From: James Cowgill <jcowgill@debian.org>
Date: Sun, 11 Aug 2019 16:50:56 +0100
Subject: avcodec/arm/sbcenc: avoid callee preserved vfp registers

When compiling FFmpeg with GCC-9, some very random segfaults were
observed in code which had previously called down into the SBC encoder
NEON assembly routines. This was caused by these functions clobbering
some of the vfp callee saved registers (d8 - d15 aka q4 - q7). GCC was
using these registers to save local variables, but after these
functions returned, they would contain garbage.

Fix by reallocating the registers in the two affected functions in
the following way:
 ff_sbc_analyze_4_neon: q2-q5 => q8-q11, then q1-q4 => q8-q11
 ff_sbc_analyze_8_neon: q2-q9 => q8-q15

The reason for using these replacements is to keep closely related
sets of registers consecutively numbered which hopefully makes the
code more easy to follow. Since this commit only reallocates
registers, it should have no performance impact.

Upstream-status: Pending

Signed-off-by: James Cowgill <jcowgill@debian.org>
---
 libavcodec/arm/sbcdsp_neon.S | 220 +++++++++++++++++++++----------------------
 1 file changed, 110 insertions(+), 110 deletions(-)

diff --git a/libavcodec/arm/sbcdsp_neon.S b/libavcodec/arm/sbcdsp_neon.S
index d83d21d..914abfb 100644
--- a/libavcodec/arm/sbcdsp_neon.S
+++ b/libavcodec/arm/sbcdsp_neon.S
@@ -38,49 +38,49 @@ function ff_sbc_analyze_4_neon, export=1
         /* TODO: merge even and odd cases (or even merge all four calls to this
          * function) in order to have only aligned reads from 'in' array
          * and reduce number of load instructions */
-        vld1.16         {d4, d5}, [r0, :64]!
-        vld1.16         {d8, d9}, [r2, :128]!
+        vld1.16         {d16, d17}, [r0, :64]!
+        vld1.16         {d20, d21}, [r2, :128]!

-        vmull.s16       q0, d4, d8
-        vld1.16         {d6,  d7}, [r0, :64]!
-        vmull.s16       q1, d5, d9
-        vld1.16         {d10, d11}, [r2, :128]!
+        vmull.s16       q0, d16, d20
+        vld1.16         {d18, d19}, [r0, :64]!
+        vmull.s16       q1, d17, d21
+        vld1.16         {d22, d23}, [r2, :128]!

-        vmlal.s16       q0, d6, d10
-        vld1.16         {d4, d5}, [r0, :64]!
-        vmlal.s16       q1, d7, d11
-        vld1.16         {d8, d9}, [r2, :128]!
+        vmlal.s16       q0, d18, d22
+        vld1.16         {d16, d17}, [r0, :64]!
+        vmlal.s16       q1, d19, d23
+        vld1.16         {d20, d21}, [r2, :128]!

-        vmlal.s16       q0, d4, d8
-        vld1.16         {d6,  d7}, [r0, :64]!
-        vmlal.s16       q1, d5, d9
-        vld1.16         {d10, d11}, [r2, :128]!
+        vmlal.s16       q0, d16, d20
+        vld1.16         {d18, d19}, [r0, :64]!
+        vmlal.s16       q1, d17, d21
+        vld1.16         {d22, d23}, [r2, :128]!

-        vmlal.s16       q0, d6, d10
-        vld1.16         {d4, d5}, [r0, :64]!
-        vmlal.s16       q1, d7, d11
-        vld1.16         {d8, d9}, [r2, :128]!
+        vmlal.s16       q0, d18, d22
+        vld1.16         {d16, d17}, [r0, :64]!
+        vmlal.s16       q1, d19, d23
+        vld1.16         {d20, d21}, [r2, :128]!

-        vmlal.s16       q0, d4, d8
-        vmlal.s16       q1, d5, d9
+        vmlal.s16       q0, d16, d20
+        vmlal.s16       q1, d17, d21

         vpadd.s32       d0, d0, d1
         vpadd.s32       d1, d2, d3

         vrshrn.s32      d0, q0, SBC_PROTO_FIXED_SCALE

-        vld1.16         {d2, d3, d4, d5}, [r2, :128]!
+        vld1.16         {d16, d17, d18, d19}, [r2, :128]!

         vdup.i32        d1, d0[1]  /* TODO: can be eliminated */
         vdup.i32        d0, d0[0]  /* TODO: can be eliminated */

-        vmull.s16       q3, d2, d0
-        vmull.s16       q4, d3, d0
-        vmlal.s16       q3, d4, d1
-        vmlal.s16       q4, d5, d1
+        vmull.s16       q10, d16, d0
+        vmull.s16       q11, d17, d0
+        vmlal.s16       q10, d18, d1
+        vmlal.s16       q11, d19, d1

-        vpadd.s32       d0, d6, d7 /* TODO: can be eliminated */
-        vpadd.s32       d1, d8, d9 /* TODO: can be eliminated */
+        vpadd.s32       d0, d20, d21 /* TODO: can be eliminated */
+        vpadd.s32       d1, d22, d23 /* TODO: can be eliminated */

         vst1.32         {d0, d1}, [r1, :128]

@@ -91,57 +91,57 @@ function ff_sbc_analyze_8_neon, export=1
         /* TODO: merge even and odd cases (or even merge all four calls to this
          * function) in order to have only aligned reads from 'in' array
          * and reduce number of load instructions */
-        vld1.16         {d4, d5}, [r0, :64]!
-        vld1.16         {d8, d9}, [r2, :128]!
-
-        vmull.s16       q6, d4, d8
-        vld1.16         {d6,  d7}, [r0, :64]!
-        vmull.s16       q7, d5, d9
-        vld1.16         {d10, d11}, [r2, :128]!
-        vmull.s16       q8, d6, d10
-        vld1.16         {d4, d5}, [r0, :64]!
-        vmull.s16       q9, d7, d11
-        vld1.16         {d8, d9}, [r2, :128]!
-
-        vmlal.s16       q6, d4, d8
-        vld1.16         {d6,  d7}, [r0, :64]!
-        vmlal.s16       q7, d5, d9
-        vld1.16         {d10, d11}, [r2, :128]!
-        vmlal.s16       q8, d6, d10
-        vld1.16         {d4, d5}, [r0, :64]!
-        vmlal.s16       q9, d7, d11
-        vld1.16         {d8, d9}, [r2, :128]!
-
-        vmlal.s16       q6, d4, d8
-        vld1.16         {d6,  d7}, [r0, :64]!
-        vmlal.s16       q7, d5, d9
-        vld1.16         {d10, d11}, [r2, :128]!
-        vmlal.s16       q8, d6, d10
-        vld1.16         {d4, d5}, [r0, :64]!
-        vmlal.s16       q9, d7, d11
-        vld1.16         {d8, d9}, [r2, :128]!
-
-        vmlal.s16       q6, d4, d8
-        vld1.16         {d6,  d7}, [r0, :64]!
-        vmlal.s16       q7, d5, d9
-        vld1.16         {d10, d11}, [r2, :128]!
-        vmlal.s16       q8, d6, d10
-        vld1.16         {d4, d5}, [r0, :64]!
-        vmlal.s16       q9, d7, d11
-        vld1.16         {d8, d9}, [r2, :128]!
-
-        vmlal.s16       q6, d4, d8
-        vld1.16         {d6,  d7}, [r0, :64]!
-        vmlal.s16       q7, d5, d9
-        vld1.16         {d10, d11}, [r2, :128]!
-
-        vmlal.s16       q8, d6, d10
-        vmlal.s16       q9, d7, d11
-
-        vpadd.s32       d0, d12, d13
-        vpadd.s32       d1, d14, d15
-        vpadd.s32       d2, d16, d17
-        vpadd.s32       d3, d18, d19
+        vld1.16         {d16, d17}, [r0, :64]!
+        vld1.16         {d20, d21}, [r2, :128]!
+
+        vmull.s16       q12, d16, d20
+        vld1.16         {d18, d19}, [r0, :64]!
+        vmull.s16       q13, d17, d21
+        vld1.16         {d22, d23}, [r2, :128]!
+        vmull.s16       q14, d18, d22
+        vld1.16         {d16, d17}, [r0, :64]!
+        vmull.s16       q15, d19, d23
+        vld1.16         {d20, d21}, [r2, :128]!
+
+        vmlal.s16       q12, d16, d20
+        vld1.16         {d18, d19}, [r0, :64]!
+        vmlal.s16       q13, d17, d21
+        vld1.16         {d22, d23}, [r2, :128]!
+        vmlal.s16       q14, d18, d22
+        vld1.16         {d16, d17}, [r0, :64]!
+        vmlal.s16       q15, d19, d23
+        vld1.16         {d20, d21}, [r2, :128]!
+
+        vmlal.s16       q12, d16, d20
+        vld1.16         {d18, d19}, [r0, :64]!
+        vmlal.s16       q13, d17, d21
+        vld1.16         {d22, d23}, [r2, :128]!
+        vmlal.s16       q14, d18, d22
+        vld1.16         {d16, d17}, [r0, :64]!
+        vmlal.s16       q15, d19, d23
+        vld1.16         {d20, d21}, [r2, :128]!
+
+        vmlal.s16       q12, d16, d20
+        vld1.16         {d18, d19}, [r0, :64]!
+        vmlal.s16       q13, d17, d21
+        vld1.16         {d22, d23}, [r2, :128]!
+        vmlal.s16       q14, d18, d22
+        vld1.16         {d16, d17}, [r0, :64]!
+        vmlal.s16       q15, d19, d23
+        vld1.16         {d20, d21}, [r2, :128]!
+
+        vmlal.s16       q12, d16, d20
+        vld1.16         {d18, d19}, [r0, :64]!
+        vmlal.s16       q13, d17, d21
+        vld1.16         {d22, d23}, [r2, :128]!
+
+        vmlal.s16       q14, d18, d22
+        vmlal.s16       q15, d19, d23
+
+        vpadd.s32       d0, d24, d25
+        vpadd.s32       d1, d26, d27
+        vpadd.s32       d2, d28, d29
+        vpadd.s32       d3, d30, d31

         vrshr.s32       q0, q0, SBC_PROTO_FIXED_SCALE
         vrshr.s32       q1, q1, SBC_PROTO_FIXED_SCALE
@@ -153,38 +153,38 @@ function ff_sbc_analyze_8_neon, export=1
         vdup.i32        d1, d0[1]  /* TODO: can be eliminated */
         vdup.i32        d0, d0[0]  /* TODO: can be eliminated */

-        vld1.16         {d4, d5}, [r2, :128]!
-        vmull.s16       q6, d4, d0
-        vld1.16         {d6, d7}, [r2, :128]!
-        vmull.s16       q7, d5, d0
-        vmull.s16       q8, d6, d0
-        vmull.s16       q9, d7, d0
-
-        vld1.16         {d4, d5}, [r2, :128]!
-        vmlal.s16       q6, d4, d1
-        vld1.16         {d6, d7}, [r2, :128]!
-        vmlal.s16       q7, d5, d1
-        vmlal.s16       q8, d6, d1
-        vmlal.s16       q9, d7, d1
-
-        vld1.16         {d4, d5}, [r2, :128]!
-        vmlal.s16       q6, d4, d2
-        vld1.16         {d6, d7}, [r2, :128]!
-        vmlal.s16       q7, d5, d2
-        vmlal.s16       q8, d6, d2
-        vmlal.s16       q9, d7, d2
-
-        vld1.16         {d4, d5}, [r2, :128]!
-        vmlal.s16       q6, d4, d3
-        vld1.16         {d6, d7}, [r2, :128]!
-        vmlal.s16       q7, d5, d3
-        vmlal.s16       q8, d6, d3
-        vmlal.s16       q9, d7, d3
-
-        vpadd.s32       d0, d12, d13 /* TODO: can be eliminated */
-        vpadd.s32       d1, d14, d15 /* TODO: can be eliminated */
-        vpadd.s32       d2, d16, d17 /* TODO: can be eliminated */
-        vpadd.s32       d3, d18, d19 /* TODO: can be eliminated */
+        vld1.16         {d16, d17}, [r2, :128]!
+        vmull.s16       q12, d16, d0
+        vld1.16         {d18, d19}, [r2, :128]!
+        vmull.s16       q13, d17, d0
+        vmull.s16       q14, d18, d0
+        vmull.s16       q15, d19, d0
+
+        vld1.16         {d16, d17}, [r2, :128]!
+        vmlal.s16       q12, d16, d1
+        vld1.16         {d18, d19}, [r2, :128]!
+        vmlal.s16       q13, d17, d1
+        vmlal.s16       q14, d18, d1
+        vmlal.s16       q15, d19, d1
+
+        vld1.16         {d16, d17}, [r2, :128]!
+        vmlal.s16       q12, d16, d2
+        vld1.16         {d18, d19}, [r2, :128]!
+        vmlal.s16       q13, d17, d2
+        vmlal.s16       q14, d18, d2
+        vmlal.s16       q15, d19, d2
+
+        vld1.16         {d16, d17}, [r2, :128]!
+        vmlal.s16       q12, d16, d3
+        vld1.16         {d18, d19}, [r2, :128]!
+        vmlal.s16       q13, d17, d3
+        vmlal.s16       q14, d18, d3
+        vmlal.s16       q15, d19, d3
+
+        vpadd.s32       d0, d24, d25 /* TODO: can be eliminated */
+        vpadd.s32       d1, d26, d27 /* TODO: can be eliminated */
+        vpadd.s32       d2, d28, d29 /* TODO: can be eliminated */
+        vpadd.s32       d3, d30, d31 /* TODO: can be eliminated */

         vst1.32         {d0, d1, d2, d3}, [r1, :128]