qemu/pixman/test/matrix-test.c

   1 /*
   2  * Copyright © 2012 Siarhei Siamashka <siarhei.siamashka@gmail.com>
   3  *
   4  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   5  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
   6  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
   7  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
   8  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
   9  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  10  *
  11  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
  12  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
  13  * Software.
  14  *
  15  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  16  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  17  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
  18  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  19  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
  20  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER
  21  * DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  22  */
  23
  24 #include "utils.h"
  25 #include <assert.h>
  26 #include <stdlib.h>
  27 #include <stdio.h>
  28 #include <math.h>
  29
  30 #ifdef HAVE_FLOAT128
  31
  32 #define pixman_fixed_to_float128(x) (((__float128)(x)) / 65536.0Q)
  33
  34 typedef struct { __float128 v[3]; } pixman_vector_f128_t;
  35 typedef struct { __float128 m[3][3]; } pixman_transform_f128_t;
  36
  37 pixman_bool_t
  38 pixman_transform_point_f128 (const pixman_transform_f128_t *t,
  39                              const pixman_vector_f128_t    *v,
  40                              pixman_vector_f128_t          *result)
  41 {
  42     int i;
  43     for (i = 0; i < 3; i++)
  44     {
  45         result->v[i] = t->m[i][0] * v->v[0] +
  46                        t->m[i][1] * v->v[1] +
  47                        t->m[i][2] * v->v[2];
  48     }
  49     if (result->v[2] != 0)
  50     {
  51         result->v[0] /= result->v[2];
  52         result->v[1] /= result->v[2];
  53         result->v[2] = 1;
  54         return TRUE;
  55     }
  56     else
  57     {
  58         return FALSE;
  59     }
  60 }
  61
  62 pixman_bool_t does_it_fit_fixed_48_16 (__float128 x)
  63 {
  64     if (x >= 65536.0Q * 65536.0Q * 32768.0Q)
  65         return FALSE;
  66     if (x <= -65536.0Q * 65536.0Q * 32768.0Q)
  67         return FALSE;
  68     return TRUE;
  69 }
  70
  71 #endif
  72
  73 static inline uint32_t
  74 byteswap32 (uint32_t x)
  75 {
  76     return ((x & ((uint32_t)0xFF << 24)) >> 24) |
  77            ((x & ((uint32_t)0xFF << 16)) >>  8) |
  78            ((x & ((uint32_t)0xFF <<  8)) <<  8) |
  79            ((x & ((uint32_t)0xFF <<  0)) << 24);
  80 }
  81
  82 static inline uint64_t
  83 byteswap64 (uint64_t x)
  84 {
  85     return ((x & ((uint64_t)0xFF << 56)) >> 56) |
  86            ((x & ((uint64_t)0xFF << 48)) >> 40) |
  87            ((x & ((uint64_t)0xFF << 40)) >> 24) |
  88            ((x & ((uint64_t)0xFF << 32)) >>  8) |
  89            ((x & ((uint64_t)0xFF << 24)) <<  8) |
  90            ((x & ((uint64_t)0xFF << 16)) << 24) |
  91            ((x & ((uint64_t)0xFF <<  8)) << 40) |
  92            ((x & ((uint64_t)0xFF <<  0)) << 56);
  93 }
  94
  95 static void
  96 byteswap_transform (pixman_transform_t *t)
  97 {
  98     int i, j;
  99
 100     if (is_little_endian ())
 101         return;
 102
 103     for (i = 0; i < 3; i++)
 104         for (j = 0; j < 3; j++)
 105             t->matrix[i][j] = byteswap32 (t->matrix[i][j]);
 106 }
 107
 108 static void
 109 byteswap_vector_48_16 (pixman_vector_48_16_t *v)
 110 {
 111     int i;
 112
 113     if (is_little_endian ())
 114         return;
 115
 116     for (i = 0; i < 3; i++)
 117         v->v[i] = byteswap64 (v->v[i]);
 118 }
 119
 120 uint32_t
 121 test_matrix (int testnum, int verbose)
 122 {
 123     uint32_t crc32 = 0;
 124     int i, j, k;
 125     pixman_bool_t is_affine;
 126
 127     prng_srand (testnum);
 128
 129     for (i = 0; i < 100; i++)
 130     {
 131         pixman_bool_t           transform_ok;
 132         pixman_transform_t      ti;
 133         pixman_vector_48_16_t   vi, result_i;
 134 #ifdef HAVE_FLOAT128
 135         pixman_transform_f128_t tf;
 136         pixman_vector_f128_t    vf, result_f;
 137 #endif
 138         prng_randmemset (&ti, sizeof(ti), 0);
 139         prng_randmemset (&vi, sizeof(vi), 0);
 140         byteswap_transform (&ti);
 141         byteswap_vector_48_16 (&vi);
 142
 143         for (j = 0; j < 3; j++)
 144         {
 145             /* make sure that "vi" contains 31.16 fixed point data */
 146             vi.v[j] >>= 17;
 147             /* and apply random shift */
 148             if (prng_rand_n (3) == 0)
 149                 vi.v[j] >>= prng_rand_n (46);
 150         }
 151
 152         if (prng_rand_n (2))
 153         {
 154             /* random shift for the matrix */
 155             for (j = 0; j < 3; j++)
 156                 for (k = 0; k < 3; k++)
 157                     ti.matrix[j][k] >>= prng_rand_n (30);
 158         }
 159
 160         if (prng_rand_n (2))
 161         {
 162             /* affine matrix */
 163             ti.matrix[2][0] = 0;
 164             ti.matrix[2][1] = 0;
 165             ti.matrix[2][2] = pixman_fixed_1;
 166         }
 167
 168         if (prng_rand_n (2))
 169         {
 170             /* cartesian coordinates */
 171             vi.v[2] = pixman_fixed_1;
 172         }
 173
 174         is_affine = (ti.matrix[2][0] == 0 && ti.matrix[2][1] == 0 &&
 175                      ti.matrix[2][2] == pixman_fixed_1 &&
 176                      vi.v[2] == pixman_fixed_1);
 177
 178         transform_ok = TRUE;
 179         if (is_affine && prng_rand_n (2))
 180             pixman_transform_point_31_16_affine (&ti, &vi, &result_i);
 181         else
 182             transform_ok = pixman_transform_point_31_16 (&ti, &vi, &result_i);
 183
 184 #ifdef HAVE_FLOAT128
 185         /* compare with a reference 128-bit floating point implementation */
 186         for (j = 0; j < 3; j++)
 187         {
 188             vf.v[j] = pixman_fixed_to_float128 (vi.v[j]);
 189             for (k = 0; k < 3; k++)
 190             {
 191                 tf.m[j][k] = pixman_fixed_to_float128 (ti.matrix[j][k]);
 192             }
 193         }
 194
 195         if (pixman_transform_point_f128 (&tf, &vf, &result_f))
 196         {
 197             if (transform_ok ||
 198                 (does_it_fit_fixed_48_16 (result_f.v[0]) &&
 199                  does_it_fit_fixed_48_16 (result_f.v[1]) &&
 200                  does_it_fit_fixed_48_16 (result_f.v[2])))
 201             {
 202                 for (j = 0; j < 3; j++)
 203                 {
 204                     double diff = fabs (result_f.v[j] -
 205                                         pixman_fixed_to_float128 (result_i.v[j]));
 206
 207                     if (is_affine && diff > (0.51 / 65536.0))
 208                     {
 209                         printf ("%d:%d: bad precision for affine (%.12f)\n",
 210                                testnum, i, diff);
 211                         abort ();
 212                     }
 213                     else if (diff > (0.71 / 65536.0))
 214                     {
 215                         printf ("%d:%d: bad precision for projective (%.12f)\n",
 216                                testnum, i, diff);
 217                         abort ();
 218                     }
 219                 }
 220             }
 221         }
 222 #endif
 223         byteswap_vector_48_16 (&result_i);
 224         crc32 = compute_crc32 (crc32, &result_i, sizeof (result_i));
 225     }
 226     return crc32;
 227 }
 228
 229 int
 230 main (int argc, const char *argv[])
 231 {
 232     return fuzzer_test_main ("matrix", 20000,
 233                              0xBEBF98C3,
 234                              test_matrix, argc, argv);
 235 }