_asm = 0;
378     TEST_PIXEL_VAR( PIXEL_16x16 );
379     TEST_PIXEL_VAR( PIXEL_8x8 );
380     report( "pixel var :" );
381
382     ok = 1; used_asm = 0;
383     if( pixel_asm.var2_8x8 != pixel_ref.var2_8x8 )
384     {
385         int res_c, res_asm, ssd_c, ssd_asm;
386         set_func_name( "var2_8x8" );
387         used_asm = 1;
388         res_c   = call_c( pixel_c.var2_8x8, pbuf1, 16, pbuf2, 16, &ssd_c );
389         res_asm = call_a( pixel_asm.var2_8x8, pbuf1, 16, pbuf2, 16, &ssd_asm );
390         if( res_c != res_asm || ssd_c != ssd_asm )
391         {
392             ok = 0;
393             fprintf( stderr, "var2_8x8: %d != %d or %d != %d [FAILED]\n", res_c, res_asm, ssd_c, ssd_asm );
394         }
395     }
396
397     report( "pixel var2 :" );
398
399     ok = 1; used_asm = 0;
400     for( int i = 0; i < 4; i++ )
401         if( pixel_asm.hadamard_ac[i] != pixel_ref.hadamard_ac[i] )
402         {
403             set_func_name( "hadamard_ac_%s", pixel_names[i] );
404             used_asm = 1;
405             for( int j = 0; j < 32; j++ )
406             {
407                 pixel *pix = (j&16 ? pbuf1 : pbuf3) + (j&15)*256;
408                 call_c1( pixel_c.hadamard_ac[i], pbuf1, 16 );
409                 call_a1( pixel_asm.hadamard_ac[i], pbuf1, 16 );
410                 uint64_t rc = pixel_c.hadamard_ac[i]( pix, 16 );
411                 uint64_t ra = pixel_asm.hadamard_ac[i]( pix, 16 );
412                 if( rc != ra )
413                 {
414                     ok = 0;
415                     fprintf( stderr, "hadamard_ac[%d]: %d,%d != %d,%d\n", i, (int)rc, (int)(rc>>32), (int)ra, (int)(ra>>32) );
416                     break;
417                 }
418             }
419             call_c2( pixel_c.hadamard_ac[i], pbuf1, 16 );
420             call_a2( pixel_asm.hadamard_ac[i], pbuf1, 16 );
421         }
422     report( "pixel hadamard_ac :" );
423
424 #define TEST_INTRA_MBCMP( name, pred, satd, i8x8, ... ) \
425     if( pixel_asm.name && pixel_asm.name != pixel_ref.name ) \
426     { \
427         int res_c[3], res_asm[3]; \
428         set_func_name( #name ); \
429         used_asm = 1; \
430         call_c( pixel_c.name, pbuf1+48, i8x8 ? edge : pbuf3+48, res_c ); \
431         call_a( pixel_asm.name, pbuf1+48, i8x8 ? edge : pbuf3+48, res_asm ); \
432         if( memcmp(res_c, res_asm, sizeof(res_c)) ) \
433         { \
434             ok = 0; \
435             fprintf( stderr, #name": %d,%d,%d != %d,%d,%d [FAILED]\n", \
436                      res_c[0], res_c[1], res_c[2], \
437                      res_asm[0], res_asm[1], res_asm[2] ); \
438         } \
439     }
440
441     ok = 1; used_asm = 0;
442     TEST_INTRA_MBCMP( intra_satd_x3_16x16, predict_16x16, satd[PIXEL_16x16], 0 );
443     TEST_INTRA_MBCMP( intra_satd_x3_8x8c , predict_8x8c , satd[PIXEL_8x8]  , 0 );
444     TEST_INTRA_MBCMP( intra_satd_x3_4x4  , predict_4x4  , satd[PIXEL_4x4]  , 0 );
445     TEST_INTRA_MBCMP( intra_sa8d_x3_8x8  , predict_8x8  , sa8d[PIXEL_8x8]  , 1, edge );
446     report( "intra satd_x3 :" );
447     TEST_INTRA_MBCMP( intra_sad_x3_16x16 , predict_16x16, sad [PIXEL_16x16], 0 );
448     TEST_INTRA_MBCMP( intra_sad_x3_8x8c  , predict_8x8c , sad [PIXEL_8x8]  , 0 );
449     TEST_INTRA_MBCMP( intra_sad_x3_8x8   , predict_8x8  , sad [PIXEL_8x8]  , 1, edge );
450     TEST_INTRA_MBCMP( intra_sad_x3_4x4   , predict_4x4  , sad [PIXEL_4x4]  , 0 );
451     report( "intra sad_x3 :" );
452
453     ok = 1; used_asm = 0;
454     if( pixel_asm.ssd_nv12_core != pixel_ref.ssd_nv12_core )
455     {
456         used_asm = 1;
457         set_func_name( "ssd_nv12" );
458         uint64_t res_u_c, res_v_c, res_u_a, res_v_a;
459         pixel_c.ssd_nv12_core(   pbuf1, 368, pbuf2, 368, 360, 8, &res_u_c, &res_v_c );
460         pixel_asm.ssd_nv12_core( pbuf1, 368, pbuf2, 368, 360, 8, &res_u_a, &res_v_a );
461         if( res_u_c != res_u_a || res_v_c != res_v_a )
462         {
463             ok = 0;
464             fprintf( stderr, "ssd_nv12: %"PRIu64",%"PRIu64" != %"PRIu64",%"PRIu64"\n",
465                      res_u_c, res_v_c, res_u_a, res_v_a );
466         }
467         call_c( pixel_c.ssd_nv12_core,   pbuf1, 368, pbuf2, 368, 360, 8, &res_u_c, &res_v_c );
468         call_a( pixel_asm.ssd_nv12_core, pbuf1, 368, pbuf2, 368, 360, 8, &res_u_a, &res_v_a );
469     }
470     report( "ssd_nv12 :" );
471
472     if( pixel_asm.ssim_4x4x2_core != pixel_ref.ssim_4x4x2_core ||
473         pixel_asm.ssim_end4 != pixel_ref.ssim_end4 )
474     {
475         float res_c, res_a;
476         ALIGNED_16( int sums[5][4] ) = {{0}};
477         used_asm = ok = 1;
478         x264_emms();
479         res_c = x264_pixel_ssim_wxh( &pixel_c,   pbuf1+2, 32, pbuf2+2, 32, 32, 28, pbuf3 );
480         res_a = x264_pixel_ssim_wxh( &pixel_asm, pbuf1+2, 32, pbuf2+2, 32, 32, 28, pbuf3 );
481         if( fabs( res_c - res_a ) > 1e-6 )
482         {
483             ok = 0;
484             fprintf( stderr, "ssim: %.7f != %.7f [FAILED]\n", res_c, res_a );
485         }
486         set_func_name( "ssim_core" );
487         call_c2( pixel_c.ssim_4x4x2_core,   pbuf1+2, 32, pbuf2+2, 32, sums );
488         call_a2( pixel_asm.ssim_4x4x2_core, pbuf1+2, 32, pbuf2+2, 32, sums );
489         set_func_name( "ssim_end" );
490         call_c2( pixel_c.ssim_end4,   sums, sums, 4 );
491         call_a2( pixel_asm.ssim_end4, sums, sums, 4 );
492         report( "ssim :" );
493     }
494
495     ok = 1; used_asm = 0;
496     for( int i = 0; i < 32; i++ )
497         cost_mv[i] = i*10;
498     for( int i = 0; i < 100 && ok; i++ )
499         if( pixel_asm.ads[i&3] != pixel_ref.ads[i&3] )
500         {
501             ALIGNED_16( uint16_t sums[72] );
502             ALIGNED_16( int dc[4] );
503             int16_t mvs_a[32], mvs_c[32];
504             int mvn_a, mvn_c;
505             int thresh = rand() & 0x3fff;
506             set_func_name( "esa_ads" );
507             for( int j = 0; j < 72; j++ )
508                 sums[j] = rand() & 0x3fff;
509             for( int j = 0; j < 4; j++ )
510                 dc[j] = rand() & 0x3fff;
511             used_asm = 1;
512             mvn_c = call_c( pixel_c.ads[i&3], dc, sums, 32, cost_mv, mvs_c, 28, thresh );
513             mvn_a = call_a( pixel_asm.ads[i&3], dc, sums, 32, cost_mv, mvs_a, 28, thresh );
514             if( mvn_c != mvn_a || memcmp( mvs_c, mvs_a, mvn_c*sizeof(*mvs_c) ) )
515             {
516                 ok = 0;
517                 printf( "c%d: ", i&3 );
518                 for( int j = 0; j < mvn_c; j++ )
519                     printf( "%d ", mvs_c[j] );
520                 printf( "\na%d: ", i&3 );
521                 for( int j = 0; j < mvn_a; j++ )
522                     printf( "%d ", mvs_a[j] );
523                 printf( "\n\n" );
524             }
525         }
526     report( "esa ads:" );
527
528     return ret;
529 }
530
531 static int check_dct( int cpu_ref, int cpu_new )
532 {
533     x264_dct_function_t dct_c;
534     x264_dct_function_t dct_ref;
535     x264_dct_function_t dct_asm;
536     x264_quant_function_t qf;
537     int ret = 0, ok, used_asm, interlace;
538     ALIGNED_16( dctcoef dct1[16][16] );
539     ALIGNED_16( dctcoef dct2[16][16] );
540     ALIGNED_16( dctcoef dct4[16][16] );
541     ALIGNED_16( dctcoef dct8[4][64] );
542     ALIGNED_16( dctcoef dctdc[2][4] );
543     x264_t h_buf;
544     x264_t *h = &h_buf;
545
546     x264_dct_init( 0, &dct_c );
547     x264_dct_init( cpu_ref, &dct_ref);
548     x264_dct_init( cpu_new, &dct_asm );
549
550     memset( h, 0, sizeof(*h) );
551     h->pps = h->pps_array;
552     x264_param_default( &h->param );
553     h->chroma_qp_table = i_chroma_qp_table + 12;
554     h->param.analyse.i_luma_deadzone[0] = 0;
555     h->param.analyse.i_luma_deadzone[1] = 0;
556     h->param.analyse.b_transform_8x8 = 1;
557     for( int i = 0; i < 6; i++ )
558         h->pps->scaling_list[i] = x264_cqm_flat16;
559     x264_cqm_init( h );
560     x264_quant_init( h, 0, &qf );
561
562     /* overflow test cases */
563     for( int i = 0; i < 5; i++ )
564     {
565         pixel *enc = &pbuf3[16*i*FENC_STRIDE];
566         pixel *dec = &pbuf4[16*i*FDEC_STRIDE];
567
568         for( int j = 0; j < 16; j++ )
569         {
570             int cond_a = (i < 2) ? 1 : ((j&3) == 0 || (j&3) == (i-1));
571             int cond_b = (i == 0) ? 1 : !cond_a;
572             enc[0] = enc[1] = cond_a ? PIXEL_MAX : 0;
573             enc[2] = enc[3] = cond_b ? PIXEL_MAX : 0;
574
575             for( int k = 0; k < 4; k++ )
576                 dec[k] = PIXEL_MAX - enc[k];
577
578             enc += FENC_STRIDE;
579             dec += FDEC_STRIDE;
580         }
581     }
582
583 #define TEST_DCT( name, t1, t2, size ) \
584     if( dct_asm.name != dct_ref.name ) \
585     { \
586         set_func_name( #name ); \
587         used_asm = 1; \
588         pixel *enc = pbuf3; \
589         pixel *dec = pbuf4; \
590         for( int j = 0; j < 5; j++) \
591         { \
592             call_c( dct_c.name, t1, &pbuf1[j*64], &pbuf2[j*64] ); \
593             call_a( dct_asm.name, t2, &pbuf1[j*64], &pbuf2[j*64] ); \
594             if( memcmp( t1, t2, size*sizeof(dctcoef) ) ) \
595             { \
596                 ok = 0; \
597                 fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
598                 break; \
599             } \
600             call_c( dct_c.name, t1, enc, dec ); \
601             call_a( dct_asm.name, t2, enc, dec ); \
602             if( memcmp( t1, t2, size*sizeof(dctcoef) ) ) \
603             { \
604                 ok = 0; \
605                 fprintf( stderr, #name " [FAILED] (overflow)\n" ); \
606                 break; \
607             } \
608             enc += 16*FENC_STRIDE; \
609             dec += 16*FDEC_STRIDE; \
610         } \
611     }
612     ok = 1; used_asm = 0;
613     TEST_DCT( sub4x4_dct, dct1[0], dct2[0], 16 );
614     TEST_DCT( sub8x8_dct, dct1, dct2, 16*4 );
615     TEST_DCT( sub8x8_dct_dc, dctdc[0], dctdc[1], 4 );
616     TEST_DCT( sub16x16_dct, dct1, dct2, 16*16 );
617     report( "sub_dct4 :" );
618
619     ok = 1; used_asm = 0;
620     TEST_DCT( sub8x8_dct8, (void*)dct1[0], (void*)dct2[0], 64 );
621     TEST_DCT( sub16x16_dct8, (void*)dct1, (void*)dct2, 64*4 );
622     report( "sub_dct8 :" );
623 #undef TEST_DCT
624
625     // fdct and idct are denormalized by different factors, so quant/dequant
626     // is needed to force the coefs into the right range.
627     dct_c.sub16x16_dct( dct4, pbuf1, pbuf2 );
628     dct_c.sub16x16_dct8( dct8, pbuf1, pbuf2 );
629     for( int i = 0; i < 16; i++ )
630     {
631         qf.quant_4x4( dct4[i], h->quant4_mf[CQM_4IY][20], h->quant4_bias[CQM_4IY][20] );
632         qf.dequant_4x4( dct4[i], h->dequant4_mf[CQM_4IY], 20 );
633     }
634     for( int i = 0; i < 4; i++ )
635     {
636         qf.quant_8x8( dct8[i], h->quant8_mf[CQM_8IY][20], h->quant8_bias[CQM_8IY][20] );
637         qf.dequant_8x8( dct8[i], h->dequant8_mf[CQM_8IY], 20 );
638     }
639     x264_cqm_delete( h );
640
641 #define TEST_IDCT( name, src ) \
642     if( dct_asm.name != dct_ref.name ) \
643     { \
644         set_func_name( #name ); \
645         used_asm = 1; \
646         memcpy( pbuf3, pbuf1, 32*32 * sizeof(pixel) ); \
647         memcpy( pbuf4, pbuf1, 32*32 * sizeof(pixel) ); \
648         memcpy( dct1, src, 256 * sizeof(dctcoef) ); \
649         memcpy( dct2, src, 256 * sizeof(dctcoef) ); \
650         call_c1( dct_c.name, pbuf3, (void*)dct1 ); \
651         call_a1( dct_asm.name, pbuf4, (void*)dct2 ); \
652         if( memcmp( pbuf3, pbuf4, 32*32 * sizeof(pixel) ) ) \
653         { \
654             ok = 0; \
655             fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
656         } \
657         call_c2( dct_c.name, pbuf3, (void*)dct1 ); \
658         call_a2( dct_asm.name, pbuf4, (void*)dct2 ); \
659     }
660     ok = 1; used_asm = 0;
661     TEST_IDCT( add4x4_idct, dct4 );
662     TEST_IDCT( add8x8_idct, dct4 );
663     TEST_IDCT( add8x8_idct_dc, dct4 );
664     TEST_IDCT( add16x16_idct, dct4 );
665     TEST_IDCT( add16x16_idct_dc, dct4 );
666     report( "add_idct4 :" );
667
668     ok = 1; used_asm = 0;
669     TEST_IDCT( add8x8_idct8, dct8 );
670     TEST_IDCT( add16x16_idct8, dct8 );
671     report( "add_idct8 :" );
672 #undef TEST_IDCT
673
674 #define TEST_DCTDC( name )\
675     ok = 1; used_asm = 0;\
676     if( dct_asm.name != dct_ref.name )\
677     {\
678         set_func_name( #name );\
679         used_asm = 1;\
680         uint16_t *p = (uint16_t*)buf1;\
681         for( int i = 0; i < 16 && ok; i++ )\
682         {\
683             for( int j = 0; j < 16; j++ )\
684                 dct1[0][j] = !i ? (j^j>>1^j>>2^j>>3)&1 ? PIXEL_MAX*16 : -PIXEL_MAX*16 /* max dc */\
685                            : i<8 ? (*p++)&1 ? PIXEL_MAX*16 : -PIXEL_MAX*16 /* max elements */\
686                            : ((*p++)&0x1fff)-0x1000; /* general case */\
687             memcpy( dct2, dct1, 16 * sizeof(dctcoef) );\
688             call_c1( dct_c.name, dct1[0] );\
689             call_a1( dct_asm.name, dct2[0] );\
690             if( memcmp( dct1, dct2, 16 * sizeof(dctcoef) ) )\
691                 ok = 0;\
692         }\
693         call_c2( dct_c.name, dct1[0] );\
694         call_a2( dct_asm.name, dct2[0] );\
695     }\
696     report( #name " :" );
697
698     TEST_DCTDC(  dct4x4dc );
699     TEST_DCTDC( idct4x4dc );
700 #undef TEST_DCTDC
701
702     x264_zigzag_function_t zigzag_c;
703     x264_zigzag_function_t zigzag_ref;
704     x264_zigzag_function_t zigzag_asm;
705
706     ALIGNED_16( dctcoef level1[64] );
707     ALIGNED_16( dctcoef level2[64] );
708
709 #define TEST_ZIGZAG_SCAN( name, t1, t2, dct, size ) \
710     if( zigzag_asm.name != zigzag_ref.name ) \
711     { \
712         set_func_name( "zigzag_"#name"_%s", interlace?"field":"frame" ); \
713         used_asm = 1; \
714         memcpy(dct, buf1, size*sizeof(dctcoef)); \
715         call_c( zigzag_c.name, t1, dct ); \
716         call_a( zigzag_asm.name, t2, dct ); \
717         if( memcmp( t1, t2, size*sizeof(dctcoef) ) ) \
718         { \
719             ok = 0; \
720             fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
721         } \
722     }
723
724 #define TEST_ZIGZAG_SUB( name, t1, t2, size ) \
725     if( zigzag_asm.name != zigzag_ref.name ) \
726     { \
727         int nz_a, nz_c; \
728         set_func_name( "zigzag_"#name"_%s", interlace?"field":"frame" ); \
729         used_asm = 1; \
730         memcpy( pbuf3, pbuf1, 16*FDEC_STRIDE * sizeof(pixel) ); \
731         memcpy( pbuf4, pbuf1, 16*FDEC_STRIDE * sizeof(pixel) ); \
732         nz_c = call_c1( zigzag_c.name, t1, pbuf2, pbuf3 ); \
733         nz_a = call_a1( zigzag_asm.name, t2, pbuf2, pbuf4 ); \
734         if( memcmp( t1, t2, size*sizeof(dctcoef) ) || memcmp( pbuf3, pbuf4, 16*FDEC_STRIDE*sizeof(pixel) ) || nz_c != nz_a ) \
735         { \
736             ok = 0; \
737             fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
738         } \
739         call_c2( zigzag_c.name, t1, pbuf2, pbuf3 ); \
740         call_a2( zigzag_asm.name, t2, pbuf2, pbuf4 ); \
741     }
742
743 #define TEST_ZIGZAG_SUBAC( name, t1, t2 ) \
744     if( zigzag_asm.name != zigzag_ref.name ) \
745     { \
746         int nz_a, nz_c; \
747         dctcoef dc_a, dc_c; \
748         set_func_name( "zigzag_"#name"_%s", interlace?"field":"frame" ); \
749         used_asm = 1; \
750         for( int i = 0; i < 2; i++ ) \
751         { \
752             memcpy( pbuf3, pbuf2, 16*FDEC_STRIDE * sizeof(pixel) ); \
753             memcpy( pbuf4, pbuf2, 16*FDEC_STRIDE * sizeof(pixel) ); \
754             for( int j = 0; j < 4; j++ ) \
755             { \
756                 memcpy( pbuf3 + j*FDEC_STRIDE, (i?pbuf1:pbuf2) + j*FENC_STRIDE, 4 * sizeof(pixel) ); \
757                 memcpy( pbuf4 + j*FDEC_STRIDE, (i?pbuf1:pbuf2) + j*FENC_STRIDE, 4 * sizeof(pixel) ); \
758             } \
759             nz_c = call_c1( zigzag_c.name, t1, pbuf2, pbuf3, &dc_c ); \
760             nz_a = call_a1( zigzag_asm.name, t2, pbuf2, pbuf4, &dc_a ); \
761             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 ) \
762             { \
763                 ok = 0; \
764                 fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
765                 break; \
766             } \
767         } \
768         call_c2( zigzag_c.name, t1, pbuf2, pbuf3, &dc_c ); \
769         call_a2( zigzag_asm.name, t2, pbuf2, pbuf4, &dc_a ); \
770     }
771
772 #define TEST_INTERLEAVE( name, t1, t2, dct, size ) \
773     if( zigzag_asm.name != zigzag_ref.name ) \
774     { \
775         for( int j = 0; j < 100; j++ ) \
776         { \
777             set_func_name( "zigzag_"#name"_%s", interlace?"field":"frame" ); \
778             used_asm = 1; \
779             memcpy(dct, buf1, size*sizeof(dctcoef)); \
780             for( int i = 0; i < size; i++ ) \
781                 dct[i] = rand()&0x1F ? 0 : dct[i]; \
782             memcpy(buf3, buf4, 10); \
783             call_c( zigzag_c.name, t1, dct, buf3 ); \
784             call_a( zigzag_asm.name, t2, dct, buf4 ); \
785             if( memcmp( t1, t2, size*sizeof(dctcoef) ) || memcmp( buf3, buf4, 10 ) ) \
786             { \
787                 ok = 0; \
788             } \
789         } \
790     }
791
792     interlace = 0;
793     x264_zigzag_init( 0, &zigzag_c, 0 );
794     x264_zigzag_init( cpu_ref, &zigzag_ref, 0 );
795     x264_zigzag_init( cpu_new, &zigzag_asm, 0 );
796
797     ok = 1; used_asm = 0;
798     TEST_ZIGZAG_SCAN( scan_8x8, level1, level2, (void*)dct1, 64 );
799     TEST_ZIGZAG_SCAN( scan_4x4, level1, level2, dct1[0], 16  );
800     TEST_ZIGZAG_SUB( sub_4x4, level1, level2, 16 );
801     TEST_ZIGZAG_SUBAC( sub_4x4ac, level1, level2 );
802     report( "zigzag_frame :" );
803
804     interlace = 1;
805     x264_zigzag_init( 0, &zigzag_c, 1 );
806     x264_zigzag_init( cpu_ref, &zigzag_ref, 1 );
807     x264_zigzag_init( cpu_new, &zigzag_asm, 1 );
808
809     ok = 1; used_asm = 0;
810     TEST_ZIGZAG_SCAN( scan_8x8, level1, level2, (void*)dct1, 64 );
811     TEST_ZIGZAG_SCAN( scan_4x4, level1, level2, dct1[0], 16  );
812     TEST_ZIGZAG_SUB( sub_4x4, level1, level2, 16 );
813     TEST_ZIGZAG_SUBAC( sub_4x4ac, level1, level2 );
814     report( "zigzag_field :" );
815
816     ok = 1; used_asm = 0;
817     TEST_INTERLEAVE( interleave_8x8_cavlc, level1, level2, dct1[0], 64 );
818     report( "zigzag_interleave :" );
819 #undef TEST_ZIGZAG_SCAN
820 #undef TEST_ZIGZAG_SUB
821
822     return ret;
823 }
824
825 static int check_mc( int cpu_ref, int cpu_new )
826 {
827     x264_mc_functions_t mc_c;
828     x264_mc_functions_t mc_ref;
829     x264_mc_functions_t mc_a;
830     x264_pixel_function_t pixf;
831
832     pixel *src     = &(pbuf1)[2*64+2];
833     pixel *src2[4] = { &(pbuf1)[3*64+2], &(pbuf1)[5*64+2],
834                        &(pbuf1)[7*64+2], &(pbuf1)[9*64+2] };
835     pixel *dst1    = pbuf3;
836     pixel *dst2    = pbuf4;
837
838     int ret = 0, ok, used_asm;
839
840     x264_mc_init( 0, &mc_c );
841     x264_mc_init( cpu_ref, &mc_ref );
842     x264_mc_init( cpu_new, &mc_a );
843     x264_pixel_init( 0, &pixf );
844
845 #define MC_TEST_LUMA( w, h ) \
846         if( mc_a.mc_luma != mc_ref.mc_luma && !(w&(w-1)) && h<=16 ) \
847         { \
848             const x264_weight_t *weight = weight_none; \
849             set_func_name( "mc_luma_%dx%d", w, h ); \
850             used_asm = 1; \
851             for( int i = 0; i < 1024; i++ ) \
852                 pbuf3[i] = pbuf4[i] = 0xCD; \
853             call_c( mc_c.mc_luma, dst1, 32, src2, 64, dx, dy, w, h, weight ); \
854             call_a( mc_a.mc_luma, dst2, 32, src2, 64, dx, dy, w, h, weight ); \
855             if( memcmp( pbuf3, pbuf4, 1024 * sizeof(pixel) ) ) \
856             { \
857                 fprintf( stderr, "mc_luma[mv(%d,%d) %2dx%-2d]     [FAILED]\n", dx, dy, w, h ); \
858                 ok = 0; \
859             } \
860         } \
861         if( mc_a.get_ref != mc_ref.get_ref ) \
862         { \
863             pixel *ref = dst2; \
864             int ref_stride = 32; \
865             int w_checked = ( ( sizeof(pixel) == 2 && (w == 12 || w == 20)) ? w-2 : w ); \
866             const x264_weight_t *weight = weight_none; \
867             set_func_name( "get_ref_%dx%d", w_checked, h ); \
868             used_asm = 1; \
869             for( int i = 0; i < 1024; i++ ) \
870                 pbuf3[i] = pbuf4[i] = 0xCD; \
871             call_c( mc_c.mc_luma, dst1, 32, src2, 64, dx, dy, w, h, weight ); \
872             ref = (pixel*)call_a( mc_a.get_ref, ref, &ref_stride, src2, 64, dx, dy, w, h, weight ); \
873             for( int i = 0; i < h; i++ ) \
874                 if( memcmp( dst1+i*32, ref+i*ref_stride, w_checked * sizeof(pixel) ) ) \
875                 { \
876                     fprintf( stderr, "get_ref[mv(%d,%d) %2dx%-2d]     [FAILED]\n", dx, dy, w_checked, h ); \
877                     ok = 0; \
878                     break; \
879                 } \
880         }
881
882 #define MC_TEST_CHROMA( w, h ) \
883         if( mc_a.mc_chroma != mc_ref.mc_chroma ) \
884         { \
885             set_func_name( "mc_chroma_%dx%d", w, h ); \
886             used_asm = 1; \
887             for( int i = 0; i < 1024; i++ ) \
888                 pbuf3[i] = pbuf4[i] = 0xCD; \
889             call_c( mc_c.mc_chroma, dst1, dst1+8, 16, src, 64, dx, dy, w, h ); \
890             call_a( mc_a.mc_chroma, dst2, dst2+8, 16, src, 64, dx, dy, w, h ); \
891             /* mc_chroma width=2 may write garbage to the right of dst. ignore that. */ \
892             for( int j = 0; j < h; j++ ) \
893                 for( int i = w; i < 8; i++ ) \
894                 { \
895                     dst2[i+j*16+8] = dst1[i+j*16+8]; \
896                     dst2[i+j*16] = dst1[i+j*16]; \
897                 } \
898             if( memcmp( pbuf3, pbuf4, 1024 * sizeof(pixel) ) ) \
899             { \
900                 fprintf( stderr, "mc_chroma[mv(%d,%d) %2dx%-2d]     [FAILED]\n", dx, dy, w, h ); \
901                 ok = 0; \
902             } \
903         }
904     ok = 1; used_asm = 0;
905     for( int dy = -8; dy < 8; dy++ )
906         for( int dx = -128; dx < 128; dx++ )
907         {
908             if( rand()&15 ) continue; // running all of them is too slow
909             MC_TEST_LUMA( 20, 18 );
910             MC_TEST_LUMA( 16, 16 );
911             MC_TEST_LUMA( 16, 8 );
912             MC_TEST_LUMA( 12, 10 );
913             MC_TEST_LUMA( 8, 16 );
914             MC_TEST_LUMA( 8, 8 );
915             MC_TEST_LUMA( 8, 4 );
916             MC_TEST_LUMA( 4, 8 );
917             MC_TEST_LUMA( 4, 4 );
918         }
919     report( "mc luma :" );
920
921     ok = 1; used_asm = 0;
922     for( int dy = -1; dy < 9; dy++ )
923         for( int dx = -128; dx < 128; dx++ )
924         {
925             if( rand()&15 ) continue;
926             MC_TEST_CHROMA( 8, 8 );
927             MC_TEST_CHROMA( 8, 4 );
928             MC_TEST_CHROMA( 4, 8 );
929             MC_TEST_CHROMA( 4, 4 );
930             MC_TEST_CHROMA( 4, 2 );
931             MC_TEST_CHROMA( 2, 4 );
932             MC_TEST_CHROMA( 2, 2 );
933         }
934     report( "mc chroma :" );
935 #undef MC_TEST_LUMA
936 #undef MC_TEST_CHROMA
937
938 #define MC_TEST_AVG( name, weight ) \
939 { \
940     ok = 1, used_asm = 0; \
941     for( int i = 0; i < 10; i++ ) \
942     { \
943         memcpy( pbuf3, pbuf1+320, 320 * sizeof(pixel) ); \
944         memcpy( pbuf4, pbuf1+320, 320 * sizeof(pixel) ); \
945         if( mc_a.name[i] != mc_ref.name[i] ) \
946         { \
947             set_func_name( "%s_%s", #name, pixel_names[i] ); \
948             used_asm = 1; \
949             call_c1( mc_c.name[i], pbuf3, 16, pbuf2+1, 16, pbuf1+18, 16, weight ); \
950             call_a1( mc_a.name[i], pbuf4, 16, pbuf2+1, 16, pbuf1+18, 16, weight ); \
951             if( memcmp( pbuf3, pbuf4, 320 * sizeof(pixel) ) ) \
952             { \
953                 ok = 0; \
954                 fprintf( stderr, #name "[%d]: [FAILED]\n", i ); \
955             } \
956             call_c2( mc_c.name[i], pbuf3, 16, pbuf2+1, 16, pbuf1+18, 16, weight ); \
957             call_a2( mc_a.name[i], pbuf4, 16, pbuf2+1, 16, pbuf1+18, 16, weight ); \
958         } \
959     } \
960 }
961
962     for( int w = -63; w <= 127 && ok; w++ )
963         MC_TEST_AVG( avg, w );
964     report( "mc wpredb :" );
965
966 #define MC_TEST_WEIGHT( name, weight, aligned ) \
967     int align_off = (aligned ? 0 : rand()%16); \
968     ok = 1, used_asm = 0; \
969     for( int i = 1; i <= 5; i++ ) \
970     { \
971         ALIGNED_16( pixel buffC[640] ); \
972         ALIGNED_16( pixel buffA[640] ); \
973         int j = X264_MAX( i*4, 2 ); \
974         memset( buffC, 0, 640 * sizeof(pixel) ); \
975         memset( buffA, 0, 640 * sizeof(pixel) ); \
976         x264_t ha; \
977         ha.mc = mc_a; \
978         /* w12 is the same as w16 in some cases */ \
979         if( i == 3 && mc_a.name[i] == mc_a.name[i+1] ) \
980             continue; \
981         if( mc_a.name[i] != mc_ref.name[i] ) \
982         { \
983             set_func_name( "%s_w%d", #name, j ); \
984             used_asm = 1; \
985             call_c1( mc_c.weight[i], buffC, 32, pbuf2+align_off, 32, &weight, 16 ); \
986             mc_a.weight_cache(&ha, &weight); \
987             call_a1( weight.weightfn[i], buffA, 32, pbuf2+align_off, 32, &weight, 16 ); \
988             for( int k = 0; k < 16; k++ ) \
989                 if( memcmp( &buffC[k*32], &buffA[k*32], j * sizeof(pixel) ) ) \
990                 { \
991                     ok = 0; \
992                     fprintf( stderr, #name "[%d]: [FAILED] s:%d o:%d d%d\n", i, s, o, d ); \
993                     break; \
994                 } \
995             call_c2( mc_c.weight[i], buffC, 32, pbuf2+align_off, 32, &weight, 16 ); \
996             call_a2( weight.weightfn[i], buffA, 32, pbuf2+align_off, 32, &weight, 16 ); \
997         } \
998     }
999
1000     ok = 1; used_asm = 0;
1001
1002     int align_cnt = 0;
1003     for( int s = 0; s <= 127 && ok; s++ )
1004     {
1005         for( int o = -128; o <= 127 && ok; o++ )
1006         {
1007             if( rand() & 2047 ) continue;
1008             for( int d = 0; d <= 7 && ok; d++ )
1009             {
1010                 if( s == 1<<d )
1011                     continue;
1012                 x264_weight_t weight = { .i_scale = s, .i_denom = d, .i_offset = o };
1013                 MC_TEST_WEIGHT( weight, weight, (align_cnt++ % 4) );
1014             }
1015         }
1016
1017     }
1018     report( "mc weight :" );
1019
1020     ok = 1; used_asm = 0;
1021     for( int o = 0; o <= 127 && ok; o++ )
1022     {
1023         int s = 1, d = 0;
1024         if( rand() & 15 ) continue;
1025         x264_weight_t weight = { .i_scale = 1, .i_denom = 0, .i_offset = o };
1026         MC_TEST_WEIGHT( offsetadd, weight, (align_cnt++ % 4) );
1027     }
1028     report( "mc offsetadd :" );
1029     ok = 1; used_asm = 0;
1030     for( int o = -128; o < 0 && ok; o++ )
1031     {
1032         int s = 1, d = 0;
1033         if( rand() & 15 ) continue;
1034         x264_weight_t weight = { .i_scale = 1, .i_denom = 0, .i_offset = o };
1035         MC_TEST_WEIGHT( offsetsub, weight, (align_cnt++ % 4) );
1036     }
1037     report( "mc offsetsub :" );
1038
1039     ok = 1; used_asm = 0;
1040     if( mc_a.store_interleave_8x8x2 != mc_ref.store_interleave_8x8x2 )
1041     {
1042         set_func_name( "store_interleave_8x8x2" );
1043         used_asm = 1;
1044         memset( pbuf3, 0, 64*8 );
1045         memset( pbuf4, 0, 64*8 );
1046         call_c( mc_c.store_interleave_8x8x2, pbuf3, 64, pbuf1, pbuf1+16 );
1047         call_a( mc_a.store_interleave_8x8x2, pbuf4, 64, pbuf1, pbuf1+16 );
1048         if( memcmp( pbuf3, pbuf4, 64*8 ) )
1049             ok = 0;
1050     }
1051     if( mc_a.load_deinterleave_8x8x2_fenc != mc_ref.load_deinterleave_8x8x2_fenc )
1052     {
1053         set_func_name( "load_deinterleave_8x8x2_fenc" );
1054         used_asm = 1;
1055         call_c( mc_c.load_deinterleave_8x8x2_fenc, pbuf3, pbuf1, 64 );
1056         call_a( mc_a.load_deinterleave_8x8x2_fenc, pbuf4, pbuf1, 64 );
1057         if( memcmp( pbuf3, pbuf4, FENC_STRIDE*8 ) )
1058             ok = 0;
1059     }
1060     if( mc_a.load_deinterleave_8x8x2_fdec != mc_ref.load_deinterleave_8x8x2_fdec )
1061     {
1062         set_func_name( "load_deinterleave_8x8x2_fdec" );
1063         used_asm = 1;
1064         call_c( mc_c.load_deinterleave_8x8x2_fdec, pbuf3, pbuf1, 64 );
1065         call_a( mc_a.load_deinterleave_8x8x2_fdec, pbuf4, pbuf1, 64 );
1066         if( memcmp( pbuf3, pbuf4, FDEC_STRIDE*8 ) )
1067             ok = 0;
1068     }
1069     report( "store_interleave :" );
1070
1071     struct plane_spec {
1072         int w, h, src_stride;
1073     } 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} };
1074     ok = 1; used_asm = 0;
1075     if( mc_a.plane_copy != mc_ref.plane_copy )
1076     {
1077         set_func_name( "plane_copy" );
1078         used_asm = 1;
1079         for( int i = 0; i < sizeof(plane_specs)/sizeof(*plane_specs); i++ )
1080         {
1081             int w = plane_specs[i].w;
1082             int h = plane_specs[i].h;
1083             int src_stride = plane_specs[i].src_stride;
1084             int dst_stride = (w + 127) & ~63;
1085             assert( dst_stride * h <= 0x1000 );
1086             pixel *src1 = pbuf1 + X264_MAX(0, -src_stride) * (h-1);
1087             memset( pbuf3, 0, 0x1000*sizeof(pixel) );
1088             memset( pbuf4, 0, 0x1000*sizeof(pixel) );
1089             call_c( mc_c.plane_copy, pbuf3, dst_stride, src1, src_stride, w, h );
1090             call_a( mc_a.plane_copy, pbuf4, dst_stride, src1, src_stride, w, h );
1091             for( int y = 0; y < h; y++ )
1092                 if( memcmp( pbuf3+y*dst_stride, pbuf4+y*dst_stride, w*sizeof(pixel) ) )
1093                 {
1094                     ok = 0;
1095                     fprintf( stderr, "plane_copy FAILED: w=%d h=%d stride=%d\n", w, h, src_stride );
1096                     break;
1097                 }
1098         }
1099     }
1100
1101     if( mc_a.plane_copy_interleave != mc_ref.plane_copy_interleave )
1102     {
1103         set_func_name( "plane_copy_interleave" );
1104         used_asm = 1;
1105         for( int i = 0; i < sizeof(plane_specs)/sizeof(*plane_specs); i++ )
1106         {
1107             int w = (plane_specs[i].w + 1) >> 1;
1108             int h = plane_specs[i].h;
1109             int src_stride = (plane_specs[i].src_stride + 1) >> 1;
1110             int dst_stride = (2*w + 127) & ~63;
1111             assert( dst_stride * h <= 0x1000 );
1112             pixel *src1 = pbuf1 + X264_MAX(0, -src_stride) * (h-1);
1113             memset( pbuf3, 0, 0x1000*sizeof(pixel) );
1114             memset( pbuf4, 0, 0x1000*sizeof(pixel) );
1115             call_c( mc_c.plane_copy_interleave, pbuf3, dst_stride, src1, src_stride, src1+1024, src_stride+16, w, h );
1116             call_a( mc_a.plane_copy_interleave, pbuf4, dst_stride, src1, src_stride, src1+1024, src_stride+16, w, h );
1117             for( int y = 0; y < h; y++ )
1118                 if( memcmp( pbuf3+y*dst_stride, pbuf4+y*dst_stride, 2*w*sizeof(pixel) ) )
1119                 {
1120                     ok = 0;
1121                     fprintf( stderr, "plane_copy_interleave FAILED: w=%d h=%d stride=%d\n", w, h, src_stride );
1122                     break;
1123                 }
1124         }
1125     }
1126
1127     if( mc_a.plane_copy_deinterleave != mc_ref.plane_copy_deinterleave )
1128     {
1129         set_func_name( "plane_copy_deinterleave" );
1130         used_asm = 1;
1131         for( int i = 0; i < sizeof(plane_specs)/sizeof(*plane_specs); i++ )
1132         {
1133             int w = (plane_specs[i].w + 1) >> 1;
1134             int h = plane_specs[i].h;
1135             int dst_stride = w;
1136             int src_stride = (2*w + 127) & ~63;
1137             int offv = (dst_stride*h + 31) & ~15;
1138             memset( pbuf3, 0, 0x1000 );
1139             memset( pbuf4, 0, 0x1000 );
1140             call_c( mc_c.plane_copy_deinterleave, pbuf3, dst_stride, pbuf3+offv, dst_stride, pbuf1, src_stride, w, h );
1141             call_a( mc_a.plane_copy_deinterleave, pbuf4, dst_stride, pbuf4+offv, dst_stride, pbuf1, src_stride, w, h );
1142             for( int y = 0; y < h; y++ )
1143                 if( memcmp( pbuf3+y*dst_stride,      pbuf4+y*dst_stride, w ) ||
1144                     memcmp( pbuf3+y*dst_stride+offv, pbuf4+y*dst_stride+offv, w ) )
1145                 {
1146                     ok = 0;
1147                     fprintf( stderr, "plane_copy_deinterleave FAILED: w=%d h=%d stride=%d\n", w, h, src_stride );
1148                     break;
1149                 }
1150         }
1151     }
1152     report( "plane_copy :" );
1153
1154     if( mc_a.hpel_filter != mc_ref.hpel_filter )
1155     {
1156         pixel *srchpel = pbuf1+8+2*64;
1157         pixel *dstc[3] = { pbuf3+8, pbuf3+8+16*64, pbuf3+8+32*64 };
1158         pixel *dsta[3] = { pbuf4+8, pbuf4+8+16*64, pbuf4+8+32*64 };
1159         void *tmp = pbuf3+49*64;
1160         set_func_name( "hpel_filter" );
1161         ok = 1; used_asm = 1;
1162         memset( pbuf3, 0, 4096 * sizeof(pixel) );
1163         memset( pbuf4, 0, 4096 * sizeof(pixel) );
1164         call_c( mc_c.hpel_filter, dstc[0], dstc[1], dstc[2], srchpel, 64, 48, 10, tmp );
1165         call_a( mc_a.hpel_filter, dsta[0], dsta[1], dsta[2], srchpel, 64, 48, 10, tmp );
1166         for( int i = 0; i < 3; i++ )
1167             for( int j = 0; j < 10; j++ )
1168                 //FIXME ideally the first pixels would match too, but they aren't actually used
1169                 if( memcmp( dstc[i]+j*64+2, dsta[i]+j*64+2, 43 * sizeof(pixel) ) )
1170                 {
1171                     ok = 0;
1172                     fprintf( stderr, "hpel filter differs at plane %c line %d\n", "hvc"[i], j );
1173                     for( int k = 0; k < 48; k++ )
1174                         printf( "%02x%s", dstc[i][j*64+k], (k+1)&3 ? "" : " " );
1175                     printf( "\n" );
1176                     for( int k = 0; k < 48; k++ )
1177                         printf( "%02x%s", dsta[i][j*64+k], (k+1)&3 ? "" : " " );
1178                     printf( "\n" );
1179                     break;
1180                 }
1181         report( "hpel filter :" );
1182     }
1183
1184     if( mc_a.frame_init_lowres_core != mc_ref.frame_init_lowres_core )
1185     {
1186         pixel *dstc[4] = { pbuf3, pbuf3+1024, pbuf3+2048, pbuf3+3072 };
1187         pixel *dsta[4] = { pbuf4, pbuf4+1024, pbuf4+2048, pbuf4+3072 };
1188         set_func_name( "lowres_init" );
1189         ok = 1; used_asm = 1;
1190         for( int w = 40; w <= 48; w += 8 )
1191         {
1192             int stride = (w+8)&~15;
1193             call_c( mc_c.frame_init_lowres_core, pbuf1, dstc[0], dstc[1], dstc[2], dstc[3], w*2, stride, w, 16 );
1194             call_a( mc_a.frame_init_lowres_core, pbuf1, dsta[0], dsta[1], dsta[2], dsta[3], w*2, stride, w, 16 );
1195             for( int i = 0; i < 16; i++ )
1196             {
1197                 for( int j = 0; j < 4; j++ )
1198                     if( memcmp( dstc[j]+i*stride, dsta[j]+i*stride, w * sizeof(pixel) ) )
1199                     {
1200                         ok = 0;
1201                         fprintf( stderr, "frame_init_lowres differs at plane %d line %d\n", j, i );
1202                         for( int k = 0; k < w; k++ )
1203                             printf( "%d ", dstc[j][k+i*stride] );
1204                         printf( "\n" );
1205                         for( int k = 0; k < w; k++ )
1206                             printf( "%d ", dsta[j][k+i*stride] );
1207                         printf( "\n" );
1208                         break;
1209                     }
1210             }
1211         }
1212         report( "lowres init :" );
1213     }
1214
1215 #define INTEGRAL_INIT( name, size, ... )\
1216     if( mc_a.name != mc_ref.name )\
1217     {\
1218         int stride = 80;\
1219         set_func_name( #name );\
1220         used_asm = 1;\
1221         memcpy( buf3, buf1, size*2*stride );\
1222         memcpy( buf4, buf1, size*2*stride );\
1223         uint16_t *sum = (uint16_t*)buf3;\
1224         call_c1( mc_c.name, __VA_ARGS__ );\
1225         sum = (uint16_t*)buf4;\
1226         call_a1( mc_a.name, __VA_ARGS__ );\
1227         if( memcmp( buf3, buf4, (stride-8)*2 ) \
1228             || (size>9 && memcmp( buf3+18*stride, buf4+18*stride, (stride-8)*2 )))\
1229             ok = 0;\
1230         call_c2( mc_c.name, __VA_ARGS__ );\
1231         call_a2( mc_a.name, __VA_ARGS__ );\
1232     }
1233     ok = 1; used_asm = 0;
1234     INTEGRAL_INIT( integral_init4h, 2, sum+stride, pbuf2, stride );
1235     INTEGRAL_INIT( integral_init8h, 2, sum+stride, pbuf2, stride );
1236     INTEGRAL_INIT( integral_init4v, 14, sum, sum+9*stride, stride );
1237     INTEGRAL_INIT( integral_init8v, 9, sum, stride );
1238     report( "integral init :" );
1239
1240     if( mc_a.mbtree_propagate_cost != mc_ref.mbtree_propagate_cost )
1241     {
1242         x264_emms();
1243         for( int i = 0; i < 10; i++ )
1244         {
1245             float fps_factor = (rand()&65535) / 256.;
1246             ok = 1; used_asm = 1;
1247             set_func_name( "mbtree_propagate" );
1248             int *dsta = (int*)buf3;
1249             int *dstc = dsta+400;
1250             uint16_t *prop = (uint16_t*)buf1;
1251             uint16_t *intra = (uint16_t*)buf4;
1252             uint16_t *inter = intra+100;
1253             uint16_t *qscale = inter+100;
1254             uint16_t *rnd = (uint16_t*)buf2;
1255             x264_emms();
1256             for( int j = 0; j < 100; j++ )
1257             {
1258                 intra[j]  = *rnd++ & 0x7fff;
1259                 intra[j] += !intra[j];
1260                 inter[j]  = *rnd++ & 0x7fff;
1261                 qscale[j] = *rnd++ & 0x7fff;
1262             }
1263             call_c( mc_c.mbtree_propagate_cost, dstc, prop, intra, inter, qscale, &fps_factor, 100 );
1264             call_a( mc_a.mbtree_propagate_cost, dsta, prop, intra, inter, qscale, &fps_factor, 100 );
1265             // I don't care about exact rounding, this is just how close the floating-point implementation happens to be
1266             x264_emms();
1267             for( int j = 0; j < 100; j++ )
1268                 ok &= abs( dstc[j]-dsta[j] ) <= 1 || fabs( (double)dstc[j]/dsta[j]-1 ) < 1e-4;
1269         }
1270         report( "mbtree propagate :" );
1271     }
1272
1273     return ret;
1274 }
1275
1276 static int check_deblock( int cpu_ref, int cpu_new )
1277 {
1278     x264_deblock_function_t db_c;
1279     x264_deblock_function_t db_ref;
1280     x264_deblock_function_t db_a;
1281     int ret = 0, ok = 1, used_asm = 0;
1282     int alphas[36], betas[36];
1283     int8_t tcs[36][4];
1284
1285     x264_deblock_init( 0, &db_c );
1286     x264_deblock_init( cpu_ref, &db_ref );
1287     x264_deblock_init( cpu_new, &db_a );
1288
1289     /* not exactly the real values of a,b,tc but close enough */
1290     for( int i = 35, a = 255, c = 250; i >= 0; i-- )
1291     {
1292         alphas[i] = a << (BIT_DEPTH-8);
1293         betas[i] = (i+1)/2 << (BIT_DEPTH-8);
1294         tcs[i][0] = tcs[i][3] = (c+6)/10 << (BIT_DEPTH-8);
1295         tcs[i][1] = (c+7)/15 << (BIT_DEPTH-8);
1296         tcs[i][2] = (c+9)/20 << (BIT_DEPTH-8);
1297         a = a*9/10;
1298         c = c*9/10;
1299     }
1300
1301 #define TEST_DEBLOCK( name, align, ... ) \
1302     for( int i = 0; i < 36; i++ ) \
1303     { \
1304         int off = 8*32 + (i&15)*4*!align; /* benchmark various alignments of h filter */ \
1305         for( int j = 0; j < 1024; j++ ) \
1306             /* two distributions of random to excersize different failure modes */ \
1307             pbuf3[j] = rand() & (i&1 ? 0xf : PIXEL_MAX ); \
1308         memcpy( pbuf4, pbuf3, 1024 * sizeof(pixel) ); \
1309         if( db_a.name != db_ref.name ) \
1310         { \
1311             set_func_name( #name ); \
1312             used_asm = 1; \
1313             call_c1( db_c.name, pbuf3+off, 32, alphas[i], betas[i], ##__VA_ARGS__ ); \
1314             call_a1( db_a.name, pbuf4+off, 32, alphas[i], betas[i], ##__VA_ARGS__ ); \
1315             if( memcmp( pbuf3, pbuf4, 1024 * sizeof(pixel) ) ) \
1316             { \
1317                 ok = 0; \
1318                 fprintf( stderr, #name "(a=%d, b=%d): [FAILED]\n", alphas[i], betas[i] ); \
1319                 break; \
1320             } \
1321             call_c2( db_c.name, pbuf3+off, 32, alphas[i], betas[i], ##__VA_ARGS__ ); \
1322             call_a2( db_a.name, pbuf4+off, 32, alphas[i], betas[i], ##__VA_ARGS__ ); \
1323         } \
1324     }
1325
1326     TEST_DEBLOCK( deblock_luma[0], 0, tcs[i] );
1327     TEST_DEBLOCK( deblock_luma[1], 1, tcs[i] );
1328     TEST_DEBLOCK( deblock_chroma[0], 0, tcs[i] );
1329     TEST_DEBLOCK( deblock_chroma[1], 1, tcs[i] );
1330     TEST_DEBLOCK( deblock_luma_intra[0], 0 );
1331     TEST_DEBLOCK( deblock_luma_intra[1], 1 );
1332     TEST_DEBLOCK( deblock_chroma_intra[0], 0 );
1333     TEST_DEBLOCK( deblock_chroma_intra[1], 1 );
1334
1335     if( db_a.deblock_strength != db_ref.deblock_strength )
1336     {
1337         for( int i = 0; i < 100; i++ )
1338         {
1339             ALIGNED_ARRAY_16( uint8_t, nnz, [X264_SCAN8_SIZE] );
1340             ALIGNED_4( int8_t ref[2][X264_SCAN8_LUMA_SIZE] );
1341             ALIGNED_ARRAY_16( int16_t, mv, [2],[X264_SCAN8_LUMA_SIZE][2] );
1342             ALIGNED_ARRAY_16( uint8_t, bs, [2],[2][4][4] );
1343             for( int j = 0; j < X264_SCAN8_SIZE; j++ )
1344                 nnz[j] = ((rand()&7) == 7) * rand() & 0xf;
1345             for( int j = 0; j < 2; j++ )
1346                 for( int k = 0; k < X264_SCAN8_LUMA_SIZE; k++ )
1347                 {
1348                     ref[j][k] = ((rand()&3) != 3) ? 0 : (rand() & 31) - 2;
1349                     for( int l = 0; l < 2; l++ )
1350                         mv[j][k][l] = ((rand()&7) != 7) ? (rand()&7) - 3 : (rand()&1023) - 512;
1351                 }
1352             set_func_name( "deblock_strength" );
1353             call_c( db_c.deblock_strength, nnz, ref, mv, bs[0], 2<<(i&1), ((i>>1)&1) );
1354             call_a( db_a.deblock_strength, nnz, ref, mv, bs[1], 2<<(i&1), ((i>>1)&1) );
1355             if( memcmp( bs[0], bs[1], sizeof(bs[0]) ) )
1356             {
1357                 ok = 0;
1358                 fprintf( stderr, "deblock_strength: [FAILED]\n" );
1359                 for( int j = 0; j < 2; j++ )
1360                 {
1361                     for( int k = 0; k < 2; k++ )
1362                         for( int l = 0; l < 4; l++ )
1363                         {
1364                             for( int m = 0; m < 4; m++ )
1365                                 printf("%d ",bs[j][k][l][m]);
1366                             printf("\n");
1367                         }
1368                     printf("\n");
1369                 }
1370                 break;
1371             }
1372         }
1373     }
1374
1375     report( "deblock :" );
1376
1377     return ret;
1378 }
1379
1380 static int check_quant( int cpu_ref, int cpu_new )
1381 {
1382     x264_quant_function_t qf_c;
1383     x264_quant_function_t qf_ref;
1384     x264_quant_function_t qf_a;
1385     ALIGNED_16( dctcoef dct1[64] );
1386     ALIGNED_16( dctcoef dct2[64] );
1387     ALIGNED_16( uint8_t cqm_buf[64] );
1388     int ret = 0, ok, used_asm;
1389     int oks[2] = {1,1}, used_asms[2] = {0,0};
1390     x264_t h_buf;
1391     x264_t *h = &h_buf;
1392     memset( h, 0, sizeof(*h) );
1393     h->pps = h->pps_array;
1394     x264_param_default( &h->param );
1395     h->chroma_qp_table = i_chroma_qp_table + 12;
1396     h->param.analyse.b_transform_8x8 = 1;
1397
1398     for( int i_cqm = 0; i_cqm < 4; i_cqm++ )
1399     {
1400         if( i_cqm == 0 )
1401         {
1402             for( int i = 0; i < 6; i++ )
1403                 h->pps->scaling_list[i] = x264_cqm_flat16;
1404             h->param.i_cqm_preset = h->pps->i_cqm_preset = X264_CQM_FLAT;
1405         }
1406         else if( i_cqm == 1 )
1407         {
1408             for( int i = 0; i < 6; i++ )
1409                 h->pps->scaling_list[i] = x264_cqm_jvt[i];
1410             h->param.i_cqm_preset = h->pps->i_cqm_preset = X264_CQM_JVT;
1411         }
1412         else
1413         {
1414             int max_scale = BIT_DEPTH < 10 ? 255 : 228;
1415             if( i_cqm == 2 )
1416                 for( int i = 0; i < 64; i++ )
1417                     cqm_buf[i] = 10 + rand() % (max_scale - 9);
1418             else
1419                 for( int i = 0; i < 64; i++ )
1420                     cqm_buf[i] = 1;
1421             for( int i = 0; i < 6; i++ )
1422                 h->pps->scaling_list[i] = cqm_buf;
1423             h->param.i_cqm_preset = h->pps->i_cqm_preset = X264_CQM_CUSTOM;
1424         }
1425
1426         h->param.rc.i_qp_min = 0;
1427         h->param.rc.i_qp_max = QP_MAX;
1428         x264_cqm_init( h );
1429         x264_quant_init( h, 0, &qf_c );
1430         x264_quant_init( h, cpu_ref, &qf_ref );
1431         x264_quant_init( h, cpu_new, &qf_a );
1432
1433 #define INIT_QUANT8(j) \
1434         { \
1435             static const int scale1d[8] = {32,31,24,31,32,31,24,31}; \
1436             for( int i = 0; i < 64; i++ ) \
1437             { \
1438                 unsigned int scale = (255*scale1d[i>>3]*scale1d[i&7])/16; \
1439                 dct1[i] = dct2[i] = j ? (rand()%(2*scale+1))-scale : 0; \
1440             } \
1441         }
1442
1443 #define INIT_QUANT4(j) \
1444         { \
1445             static const int scale1d[4] = {4,6,4,6}; \
1446             for( int i = 0; i < 16; i++ ) \
1447             { \
1448                 unsigned int scale = 255*scale1d[i>>2]*scale1d[i&3]; \
1449                 dct1[i] = dct2[i] = j ? (rand()%(2*scale+1))-scale : 0; \
1450             } \
1451         }
1452
1453 #define TEST_QUANT_DC( name, cqm ) \
1454         if( qf_a.name != qf_ref.name ) \
1455         { \
1456             set_func_name( #name ); \
1457             used_asms[0] = 1; \
1458             for( int qp = h->param.rc.i_qp_max; qp >= h->param.rc.i_qp_min; qp-- ) \
1459             { \
1460                 for( int j = 0; j < 2; j++ ) \
1461                 { \
1462                     int result_c, result_a; \
1463                     for( int i = 0; i < 16; i++ ) \
1464                         dct1[i] = dct2[i] = j ? (rand() & 0x1fff) - 0xfff : 0; \
1465                     result_c = call_c1( qf_c.name, dct1, h->quant4_mf[CQM_4IY][qp][0], h->quant4_bias[CQM_4IY][qp][0] ); \
1466                     result_a = call_a1( qf_a.name, dct2, h->quant4_mf[CQM_4IY][qp][0], h->quant4_bias[CQM_4IY][qp][0] ); \
1467                     if( memcmp( dct1, dct2, 16*sizeof(dctcoef) ) || result_c != result_a ) \
1468                     { \
1469                         oks[0] = 0; \
1470                         fprintf( stderr, #name "(cqm=%d): [FAILED]\n", i_cqm ); \
1471                         break; \
1472                     } \
1473                     call_c2( qf_c.name, dct1, h->quant4_mf[CQM_4IY][qp][0], h->quant4_bias[CQM_4IY][qp][0] ); \
1474                     call_a2( qf_a.name, dct2, h->quant4_mf[CQM_4IY][qp][0], h->quant4_bias[CQM_4IY][qp][0] ); \
1475                 } \
1476             } \
1477         }
1478
1479 #define TEST_QUANT( qname, block, w ) \
1480         if( qf_a.qname != qf_ref.qname ) \
1481         { \
1482             set_func_name( #qname ); \
1483             used_asms[0] = 1; \
1484             for( int qp = h->param.rc.i_qp_max; qp >= h->param.rc.i_qp_min; qp-- ) \
1485             { \
1486                 for( int j = 0; j < 2; j++ ) \
1487                 { \
1488                     INIT_QUANT##w(j) \
1489                     int result_c = call_c1( qf_c.qname, dct1, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1490                     int result_a = call_a1( qf_a.qname, dct2, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1491                     if( memcmp( dct1, dct2, w*w*sizeof(dctcoef) ) || result_c != result_a ) \
1492                     { \
1493                         oks[0] = 0; \
1494                         fprintf( stderr, #qname "(qp=%d, cqm=%d, block="#block"): [FAILED]\n", qp, i_cqm ); \
1495                         break; \
1496                     } \
1497                     call_c2( qf_c.qname, dct1, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1498                     call_a2( qf_a.qname, dct2, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1499                 } \
1500             } \
1501         }
1502
1503         TEST_QUANT( quant_8x8, CQM_8IY, 8 );
1504         TEST_QUANT( quant_8x8, CQM_8PY, 8 );
1505         TEST_QUANT( quant_4x4, CQM_4IY, 4 );
1506         TEST_QUANT( quant_4x4, CQM_4PY, 4 );
1507         TEST_QUANT_DC( quant_4x4_dc, **h->quant4_mf[CQM_4IY] );
1508         TEST_QUANT_DC( quant_2x2_dc, **h->quant4_mf[CQM_4IC] );
1509
1510 #define TEST_DEQUANT( qname, dqname, block, w ) \
1511         if( qf_a.dqname != qf_ref.dqname ) \
1512         { \
1513             set_func_name( "%s_%s", #dqname, i_cqm?"cqm":"flat" ); \
1514             used_asms[1] = 1; \
1515             for( int qp = h->param.rc.i_qp_max; qp >= h->param.rc.i_qp_min; qp-- ) \
1516             { \
1517                 INIT_QUANT##w(1) \
1518                 call_c1( qf_c.qname, dct1, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1519                 memcpy( dct2, dct1, w*w*sizeof(dctcoef) ); \
1520                 call_c1( qf_c.dqname, dct1, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1521                 call_a1( qf_a.dqname, dct2, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1522                 if( memcmp( dct1, dct2, w*w*sizeof(dctcoef) ) ) \
1523                 { \
1524                     oks[1] = 0; \
1525                     fprintf( stderr, #dqname "(qp=%d, cqm=%d, block="#block"): [FAILED]\n", qp, i_cqm ); \
1526                     break; \
1527                 } \
1528                 call_c2( qf_c.dqname, dct1, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1529                 call_a2( qf_a.dqname, dct2, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1530             } \
1531         }
1532
1533         TEST_DEQUANT( quant_8x8, dequant_8x8, CQM_8IY, 8 );
1534         TEST_DEQUANT( quant_8x8, dequant_8x8, CQM_8PY, 8 );
1535         TEST_DEQUANT( quant_4x4, dequant_4x4, CQM_4IY, 4 );
1536         TEST_DEQUANT( quant_4x4, dequant_4x4, CQM_4PY, 4 );
1537
1538 #define TEST_DEQUANT_DC( qname, dqname, block, w ) \
1539         if( qf_a.dqname != qf_ref.dqname ) \
1540         { \
1541             set_func_name( "%s_%s", #dqname, i_cqm?"cqm":"flat" ); \
1542             used_asms[1] = 1; \
1543             for( int qp = h->param.rc.i_qp_max; qp >= h->param.rc.i_qp_min; qp-- ) \
1544             { \
1545                 for( int i = 0; i < 16; i++ ) \
1546                     dct1[i] = rand()%(PIXEL_MAX*16*2+1) - PIXEL_MAX*16; \
1547                 call_c1( qf_c.qname, dct1, h->quant##w##_mf[block][qp][0]>>1, h->quant##w##_bias[block][qp][0]>>1 ); \
1548                 memcpy( dct2, dct1, w*w*sizeof(dctcoef) ); \
1549                 call_c1( qf_c.dqname, dct1, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1550                 call_a1( qf_a.dqname, dct2, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1551                 if( memcmp( dct1, dct2, w*w*sizeof(dctcoef) ) ) \
1552                 { \
1553                     oks[1] = 0; \
1554                     fprintf( stderr, #dqname "(qp=%d, cqm=%d, block="#block"): [FAILED]\n", qp, i_cqm ); \
1555                 } \
1556                 call_c2( qf_c.dqname, dct1, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1557                 call_a2( qf_a.dqname, dct2, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1558             } \
1559         }
1560
1561         TEST_DEQUANT_DC( quant_4x4_dc, dequant_4x4_dc, CQM_4IY, 4 );
1562
1563         x264_cqm_delete( h );
1564     }
1565
1566     ok = oks[0]; used_asm = used_asms[0];
1567     report( "quant :" );
1568
1569     ok = oks[1]; used_asm = used_asms[1];
1570     report( "dequant :" );
1571
1572     ok = 1; used_asm = 0;
1573     if( qf_a.denoise_dct != qf_ref.denoise_dct )
1574     {
1575         used_asm = 1;
1576         for( int size = 16; size <= 64; size += 48 )
1577         {
1578             set_func_name( "denoise_dct" );
1579             memcpy( dct1, buf1, size*sizeof(dctcoef) );
1580             memcpy( dct2, buf1, size*sizeof(dctcoef) );
1581             memcpy( buf3+256, buf3, 256 );
1582             call_c1( qf_c.denoise_dct, dct1, (uint32_t*)buf3, (udctcoef*)buf2, size );
1583             call_a1( qf_a.denoise_dct, dct2, (uint32_t*)(buf3+256), (udctcoef*)buf2, size );
1584             if( memcmp( dct1, dct2, size*sizeof(dctcoef) ) || memcmp( buf3+4, buf3+256+4, (size-1)*sizeof(uint32_t) ) )
1585                 ok = 0;
1586             call_c2( qf_c.denoise_dct, dct1, (uint32_t*)buf3, (udctcoef*)buf2, size );
1587             call_a2( qf_a.denoise_dct, dct2, (uint32_t*)(buf3+256), (udctcoef*)buf2, size );
1588         }
1589     }
1590     report( "denoise dct :" );
1591
1592 #define TEST_DECIMATE( decname, w, ac, thresh ) \
1593     if( qf_a.decname != qf_ref.decname ) \
1594     { \
1595         set_func_name( #decname ); \
1596         used_asm = 1; \
1597         for( int i = 0; i < 100; i++ ) \
1598         { \
1599             static const int distrib[16] = {1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,3,4};\
1600             static const int zerorate_lut[4] = {3,7,15,31};\
1601             int zero_rate = zerorate_lut[i&3];\
1602             for( int idx = 0; idx < w*w; idx++ ) \
1603             { \
1604                 int sign = (rand()&1) ? -1 : 1; \
1605                 int abs_level = distrib[rand()&15]; \
1606                 if( abs_level == 4 ) abs_level = rand()&0x3fff; \
1607                 int zero = !(rand()&zero_rate); \
1608                 dct1[idx] = zero * abs_level * sign; \
1609             } \
1610             if( ac ) \
1611                 dct1[0] = 0; \
1612             int result_c = call_c( qf_c.decname, dct1 ); \
1613             int result_a = call_a( qf_a.decname, dct1 ); \
1614             if( X264_MIN(result_c,thresh) != X264_MIN(result_a,thresh) ) \
1615             { \
1616                 ok = 0; \
1617                 fprintf( stderr, #decname ": [FAILED]\n" ); \
1618                 break; \
1619             } \
1620         } \
1621     }
1622
1623     ok = 1; used_asm = 0;
1624     TEST_DECIMATE( decimate_score64, 8, 0, 6 );
1625     TEST_DECIMATE( decimate_score16, 4, 0, 6 );
1626     TEST_DECIMATE( decimate_score15, 4, 1, 7 );
1627     report( "decimate_score :" );
1628
1629 #define TEST_LAST( last, lastname, w, ac ) \
1630     if( qf_a.last != qf_ref.last ) \
1631     { \
1632         set_func_name( #lastname ); \
1633         used_asm = 1; \
1634         for( int i = 0; i < 100; i++ ) \
1635         { \
1636             int nnz = 0; \
1637             int max = rand() & (w*w-1); \
1638             memset( dct1, 0, w*w*sizeof(dctcoef) ); \
1639             for( int idx = ac; idx < max; idx++ ) \
1640                 nnz |= dct1[idx] = !(rand()&3) + (!(rand()&15))*rand(); \
1641             if( !nnz ) \
1642                 dct1[ac] = 1; \
1643             int result_c = call_c( qf_c.last, dct1+ac ); \
1644             int result_a = call_a( qf_a.last, dct1+ac ); \
1645             if( result_c != result_a ) \
1646             { \
1647                 ok = 0; \
1648                 fprintf( stderr, #lastname ": [FAILED]\n" ); \
1649                 break; \
1650             } \
1651         } \
1652     }
1653
1654     ok = 1; used_asm = 0;
1655     TEST_LAST( coeff_last[DCT_CHROMA_DC],  coeff_last4, 2, 0 );
1656     TEST_LAST( coeff_last[  DCT_LUMA_AC], coeff_last15, 4, 1 );
1657     TEST_LAST( coeff_last[ DCT_LUMA_4x4], coeff_last16, 4, 0 );
1658     TEST_LAST( coeff_last[ DCT_LUMA_8x8], coeff_last64, 8, 0 );
1659     report( "coeff_last :" );
1660
1661 #define TEST_LEVELRUN( lastname, name, w, ac ) \
1662     if( qf_a.lastname != qf_ref.lastname ) \
1663     { \
1664         set_func_name( #name ); \
1665         used_asm = 1; \
1666         for( int i = 0; i < 100; i++ ) \
1667         { \
1668             x264_run_level_t runlevel_c, runlevel_a; \
1669             int nnz = 0; \
1670             int max = rand() & (w*w-1); \
1671             memset( dct1, 0, w*w*sizeof(dctcoef) ); \
1672             memcpy( &runlevel_a, buf1+i, sizeof(x264_run_level_t) ); \
1673             memcpy( &runlevel_c, buf1+i, sizeof(x264_run_level_t) ); \
1674             for( int idx = ac; idx < max; idx++ ) \
1675                 nnz |= dct1[idx] = !(rand()&3) + (!(rand()&15))*rand(); \
1676             if( !nnz ) \
1677                 dct1[ac] = 1; \
1678             int result_c = call_c( qf_c.lastname, dct1+ac, &runlevel_c ); \
1679             int result_a = call_a( qf_a.lastname, dct1+ac, &runlevel_a ); \
1680             if( result_c != result_a || runlevel_c.last != runlevel_a.last || \
1681                 memcmp(runlevel_c.level, runlevel_a.level, sizeof(dctcoef)*result_c) || \
1682                 memcmp(runlevel_c.run, runlevel_a.run, sizeof(uint8_t)*(result_c-1)) ) \
1683             { \
1684                 ok = 0; \
1685                 fprintf( stderr, #name ": [FAILED]\n" ); \
1686                 break; \
1687             } \
1688         } \
1689     }
1690
1691     ok = 1; used_asm = 0;
1692     TEST_LEVELRUN( coeff_level_run[DCT_CHROMA_DC],  coeff_level_run4, 2, 0 );
1693     TEST_LEVELRUN( coeff_level_run[  DCT_LUMA_AC], coeff_level_run15, 4, 1 );
1694     TEST_LEVELRUN( coeff_level_run[ DCT_LUMA_4x4], coeff_level_run16, 4, 0 );
1695     report( "coeff_level_run :" );
1696
1697     return ret;
1698 }
1699
1700 static int check_intra( int cpu_ref, int cpu_new )
1701 {
1702     int ret = 0, ok = 1, used_asm = 0;
1703     ALIGNED_16( pixel edge[33] );
1704     ALIGNED_16( pixel edge2[33] );
1705     ALIGNED_16( pixel fdec[FDEC_STRIDE*20] );
1706     struct
1707     {
1708         x264_predict_t      predict_16x16[4+3];
1709         x264_predict_t      predict_8x8c[4+3];
1710         x264_predict8x8_t   predict_8x8[9+3];
1711         x264_predict_t      predict_4x4[9+3];
1712         x264_predict_8x8_filter_t predict_8x8_filter;
1713     } ip_c, ip_ref, ip_a;
1714
1715     x264_predict_16x16_init( 0, ip_c.predict_16x16 );
1716     x264_predict_8x8c_init( 0, ip_c.predict_8x8c );
1717     x264_predict_8x8_init( 0, ip_c.predict_8x8, &ip_c.predict_8x8_filter );
1718     x264_predict_4x4_init( 0, ip_c.predict_4x4 );
1719
1720     x264_predict_16x16_init( cpu_ref, ip_ref.predict_16x16 );
1721     x264_predict_8x8c_init( cpu_ref, ip_ref.predict_8x8c );
1722     x264_predict_8x8_init( cpu_ref, ip_ref.predict_8x8, &ip_ref.predict_8x8_filter );
1723     x264_predict_4x4_init( cpu_ref, ip_ref.predict_4x4 );
1724
1725     x264_predict_16x16_init( cpu_new, ip_a.predict_16x16 );
1726     x264_predict_8x8c_init( cpu_new, ip_a.predict_8x8c );
1727     x264_predict_8x8_init( cpu_new, ip_a.predict_8x8, &ip_a.predict_8x8_filter );
1728     x264_predict_4x4_init( cpu_new, ip_a.predict_4x4 );
1729
1730     memcpy( fdec, pbuf1, 32*20 * sizeof(pixel) );\
1731
1732     ip_c.predict_8x8_filter( fdec+48, edge, ALL_NEIGHBORS, ALL_NEIGHBORS );
1733
1734 #define INTRA_TEST( name, dir, w, bench, ... )\
1735     if( ip_a.name[dir] != ip_ref.name[dir] )\
1736     {\
1737         set_func_name( "intra_%s_%s", #name, intra_##name##_names[dir] );\
1738         used_asm = 1;\
1739         memcpy( pbuf3, fdec, FDEC_STRIDE*20 * sizeof(pixel) );\
1740         memcpy( pbuf4, fdec, FDEC_STRIDE*20 * sizeof(pixel) );\
1741         call_c##bench( ip_c.name[dir], pbuf3+48, ##__VA_ARGS__ );\
1742         call_a##bench( ip_a.name[dir], pbuf4+48, ##__VA_ARGS__ );\
1743         if( memcmp( pbuf3, pbuf4, FDEC_STRIDE*20 * sizeof(pixel) ) )\
1744         {\
1745             fprintf( stderr, #name "[%d] :  [FAILED]\n", dir );\
1746             ok = 0;\
1747             for( int k = -1; k < 16; k++ )\
1748                 printf( "%2x ", edge[16+k] );\
1749             printf( "\n" );\
1750             for( int j = 0; j < w; j++ )\
1751             {\
1752                 printf( "%2x ", edge[14-j] );\
1753                 for( int k = 0; k < w; k++ )\
1754                     printf( "%2x ", pbuf4[48+k+j*FDEC_STRIDE] );\
1755                 printf( "\n" );\
1756             }\
1757             printf( "\n" );\
1758             for( int j = 0; j < w; j++ )\
1759             {\
1760                 printf( "   " );\
1761                 for( int k = 0; k < w; k++ )\
1762                     printf( "%2x ", pbuf3[48+k+j*FDEC_STRIDE] );\
1763                 printf( "\n" );\
1764             }\
1765         }\
1766     }
1767
1768     for( int i = 0; i < 12; i++ )
1769         INTRA_TEST(   predict_4x4, i,  4, );
1770     for( int i = 0; i < 7; i++ )
1771         INTRA_TEST(  predict_8x8c, i,  8, );
1772     for( int i = 0; i < 7; i++ )
1773         INTRA_TEST( predict_16x16, i, 16, );
1774     for( int i = 0; i < 12; i++ )
1775         INTRA_TEST(   predict_8x8, i,  8, , edge );
1776
1777     set_func_name("intra_predict_8x8_filter");
1778     if( ip_a.predict_8x8_filter != ip_ref.predict_8x8_filter )
1779     {
1780         used_asm = 1;
1781         for( int i = 0; i < 32; i++ )
1782         {
1783             memcpy( edge2, edge, 33 * sizeof(pixel) );
1784             call_c(ip_c.predict_8x8_filter, pbuf1+48, edge, (i&24)>>1, i&7);
1785             call_a(ip_a.predict_8x8_filter, pbuf1+48, edge2, (i&24)>>1, i&7);
1786             if( memcmp( edge, edge2, 33 * sizeof(pixel) ) )
1787             {
1788                 fprintf( stderr, "predict_8x8_filter :  [FAILED] %d %d\n", (i&24)>>1, i&7);
1789                 ok = 0;
1790             }
1791         }
1792     }
1793
1794 #define EXTREMAL_PLANE(size) \
1795     { \
1796         int max[7]; \
1797         for( int j = 0; j < 7; j++ ) \
1798             max[j] = test ? rand()&PIXEL_MAX : PIXEL_MAX; \
1799         fdec[48-1-FDEC_STRIDE] = (i&1)*max[0]; \
1800         for( int j = 0; j < size/2; j++ ) \
1801             fdec[48+j-FDEC_STRIDE] = (!!(i&2))*max[1]; \
1802         for( int j = size/2; j < size-1; j++ ) \
1803             fdec[48+j-FDEC_STRIDE] = (!!(i&4))*max[2]; \
1804         fdec[48+(size-1)-FDEC_STRIDE] = (!!(i&8))*max[3]; \
1805         for( int j = 0; j < size/2; j++ ) \
1806             fdec[48+j*FDEC_STRIDE-1] = (!!(i&16))*max[4]; \
1807         for( int j = size/2; j < size-1; j++ ) \
1808             fdec[48+j*FDEC_STRIDE-1] = (!!(i&32))*max[5]; \
1809         fdec[48+(size-1)*FDEC_STRIDE-1] = (!!(i&64))*max[6]; \
1810     }
1811     /* Extremal test case for planar prediction. */
1812     for( int test = 0; test < 100 && ok; test++ )
1813         for( int i = 0; i < 128 && ok; i++ )
1814         {
1815             EXTREMAL_PLANE(  8 );
1816             INTRA_TEST(  predict_8x8c, I_PRED_CHROMA_P,  8, 1 );
1817             EXTREMAL_PLANE( 16 );
1818             INTRA_TEST( predict_16x16,  I_PRED_16x16_P, 16, 1 );
1819         }
1820     report( "intra pred :" );
1821     return ret;
1822 }
1823
1824 #define DECL_CABAC(cpu) \
1825 static void run_cabac_decision_##cpu( uint8_t *dst )\
1826 {\
1827     x264_cabac_t cb;\
1828     x264_cabac_context_init( &cb, SLICE_TYPE_P, 26, 0 );\
1829     x264_cabac_encode_init( &cb, dst, dst+0xff0 );\
1830     for( int i = 0; i < 0x1000; i++ )\
1831         x264_cabac_encode_decision_##cpu( &cb, buf1[i]>>1, buf1[i]&1 );\
1832 }\
1833 static void run_cabac_bypass_##cpu( uint8_t *dst )\
1834 {\
1835     x264_cabac_t cb;\
1836     x264_cabac_context_init( &cb, SLICE_TYPE_P, 26, 0 );\
1837     x264_cabac_encode_init( &cb, dst, dst+0xff0 );\
1838     for( int i = 0; i < 0x1000; i++ )\
1839         x264_cabac_encode_bypass_##cpu( &cb, buf1[i]&1 );\
1840 }\
1841 static void run_cabac_terminal_##cpu( uint8_t *dst )\
1842 {\
1843     x264_cabac_t cb;\
1844     x264_cabac_context_init( &cb, SLICE_TYPE_P, 26, 0 );\
1845     x264_cabac_encode_init( &cb, dst, dst+0xff0 );\
1846     for( int i = 0; i < 0x1000; i++ )\
1847         x264_cabac_encode_terminal_##cpu( &cb );\
1848 }
1849 DECL_CABAC(c)
1850 #if HAVE_MMX
1851 DECL_CABAC(asm)
1852 #else
1853 #define run_cabac_decision_asm run_cabac_decision_c
1854 #define run_cabac_bypass_asm run_cabac_bypass_c
1855 #define run_cabac_terminal_asm run_cabac_terminal_c
1856 #endif
1857
1858 static int check_cabac( int cpu_ref, int cpu_new )
1859 {
1860     int ret = 0, ok, used_asm = 1;
1861     if( cpu_ref || run_cabac_decision_c == run_cabac_decision_asm )
1862         return 0;
1863
1864     set_func_name( "cabac_encode_decision" );
1865     memcpy( buf4, buf3, 0x1000 );
1866     call_c( run_cabac_decision_c, buf3 );
1867     call_a( run_cabac_decision_asm, buf4 );
1868     ok = !memcmp( buf3, buf4, 0x1000 );
1869     report( "cabac decision:" );
1870
1871     set_func_name( "cabac_encode_bypass" );
1872     memcpy( buf4, buf3, 0x1000 );
1873     call_c( run_cabac_bypass_c, buf3 );
1874     call_a( run_cabac_bypass_asm, buf4 );
1875     ok = !memcmp( buf3, buf4, 0x1000 );
1876     report( "cabac bypass:" );
1877
1878     set_func_name( "cabac_encode_terminal" );
1879     memcpy( buf4, buf3, 0x1000 );
1880     call_c( run_cabac_terminal_c, buf3 );
1881     call_a( run_cabac_terminal_asm, buf4 );
1882     ok = !memcmp( buf3, buf4, 0x1000 );
1883     report( "cabac terminal:" );
1884
1885     return ret;
1886 }
1887
1888 static int check_bitstream( int cpu_ref, int cpu_new )
1889 {
1890     x264_bitstream_function_t bs_c;
1891     x264_bitstream_function_t bs_ref;
1892     x264_bitstream_function_t bs_a;
1893
1894     int ret = 0, ok = 1, used_asm = 0;
1895
1896     x264_bitstream_init( 0, &bs_c );
1897     x264_bitstream_init( cpu_ref, &bs_ref );
1898     x264_bitstream_init( cpu_new, &bs_a );
1899     if( bs_a.nal_escape != bs_ref.nal_escape )
1900     {
1901         int size = 0x4000;
1902         uint8_t *input = malloc(size+100);
1903         uint8_t *output1 = malloc(size*2);
1904         uint8_t *output2 = malloc(size*2);
1905         used_asm = 1;
1906         set_func_name( "nal_escape" );
1907         for( int i = 0; i < 100; i++ )
1908         {
1909             /* Test corner-case sizes */
1910             int test_size = i < 10 ? i+1 : rand() & 0x3fff;
1911             /* Test 8 different probability distributions of zeros */
1912             for( int j = 0; j < test_size; j++ )
1913                 input[j] = (rand()&((1 << ((i&7)+1)) - 1)) * rand();
1914             uint8_t *end_c = (uint8_t*)call_c1( bs_c.nal_escape, output1, input, input+test_size );
1915             uint8_t *end_a = (uint8_t*)call_a1( bs_a.nal_escape, output2, input, input+test_size );
1916             int size_c = end_c-output1;
1917             int size_a = end_a-output2;
1918             if( size_c != size_a || memcmp( output1, output2, size_c ) )
1919             {
1920                 fprintf( stderr, "nal_escape :  [FAILED] %d %d\n", size_c, size_a );
1921                 ok = 0;
1922                 break;
1923             }
1924         }
1925         for( int j = 0; j < size; j++ )
1926             input[j] = rand();
1927         call_c2( bs_c.nal_escape, output1, input, input+size );
1928         call_a2( bs_a.nal_escape, output2, input, input+size );
1929         free(input);
1930         free(output1);
1931         free(output2);
1932     }
1933     report( "nal escape:" );
1934
1935     return ret;
1936 }
1937
1938 static int check_all_funcs( int cpu_ref, int cpu_new )
1939 {
1940     return check_pixel( cpu_ref, cpu_new )
1941          + check_dct( cpu_ref, cpu_new )
1942          + check_mc( cpu_ref, cpu_new )
1943          + check_intra( cpu_ref, cpu_new )
1944          + check_deblock( cpu_ref, cpu_new )
1945          + check_quant( cpu_ref, cpu_new )
1946          + check_cabac( cpu_ref, cpu_new )
1947          + check_bitstream( cpu_ref, cpu_new );
1948 }
1949
1950 static int add_flags( int *cpu_ref, int *cpu_new, int flags, const char *name )
1951 {
1952     *cpu_ref = *cpu_new;
1953     *cpu_new |= flags;
1954     if( *cpu_new & X264_CPU_SSE2_IS_FAST )
1955         *cpu_new &= ~X264_CPU_SSE2_IS_SLOW;
1956     if( !quiet )
1957         fprintf( stderr, "x264: %s\n", name );
1958     return check_all_funcs( *cpu_ref, *cpu_new );
1959 }
1960
1961 static int check_all_flags( void )
1962 {
1963     int ret = 0;
1964     int cpu0 = 0, cpu1 = 0;
1965 #if HAVE_MMX
1966     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_MMXEXT )
1967     {
1968         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_MMX | X264_CPU_MMXEXT, "MMX" );
1969         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_CACHELINE_64, "MMX Cache64" );
1970         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_64;
1971 #if ARCH_X86
1972         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_CACHELINE_32, "MMX Cache32" );
1973         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_32;
1974 #endif
1975         if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_LZCNT )
1976         {
1977             ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_LZCNT, "MMX_LZCNT" );
1978             cpu1 &= ~X264_CPU_LZCNT;
1979         }
1980         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SLOW_CTZ, "MMX SlowCTZ" );
1981         cpu1 &= ~X264_CPU_SLOW_CTZ;
1982     }
1983     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_SSE2 )
1984     {
1985         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSE | X264_CPU_SSE2 | X264_CPU_SSE2_IS_SLOW, "SSE2Slow" );
1986         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSE2_IS_FAST, "SSE2Fast" );
1987         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_CACHELINE_64, "SSE2Fast Cache64" );
1988         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST, "SSE2 FastShuffle" );
1989         cpu1 &= ~X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST;
1990         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SLOW_CTZ, "SSE2 SlowCTZ" );
1991         cpu1 &= ~X264_CPU_SLOW_CTZ;
1992         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SLOW_ATOM, "SSE2 SlowAtom" );
1993         cpu1 &= ~X264_CPU_SLOW_ATOM;
1994     }
1995     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_SSE_MISALIGN )
1996     {
1997         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_64;
1998         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSE_MISALIGN, "SSE_Misalign" );
1999         cpu1 &= ~X264_CPU_SSE_MISALIGN;
2000     }
2001     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_LZCNT )
2002     {
2003         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_64;
2004         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_LZCNT, "SSE_LZCNT" );
2005         cpu1 &= ~X264_CPU_LZCNT;
2006     }
2007     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_SSE3 )
2008         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSE3 | X264_CPU_CACHELINE_64, "SSE3" );
2009     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_SSSE3 )
2010     {
2011         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_64;
2012         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSSE3, "SSSE3" );
2013         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_CACHELINE_64, "SSSE3 Cache64" );
2014         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST, "SSSE3 FastShuffle" );
2015         cpu1 &= ~X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST;
2016         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SLOW_CTZ, "SSSE3 SlowCTZ" );
2017         cpu1 &= ~X264_CPU_SLOW_CTZ;
2018         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SLOW_ATOM, "SSSE3 SlowAtom" );
2019         cpu1 &= ~X264_CPU_SLOW_ATOM;
2020     }
2021     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_SSE4 )
2022     {
2023         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_64;
2024         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSE4, "SSE4" );
2025     }
2026     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_AVX )
2027         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_AVX, "AVX" );
2028 #elif ARCH_PPC
2029     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_ALTIVEC )
2030     {
2031         fprintf( stderr, "x264: ALTIVEC against C\n" );
2032         ret = check_all_funcs( 0, X264_CPU_ALTIVEC );
2033     }
2034 #elif ARCH_ARM
2035     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_ARMV6 )
2036         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_ARMV6, "ARMv6" );
2037     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_NEON )
2038         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_NEON, "NEON" );
2039     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_FAST_NEON_MRC )
2040         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_FAST_NEON_MRC, "Fast NEON MRC" );
2041 #endif
2042     return ret;
2043 }
2044
2045 int main(int argc, char *argv[])
2046 {
2047     int ret = 0;
2048
2049     if( argc > 1 && !strncmp( argv[1], "--bench", 7 ) )
2050     {
2051 #if !ARCH_X86 && !ARCH_X86_64 && !ARCH_PPC && !ARCH_ARM
2052         fprintf( stderr, "no --bench for your cpu until you port rdtsc\n" );
2053         return 1;
2054 #endif
2055         do_bench = 1;
2056         if( argv[1][7] == '=' )
2057         {
2058             bench_pattern = argv[1]+8;
2059             bench_pattern_len = strlen(bench_pattern);
2060         }
2061         argc--;
2062         argv++;
2063     }
2064
2065     int seed = ( argc > 1 ) ? atoi(argv[1]) : x264_mdate();
2066     fprintf( stderr, "x264: using random seed %u\n", seed );
2067     srand( seed );
2068
2069     buf1 = x264_malloc( 0x1e00 + 0x2000*sizeof(pixel) + 16*BENCH_ALIGNS );
2070     pbuf1 = x264_malloc( 0x1e00*sizeof(pixel) + 16*BENCH_ALIGNS );
2071     if( !buf1 || !pbuf1 )
2072     {
2073         fprintf( stderr, "malloc failed, unable to initiate tests!\n" );
2074         return -1;
2075     }
2076 #define INIT_POINTER_OFFSETS\
2077     buf2 = buf1 + 0xf00;\
2078     buf3 = buf2 + 0xf00;\
2079     buf4 = buf3 + 0x1000*sizeof(pixel);\
2080     pbuf2 = pbuf1 + 0xf00;\
2081     pbuf3 = (pixel*)buf3;\
2082     pbuf4 = (pixel*)buf4;
2083     INIT_POINTER_OFFSETS;
2084     for( int i = 0; i < 0x1e00; i++ )
2085     {
2086         buf1[i] = rand() & 0xFF;
2087         pbuf1[i] = rand() & PIXEL_MAX;
2088     }
2089     memset( buf1+0x1e00, 0, 0x2000*sizeof(pixel) );
2090
2091     /* 16-byte alignment is guaranteed whenever it's useful, but some functions also vary in speed depending on %64 */
2092     if( do_bench )
2093         for( int i = 0; i < BENCH_ALIGNS && !ret; i++ )
2094         {
2095             INIT_POINTER_OFFSETS;
2096             ret |= x264_stack_pagealign( check_all_flags, i*16 );
2097             buf1 += 16;
2098             pbuf1 += 16;
2099             quiet = 1;
2100             fprintf( stderr, "%d/%d\r", i+1, BENCH_ALIGNS );
2101         }
2102     else
2103         ret = check_all_flags();
2104
2105     if( ret )
2106     {
2107         fprintf( stderr, "x264: at least one test has failed. Go and fix that Right Now!\n" );
2108         return -1;
2109     }
2110     fprintf( stderr, "x264: All tests passed Yeah :)\n" );
2111     if( do_bench )
2112         print_bench();
2113     return 0;
2114 }
2115