925ba5b581d7b13b8f099598a4ce6419432b6f94
[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     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_AVX ? "avx" :
169                     b->cpu&X264_CPU_SSE4 ? "sse4" :
170                     b->cpu&X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST ? "fastshuffle" :
171                     b->cpu&X264_CPU_SSSE3 ? "ssse3" :
172                     b->cpu&X264_CPU_SSE3 ? "sse3" :
173                     /* print sse2slow only if there's also a sse2fast version of the same func */
174                     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" :
175                     b->cpu&X264_CPU_SSE2 ? "sse2" :
176                     b->cpu&X264_CPU_MMX ? "mmx" :
177                     b->cpu&X264_CPU_ALTIVEC ? "altivec" :
178                     b->cpu&X264_CPU_NEON ? "neon" :
179                     b->cpu&X264_CPU_ARMV6 ? "armv6" : "c",
180                     b->cpu&X264_CPU_CACHELINE_32 ? "_c32" :
181                     b->cpu&X264_CPU_CACHELINE_64 ? "_c64" :
182                     b->cpu&X264_CPU_SSE_MISALIGN ? "_misalign" :
183                     b->cpu&X264_CPU_LZCNT ? "_lzcnt" :
184                     b->cpu&X264_CPU_FAST_NEON_MRC ? "_fast_mrc" :
185                     b->cpu&X264_CPU_SLOW_CTZ ? "_slow_ctz" :
186                     b->cpu&X264_CPU_SLOW_ATOM ? "_slow_atom" : "",
187                     ((int64_t)10*b->cycles/b->den - nop_time)/4 );
188         }
189 }
190
191 #if ARCH_X86 || ARCH_X86_64
192 int x264_stack_pagealign( int (*func)(), int align );
193 #else
194 #define x264_stack_pagealign( func, align ) func()
195 #endif
196
197 #define call_c1(func,...) func(__VA_ARGS__)
198
199 #if ARCH_X86 || defined(_WIN64)
200 /* detect when callee-saved regs aren't saved.
201  * needs an explicit asm check because it only sometimes crashes in normal use. */
202 intptr_t x264_checkasm_call( intptr_t (*func)(), int *ok, ... );
203 #define call_a1(func,...) x264_checkasm_call((intptr_t(*)())func, &ok, __VA_ARGS__)
204 #else
205 #define call_a1 call_c1
206 #endif
207
208 #define call_bench(func,cpu,...)\
209     if( do_bench && !strncmp(func_name, bench_pattern, bench_pattern_len) )\
210     {\
211         uint32_t tsum = 0;\
212         int tcount = 0;\
213         call_a1(func, __VA_ARGS__);\
214         for( int ti = 0; ti < (cpu?BENCH_RUNS:BENCH_RUNS/4); ti++ )\
215         {\
216             uint32_t t = read_time();\
217             func(__VA_ARGS__);\
218             func(__VA_ARGS__);\
219             func(__VA_ARGS__);\
220             func(__VA_ARGS__);\
221             t = read_time() - t;\
222             if( t*tcount <= tsum*4 && ti > 0 )\
223             {\
224                 tsum += t;\
225                 tcount++;\
226             }\
227         }\
228         bench_t *b = get_bench( func_name, cpu );\
229         b->cycles += tsum;\
230         b->den += tcount;\
231         b->pointer = func;\
232     }
233
234 /* for most functions, run benchmark and correctness test at the same time.
235  * for those that modify their inputs, run the above macros separately */
236 #define call_a(func,...) ({ call_a2(func,__VA_ARGS__); call_a1(func,__VA_ARGS__); })
237 #define call_c(func,...) ({ call_c2(func,__VA_ARGS__); call_c1(func,__VA_ARGS__); })
238 #define call_a2(func,...) ({ call_bench(func,cpu_new,__VA_ARGS__); })
239 #define call_c2(func,...) ({ call_bench(func,0,__VA_ARGS__); })
240
241
242 static int check_pixel( int cpu_ref, int cpu_new )
243 {
244     x264_pixel_function_t pixel_c;
245     x264_pixel_function_t pixel_ref;
246     x264_pixel_function_t pixel_asm;
247     x264_predict8x8_t predict_8x8[9+3];
248     x264_predict_8x8_filter_t predict_8x8_filter;
249     ALIGNED_16( pixel edge[33] );
250     uint16_t cost_mv[32];
251     int ret = 0, ok, used_asm;
252
253     x264_pixel_init( 0, &pixel_c );
254     x264_pixel_init( cpu_ref, &pixel_ref );
255     x264_pixel_init( cpu_new, &pixel_asm );
256     x264_predict_8x8_init( 0, predict_8x8, &predict_8x8_filter );
257     predict_8x8_filter( pbuf2+40, edge, ALL_NEIGHBORS, ALL_NEIGHBORS );
258
259     // maximize sum
260     for( int i = 0; i < 256; i++ )
261     {
262         int z = i|(i>>4);
263         z ^= z>>2;
264         z ^= z>>1;
265         pbuf4[i] = -(z&1) & PIXEL_MAX;
266         pbuf3[i] = ~pbuf4[i] & PIXEL_MAX;
267     }
268     // random pattern made of maxed pixel differences, in case an intermediate value overflows
269     for( int i = 256; i < 0x1000; i++ )
270     {
271         pbuf4[i] = -(pbuf1[i&~0x88]&1) & PIXEL_MAX;
272         pbuf3[i] = ~(pbuf4[i]) & PIXEL_MAX;
273     }
274
275 #define TEST_PIXEL( name, align ) \
276     ok = 1, used_asm = 0; \
277     for( int i = 0; i < 7; i++ ) \
278     { \
279         int res_c, res_asm; \
280         if( pixel_asm.name[i] != pixel_ref.name[i] ) \
281         { \
282             set_func_name( "%s_%s", #name, pixel_names[i] ); \
283             used_asm = 1; \
284             for( int j = 0; j < 64; j++ ) \
285             { \
286                 res_c   = call_c( pixel_c.name[i], pbuf1, 16, pbuf2+j*!align, 64 ); \
287                 res_asm = call_a( pixel_asm.name[i], pbuf1, 16, pbuf2+j*!align, 64 ); \
288                 if( res_c != res_asm ) \
289                 { \
290                     ok = 0; \
291                     fprintf( stderr, #name "[%d]: %d != %d [FAILED]\n", i, res_c, res_asm ); \
292                     break; \
293                 } \
294             } \
295             for( int j = 0; j < 0x1000 && ok; j += 256 ) \
296             { \
297                 res_c   = pixel_c  .name[i]( pbuf3+j, 16, pbuf4+j, 16 ); \
298                 res_asm = pixel_asm.name[i]( pbuf3+j, 16, pbuf4+j, 16 ); \
299                 if( res_c != res_asm ) \
300                 { \
301                     ok = 0; \
302                     fprintf( stderr, #name "[%d]: overflow %d != %d\n", i, res_c, res_asm ); \
303                 } \
304             } \
305         } \
306     } \
307     report( "pixel " #name " :" );
308
309     TEST_PIXEL( sad, 0 );
310     TEST_PIXEL( sad_aligned, 1 );
311     TEST_PIXEL( ssd, 1 );
312     TEST_PIXEL( satd, 0 );
313     TEST_PIXEL( sa8d, 1 );
314
315 #define TEST_PIXEL_X( N ) \
316     ok = 1; used_asm = 0; \
317     for( int i = 0; i < 7; i++ ) \
318     { \
319         int res_c[4]={0}, res_asm[4]={0}; \
320         if( pixel_asm.sad_x##N[i] && pixel_asm.sad_x##N[i] != pixel_ref.sad_x##N[i] ) \
321         { \
322             set_func_name( "sad_x%d_%s", N, pixel_names[i] ); \
323             used_asm = 1; \
324             for( int j = 0; j < 64; j++ ) \
325             { \
326                 pixel *pix2 = pbuf2+j; \
327                 res_c[0] = pixel_c.sad[i]( pbuf1, 16, pix2, 64 ); \
328                 res_c[1] = pixel_c.sad[i]( pbuf1, 16, pix2+6, 64 ); \
329                 res_c[2] = pixel_c.sad[i]( pbuf1, 16, pix2+1, 64 ); \
330                 if( N == 4 ) \
331                 { \
332                     res_c[3] = pixel_c.sad[i]( pbuf1, 16, pix2+10, 64 ); \
333                     call_a( pixel_asm.sad_x4[i], pbuf1, pix2, pix2+6, pix2+1, pix2+10, 64, res_asm ); \
334                 } \
335                 else \
336                     call_a( pixel_asm.sad_x3[i], pbuf1, pix2, pix2+6, pix2+1, 64, res_asm ); \
337                 if( memcmp(res_c, res_asm, sizeof(res_c)) ) \
338                 { \
339                     ok = 0; \
340                     fprintf( stderr, "sad_x"#N"[%d]: %d,%d,%d,%d != %d,%d,%d,%d [FAILED]\n", \
341                              i, res_c[0], res_c[1], res_c[2], res_c[3], \
342                              res_asm[0], res_asm[1], res_asm[2], res_asm[3] ); \
343                 } \
344                 if( N == 4 ) \
345                     call_c2( pixel_c.sad_x4[i], pbuf1, pix2, pix2+6, pix2+1, pix2+10, 64, res_asm ); \
346                 else \
347                     call_c2( pixel_c.sad_x3[i], pbuf1, pix2, pix2+6, pix2+1, 64, res_asm ); \
348             } \
349         } \
350     } \
351     report( "pixel sad_x"#N" :" );
352
353     TEST_PIXEL_X(3);
354     TEST_PIXEL_X(4);
355
356 #define TEST_PIXEL_VAR( i ) \
357     if( pixel_asm.var[i] != pixel_ref.var[i] ) \
358     { \
359         set_func_name( "%s_%s", "var", pixel_names[i] ); \
360         used_asm = 1; \
361         /* abi-check wrapper can't return uint64_t, so separate it from return value check */ \
362         call_c1( pixel_c.var[i], pbuf1, 16 ); \
363         call_a1( pixel_asm.var[i], pbuf1, 16 ); \
364         uint64_t res_c   = pixel_c.var[i]( pbuf1, 16 ); \
365         uint64_t res_asm = pixel_asm.var[i]( pbuf1, 16 ); \
366         if( res_c != res_asm ) \
367         { \
368             ok = 0; \
369             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) ); \
370         } \
371         call_c2( pixel_c.var[i], pbuf1, 16 ); \
372         call_a2( pixel_asm.var[i], pbuf1, 16 ); \
373     }
374
375     ok = 1; used_asm = 0;
376     TEST_PIXEL_VAR( PIXEL_16x16 );
377     TEST_PIXEL_VAR( PIXEL_8x8 );
378     report( "pixel var :" );
379
380     ok = 1; used_asm = 0;
381     if( pixel_asm.var2_8x8 != pixel_ref.var2_8x8 )
382     {
383         int res_c, res_asm, ssd_c, ssd_asm;
384         set_func_name( "var2_8x8" );
385         used_asm = 1;
386         res_c   = call_c( pixel_c.var2_8x8, pbuf1, 16, pbuf2, 16, &ssd_c );
387         res_asm = call_a( pixel_asm.var2_8x8, pbuf1, 16, pbuf2, 16, &ssd_asm );
388         if( res_c != res_asm || ssd_c != ssd_asm )
389         {
390             ok = 0;
391             fprintf( stderr, "var2_8x8: %d != %d or %d != %d [FAILED]\n", res_c, res_asm, ssd_c, ssd_asm );
392         }
393     }
394
395     report( "pixel var2 :" );
396
397     ok = 1; used_asm = 0;
398     for( int i = 0; i < 4; i++ )
399         if( pixel_asm.hadamard_ac[i] != pixel_ref.hadamard_ac[i] )
400         {
401             set_func_name( "hadamard_ac_%s", pixel_names[i] );
402             used_asm = 1;
403             for( int j = 0; j < 32; j++ )
404             {
405                 pixel *pix = (j&16 ? pbuf1 : pbuf3) + (j&15)*256;
406                 call_c1( pixel_c.hadamard_ac[i], pbuf1, 16 );
407                 call_a1( pixel_asm.hadamard_ac[i], pbuf1, 16 );
408                 uint64_t rc = pixel_c.hadamard_ac[i]( pix, 16 );
409                 uint64_t ra = pixel_asm.hadamard_ac[i]( pix, 16 );
410                 if( rc != ra )
411                 {
412                     ok = 0;
413                     fprintf( stderr, "hadamard_ac[%d]: %d,%d != %d,%d\n", i, (int)rc, (int)(rc>>32), (int)ra, (int)(ra>>32) );
414                     break;
415                 }
416             }
417             call_c2( pixel_c.hadamard_ac[i], pbuf1, 16 );
418             call_a2( pixel_asm.hadamard_ac[i], pbuf1, 16 );
419         }
420     report( "pixel hadamard_ac :" );
421
422 #define TEST_INTRA_MBCMP( name, pred, satd, i8x8, ... ) \
423     if( pixel_asm.name && pixel_asm.name != pixel_ref.name ) \
424     { \
425         int res_c[3], res_asm[3]; \
426         set_func_name( #name ); \
427         used_asm = 1; \
428         call_c( pixel_c.name, pbuf1+48, i8x8 ? edge : pbuf3+48, res_c ); \
429         call_a( pixel_asm.name, pbuf1+48, i8x8 ? edge : pbuf3+48, res_asm ); \
430         if( memcmp(res_c, res_asm, sizeof(res_c)) ) \
431         { \
432             ok = 0; \
433             fprintf( stderr, #name": %d,%d,%d != %d,%d,%d [FAILED]\n", \
434                      res_c[0], res_c[1], res_c[2], \
435                      res_asm[0], res_asm[1], res_asm[2] ); \
436         } \
437     }
438
439     ok = 1; used_asm = 0;
440     TEST_INTRA_MBCMP( intra_satd_x3_16x16, predict_16x16, satd[PIXEL_16x16], 0 );
441     TEST_INTRA_MBCMP( intra_satd_x3_8x8c , predict_8x8c , satd[PIXEL_8x8]  , 0 );
442     TEST_INTRA_MBCMP( intra_satd_x3_4x4  , predict_4x4  , satd[PIXEL_4x4]  , 0 );
443     TEST_INTRA_MBCMP( intra_sa8d_x3_8x8  , predict_8x8  , sa8d[PIXEL_8x8]  , 1, edge );
444     report( "intra satd_x3 :" );
445     TEST_INTRA_MBCMP( intra_sad_x3_16x16 , predict_16x16, sad [PIXEL_16x16], 0 );
446     TEST_INTRA_MBCMP( intra_sad_x3_8x8c  , predict_8x8c , sad [PIXEL_8x8]  , 0 );
447     TEST_INTRA_MBCMP( intra_sad_x3_8x8   , predict_8x8  , sad [PIXEL_8x8]  , 1, edge );
448     TEST_INTRA_MBCMP( intra_sad_x3_4x4   , predict_4x4  , sad [PIXEL_4x4]  , 0 );
449     report( "intra sad_x3 :" );
450
451     ok = 1; used_asm = 0;
452     if( pixel_asm.ssd_nv12_core != pixel_ref.ssd_nv12_core )
453     {
454         used_asm = 1;
455         set_func_name( "ssd_nv12" );
456         uint64_t res_u_c, res_v_c, res_u_a, res_v_a;
457         pixel_c.ssd_nv12_core(   pbuf1, 368, pbuf2, 368, 360, 8, &res_u_c, &res_v_c );
458         pixel_asm.ssd_nv12_core( pbuf1, 368, pbuf2, 368, 360, 8, &res_u_a, &res_v_a );
459         if( res_u_c != res_u_a || res_v_c != res_v_a )
460         {
461             ok = 0;
462             fprintf( stderr, "ssd_nv12: %"PRIu64",%"PRIu64" != %"PRIu64",%"PRIu64"\n",
463                      res_u_c, res_v_c, res_u_a, res_v_a );
464         }
465         call_c( pixel_c.ssd_nv12_core,   pbuf1, 368, pbuf2, 368, 360, 8, &res_u_c, &res_v_c );
466         call_a( pixel_asm.ssd_nv12_core, pbuf1, 368, pbuf2, 368, 360, 8, &res_u_a, &res_v_a );
467     }
468     report( "ssd_nv12 :" );
469
470     if( pixel_asm.ssim_4x4x2_core != pixel_ref.ssim_4x4x2_core ||
471         pixel_asm.ssim_end4 != pixel_ref.ssim_end4 )
472     {
473         float res_c, res_a;
474         ALIGNED_16( int sums[5][4] ) = {{0}};
475         used_asm = ok = 1;
476         x264_emms();
477         res_c = x264_pixel_ssim_wxh( &pixel_c,   pbuf1+2, 32, pbuf2+2, 32, 32, 28, pbuf3 );
478         res_a = x264_pixel_ssim_wxh( &pixel_asm, pbuf1+2, 32, pbuf2+2, 32, 32, 28, pbuf3 );
479         if( fabs( res_c - res_a ) > 1e-6 )
480         {
481             ok = 0;
482             fprintf( stderr, "ssim: %.7f != %.7f [FAILED]\n", res_c, res_a );
483         }
484         set_func_name( "ssim_core" );
485         call_c2( pixel_c.ssim_4x4x2_core,   pbuf1+2, 32, pbuf2+2, 32, sums );
486         call_a2( pixel_asm.ssim_4x4x2_core, pbuf1+2, 32, pbuf2+2, 32, sums );
487         set_func_name( "ssim_end" );
488         call_c2( pixel_c.ssim_end4,   sums, sums, 4 );
489         call_a2( pixel_asm.ssim_end4, sums, sums, 4 );
490         report( "ssim :" );
491     }
492
493     ok = 1; used_asm = 0;
494     for( int i = 0; i < 32; i++ )
495         cost_mv[i] = i*10;
496     for( int i = 0; i < 100 && ok; i++ )
497         if( pixel_asm.ads[i&3] != pixel_ref.ads[i&3] )
498         {
499             ALIGNED_16( uint16_t sums[72] );
500             ALIGNED_16( int dc[4] );
501             int16_t mvs_a[32], mvs_c[32];
502             int mvn_a, mvn_c;
503             int thresh = rand() & 0x3fff;
504             set_func_name( "esa_ads" );
505             for( int j = 0; j < 72; j++ )
506                 sums[j] = rand() & 0x3fff;
507             for( int j = 0; j < 4; j++ )
508                 dc[j] = rand() & 0x3fff;
509             used_asm = 1;
510             mvn_c = call_c( pixel_c.ads[i&3], dc, sums, 32, cost_mv, mvs_c, 28, thresh );
511             mvn_a = call_a( pixel_asm.ads[i&3], dc, sums, 32, cost_mv, mvs_a, 28, thresh );
512             if( mvn_c != mvn_a || memcmp( mvs_c, mvs_a, mvn_c*sizeof(*mvs_c) ) )
513             {
514                 ok = 0;
515                 printf( "c%d: ", i&3 );
516                 for( int j = 0; j < mvn_c; j++ )
517                     printf( "%d ", mvs_c[j] );
518                 printf( "\na%d: ", i&3 );
519                 for( int j = 0; j < mvn_a; j++ )
520                     printf( "%d ", mvs_a[j] );
521                 printf( "\n\n" );
522             }
523         }
524     report( "esa ads:" );
525
526     return ret;
527 }
528
529 static int check_dct( int cpu_ref, int cpu_new )
530 {
531     x264_dct_function_t dct_c;
532     x264_dct_function_t dct_ref;
533     x264_dct_function_t dct_asm;
534     x264_quant_function_t qf;
535     int ret = 0, ok, used_asm, interlace;
536     ALIGNED_16( dctcoef dct1[16][16] );
537     ALIGNED_16( dctcoef dct2[16][16] );
538     ALIGNED_16( dctcoef dct4[16][16] );
539     ALIGNED_16( dctcoef dct8[4][64] );
540     ALIGNED_16( dctcoef dctdc[2][4] );
541     x264_t h_buf;
542     x264_t *h = &h_buf;
543
544     x264_dct_init( 0, &dct_c );
545     x264_dct_init( cpu_ref, &dct_ref);
546     x264_dct_init( cpu_new, &dct_asm );
547
548     memset( h, 0, sizeof(*h) );
549     h->pps = h->pps_array;
550     x264_param_default( &h->param );
551     h->chroma_qp_table = i_chroma_qp_table + 12;
552     h->param.analyse.i_luma_deadzone[0] = 0;
553     h->param.analyse.i_luma_deadzone[1] = 0;
554     h->param.analyse.b_transform_8x8 = 1;
555     for( int i = 0; i < 6; i++ )
556         h->pps->scaling_list[i] = x264_cqm_flat16;
557     x264_cqm_init( h );
558     x264_quant_init( h, 0, &qf );
559
560     /* overflow test cases */
561     for( int i = 0; i < 5; i++ )
562     {
563         pixel *enc = &pbuf3[16*i*FENC_STRIDE];
564         pixel *dec = &pbuf4[16*i*FDEC_STRIDE];
565
566         for( int j = 0; j < 16; j++ )
567         {
568             int cond_a = (i < 2) ? 1 : ((j&3) == 0 || (j&3) == (i-1));
569             int cond_b = (i == 0) ? 1 : !cond_a;
570             enc[0] = enc[1] = cond_a ? PIXEL_MAX : 0;
571             enc[2] = enc[3] = cond_b ? PIXEL_MAX : 0;
572
573             for( int k = 0; k < 4; k++ )
574                 dec[k] = PIXEL_MAX - enc[k];
575
576             enc += FENC_STRIDE;
577             dec += FDEC_STRIDE;
578         }
579     }
580
581 #define TEST_DCT( name, t1, t2, size ) \
582     if( dct_asm.name != dct_ref.name ) \
583     { \
584         set_func_name( #name ); \
585         used_asm = 1; \
586         pixel *enc = pbuf3; \
587         pixel *dec = pbuf4; \
588         for( int j = 0; j < 5; j++) \
589         { \
590             call_c( dct_c.name, t1, &pbuf1[j*64], &pbuf2[j*64] ); \
591             call_a( dct_asm.name, t2, &pbuf1[j*64], &pbuf2[j*64] ); \
592             if( memcmp( t1, t2, size*sizeof(dctcoef) ) ) \
593             { \
594                 ok = 0; \
595                 fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
596                 break; \
597             } \
598             call_c( dct_c.name, t1, enc, dec ); \
599             call_a( dct_asm.name, t2, enc, dec ); \
600             if( memcmp( t1, t2, size*sizeof(dctcoef) ) ) \
601             { \
602                 ok = 0; \
603                 fprintf( stderr, #name " [FAILED] (overflow)\n" ); \
604                 break; \
605             } \
606             enc += 16*FENC_STRIDE; \
607             dec += 16*FDEC_STRIDE; \
608         } \
609     }
610     ok = 1; used_asm = 0;
611     TEST_DCT( sub4x4_dct, dct1[0], dct2[0], 16 );
612     TEST_DCT( sub8x8_dct, dct1, dct2, 16*4 );
613     TEST_DCT( sub8x8_dct_dc, dctdc[0], dctdc[1], 4 );
614     TEST_DCT( sub16x16_dct, dct1, dct2, 16*16 );
615     report( "sub_dct4 :" );
616
617     ok = 1; used_asm = 0;
618     TEST_DCT( sub8x8_dct8, (void*)dct1[0], (void*)dct2[0], 64 );
619     TEST_DCT( sub16x16_dct8, (void*)dct1, (void*)dct2, 64*4 );
620     report( "sub_dct8 :" );
621 #undef TEST_DCT
622
623     // fdct and idct are denormalized by different factors, so quant/dequant
624     // is needed to force the coefs into the right range.
625     dct_c.sub16x16_dct( dct4, pbuf1, pbuf2 );
626     dct_c.sub16x16_dct8( dct8, pbuf1, pbuf2 );
627     for( int i = 0; i < 16; i++ )
628     {
629         qf.quant_4x4( dct4[i], h->quant4_mf[CQM_4IY][20], h->quant4_bias[CQM_4IY][20] );
630         qf.dequant_4x4( dct4[i], h->dequant4_mf[CQM_4IY], 20 );
631     }
632     for( int i = 0; i < 4; i++ )
633     {
634         qf.quant_8x8( dct8[i], h->quant8_mf[CQM_8IY][20], h->quant8_bias[CQM_8IY][20] );
635         qf.dequant_8x8( dct8[i], h->dequant8_mf[CQM_8IY], 20 );
636     }
637     x264_cqm_delete( h );
638
639 #define TEST_IDCT( name, src ) \
640     if( dct_asm.name != dct_ref.name ) \
641     { \
642         set_func_name( #name ); \
643         used_asm = 1; \
644         memcpy( pbuf3, pbuf1, 32*32 * sizeof(pixel) ); \
645         memcpy( pbuf4, pbuf1, 32*32 * sizeof(pixel) ); \
646         memcpy( dct1, src, 256 * sizeof(dctcoef) ); \
647         memcpy( dct2, src, 256 * sizeof(dctcoef) ); \
648         call_c1( dct_c.name, pbuf3, (void*)dct1 ); \
649         call_a1( dct_asm.name, pbuf4, (void*)dct2 ); \
650         if( memcmp( pbuf3, pbuf4, 32*32 * sizeof(pixel) ) ) \
651         { \
652             ok = 0; \
653             fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
654         } \
655         call_c2( dct_c.name, pbuf3, (void*)dct1 ); \
656         call_a2( dct_asm.name, pbuf4, (void*)dct2 ); \
657     }
658     ok = 1; used_asm = 0;
659     TEST_IDCT( add4x4_idct, dct4 );
660     TEST_IDCT( add8x8_idct, dct4 );
661     TEST_IDCT( add8x8_idct_dc, dct4 );
662     TEST_IDCT( add16x16_idct, dct4 );
663     TEST_IDCT( add16x16_idct_dc, dct4 );
664     report( "add_idct4 :" );
665
666     ok = 1; used_asm = 0;
667     TEST_IDCT( add8x8_idct8, dct8 );
668     TEST_IDCT( add16x16_idct8, dct8 );
669     report( "add_idct8 :" );
670 #undef TEST_IDCT
671
672 #define TEST_DCTDC( name )\
673     ok = 1; used_asm = 0;\
674     if( dct_asm.name != dct_ref.name )\
675     {\
676         set_func_name( #name );\
677         used_asm = 1;\
678         uint16_t *p = (uint16_t*)buf1;\
679         for( int i = 0; i < 16 && ok; i++ )\
680         {\
681             for( int j = 0; j < 16; j++ )\
682                 dct1[0][j] = !i ? (j^j>>1^j>>2^j>>3)&1 ? PIXEL_MAX*16 : -PIXEL_MAX*16 /* max dc */\
683                            : i<8 ? (*p++)&1 ? PIXEL_MAX*16 : -PIXEL_MAX*16 /* max elements */\
684                            : ((*p++)&0x1fff)-0x1000; /* general case */\
685             memcpy( dct2, dct1, 16 * sizeof(dctcoef) );\
686             call_c1( dct_c.name, dct1[0] );\
687             call_a1( dct_asm.name, dct2[0] );\
688             if( memcmp( dct1, dct2, 16 * sizeof(dctcoef) ) )\
689                 ok = 0;\
690         }\
691         call_c2( dct_c.name, dct1[0] );\
692         call_a2( dct_asm.name, dct2[0] );\
693     }\
694     report( #name " :" );
695
696     TEST_DCTDC(  dct4x4dc );
697     TEST_DCTDC( idct4x4dc );
698 #undef TEST_DCTDC
699
700     x264_zigzag_function_t zigzag_c;
701     x264_zigzag_function_t zigzag_ref;
702     x264_zigzag_function_t zigzag_asm;
703
704     ALIGNED_16( dctcoef level1[64] );
705     ALIGNED_16( dctcoef level2[64] );
706
707 #define TEST_ZIGZAG_SCAN( name, t1, t2, dct, size ) \
708     if( zigzag_asm.name != zigzag_ref.name ) \
709     { \
710         set_func_name( "zigzag_"#name"_%s", interlace?"field":"frame" ); \
711         used_asm = 1; \
712         memcpy(dct, buf1, size*sizeof(dctcoef)); \
713         call_c( zigzag_c.name, t1, dct ); \
714         call_a( zigzag_asm.name, t2, dct ); \
715         if( memcmp( t1, t2, size*sizeof(dctcoef) ) ) \
716         { \
717             ok = 0; \
718             fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
719         } \
720     }
721
722 #define TEST_ZIGZAG_SUB( name, t1, t2, size ) \
723     if( zigzag_asm.name != zigzag_ref.name ) \
724     { \
725         int nz_a, nz_c; \
726         set_func_name( "zigzag_"#name"_%s", interlace?"field":"frame" ); \
727         used_asm = 1; \
728         memcpy( pbuf3, pbuf1, 16*FDEC_STRIDE * sizeof(pixel) ); \
729         memcpy( pbuf4, pbuf1, 16*FDEC_STRIDE * sizeof(pixel) ); \
730         nz_c = call_c1( zigzag_c.name, t1, pbuf2, pbuf3 ); \
731         nz_a = call_a1( zigzag_asm.name, t2, pbuf2, pbuf4 ); \
732         if( memcmp( t1, t2, size*sizeof(dctcoef) ) || memcmp( pbuf3, pbuf4, 16*FDEC_STRIDE*sizeof(pixel) ) || nz_c != nz_a ) \
733         { \
734             ok = 0; \
735             fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
736         } \
737         call_c2( zigzag_c.name, t1, pbuf2, pbuf3 ); \
738         call_a2( zigzag_asm.name, t2, pbuf2, pbuf4 ); \
739     }
740
741 #define TEST_ZIGZAG_SUBAC( name, t1, t2 ) \
742     if( zigzag_asm.name != zigzag_ref.name ) \
743     { \
744         int nz_a, nz_c; \
745         dctcoef dc_a, dc_c; \
746         set_func_name( "zigzag_"#name"_%s", interlace?"field":"frame" ); \
747         used_asm = 1; \
748         for( int i = 0; i < 2; i++ ) \
749         { \
750             memcpy( pbuf3, pbuf2, 16*FDEC_STRIDE * sizeof(pixel) ); \
751             memcpy( pbuf4, pbuf2, 16*FDEC_STRIDE * sizeof(pixel) ); \
752             for( int j = 0; j < 4; j++ ) \
753             { \
754                 memcpy( pbuf3 + j*FDEC_STRIDE, (i?pbuf1:pbuf2) + j*FENC_STRIDE, 4 * sizeof(pixel) ); \
755                 memcpy( pbuf4 + j*FDEC_STRIDE, (i?pbuf1:pbuf2) + j*FENC_STRIDE, 4 * sizeof(pixel) ); \
756             } \
757             nz_c = call_c1( zigzag_c.name, t1, pbuf2, pbuf3, &dc_c ); \
758             nz_a = call_a1( zigzag_asm.name, t2, pbuf2, pbuf4, &dc_a ); \
759             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 ) \
760             { \
761                 ok = 0; \
762                 fprintf( stderr, #name " [FAILED]\n" ); \
763                 break; \
764             } \
765         } \
766         call_c2( zigzag_c.name, t1, pbuf2, pbuf3, &dc_c ); \
767         call_a2( zigzag_asm.name, t2, pbuf2, pbuf4, &dc_a ); \
768     }
769
770 #define TEST_INTERLEAVE( name, t1, t2, dct, size ) \
771     if( zigzag_asm.name != zigzag_ref.name ) \
772     { \
773         for( int j = 0; j < 100; j++ ) \
774         { \
775             set_func_name( "zigzag_"#name"_%s", interlace?"field":"frame" ); \
776             used_asm = 1; \
777             memcpy(dct, buf1, size*sizeof(dctcoef)); \
778             for( int i = 0; i < size; i++ ) \
779                 dct[i] = rand()&0x1F ? 0 : dct[i]; \
780             memcpy(buf3, buf4, 10); \
781             call_c( zigzag_c.name, t1, dct, buf3 ); \
782             call_a( zigzag_asm.name, t2, dct, buf4 ); \
783             if( memcmp( t1, t2, size*sizeof(dctcoef) ) || memcmp( buf3, buf4, 10 ) ) \
784             { \
785                 ok = 0; \
786             } \
787         } \
788     }
789
790     interlace = 0;
791     x264_zigzag_init( 0, &zigzag_c, 0 );
792     x264_zigzag_init( cpu_ref, &zigzag_ref, 0 );
793     x264_zigzag_init( cpu_new, &zigzag_asm, 0 );
794
795     ok = 1; used_asm = 0;
796     TEST_ZIGZAG_SCAN( scan_8x8, level1, level2, (void*)dct1, 64 );
797     TEST_ZIGZAG_SCAN( scan_4x4, level1, level2, dct1[0], 16  );
798     TEST_ZIGZAG_SUB( sub_4x4, level1, level2, 16 );
799     TEST_ZIGZAG_SUBAC( sub_4x4ac, level1, level2 );
800     report( "zigzag_frame :" );
801
802     interlace = 1;
803     x264_zigzag_init( 0, &zigzag_c, 1 );
804     x264_zigzag_init( cpu_ref, &zigzag_ref, 1 );
805     x264_zigzag_init( cpu_new, &zigzag_asm, 1 );
806
807     ok = 1; used_asm = 0;
808     TEST_ZIGZAG_SCAN( scan_8x8, level1, level2, (void*)dct1, 64 );
809     TEST_ZIGZAG_SCAN( scan_4x4, level1, level2, dct1[0], 16  );
810     TEST_ZIGZAG_SUB( sub_4x4, level1, level2, 16 );
811     TEST_ZIGZAG_SUBAC( sub_4x4ac, level1, level2 );
812     report( "zigzag_field :" );
813
814     ok = 1; used_asm = 0;
815     TEST_INTERLEAVE( interleave_8x8_cavlc, level1, level2, dct1[0], 64 );
816     report( "zigzag_interleave :" );
817 #undef TEST_ZIGZAG_SCAN
818 #undef TEST_ZIGZAG_SUB
819
820     return ret;
821 }
822
823 static int check_mc( int cpu_ref, int cpu_new )
824 {
825     x264_mc_functions_t mc_c;
826     x264_mc_functions_t mc_ref;
827     x264_mc_functions_t mc_a;
828     x264_pixel_function_t pixf;
829
830     pixel *src     = &(pbuf1)[2*64+2];
831     pixel *src2[4] = { &(pbuf1)[3*64+2], &(pbuf1)[5*64+2],
832                        &(pbuf1)[7*64+2], &(pbuf1)[9*64+2] };
833     pixel *dst1    = pbuf3;
834     pixel *dst2    = pbuf4;
835
836     int ret = 0, ok, used_asm;
837
838     x264_mc_init( 0, &mc_c );
839     x264_mc_init( cpu_ref, &mc_ref );
840     x264_mc_init( cpu_new, &mc_a );
841     x264_pixel_init( 0, &pixf );
842
843 #define MC_TEST_LUMA( w, h ) \
844         if( mc_a.mc_luma != mc_ref.mc_luma && !(w&(w-1)) && h<=16 ) \
845         { \
846             const x264_weight_t *weight = weight_none; \
847             set_func_name( "mc_luma_%dx%d", w, h ); \
848             used_asm = 1; \
849             for( int i = 0; i < 1024; i++ ) \
850                 pbuf3[i] = pbuf4[i] = 0xCD; \
851             call_c( mc_c.mc_luma, dst1, 32, src2, 64, dx, dy, w, h, weight ); \
852             call_a( mc_a.mc_luma, dst2, 32, src2, 64, dx, dy, w, h, weight ); \
853             if( memcmp( pbuf3, pbuf4, 1024 * sizeof(pixel) ) ) \
854             { \
855                 fprintf( stderr, "mc_luma[mv(%d,%d) %2dx%-2d]     [FAILED]\n", dx, dy, w, h ); \
856                 ok = 0; \
857             } \
858         } \
859         if( mc_a.get_ref != mc_ref.get_ref ) \
860         { \
861             pixel *ref = dst2; \
862             int ref_stride = 32; \
863             int w_checked = ( ( sizeof(pixel) == 2 && (w == 12 || w == 20)) ? w-2 : w ); \
864             const x264_weight_t *weight = weight_none; \
865             set_func_name( "get_ref_%dx%d", w_checked, h ); \
866             used_asm = 1; \
867             for( int i = 0; i < 1024; i++ ) \
868                 pbuf3[i] = pbuf4[i] = 0xCD; \
869             call_c( mc_c.mc_luma, dst1, 32, src2, 64, dx, dy, w, h, weight ); \
870             ref = (pixel*)call_a( mc_a.get_ref, ref, &ref_stride, src2, 64, dx, dy, w, h, weight ); \
871             for( int i = 0; i < h; i++ ) \
872                 if( memcmp( dst1+i*32, ref+i*ref_stride, w_checked * sizeof(pixel) ) ) \
873                 { \
874                     fprintf( stderr, "get_ref[mv(%d,%d) %2dx%-2d]     [FAILED]\n", dx, dy, w_checked, h ); \
875                     ok = 0; \
876                     break; \
877                 } \
878         }
879
880 #define MC_TEST_CHROMA( w, h ) \
881         if( mc_a.mc_chroma != mc_ref.mc_chroma ) \
882         { \
883             set_func_name( "mc_chroma_%dx%d", w, h ); \
884             used_asm = 1; \
885             for( int i = 0; i < 1024; i++ ) \
886                 pbuf3[i] = pbuf4[i] = 0xCD; \
887             call_c( mc_c.mc_chroma, dst1, dst1+8, 16, src, 64, dx, dy, w, h ); \
888             call_a( mc_a.mc_chroma, dst2, dst2+8, 16, src, 64, dx, dy, w, h ); \
889             /* mc_chroma width=2 may write garbage to the right of dst. ignore that. */ \
890             for( int j = 0; j < h; j++ ) \
891                 for( int i = w; i < 8; i++ ) \
892                 { \
893                     dst2[i+j*16+8] = dst1[i+j*16+8]; \
894                     dst2[i+j*16] = dst1[i+j*16]; \
895                 } \
896             if( memcmp( pbuf3, pbuf4, 1024 * sizeof(pixel) ) ) \
897             { \
898                 fprintf( stderr, "mc_chroma[mv(%d,%d) %2dx%-2d]     [FAILED]\n", dx, dy, w, h ); \
899                 ok = 0; \
900             } \
901         }
902     ok = 1; used_asm = 0;
903     for( int dy = -8; dy < 8; dy++ )
904         for( int dx = -128; dx < 128; dx++ )
905         {
906             if( rand()&15 ) continue; // running all of them is too slow
907             MC_TEST_LUMA( 20, 18 );
908             MC_TEST_LUMA( 16, 16 );
909             MC_TEST_LUMA( 16, 8 );
910             MC_TEST_LUMA( 12, 10 );
911             MC_TEST_LUMA( 8, 16 );
912             MC_TEST_LUMA( 8, 8 );
913             MC_TEST_LUMA( 8, 4 );
914             MC_TEST_LUMA( 4, 8 );
915             MC_TEST_LUMA( 4, 4 );
916         }
917     report( "mc luma :" );
918
919     ok = 1; used_asm = 0;
920     for( int dy = -1; dy < 9; dy++ )
921         for( int dx = -128; dx < 128; dx++ )
922         {
923             if( rand()&15 ) continue;
924             MC_TEST_CHROMA( 8, 8 );
925             MC_TEST_CHROMA( 8, 4 );
926             MC_TEST_CHROMA( 4, 8 );
927             MC_TEST_CHROMA( 4, 4 );
928             MC_TEST_CHROMA( 4, 2 );
929             MC_TEST_CHROMA( 2, 4 );
930             MC_TEST_CHROMA( 2, 2 );
931         }
932     report( "mc chroma :" );
933 #undef MC_TEST_LUMA
934 #undef MC_TEST_CHROMA
935
936 #define MC_TEST_AVG( name, weight ) \
937 { \
938     ok = 1, used_asm = 0; \
939     for( int i = 0; i < 10; i++ ) \
940     { \
941         memcpy( pbuf3, pbuf1+320, 320 * sizeof(pixel) ); \
942         memcpy( pbuf4, pbuf1+320, 320 * sizeof(pixel) ); \
943         if( mc_a.name[i] != mc_ref.name[i] ) \
944         { \
945             set_func_name( "%s_%s", #name, pixel_names[i] ); \
946             used_asm = 1; \
947             call_c1( mc_c.name[i], pbuf3, 16, pbuf2+1, 16, pbuf1+18, 16, weight ); \
948             call_a1( mc_a.name[i], pbuf4, 16, pbuf2+1, 16, pbuf1+18, 16, weight ); \
949             if( memcmp( pbuf3, pbuf4, 320 * sizeof(pixel) ) ) \
950             { \
951                 ok = 0; \
952                 fprintf( stderr, #name "[%d]: [FAILED]\n", i ); \
953             } \
954             call_c2( mc_c.name[i], pbuf3, 16, pbuf2+1, 16, pbuf1+18, 16, weight ); \
955             call_a2( mc_a.name[i], pbuf4, 16, pbuf2+1, 16, pbuf1+18, 16, weight ); \
956         } \
957     } \
958 }
959
960     for( int w = -63; w <= 127 && ok; w++ )
961         MC_TEST_AVG( avg, w );
962     report( "mc wpredb :" );
963
964 #define MC_TEST_WEIGHT( name, weight, aligned ) \
965     int align_off = (aligned ? 0 : rand()%16); \
966     ok = 1, used_asm = 0; \
967     for( int i = 1; i <= 5; i++ ) \
968     { \
969         ALIGNED_16( pixel buffC[640] ); \
970         ALIGNED_16( pixel buffA[640] ); \
971         int j = X264_MAX( i*4, 2 ); \
972         memset( buffC, 0, 640 * sizeof(pixel) ); \
973         memset( buffA, 0, 640 * sizeof(pixel) ); \
974         x264_t ha; \
975         ha.mc = mc_a; \
976         /* w12 is the same as w16 in some cases */ \
977         if( i == 3 && mc_a.name[i] == mc_a.name[i+1] ) \
978             continue; \
979         if( mc_a.name[i] != mc_ref.name[i] ) \
980         { \
981             set_func_name( "%s_w%d", #name, j ); \
982             used_asm = 1; \
983             call_c1( mc_c.weight[i], buffC, 32, pbuf2+align_off, 32, &weight, 16 ); \
984             mc_a.weight_cache(&ha, &weight); \
985             call_a1( weight.weightfn[i], buffA, 32, pbuf2+align_off, 32, &weight, 16 ); \
986             for( int k = 0; k < 16; k++ ) \
987                 if( memcmp( &buffC[k*32], &buffA[k*32], j * sizeof(pixel) ) ) \
988                 { \
989                     ok = 0; \
990                     fprintf( stderr, #name "[%d]: [FAILED] s:%d o:%d d%d\n", i, s, o, d ); \
991                     break; \
992                 } \
993             call_c2( mc_c.weight[i], buffC, 32, pbuf2+align_off, 32, &weight, 16 ); \
994             call_a2( weight.weightfn[i], buffA, 32, pbuf2+align_off, 32, &weight, 16 ); \
995         } \
996     }
997
998     ok = 1; used_asm = 0;
999
1000     int align_cnt = 0;
1001     for( int s = 0; s <= 127 && ok; s++ )
1002     {
1003         for( int o = -128; o <= 127 && ok; o++ )
1004         {
1005             if( rand() & 2047 ) continue;
1006             for( int d = 0; d <= 7 && ok; d++ )
1007             {
1008                 if( s == 1<<d )
1009                     continue;
1010                 x264_weight_t weight = { .i_scale = s, .i_denom = d, .i_offset = o };
1011                 MC_TEST_WEIGHT( weight, weight, (align_cnt++ % 4) );
1012             }
1013         }
1014
1015     }
1016     report( "mc weight :" );
1017
1018     ok = 1; used_asm = 0;
1019     for( int o = 0; o <= 127 && ok; o++ )
1020     {
1021         int s = 1, d = 0;
1022         if( rand() & 15 ) continue;
1023         x264_weight_t weight = { .i_scale = 1, .i_denom = 0, .i_offset = o };
1024         MC_TEST_WEIGHT( offsetadd, weight, (align_cnt++ % 4) );
1025     }
1026     report( "mc offsetadd :" );
1027     ok = 1; used_asm = 0;
1028     for( int o = -128; o < 0 && ok; o++ )
1029     {
1030         int s = 1, d = 0;
1031         if( rand() & 15 ) continue;
1032         x264_weight_t weight = { .i_scale = 1, .i_denom = 0, .i_offset = o };
1033         MC_TEST_WEIGHT( offsetsub, weight, (align_cnt++ % 4) );
1034     }
1035     report( "mc offsetsub :" );
1036
1037     ok = 1; used_asm = 0;
1038     if( mc_a.store_interleave_8x8x2 != mc_ref.store_interleave_8x8x2 )
1039     {
1040         set_func_name( "store_interleave_8x8x2" );
1041         used_asm = 1;
1042         memset( pbuf3, 0, 64*8 );
1043         memset( pbuf4, 0, 64*8 );
1044         call_c( mc_c.store_interleave_8x8x2, pbuf3, 64, pbuf1, pbuf1+16 );
1045         call_a( mc_a.store_interleave_8x8x2, pbuf4, 64, pbuf1, pbuf1+16 );
1046         if( memcmp( pbuf3, pbuf4, 64*8 ) )
1047             ok = 0;
1048     }
1049     if( mc_a.load_deinterleave_8x8x2_fenc != mc_ref.load_deinterleave_8x8x2_fenc )
1050     {
1051         set_func_name( "load_deinterleave_8x8x2_fenc" );
1052         used_asm = 1;
1053         call_c( mc_c.load_deinterleave_8x8x2_fenc, pbuf3, pbuf1, 64 );
1054         call_a( mc_a.load_deinterleave_8x8x2_fenc, pbuf4, pbuf1, 64 );
1055         if( memcmp( pbuf3, pbuf4, FENC_STRIDE*8 ) )
1056             ok = 0;
1057     }
1058     if( mc_a.load_deinterleave_8x8x2_fdec != mc_ref.load_deinterleave_8x8x2_fdec )
1059     {
1060         set_func_name( "load_deinterleave_8x8x2_fdec" );
1061         used_asm = 1;
1062         call_c( mc_c.load_deinterleave_8x8x2_fdec, pbuf3, pbuf1, 64 );
1063         call_a( mc_a.load_deinterleave_8x8x2_fdec, pbuf4, pbuf1, 64 );
1064         if( memcmp( pbuf3, pbuf4, FDEC_STRIDE*8 ) )
1065             ok = 0;
1066     }
1067     report( "store_interleave :" );
1068
1069     struct plane_spec {
1070         int w, h, src_stride;
1071     } 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} };
1072     ok = 1; used_asm = 0;
1073     if( mc_a.plane_copy != mc_ref.plane_copy )
1074     {
1075         set_func_name( "plane_copy" );
1076         used_asm = 1;
1077         for( int i = 0; i < sizeof(plane_specs)/sizeof(*plane_specs); i++ )
1078         {
1079             int w = plane_specs[i].w;
1080             int h = plane_specs[i].h;
1081             int src_stride = plane_specs[i].src_stride;
1082             int dst_stride = (w + 127) & ~63;
1083             assert( dst_stride * h <= 0x1000 );
1084             pixel *src1 = pbuf1 + X264_MAX(0, -src_stride) * (h-1);
1085             memset( pbuf3, 0, 0x1000*sizeof(pixel) );
1086             memset( pbuf4, 0, 0x1000*sizeof(pixel) );
1087             call_c( mc_c.plane_copy, pbuf3, dst_stride, src1, src_stride, w, h );
1088             call_a( mc_a.plane_copy, pbuf4, dst_stride, src1, src_stride, w, h );
1089             for( int y = 0; y < h; y++ )
1090                 if( memcmp( pbuf3+y*dst_stride, pbuf4+y*dst_stride, w*sizeof(pixel) ) )
1091                 {
1092                     ok = 0;
1093                     fprintf( stderr, "plane_copy FAILED: w=%d h=%d stride=%d\n", w, h, src_stride );
1094                     break;
1095                 }
1096         }
1097     }
1098
1099     if( mc_a.plane_copy_interleave != mc_ref.plane_copy_interleave )
1100     {
1101         set_func_name( "plane_copy_interleave" );
1102         used_asm = 1;
1103         for( int i = 0; i < sizeof(plane_specs)/sizeof(*plane_specs); i++ )
1104         {
1105             int w = (plane_specs[i].w + 1) >> 1;
1106             int h = plane_specs[i].h;
1107             int src_stride = (plane_specs[i].src_stride + 1) >> 1;
1108             int dst_stride = (2*w + 127) & ~63;
1109             assert( dst_stride * h <= 0x1000 );
1110             pixel *src1 = pbuf1 + X264_MAX(0, -src_stride) * (h-1);
1111             memset( pbuf3, 0, 0x1000*sizeof(pixel) );
1112             memset( pbuf4, 0, 0x1000*sizeof(pixel) );
1113             call_c( mc_c.plane_copy_interleave, pbuf3, dst_stride, src1, src_stride, src1+1024, src_stride+16, w, h );
1114             call_a( mc_a.plane_copy_interleave, pbuf4, dst_stride, src1, src_stride, src1+1024, src_stride+16, w, h );
1115             for( int y = 0; y < h; y++ )
1116                 if( memcmp( pbuf3+y*dst_stride, pbuf4+y*dst_stride, 2*w*sizeof(pixel) ) )
1117                 {
1118                     ok = 0;
1119                     fprintf( stderr, "plane_copy_interleave FAILED: w=%d h=%d stride=%d\n", w, h, src_stride );
1120                     break;
1121                 }
1122         }
1123     }
1124
1125     if( mc_a.plane_copy_deinterleave != mc_ref.plane_copy_deinterleave )
1126     {
1127         set_func_name( "plane_copy_deinterleave" );
1128         used_asm = 1;
1129         for( int i = 0; i < sizeof(plane_specs)/sizeof(*plane_specs); i++ )
1130         {
1131             int w = (plane_specs[i].w + 1) >> 1;
1132             int h = plane_specs[i].h;
1133             int dst_stride = w;
1134             int src_stride = (2*w + 127) & ~63;
1135             int offv = (dst_stride*h + 31) & ~15;
1136             memset( pbuf3, 0, 0x1000 );
1137             memset( pbuf4, 0, 0x1000 );
1138             call_c( mc_c.plane_copy_deinterleave, pbuf3, dst_stride, pbuf3+offv, dst_stride, pbuf1, src_stride, w, h );
1139             call_a( mc_a.plane_copy_deinterleave, pbuf4, dst_stride, pbuf4+offv, dst_stride, pbuf1, src_stride, w, h );
1140             for( int y = 0; y < h; y++ )
1141                 if( memcmp( pbuf3+y*dst_stride,      pbuf4+y*dst_stride, w ) ||
1142                     memcmp( pbuf3+y*dst_stride+offv, pbuf4+y*dst_stride+offv, w ) )
1143                 {
1144                     ok = 0;
1145                     fprintf( stderr, "plane_copy_deinterleave FAILED: w=%d h=%d stride=%d\n", w, h, src_stride );
1146                     break;
1147                 }
1148         }
1149     }
1150     report( "plane_copy :" );
1151
1152     if( mc_a.hpel_filter != mc_ref.hpel_filter )
1153     {
1154         pixel *srchpel = pbuf1+8+2*64;
1155         pixel *dstc[3] = { pbuf3+8, pbuf3+8+16*64, pbuf3+8+32*64 };
1156         pixel *dsta[3] = { pbuf4+8, pbuf4+8+16*64, pbuf4+8+32*64 };
1157         void *tmp = pbuf3+49*64;
1158         set_func_name( "hpel_filter" );
1159         ok = 1; used_asm = 1;
1160         memset( pbuf3, 0, 4096 * sizeof(pixel) );
1161         memset( pbuf4, 0, 4096 * sizeof(pixel) );
1162         call_c( mc_c.hpel_filter, dstc[0], dstc[1], dstc[2], srchpel, 64, 48, 10, tmp );
1163         call_a( mc_a.hpel_filter, dsta[0], dsta[1], dsta[2], srchpel, 64, 48, 10, tmp );
1164         for( int i = 0; i < 3; i++ )
1165             for( int j = 0; j < 10; j++ )
1166                 //FIXME ideally the first pixels would match too, but they aren't actually used
1167                 if( memcmp( dstc[i]+j*64+2, dsta[i]+j*64+2, 43 * sizeof(pixel) ) )
1168                 {
1169                     ok = 0;
1170                     fprintf( stderr, "hpel filter differs at plane %c line %d\n", "hvc"[i], j );
1171                     for( int k = 0; k < 48; k++ )
1172                         printf( "%02x%s", dstc[i][j*64+k], (k+1)&3 ? "" : " " );
1173                     printf( "\n" );
1174                     for( int k = 0; k < 48; k++ )
1175                         printf( "%02x%s", dsta[i][j*64+k], (k+1)&3 ? "" : " " );
1176                     printf( "\n" );
1177                     break;
1178                 }
1179         report( "hpel filter :" );
1180     }
1181
1182     if( mc_a.frame_init_lowres_core != mc_ref.frame_init_lowres_core )
1183     {
1184         pixel *dstc[4] = { pbuf3, pbuf3+1024, pbuf3+2048, pbuf3+3072 };
1185         pixel *dsta[4] = { pbuf4, pbuf4+1024, pbuf4+2048, pbuf4+3072 };
1186         set_func_name( "lowres_init" );
1187         ok = 1; used_asm = 1;
1188         for( int w = 40; w <= 48; w += 8 )
1189         {
1190             int stride = (w+8)&~15;
1191             call_c( mc_c.frame_init_lowres_core, pbuf1, dstc[0], dstc[1], dstc[2], dstc[3], w*2, stride, w, 16 );
1192             call_a( mc_a.frame_init_lowres_core, pbuf1, dsta[0], dsta[1], dsta[2], dsta[3], w*2, stride, w, 16 );
1193             for( int i = 0; i < 16; i++ )
1194             {
1195                 for( int j = 0; j < 4; j++ )
1196                     if( memcmp( dstc[j]+i*stride, dsta[j]+i*stride, w * sizeof(pixel) ) )
1197                     {
1198                         ok = 0;
1199                         fprintf( stderr, "frame_init_lowres differs at plane %d line %d\n", j, i );
1200                         for( int k = 0; k < w; k++ )
1201                             printf( "%d ", dstc[j][k+i*stride] );
1202                         printf( "\n" );
1203                         for( int k = 0; k < w; k++ )
1204                             printf( "%d ", dsta[j][k+i*stride] );
1205                         printf( "\n" );
1206                         break;
1207                     }
1208             }
1209         }
1210         report( "lowres init :" );
1211     }
1212
1213 #define INTEGRAL_INIT( name, size, ... )\
1214     if( mc_a.name != mc_ref.name )\
1215     {\
1216         int stride = 80;\
1217         set_func_name( #name );\
1218         used_asm = 1;\
1219         memcpy( buf3, buf1, size*2*stride );\
1220         memcpy( buf4, buf1, size*2*stride );\
1221         uint16_t *sum = (uint16_t*)buf3;\
1222         call_c1( mc_c.name, __VA_ARGS__ );\
1223         sum = (uint16_t*)buf4;\
1224         call_a1( mc_a.name, __VA_ARGS__ );\
1225         if( memcmp( buf3, buf4, (stride-8)*2 ) \
1226             || (size>9 && memcmp( buf3+18*stride, buf4+18*stride, (stride-8)*2 )))\
1227             ok = 0;\
1228         call_c2( mc_c.name, __VA_ARGS__ );\
1229         call_a2( mc_a.name, __VA_ARGS__ );\
1230     }
1231     ok = 1; used_asm = 0;
1232     INTEGRAL_INIT( integral_init4h, 2, sum+stride, pbuf2, stride );
1233     INTEGRAL_INIT( integral_init8h, 2, sum+stride, pbuf2, stride );
1234     INTEGRAL_INIT( integral_init4v, 14, sum, sum+9*stride, stride );
1235     INTEGRAL_INIT( integral_init8v, 9, sum, stride );
1236     report( "integral init :" );
1237
1238     if( mc_a.mbtree_propagate_cost != mc_ref.mbtree_propagate_cost )
1239     {
1240         x264_emms();
1241         for( int i = 0; i < 10; i++ )
1242         {
1243             float fps_factor = (rand()&65535) / 256.;
1244             ok = 1; used_asm = 1;
1245             set_func_name( "mbtree_propagate" );
1246             int *dsta = (int*)buf3;
1247             int *dstc = dsta+400;
1248             uint16_t *prop = (uint16_t*)buf1;
1249             uint16_t *intra = (uint16_t*)buf4;
1250             uint16_t *inter = intra+100;
1251             uint16_t *qscale = inter+100;
1252             uint16_t *rnd = (uint16_t*)buf2;
1253             x264_emms();
1254             for( int j = 0; j < 100; j++ )
1255             {
1256                 intra[j]  = *rnd++ & 0x7fff;
1257                 intra[j] += !intra[j];
1258                 inter[j]  = *rnd++ & 0x7fff;
1259                 qscale[j] = *rnd++ & 0x7fff;
1260             }
1261             call_c( mc_c.mbtree_propagate_cost, dstc, prop, intra, inter, qscale, &fps_factor, 100 );
1262             call_a( mc_a.mbtree_propagate_cost, dsta, prop, intra, inter, qscale, &fps_factor, 100 );
1263             // I don't care about exact rounding, this is just how close the floating-point implementation happens to be
1264             x264_emms();
1265             for( int j = 0; j < 100; j++ )
1266                 ok &= abs( dstc[j]-dsta[j] ) <= 1 || fabs( (double)dstc[j]/dsta[j]-1 ) < 1e-4;
1267         }
1268         report( "mbtree propagate :" );
1269     }
1270
1271     return ret;
1272 }
1273
1274 static int check_deblock( int cpu_ref, int cpu_new )
1275 {
1276     x264_deblock_function_t db_c;
1277     x264_deblock_function_t db_ref;
1278     x264_deblock_function_t db_a;
1279     int ret = 0, ok = 1, used_asm = 0;
1280     int alphas[36], betas[36];
1281     int8_t tcs[36][4];
1282
1283     x264_deblock_init( 0, &db_c );
1284     x264_deblock_init( cpu_ref, &db_ref );
1285     x264_deblock_init( cpu_new, &db_a );
1286
1287     /* not exactly the real values of a,b,tc but close enough */
1288     for( int i = 35, a = 255, c = 250; i >= 0; i-- )
1289     {
1290         alphas[i] = a << (BIT_DEPTH-8);
1291         betas[i] = (i+1)/2 << (BIT_DEPTH-8);
1292         tcs[i][0] = tcs[i][3] = (c+6)/10 << (BIT_DEPTH-8);
1293         tcs[i][1] = (c+7)/15 << (BIT_DEPTH-8);
1294         tcs[i][2] = (c+9)/20 << (BIT_DEPTH-8);
1295         a = a*9/10;
1296         c = c*9/10;
1297     }
1298
1299 #define TEST_DEBLOCK( name, align, ... ) \
1300     for( int i = 0; i < 36; i++ ) \
1301     { \
1302         int off = 8*32 + (i&15)*4*!align; /* benchmark various alignments of h filter */ \
1303         for( int j = 0; j < 1024; j++ ) \
1304             /* two distributions of random to excersize different failure modes */ \
1305             pbuf3[j] = rand() & (i&1 ? 0xf : PIXEL_MAX ); \
1306         memcpy( pbuf4, pbuf3, 1024 * sizeof(pixel) ); \
1307         if( db_a.name != db_ref.name ) \
1308         { \
1309             set_func_name( #name ); \
1310             used_asm = 1; \
1311             call_c1( db_c.name, pbuf3+off, 32, alphas[i], betas[i], ##__VA_ARGS__ ); \
1312             call_a1( db_a.name, pbuf4+off, 32, alphas[i], betas[i], ##__VA_ARGS__ ); \
1313             if( memcmp( pbuf3, pbuf4, 1024 * sizeof(pixel) ) ) \
1314             { \
1315                 ok = 0; \
1316                 fprintf( stderr, #name "(a=%d, b=%d): [FAILED]\n", alphas[i], betas[i] ); \
1317                 break; \
1318             } \
1319             call_c2( db_c.name, pbuf3+off, 32, alphas[i], betas[i], ##__VA_ARGS__ ); \
1320             call_a2( db_a.name, pbuf4+off, 32, alphas[i], betas[i], ##__VA_ARGS__ ); \
1321         } \
1322     }
1323
1324     TEST_DEBLOCK( deblock_luma[0], 0, tcs[i] );
1325     TEST_DEBLOCK( deblock_luma[1], 1, tcs[i] );
1326     TEST_DEBLOCK( deblock_chroma[0], 0, tcs[i] );
1327     TEST_DEBLOCK( deblock_chroma[1], 1, tcs[i] );
1328     TEST_DEBLOCK( deblock_luma_intra[0], 0 );
1329     TEST_DEBLOCK( deblock_luma_intra[1], 1 );
1330     TEST_DEBLOCK( deblock_chroma_intra[0], 0 );
1331     TEST_DEBLOCK( deblock_chroma_intra[1], 1 );
1332
1333     if( db_a.deblock_strength != db_ref.deblock_strength )
1334     {
1335         for( int i = 0; i < 100; i++ )
1336         {
1337             ALIGNED_ARRAY_16( uint8_t, nnz, [X264_SCAN8_SIZE] );
1338             ALIGNED_4( int8_t ref[2][X264_SCAN8_LUMA_SIZE] );
1339             ALIGNED_ARRAY_16( int16_t, mv, [2],[X264_SCAN8_LUMA_SIZE][2] );
1340             ALIGNED_ARRAY_16( uint8_t, bs, [2],[2][4][4] );
1341             for( int j = 0; j < X264_SCAN8_SIZE; j++ )
1342                 nnz[j] = ((rand()&7) == 7) * rand() & 0xf;
1343             for( int j = 0; j < 2; j++ )
1344                 for( int k = 0; k < X264_SCAN8_LUMA_SIZE; k++ )
1345                 {
1346                     ref[j][k] = ((rand()&3) != 3) ? 0 : (rand() & 31) - 2;
1347                     for( int l = 0; l < 2; l++ )
1348                         mv[j][k][l] = ((rand()&7) != 7) ? (rand()&7) - 3 : (rand()&1023) - 512;
1349                 }
1350             set_func_name( "deblock_strength" );
1351             call_c( db_c.deblock_strength, nnz, ref, mv, bs[0], 2<<(i&1), ((i>>1)&1) );
1352             call_a( db_a.deblock_strength, nnz, ref, mv, bs[1], 2<<(i&1), ((i>>1)&1) );
1353             if( memcmp( bs[0], bs[1], sizeof(bs[0]) ) )
1354             {
1355                 ok = 0;
1356                 fprintf( stderr, "deblock_strength: [FAILED]\n" );
1357                 for( int j = 0; j < 2; j++ )
1358                 {
1359                     for( int k = 0; k < 2; k++ )
1360                         for( int l = 0; l < 4; l++ )
1361                         {
1362                             for( int m = 0; m < 4; m++ )
1363                                 printf("%d ",bs[j][k][l][m]);
1364                             printf("\n");
1365                         }
1366                     printf("\n");
1367                 }
1368                 break;
1369             }
1370         }
1371     }
1372
1373     report( "deblock :" );
1374
1375     return ret;
1376 }
1377
1378 static int check_quant( int cpu_ref, int cpu_new )
1379 {
1380     x264_quant_function_t qf_c;
1381     x264_quant_function_t qf_ref;
1382     x264_quant_function_t qf_a;
1383     ALIGNED_16( dctcoef dct1[64] );
1384     ALIGNED_16( dctcoef dct2[64] );
1385     ALIGNED_16( uint8_t cqm_buf[64] );
1386     int ret = 0, ok, used_asm;
1387     int oks[2] = {1,1}, used_asms[2] = {0,0};
1388     x264_t h_buf;
1389     x264_t *h = &h_buf;
1390     memset( h, 0, sizeof(*h) );
1391     h->pps = h->pps_array;
1392     x264_param_default( &h->param );
1393     h->chroma_qp_table = i_chroma_qp_table + 12;
1394     h->param.analyse.b_transform_8x8 = 1;
1395
1396     for( int i_cqm = 0; i_cqm < 4; i_cqm++ )
1397     {
1398         if( i_cqm == 0 )
1399         {
1400             for( int i = 0; i < 6; i++ )
1401                 h->pps->scaling_list[i] = x264_cqm_flat16;
1402             h->param.i_cqm_preset = h->pps->i_cqm_preset = X264_CQM_FLAT;
1403         }
1404         else if( i_cqm == 1 )
1405         {
1406             for( int i = 0; i < 6; i++ )
1407                 h->pps->scaling_list[i] = x264_cqm_jvt[i];
1408             h->param.i_cqm_preset = h->pps->i_cqm_preset = X264_CQM_JVT;
1409         }
1410         else
1411         {
1412             int max_scale = BIT_DEPTH < 10 ? 255 : 228;
1413             if( i_cqm == 2 )
1414                 for( int i = 0; i < 64; i++ )
1415                     cqm_buf[i] = 10 + rand() % (max_scale - 9);
1416             else
1417                 for( int i = 0; i < 64; i++ )
1418                     cqm_buf[i] = 1;
1419             for( int i = 0; i < 6; i++ )
1420                 h->pps->scaling_list[i] = cqm_buf;
1421             h->param.i_cqm_preset = h->pps->i_cqm_preset = X264_CQM_CUSTOM;
1422         }
1423
1424         h->param.rc.i_qp_min = 0;
1425         h->param.rc.i_qp_max = QP_MAX;
1426         x264_cqm_init( h );
1427         x264_quant_init( h, 0, &qf_c );
1428         x264_quant_init( h, cpu_ref, &qf_ref );
1429         x264_quant_init( h, cpu_new, &qf_a );
1430
1431 #define INIT_QUANT8(j) \
1432         { \
1433             static const int scale1d[8] = {32,31,24,31,32,31,24,31}; \
1434             for( int i = 0; i < 64; i++ ) \
1435             { \
1436                 unsigned int scale = (255*scale1d[i>>3]*scale1d[i&7])/16; \
1437                 dct1[i] = dct2[i] = j ? (rand()%(2*scale+1))-scale : 0; \
1438             } \
1439         }
1440
1441 #define INIT_QUANT4(j) \
1442         { \
1443             static const int scale1d[4] = {4,6,4,6}; \
1444             for( int i = 0; i < 16; i++ ) \
1445             { \
1446                 unsigned int scale = 255*scale1d[i>>2]*scale1d[i&3]; \
1447                 dct1[i] = dct2[i] = j ? (rand()%(2*scale+1))-scale : 0; \
1448             } \
1449         }
1450
1451 #define TEST_QUANT_DC( name, cqm ) \
1452         if( qf_a.name != qf_ref.name ) \
1453         { \
1454             set_func_name( #name ); \
1455             used_asms[0] = 1; \
1456             for( int qp = h->param.rc.i_qp_max; qp >= h->param.rc.i_qp_min; qp-- ) \
1457             { \
1458                 for( int j = 0; j < 2; j++ ) \
1459                 { \
1460                     int result_c, result_a; \
1461                     for( int i = 0; i < 16; i++ ) \
1462                         dct1[i] = dct2[i] = j ? (rand() & 0x1fff) - 0xfff : 0; \
1463                     result_c = call_c1( qf_c.name, dct1, h->quant4_mf[CQM_4IY][qp][0], h->quant4_bias[CQM_4IY][qp][0] ); \
1464                     result_a = call_a1( qf_a.name, dct2, h->quant4_mf[CQM_4IY][qp][0], h->quant4_bias[CQM_4IY][qp][0] ); \
1465                     if( memcmp( dct1, dct2, 16*sizeof(dctcoef) ) || result_c != result_a ) \
1466                     { \
1467                         oks[0] = 0; \
1468                         fprintf( stderr, #name "(cqm=%d): [FAILED]\n", i_cqm ); \
1469                         break; \
1470                     } \
1471                     call_c2( qf_c.name, dct1, h->quant4_mf[CQM_4IY][qp][0], h->quant4_bias[CQM_4IY][qp][0] ); \
1472                     call_a2( qf_a.name, dct2, h->quant4_mf[CQM_4IY][qp][0], h->quant4_bias[CQM_4IY][qp][0] ); \
1473                 } \
1474             } \
1475         }
1476
1477 #define TEST_QUANT( qname, block, w ) \
1478         if( qf_a.qname != qf_ref.qname ) \
1479         { \
1480             set_func_name( #qname ); \
1481             used_asms[0] = 1; \
1482             for( int qp = h->param.rc.i_qp_max; qp >= h->param.rc.i_qp_min; qp-- ) \
1483             { \
1484                 for( int j = 0; j < 2; j++ ) \
1485                 { \
1486                     INIT_QUANT##w(j) \
1487                     int result_c = call_c1( qf_c.qname, dct1, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1488                     int result_a = call_a1( qf_a.qname, dct2, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1489                     if( memcmp( dct1, dct2, w*w*sizeof(dctcoef) ) || result_c != result_a ) \
1490                     { \
1491                         oks[0] = 0; \
1492                         fprintf( stderr, #qname "(qp=%d, cqm=%d, block="#block"): [FAILED]\n", qp, i_cqm ); \
1493                         break; \
1494                     } \
1495                     call_c2( qf_c.qname, dct1, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1496                     call_a2( qf_a.qname, dct2, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1497                 } \
1498             } \
1499         }
1500
1501         TEST_QUANT( quant_8x8, CQM_8IY, 8 );
1502         TEST_QUANT( quant_8x8, CQM_8PY, 8 );
1503         TEST_QUANT( quant_4x4, CQM_4IY, 4 );
1504         TEST_QUANT( quant_4x4, CQM_4PY, 4 );
1505         TEST_QUANT_DC( quant_4x4_dc, **h->quant4_mf[CQM_4IY] );
1506         TEST_QUANT_DC( quant_2x2_dc, **h->quant4_mf[CQM_4IC] );
1507
1508 #define TEST_DEQUANT( qname, dqname, block, w ) \
1509         if( qf_a.dqname != qf_ref.dqname ) \
1510         { \
1511             set_func_name( "%s_%s", #dqname, i_cqm?"cqm":"flat" ); \
1512             used_asms[1] = 1; \
1513             for( int qp = h->param.rc.i_qp_max; qp >= h->param.rc.i_qp_min; qp-- ) \
1514             { \
1515                 INIT_QUANT##w(1) \
1516                 call_c1( qf_c.qname, dct1, h->quant##w##_mf[block][qp], h->quant##w##_bias[block][qp] ); \
1517                 memcpy( dct2, dct1, w*w*sizeof(dctcoef) ); \
1518                 call_c1( qf_c.dqname, dct1, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1519                 call_a1( qf_a.dqname, dct2, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1520                 if( memcmp( dct1, dct2, w*w*sizeof(dctcoef) ) ) \
1521                 { \
1522                     oks[1] = 0; \
1523                     fprintf( stderr, #dqname "(qp=%d, cqm=%d, block="#block"): [FAILED]\n", qp, i_cqm ); \
1524                     break; \
1525                 } \
1526                 call_c2( qf_c.dqname, dct1, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1527                 call_a2( qf_a.dqname, dct2, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1528             } \
1529         }
1530
1531         TEST_DEQUANT( quant_8x8, dequant_8x8, CQM_8IY, 8 );
1532         TEST_DEQUANT( quant_8x8, dequant_8x8, CQM_8PY, 8 );
1533         TEST_DEQUANT( quant_4x4, dequant_4x4, CQM_4IY, 4 );
1534         TEST_DEQUANT( quant_4x4, dequant_4x4, CQM_4PY, 4 );
1535
1536 #define TEST_DEQUANT_DC( qname, dqname, block, w ) \
1537         if( qf_a.dqname != qf_ref.dqname ) \
1538         { \
1539             set_func_name( "%s_%s", #dqname, i_cqm?"cqm":"flat" ); \
1540             used_asms[1] = 1; \
1541             for( int qp = h->param.rc.i_qp_max; qp >= h->param.rc.i_qp_min; qp-- ) \
1542             { \
1543                 for( int i = 0; i < 16; i++ ) \
1544                     dct1[i] = rand()%(PIXEL_MAX*16*2+1) - PIXEL_MAX*16; \
1545                 call_c1( qf_c.qname, dct1, h->quant##w##_mf[block][qp][0]>>1, h->quant##w##_bias[block][qp][0]>>1 ); \
1546                 memcpy( dct2, dct1, w*w*sizeof(dctcoef) ); \
1547                 call_c1( qf_c.dqname, dct1, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1548                 call_a1( qf_a.dqname, dct2, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1549                 if( memcmp( dct1, dct2, w*w*sizeof(dctcoef) ) ) \
1550                 { \
1551                     oks[1] = 0; \
1552                     fprintf( stderr, #dqname "(qp=%d, cqm=%d, block="#block"): [FAILED]\n", qp, i_cqm ); \
1553                 } \
1554                 call_c2( qf_c.dqname, dct1, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1555                 call_a2( qf_a.dqname, dct2, h->dequant##w##_mf[block], qp ); \
1556             } \
1557         }
1558
1559         TEST_DEQUANT_DC( quant_4x4_dc, dequant_4x4_dc, CQM_4IY, 4 );
1560
1561         x264_cqm_delete( h );
1562     }
1563
1564     ok = oks[0]; used_asm = used_asms[0];
1565     report( "quant :" );
1566
1567     ok = oks[1]; used_asm = used_asms[1];
1568     report( "dequant :" );
1569
1570     ok = 1; used_asm = 0;
1571     if( qf_a.denoise_dct != qf_ref.denoise_dct )
1572     {
1573         used_asm = 1;
1574         for( int size = 16; size <= 64; size += 48 )
1575         {
1576             set_func_name( "denoise_dct" );
1577             memcpy( dct1, buf1, size*sizeof(dctcoef) );
1578             memcpy( dct2, buf1, size*sizeof(dctcoef) );
1579             memcpy( buf3+256, buf3, 256 );
1580             call_c1( qf_c.denoise_dct, dct1, (uint32_t*)buf3, (udctcoef*)buf2, size );
1581             call_a1( qf_a.denoise_dct, dct2, (uint32_t*)(buf3+256), (udctcoef*)buf2, size );
1582             if( memcmp( dct1, dct2, size*sizeof(dctcoef) ) || memcmp( buf3+4, buf3+256+4, (size-1)*sizeof(uint32_t) ) )
1583                 ok = 0;
1584             call_c2( qf_c.denoise_dct, dct1, (uint32_t*)buf3, (udctcoef*)buf2, size );
1585             call_a2( qf_a.denoise_dct, dct2, (uint32_t*)(buf3+256), (udctcoef*)buf2, size );
1586         }
1587     }
1588     report( "denoise dct :" );
1589
1590 #define TEST_DECIMATE( decname, w, ac, thresh ) \
1591     if( qf_a.decname != qf_ref.decname ) \
1592     { \
1593         set_func_name( #decname ); \
1594         used_asm = 1; \
1595         for( int i = 0; i < 100; i++ ) \
1596         { \
1597             static const int distrib[16] = {1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,3,4};\
1598             static const int zerorate_lut[4] = {3,7,15,31};\
1599             int zero_rate = zerorate_lut[i&3];\
1600             for( int idx = 0; idx < w*w; idx++ ) \
1601             { \
1602                 int sign = (rand()&1) ? -1 : 1; \
1603                 int abs_level = distrib[rand()&15]; \
1604                 if( abs_level == 4 ) abs_level = rand()&0x3fff; \
1605                 int zero = !(rand()&zero_rate); \
1606                 dct1[idx] = zero * abs_level * sign; \
1607             } \
1608             if( ac ) \
1609                 dct1[0] = 0; \
1610             int result_c = call_c( qf_c.decname, dct1 ); \
1611             int result_a = call_a( qf_a.decname, dct1 ); \
1612             if( X264_MIN(result_c,thresh) != X264_MIN(result_a,thresh) ) \
1613             { \
1614                 ok = 0; \
1615                 fprintf( stderr, #decname ": [FAILED]\n" ); \
1616                 break; \
1617             } \
1618         } \
1619     }
1620
1621     ok = 1; used_asm = 0;
1622     TEST_DECIMATE( decimate_score64, 8, 0, 6 );
1623     TEST_DECIMATE( decimate_score16, 4, 0, 6 );
1624     TEST_DECIMATE( decimate_score15, 4, 1, 7 );
1625     report( "decimate_score :" );
1626
1627 #define TEST_LAST( last, lastname, w, ac ) \
1628     if( qf_a.last != qf_ref.last ) \
1629     { \
1630         set_func_name( #lastname ); \
1631         used_asm = 1; \
1632         for( int i = 0; i < 100; i++ ) \
1633         { \
1634             int nnz = 0; \
1635             int max = rand() & (w*w-1); \
1636             memset( dct1, 0, w*w*sizeof(dctcoef) ); \
1637             for( int idx = ac; idx < max; idx++ ) \
1638                 nnz |= dct1[idx] = !(rand()&3) + (!(rand()&15))*rand(); \
1639             if( !nnz ) \
1640                 dct1[ac] = 1; \
1641             int result_c = call_c( qf_c.last, dct1+ac ); \
1642             int result_a = call_a( qf_a.last, dct1+ac ); \
1643             if( result_c != result_a ) \
1644             { \
1645                 ok = 0; \
1646                 fprintf( stderr, #lastname ": [FAILED]\n" ); \
1647                 break; \
1648             } \
1649         } \
1650     }
1651
1652     ok = 1; used_asm = 0;
1653     TEST_LAST( coeff_last[DCT_CHROMA_DC],  coeff_last4, 2, 0 );
1654     TEST_LAST( coeff_last[  DCT_LUMA_AC], coeff_last15, 4, 1 );
1655     TEST_LAST( coeff_last[ DCT_LUMA_4x4], coeff_last16, 4, 0 );
1656     TEST_LAST( coeff_last[ DCT_LUMA_8x8], coeff_last64, 8, 0 );
1657     report( "coeff_last :" );
1658
1659 #define TEST_LEVELRUN( lastname, name, w, ac ) \
1660     if( qf_a.lastname != qf_ref.lastname ) \
1661     { \
1662         set_func_name( #name ); \
1663         used_asm = 1; \
1664         for( int i = 0; i < 100; i++ ) \
1665         { \
1666             x264_run_level_t runlevel_c, runlevel_a; \
1667             int nnz = 0; \
1668             int max = rand() & (w*w-1); \
1669             memset( dct1, 0, w*w*sizeof(dctcoef) ); \
1670             memcpy( &runlevel_a, buf1+i, sizeof(x264_run_level_t) ); \
1671             memcpy( &runlevel_c, buf1+i, sizeof(x264_run_level_t) ); \
1672             for( int idx = ac; idx < max; idx++ ) \
1673                 nnz |= dct1[idx] = !(rand()&3) + (!(rand()&15))*rand(); \
1674             if( !nnz ) \
1675                 dct1[ac] = 1; \
1676             int result_c = call_c( qf_c.lastname, dct1+ac, &runlevel_c ); \
1677             int result_a = call_a( qf_a.lastname, dct1+ac, &runlevel_a ); \
1678             if( result_c != result_a || runlevel_c.last != runlevel_a.last || \
1679                 memcmp(runlevel_c.level, runlevel_a.level, sizeof(dctcoef)*result_c) || \
1680                 memcmp(runlevel_c.run, runlevel_a.run, sizeof(uint8_t)*(result_c-1)) ) \
1681             { \
1682                 ok = 0; \
1683                 fprintf( stderr, #name ": [FAILED]\n" ); \
1684                 break; \
1685             } \
1686         } \
1687     }
1688
1689     ok = 1; used_asm = 0;
1690     TEST_LEVELRUN( coeff_level_run[DCT_CHROMA_DC],  coeff_level_run4, 2, 0 );
1691     TEST_LEVELRUN( coeff_level_run[  DCT_LUMA_AC], coeff_level_run15, 4, 1 );
1692     TEST_LEVELRUN( coeff_level_run[ DCT_LUMA_4x4], coeff_level_run16, 4, 0 );
1693     report( "coeff_level_run :" );
1694
1695     return ret;
1696 }
1697
1698 static int check_intra( int cpu_ref, int cpu_new )
1699 {
1700     int ret = 0, ok = 1, used_asm = 0;
1701     ALIGNED_16( pixel edge[33] );
1702     ALIGNED_16( pixel edge2[33] );
1703     ALIGNED_16( pixel fdec[FDEC_STRIDE*20] );
1704     struct
1705     {
1706         x264_predict_t      predict_16x16[4+3];
1707         x264_predict_t      predict_8x8c[4+3];
1708         x264_predict8x8_t   predict_8x8[9+3];
1709         x264_predict_t      predict_4x4[9+3];
1710         x264_predict_8x8_filter_t predict_8x8_filter;
1711     } ip_c, ip_ref, ip_a;
1712
1713     x264_predict_16x16_init( 0, ip_c.predict_16x16 );
1714     x264_predict_8x8c_init( 0, ip_c.predict_8x8c );
1715     x264_predict_8x8_init( 0, ip_c.predict_8x8, &ip_c.predict_8x8_filter );
1716     x264_predict_4x4_init( 0, ip_c.predict_4x4 );
1717
1718     x264_predict_16x16_init( cpu_ref, ip_ref.predict_16x16 );
1719     x264_predict_8x8c_init( cpu_ref, ip_ref.predict_8x8c );
1720     x264_predict_8x8_init( cpu_ref, ip_ref.predict_8x8, &ip_ref.predict_8x8_filter );
1721     x264_predict_4x4_init( cpu_ref, ip_ref.predict_4x4 );
1722
1723     x264_predict_16x16_init( cpu_new, ip_a.predict_16x16 );
1724     x264_predict_8x8c_init( cpu_new, ip_a.predict_8x8c );
1725     x264_predict_8x8_init( cpu_new, ip_a.predict_8x8, &ip_a.predict_8x8_filter );
1726     x264_predict_4x4_init( cpu_new, ip_a.predict_4x4 );
1727
1728     memcpy( fdec, pbuf1, 32*20 * sizeof(pixel) );\
1729
1730     ip_c.predict_8x8_filter( fdec+48, edge, ALL_NEIGHBORS, ALL_NEIGHBORS );
1731
1732 #define INTRA_TEST( name, dir, w, bench, ... )\
1733     if( ip_a.name[dir] != ip_ref.name[dir] )\
1734     {\
1735         set_func_name( "intra_%s_%s", #name, intra_##name##_names[dir] );\
1736         used_asm = 1;\
1737         memcpy( pbuf3, fdec, FDEC_STRIDE*20 * sizeof(pixel) );\
1738         memcpy( pbuf4, fdec, FDEC_STRIDE*20 * sizeof(pixel) );\
1739         call_c##bench( ip_c.name[dir], pbuf3+48, ##__VA_ARGS__ );\
1740         call_a##bench( ip_a.name[dir], pbuf4+48, ##__VA_ARGS__ );\
1741         if( memcmp( pbuf3, pbuf4, FDEC_STRIDE*20 * sizeof(pixel) ) )\
1742         {\
1743             fprintf( stderr, #name "[%d] :  [FAILED]\n", dir );\
1744             ok = 0;\
1745             for( int k = -1; k < 16; k++ )\
1746                 printf( "%2x ", edge[16+k] );\
1747             printf( "\n" );\
1748             for( int j = 0; j < w; j++ )\
1749             {\
1750                 printf( "%2x ", edge[14-j] );\
1751                 for( int k = 0; k < w; k++ )\
1752                     printf( "%2x ", pbuf4[48+k+j*FDEC_STRIDE] );\
1753                 printf( "\n" );\
1754             }\
1755             printf( "\n" );\
1756             for( int j = 0; j < w; j++ )\
1757             {\
1758                 printf( "   " );\
1759                 for( int k = 0; k < w; k++ )\
1760                     printf( "%2x ", pbuf3[48+k+j*FDEC_STRIDE] );\
1761                 printf( "\n" );\
1762             }\
1763         }\
1764     }
1765
1766     for( int i = 0; i < 12; i++ )
1767         INTRA_TEST(   predict_4x4, i,  4, );
1768     for( int i = 0; i < 7; i++ )
1769         INTRA_TEST(  predict_8x8c, i,  8, );
1770     for( int i = 0; i < 7; i++ )
1771         INTRA_TEST( predict_16x16, i, 16, );
1772     for( int i = 0; i < 12; i++ )
1773         INTRA_TEST(   predict_8x8, i,  8, , edge );
1774
1775     set_func_name("intra_predict_8x8_filter");
1776     if( ip_a.predict_8x8_filter != ip_ref.predict_8x8_filter )
1777     {
1778         used_asm = 1;
1779         for( int i = 0; i < 32; i++ )
1780         {
1781             memcpy( edge2, edge, 33 * sizeof(pixel) );
1782             call_c(ip_c.predict_8x8_filter, pbuf1+48, edge, (i&24)>>1, i&7);
1783             call_a(ip_a.predict_8x8_filter, pbuf1+48, edge2, (i&24)>>1, i&7);
1784             if( memcmp( edge, edge2, 33 * sizeof(pixel) ) )
1785             {
1786                 fprintf( stderr, "predict_8x8_filter :  [FAILED] %d %d\n", (i&24)>>1, i&7);
1787                 ok = 0;
1788             }
1789         }
1790     }
1791
1792 #define EXTREMAL_PLANE(size) \
1793     { \
1794         int max[7]; \
1795         for( int j = 0; j < 7; j++ ) \
1796             max[j] = test ? rand()&PIXEL_MAX : PIXEL_MAX; \
1797         fdec[48-1-FDEC_STRIDE] = (i&1)*max[0]; \
1798         for( int j = 0; j < size/2; j++ ) \
1799             fdec[48+j-FDEC_STRIDE] = (!!(i&2))*max[1]; \
1800         for( int j = size/2; j < size-1; j++ ) \
1801             fdec[48+j-FDEC_STRIDE] = (!!(i&4))*max[2]; \
1802         fdec[48+(size-1)-FDEC_STRIDE] = (!!(i&8))*max[3]; \
1803         for( int j = 0; j < size/2; j++ ) \
1804             fdec[48+j*FDEC_STRIDE-1] = (!!(i&16))*max[4]; \
1805         for( int j = size/2; j < size-1; j++ ) \
1806             fdec[48+j*FDEC_STRIDE-1] = (!!(i&32))*max[5]; \
1807         fdec[48+(size-1)*FDEC_STRIDE-1] = (!!(i&64))*max[6]; \
1808     }
1809     /* Extremal test case for planar prediction. */
1810     for( int test = 0; test < 100 && ok; test++ )
1811         for( int i = 0; i < 128 && ok; i++ )
1812         {
1813             EXTREMAL_PLANE(  8 );
1814             INTRA_TEST(  predict_8x8c, I_PRED_CHROMA_P,  8, 1 );
1815             EXTREMAL_PLANE( 16 );
1816             INTRA_TEST( predict_16x16,  I_PRED_16x16_P, 16, 1 );
1817         }
1818     report( "intra pred :" );
1819     return ret;
1820 }
1821
1822 #define DECL_CABAC(cpu) \
1823 static void run_cabac_decision_##cpu( uint8_t *dst )\
1824 {\
1825     x264_cabac_t cb;\
1826     x264_cabac_context_init( &cb, SLICE_TYPE_P, 26, 0 );\
1827     x264_cabac_encode_init( &cb, dst, dst+0xff0 );\
1828     for( int i = 0; i < 0x1000; i++ )\
1829         x264_cabac_encode_decision_##cpu( &cb, buf1[i]>>1, buf1[i]&1 );\
1830 }\
1831 static void run_cabac_bypass_##cpu( uint8_t *dst )\
1832 {\
1833     x264_cabac_t cb;\
1834     x264_cabac_context_init( &cb, SLICE_TYPE_P, 26, 0 );\
1835     x264_cabac_encode_init( &cb, dst, dst+0xff0 );\
1836     for( int i = 0; i < 0x1000; i++ )\
1837         x264_cabac_encode_bypass_##cpu( &cb, buf1[i]&1 );\
1838 }\
1839 static void run_cabac_terminal_##cpu( uint8_t *dst )\
1840 {\
1841     x264_cabac_t cb;\
1842     x264_cabac_context_init( &cb, SLICE_TYPE_P, 26, 0 );\
1843     x264_cabac_encode_init( &cb, dst, dst+0xff0 );\
1844     for( int i = 0; i < 0x1000; i++ )\
1845         x264_cabac_encode_terminal_##cpu( &cb );\
1846 }
1847 DECL_CABAC(c)
1848 #if HAVE_MMX
1849 DECL_CABAC(asm)
1850 #else
1851 #define run_cabac_decision_asm run_cabac_decision_c
1852 #define run_cabac_bypass_asm run_cabac_bypass_c
1853 #define run_cabac_terminal_asm run_cabac_terminal_c
1854 #endif
1855
1856 static int check_cabac( int cpu_ref, int cpu_new )
1857 {
1858     int ret = 0, ok, used_asm = 1;
1859     if( cpu_ref || run_cabac_decision_c == run_cabac_decision_asm )
1860         return 0;
1861
1862     set_func_name( "cabac_encode_decision" );
1863     memcpy( buf4, buf3, 0x1000 );
1864     call_c( run_cabac_decision_c, buf3 );
1865     call_a( run_cabac_decision_asm, buf4 );
1866     ok = !memcmp( buf3, buf4, 0x1000 );
1867     report( "cabac decision:" );
1868
1869     set_func_name( "cabac_encode_bypass" );
1870     memcpy( buf4, buf3, 0x1000 );
1871     call_c( run_cabac_bypass_c, buf3 );
1872     call_a( run_cabac_bypass_asm, buf4 );
1873     ok = !memcmp( buf3, buf4, 0x1000 );
1874     report( "cabac bypass:" );
1875
1876     set_func_name( "cabac_encode_terminal" );
1877     memcpy( buf4, buf3, 0x1000 );
1878     call_c( run_cabac_terminal_c, buf3 );
1879     call_a( run_cabac_terminal_asm, buf4 );
1880     ok = !memcmp( buf3, buf4, 0x1000 );
1881     report( "cabac terminal:" );
1882
1883     return ret;
1884 }
1885
1886 static int check_bitstream( int cpu_ref, int cpu_new )
1887 {
1888     x264_bitstream_function_t bs_c;
1889     x264_bitstream_function_t bs_ref;
1890     x264_bitstream_function_t bs_a;
1891
1892     int ret = 0, ok = 1, used_asm = 0;
1893
1894     x264_bitstream_init( 0, &bs_c );
1895     x264_bitstream_init( cpu_ref, &bs_ref );
1896     x264_bitstream_init( cpu_new, &bs_a );
1897     if( bs_a.nal_escape != bs_ref.nal_escape )
1898     {
1899         int size = 0x4000;
1900         uint8_t *input = malloc(size+100);
1901         uint8_t *output1 = malloc(size*2);
1902         uint8_t *output2 = malloc(size*2);
1903         used_asm = 1;
1904         set_func_name( "nal_escape" );
1905         for( int i = 0; i < 100; i++ )
1906         {
1907             /* Test corner-case sizes */
1908             int test_size = i < 10 ? i+1 : rand() & 0x3fff;
1909             /* Test 8 different probability distributions of zeros */
1910             for( int j = 0; j < test_size; j++ )
1911                 input[j] = (rand()&((1 << ((i&7)+1)) - 1)) * rand();
1912             uint8_t *end_c = (uint8_t*)call_c1( bs_c.nal_escape, output1, input, input+test_size );
1913             uint8_t *end_a = (uint8_t*)call_a1( bs_a.nal_escape, output2, input, input+test_size );
1914             int size_c = end_c-output1;
1915             int size_a = end_a-output2;
1916             if( size_c != size_a || memcmp( output1, output2, size_c ) )
1917             {
1918                 fprintf( stderr, "nal_escape :  [FAILED] %d %d\n", size_c, size_a );
1919                 ok = 0;
1920                 break;
1921             }
1922         }
1923         for( int j = 0; j < size; j++ )
1924             input[j] = rand();
1925         call_c2( bs_c.nal_escape, output1, input, input+size );
1926         call_a2( bs_a.nal_escape, output2, input, input+size );
1927         free(input);
1928         free(output1);
1929         free(output2);
1930     }
1931     report( "nal escape:" );
1932
1933     return ret;
1934 }
1935
1936 static int check_all_funcs( int cpu_ref, int cpu_new )
1937 {
1938     return check_pixel( cpu_ref, cpu_new )
1939          + check_dct( cpu_ref, cpu_new )
1940          + check_mc( cpu_ref, cpu_new )
1941          + check_intra( cpu_ref, cpu_new )
1942          + check_deblock( cpu_ref, cpu_new )
1943          + check_quant( cpu_ref, cpu_new )
1944          + check_cabac( cpu_ref, cpu_new )
1945          + check_bitstream( cpu_ref, cpu_new );
1946 }
1947
1948 static int add_flags( int *cpu_ref, int *cpu_new, int flags, const char *name )
1949 {
1950     *cpu_ref = *cpu_new;
1951     *cpu_new |= flags;
1952     if( *cpu_new & X264_CPU_SSE2_IS_FAST )
1953         *cpu_new &= ~X264_CPU_SSE2_IS_SLOW;
1954     if( !quiet )
1955         fprintf( stderr, "x264: %s\n", name );
1956     return check_all_funcs( *cpu_ref, *cpu_new );
1957 }
1958
1959 static int check_all_flags( void )
1960 {
1961     int ret = 0;
1962     int cpu0 = 0, cpu1 = 0;
1963 #if HAVE_MMX
1964     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_MMXEXT )
1965     {
1966         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_MMX | X264_CPU_MMXEXT, "MMX" );
1967         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_CACHELINE_64, "MMX Cache64" );
1968         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_64;
1969 #if ARCH_X86
1970         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_CACHELINE_32, "MMX Cache32" );
1971         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_32;
1972 #endif
1973         if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_LZCNT )
1974         {
1975             ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_LZCNT, "MMX_LZCNT" );
1976             cpu1 &= ~X264_CPU_LZCNT;
1977         }
1978         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SLOW_CTZ, "MMX SlowCTZ" );
1979         cpu1 &= ~X264_CPU_SLOW_CTZ;
1980     }
1981     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_SSE2 )
1982     {
1983         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSE | X264_CPU_SSE2 | X264_CPU_SSE2_IS_SLOW, "SSE2Slow" );
1984         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSE2_IS_FAST, "SSE2Fast" );
1985         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_CACHELINE_64, "SSE2Fast Cache64" );
1986         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST, "SSE2 FastShuffle" );
1987         cpu1 &= ~X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST;
1988         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SLOW_CTZ, "SSE2 SlowCTZ" );
1989         cpu1 &= ~X264_CPU_SLOW_CTZ;
1990         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SLOW_ATOM, "SSE2 SlowAtom" );
1991         cpu1 &= ~X264_CPU_SLOW_ATOM;
1992     }
1993     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_SSE_MISALIGN )
1994     {
1995         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_64;
1996         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSE_MISALIGN, "SSE_Misalign" );
1997         cpu1 &= ~X264_CPU_SSE_MISALIGN;
1998     }
1999     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_LZCNT )
2000     {
2001         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_64;
2002         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_LZCNT, "SSE_LZCNT" );
2003         cpu1 &= ~X264_CPU_LZCNT;
2004     }
2005     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_SSE3 )
2006         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSE3 | X264_CPU_CACHELINE_64, "SSE3" );
2007     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_SSSE3 )
2008     {
2009         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_64;
2010         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSSE3, "SSSE3" );
2011         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_CACHELINE_64, "SSSE3 Cache64" );
2012         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST, "SSSE3 FastShuffle" );
2013         cpu1 &= ~X264_CPU_SHUFFLE_IS_FAST;
2014         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SLOW_CTZ, "SSSE3 SlowCTZ" );
2015         cpu1 &= ~X264_CPU_SLOW_CTZ;
2016         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SLOW_ATOM, "SSSE3 SlowAtom" );
2017         cpu1 &= ~X264_CPU_SLOW_ATOM;
2018     }
2019     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_SSE4 )
2020     {
2021         cpu1 &= ~X264_CPU_CACHELINE_64;
2022         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_SSE4, "SSE4" );
2023     }
2024     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_AVX )
2025         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_AVX, "AVX" );
2026 #elif ARCH_PPC
2027     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_ALTIVEC )
2028     {
2029         fprintf( stderr, "x264: ALTIVEC against C\n" );
2030         ret = check_all_funcs( 0, X264_CPU_ALTIVEC );
2031     }
2032 #elif ARCH_ARM
2033     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_ARMV6 )
2034         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_ARMV6, "ARMv6" );
2035     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_NEON )
2036         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_NEON, "NEON" );
2037     if( x264_cpu_detect() & X264_CPU_FAST_NEON_MRC )
2038         ret |= add_flags( &cpu0, &cpu1, X264_CPU_FAST_NEON_MRC, "Fast NEON MRC" );
2039 #endif
2040     return ret;
2041 }
2042
2043 int main(int argc, char *argv[])
2044 {
2045     int ret = 0;
2046
2047     if( argc > 1 && !strncmp( argv[1], "--bench", 7 ) )
2048     {
2049 #if !ARCH_X86 && !ARCH_X86_64 && !ARCH_PPC && !ARCH_ARM
2050         fprintf( stderr, "no --bench for your cpu until you port rdtsc\n" );
2051         return 1;
2052 #endif
2053         do_bench = 1;
2054         if( argv[1][7] == '=' )
2055         {
2056             bench_pattern = argv[1]+8;
2057             bench_pattern_len = strlen(bench_pattern);
2058         }
2059         argc--;
2060         argv++;
2061     }
2062
2063     int seed = ( argc > 1 ) ? atoi(argv[1]) : x264_mdate();
2064     fprintf( stderr, "x264: using random seed %u\n", seed );
2065     srand( seed );
2066
2067     buf1 = x264_malloc( 0x1e00 + 0x2000*sizeof(pixel) + 16*BENCH_ALIGNS );
2068     pbuf1 = x264_malloc( 0x1e00*sizeof(pixel) + 16*BENCH_ALIGNS );
2069     if( !buf1 || !pbuf1 )
2070     {
2071         fprintf( stderr, "malloc failed, unable to initiate tests!\n" );
2072         return -1;
2073     }
2074 #define INIT_POINTER_OFFSETS\
2075     buf2 = buf1 + 0xf00;\
2076     buf3 = buf2 + 0xf00;\
2077     buf4 = buf3 + 0x1000*sizeof(pixel);\
2078     pbuf2 = pbuf1 + 0xf00;\
2079     pbuf3 = (pixel*)buf3;\
2080     pbuf4 = (pixel*)buf4;
2081     INIT_POINTER_OFFSETS;
2082     for( int i = 0; i < 0x1e00; i++ )
2083     {
2084         buf1[i] = rand() & 0xFF;
2085         pbuf1[i] = rand() & PIXEL_MAX;
2086     }
2087     memset( buf1+0x1e00, 0, 0x2000*sizeof(pixel) );
2088
2089     /* 16-byte alignment is guaranteed whenever it's useful, but some functions also vary in speed depending on %64 */
2090     if( do_bench )
2091         for( int i = 0; i < BENCH_ALIGNS && !ret; i++ )
2092         {
2093             INIT_POINTER_OFFSETS;
2094             ret |= x264_stack_pagealign( check_all_flags, i*16 );
2095             buf1 += 16;
2096             pbuf1 += 16;
2097             quiet = 1;
2098             fprintf( stderr, "%d/%d\r", i+1, BENCH_ALIGNS );
2099         }
2100     else
2101         ret = check_all_flags();
2102
2103     if( ret )
2104     {
2105         fprintf( stderr, "x264: at least one test has failed. Go and fix that Right Now!\n" );
2106         return -1;
2107     }
2108     fprintf( stderr, "x264: All tests passed Yeah :)\n" );
2109     if( do_bench )
2110         print_bench();
2111     return 0;
2112 }
2113