SDCC: Автоматизация

SfS, а насколько дико? Вот здесь есть табличка про некоторую библиотеку которая даёт в среднем 163 микросекунды на сложение, 693 на умножение и 905 на деление, на Z80 с частотой 6МГц. Если пересчитать в такты, то получается 978, 4158 и 5430 соответственно, чтобы понять много это или мало, можно прикинуть сколько тактов требует умножение 24x24. Если делать через три умножения формата 8x24, поместив один множитель в C:D:E, в A:H:L записав 0, а в B записывая очередной байт второго множителя, то выполнив 8 раз блок ADD HL,HL/ADC A,A/RL B/JR NC,Xn/ADD HL,DE/ADC A,C/JR NC,Xn/INC B/Xn: на выходе в B:A:H:L мы получим 32х разрядное произведение. Среднее время выполнения умножения 8X24 составляет 8*(11+4+8)+4*(7+12+11+4)+2*(7+12+4)=366 тактов, или 1098 тактов на вычисление всех трёх произведений, без учёта загрузки регистров и окончательного суммирования. Чтобы обработать знаки,порядки и всякие исключительные ситуации думаю еще тактов 500 потребуется, в общем по сравнению с существующими библиотеками максимальное ускорение которое можно получить переписав всё на ассемблер это 2-3 раза.

Два-три раза - это существенно.
А где такую "некоторую библиотеку" взять? Оно ж наверное несвободно.

SfS, у меня такое подозрение что библиотека входит в состав какого-то их продукта, но без регистрации даже документацию не почитать, а полей заполнять там нужно дофига. Есть упоминание про "We sell on 30-day free trial, so you can test it in your application". Еще интересная фраза "They are fast because they are written in assembly language and specifically optimized for each processor", но закрадывается подозрение что либо переводили с Си, либо для умножения мантиссы использовали умножение 32x32. Хотя может всё дело в том, что обработка IEEE 754 для Z80 не слишком удобна, поскольку приходится извлекать порядок из двух байт, прежде чем можно будет обрабатывать всякие NaN, INF и денормализованные числа. Еще и 4 возможных способа округления тоже наверно не очень способствуют компактности кода.

извлечение порядка и мантиссы несложно сделать.
я сейчас пробую написать сложение float+float на асме. Хочу заменить им стандартную сишную функцию для float и посмотреть разницу в скорости.

Цитата:

---

Сообщение от SfS

извлечение порядка и мантиссы несложно сделать.
я сейчас пробую написать сложение float+float на асме. Хочу заменить им стандартную сишную функцию для float и посмотреть разницу в скорости.

---

есть же готовые либы в исходниках, например от HitechC , они на ассемблере уже ЕМНИП

А вдруг SfS лучше сделает? :)

Ну поскольку я на новый год уезжал, то не сделал ещё вообще никак)

Ну вот и первые результаты. Пока теста скорости нет. Отлаживаю обработку.
Для скорости пришлось пожертвовать дополнительным скрытым битом, что для спека вполне нормально. 24бита точности хватит за глаза.

Кому интересно - программа называется testapp. В файле main.c вставляете свои значение переменных a= и b=, компилируете и запускаете в эмуле.
Пока вроде работает корректно.

Процедура сложения двух float'ов - в файле testapp/float.s.

Сделал 2 теста.

Один проверяет точность, второй на скорость.

Моя реализация сложения float в три с половиной раза быстрее того, что есть в библиотеке SDCC.

Точность чуть хромает иногда. Младший разряд. Но это гдето на одно сложений случайных чисел на 500.

Время мерял через int. Соответсвенно, у меня 300 сложений занимает 11*0.02=0.22сек. Стандартные 37*0.02=0.74сек.

Т.е. вариант стандартный 0.0025 сек на сложение.
Вариант мой: 0.00073 сек на сложение.

Все примерно, конечно.

Исходный код теста (testapp/main.c):

Код:

---

#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <conio.h>
#include <color.h>
#include <im2.h>
//
#include <stdint.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
//
#define __SDCC_FLOAT_LIB 1
#include <float.h>

// Test iterations
#define iteration        300

float a=-0.5e-3;
float b=1.5e2;

union flong{
        float f;
        uint32_t l;
};

float fsadd(float a, float b)__naked;

/*
void fprint(float v){
        union flong f;
        f.f=v;
        printf("%f [%.8lX]",f.f, f.l);
}
*/

// Correct addition
void test_1(){
        union flong fl1;
        union flong fl2;
        //
        float fa1;
        float fa2;
        //
        int err;
        int ok;
        //
        int i;
        //
        err=0;
        ok=0;
        //
        printf("test_1() begin\n");
        //
        for(i=0; i<iteration; i++){
                // Generage two floats
                fl1.l = ((uint32_t)rand()) | (((uint32_t)rand())<<16);
                fl2.l = ((uint32_t)rand()) | (((uint32_t)rand())<<16);
                // Addition
                fa1 = fl1.f + fl2.f;
                fa2 = fsadd( fl1.f , fl2.f );
                // Ok or Error
                if( fa1 == fa2 ){
                        ok++;
                }
                else{
                        err++;
                        fl1.f=fa1;
                        fl2.f=fa2;
                        printf("\nerr: %.8lX,%.8lX\n", fl1.l, fl2.l);
                        printf("err: %.10f,%.10f\n", fl1.f, fl2.f);
                }
                //printf("[f1=%f] [f2=%f] ok=%i, err=%i\n", fl1.f, fl2.f, ok, err );
                printf("ok=%i, err=%i\r", ok, err);
        }
        printf("\ntest_1() end\n");
}

//
static volatile int        timer;
void timerhdl(){
        timer++;
}
void fdummy(float f){}

float testArray1[iteration];
float testArray2[iteration];

// Speed addition
void test_2(){
        int        time0;
        int        time1;
        //
        int i;
        //
        printf("\ntest_2() begin\n");
        //
        printf("Generate arrays. Wait.\n");
        for(i=0; i<iteration; i++){
                // Generage two floats
                testArray1[i] = ((uint32_t)rand()) | (((uint32_t)rand())<<16);
                testArray2[i] = ((uint32_t)rand()) | (((uint32_t)rand())<<16);
        }
       
        // Standart
        CLI();
        timer=0;
        im2SetHandler(timerhdl);
        im2Set();
        printf("Standart additions. Wait.\n");
        SEI();
        for(i=0; i<iteration; i++){
                // Addition
                fdummy(testArray1[i] + testArray2[i]);
        }
        time0 = timer;

        // SfS
        CLI();
        timer=0;
        im2SetHandler(timerhdl);
        im2Set();
        printf("SfS additions. Wait.\n");
        SEI();
        for(i=0; i<iteration; i++){
                // Addition
                fdummy(fsadd( testArray1[i], testArray2[i] ));
        }
        time1 = timer;
        //
        printf("Std add=%i, SfS add=%i\n",time0,time1);
        //
        printf("test_2() begin\n");
}

// Начало
void main(){
        CLI();
        //
        ccls(ATTRN(YELLOW,BLACK));
        print("Float running\n\n");
        /*
        printf("a=");fprint(a);putchar('\n');
        printf("b=");fprint(b);putchar('\n');
        printf("a+b= %f ",a+b);fprint(fsadd(a,b));putchar('\n');
        printf("\nOk\n");
        */
        test_1();
        test_2();
        //
        while(1);
}

---

Для переключения в библиотеке стандартной и моей реализации, необходимо выставить символ SFS_FLOAT в файле configs/sfs_float.mk

Для запуска теста, надо ставить SFS_FLOAT=n (в библиотеке будет использоваться стандартная реализация сложения).

Если хочется попробовать мою реализацию в библиотеке, то ставьте SFS_FLOAT=y.

А хорошо бы вообще заиметь 24-битную вещ. арифметику для типа float и 32-битную для double, больше нет смысла на Z80 имхо. Но это к разработчикам компилеров. А так - вижу старания SfS, респектирую и понимаю как это всё трудно встроить в свой процесс разработки.

- - - Добавлено - - -

Аргумент против 5-байтного представления вещ. чисел (как это реализовано в ПЗУ ZX Spectrum) - слишком медленно.