6fc30ca0a2bda506867fca077829e63140db09fa
[ffmpeg.git] / tests / checkasm / checkasm.h
1 /*
2  * Assembly testing and benchmarking tool
3  * Copyright (c) 2015 Henrik Gramner
4  * Copyright (c) 2008 Loren Merritt
5  *
6  * This file is part of Libav.
7  *
8  * Libav is free software; you can redistribute it and/or modify
9  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
10  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
11  * (at your option) any later version.
12  *
13  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16  * GNU General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
19  * with Libav; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
20  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
21  */
22
23 #ifndef CHECKASM_H
24 #define CHECKASM_H
25
26 #include <stdint.h>
27 #include "config.h"
28 #include "libavutil/avstring.h"
29 #include "libavutil/cpu.h"
30 #include "libavutil/lfg.h"
31 #include "libavutil/timer.h"
32
33 void checkasm_check_bswapdsp(void);
34 void checkasm_check_h264pred(void);
35 void checkasm_check_h264qpel(void);
36 void checkasm_check_hevc_mc(void);
37 void checkasm_check_v210enc(void);
38
39 void *checkasm_check_func(void *func, const char *name, ...) av_printf_format(2, 3);
40 int checkasm_bench_func(void);
41 void checkasm_fail_func(const char *msg, ...) av_printf_format(1, 2);
42 void checkasm_update_bench(int iterations, uint64_t cycles);
43 void checkasm_report(const char *name, ...) av_printf_format(1, 2);
44
45 extern AVLFG checkasm_lfg;
46 #define rnd() av_lfg_get(&checkasm_lfg)
47
48 static av_unused void *func_ref, *func_new;
49
50 #define BENCH_RUNS 1000 /* Trade-off between accuracy and speed */
51
52 /* Decide whether or not the specified function needs to be tested */
53 #define check_func(func, ...) (func_ref = checkasm_check_func((func_new = func), __VA_ARGS__))
54
55 /* Declare the function prototype. The first argument is the return value, the remaining
56  * arguments are the function parameters. Naming parameters is optional. */
57 #define declare_func(ret, ...) declare_new(ret, __VA_ARGS__) typedef ret func_type(__VA_ARGS__)
58 #define declare_func_emms(cpu_flags, ret, ...) declare_new_emms(cpu_flags, ret, __VA_ARGS__) typedef ret func_type(__VA_ARGS__)
59
60 /* Indicate that the current test has failed */
61 #define fail() checkasm_fail_func("%s:%d", av_basename(__FILE__), __LINE__)
62
63 /* Print the test outcome */
64 #define report checkasm_report
65
66 /* Call the reference function */
67 #define call_ref(...) ((func_type *)func_ref)(__VA_ARGS__)
68
69 #if ARCH_X86 && HAVE_YASM
70 /* Verifies that clobbered callee-saved registers are properly saved and restored
71  * and that either no MMX registers are touched or emms is issued */
72 void checkasm_checked_call(void *func, ...);
73 /* Verifies that clobbered callee-saved registers are properly saved and restored
74  * and issues emms for asm functions which are not required to do so */
75 void checkasm_checked_call_emms(void *func, ...);
76
77 #if ARCH_X86_64
78 /* Evil hack: detect incorrect assumptions that 32-bit ints are zero-extended to 64-bit.
79  * This is done by clobbering the stack with junk around the stack pointer and calling the
80  * assembly function through checked_call() with added dummy arguments which forces all
81  * real arguments to be passed on the stack and not in registers. For 32-bit arguments the
82  * upper half of the 64-bit register locations on the stack will now contain junk which will
83  * cause misbehaving functions to either produce incorrect output or segfault. Note that
84  * even though this works extremely well in practice, it's technically not guaranteed
85  * and false negatives is theoretically possible, but there can never be any false positives.
86  */
87 void checkasm_stack_clobber(uint64_t clobber, ...);
88 #define declare_new(ret, ...) ret (*checked_call)(void *, int, int, int, int, int, __VA_ARGS__)\
89                               = (void *)checkasm_checked_call;
90 #define declare_new_emms(cpu_flags, ret, ...) \
91     ret (*checked_call)(void *, int, int, int, int, int, __VA_ARGS__) = \
92         ((cpu_flags) & av_get_cpu_flags()) ? (void *)checkasm_checked_call_emms : \
93                                              (void *)checkasm_checked_call;
94 #define CLOB (UINT64_C(0xdeadbeefdeadbeef))
95 #define call_new(...) (checkasm_stack_clobber(CLOB,CLOB,CLOB,CLOB,CLOB,CLOB,CLOB,CLOB,CLOB,CLOB,CLOB,\
96                                               CLOB,CLOB,CLOB,CLOB,CLOB,CLOB,CLOB,CLOB,CLOB,CLOB),\
97                       checked_call(func_new, 0, 0, 0, 0, 0, __VA_ARGS__))
98 #elif ARCH_X86_32
99 #define declare_new(ret, ...) ret (*checked_call)(void *, __VA_ARGS__) = (void *)checkasm_checked_call;
100 #define declare_new_emms(cpu_flags, ret, ...) ret (*checked_call)(void *, __VA_ARGS__) = \
101         ((cpu_flags) & av_get_cpu_flags()) ? (void *)checkasm_checked_call_emms :        \
102                                              (void *)checkasm_checked_call;
103 #define call_new(...) checked_call(func_new, __VA_ARGS__)
104 #endif
105 #else
106 #define declare_new(ret, ...)
107 #define declare_new_emms(cpu_flags, ret, ...)
108 /* Call the function */
109 #define call_new(...) ((func_type *)func_new)(__VA_ARGS__)
110 #endif
111
112 /* Benchmark the function */
113 #ifdef AV_READ_TIME
114 #define bench_new(...)\
115     do {\
116         if (checkasm_bench_func()) {\
117             func_type *tfunc = func_new;\
118             uint64_t tsum = 0;\
119             int ti, tcount = 0;\
120             for (ti = 0; ti < BENCH_RUNS; ti++) {\
121                 uint64_t t = AV_READ_TIME();\
122                 tfunc(__VA_ARGS__);\
123                 tfunc(__VA_ARGS__);\
124                 tfunc(__VA_ARGS__);\
125                 tfunc(__VA_ARGS__);\
126                 t = AV_READ_TIME() - t;\
127                 if (t*tcount <= tsum*4 && ti > 0) {\
128                     tsum += t;\
129                     tcount++;\
130                 }\
131             }\
132             checkasm_update_bench(tcount, tsum);\
133         }\
134     } while (0)
135 #else
136 #define bench_new(...) while(0)
137 #endif
138
139 #endif