有会MIPS汇编的吗？ - UNIX Resources Network

Subject: 有会MIPS汇编的吗？ Author: cooleyes Posted: 2006-10-25 19:24 Length: 1,210 byte(s)
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有两个函数，需要优化一下芯片是MIPS R4000的 EXPAND_16_TIMES是个宏 #define EXPAND_16_TIMES(CODE) CODE CODE CODE CODE CODE CODE CODE CODE CODE CODE CODE CODE CODE CODE CODE CODE void Adapt(short * pM, short * pAdapt, int nDirection, int nOrder) { nOrder >>= 4; if (nDirection < 0) { while (nOrder--) { EXPAND_16_TIMES(pM++ += pAdapt++;) } } else if (nDirection > 0) { while (nOrder--) { EXPAND_16_TIMES(pM++ -= pAdapt++;) } } } int CalculateDotProduct(short * pA, short * pB, int nOrder) { int nDotProduct = 0; nOrder >>= 4; while (nOrder--) { EXPAND_16_TIMES(nDotProduct += pA++ *pB++;) } return nDotProduct; }
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Subject: Re: 有会MIPS汇编的吗？ Author: lingcore Posted: 2006-10-26 03:02 Length: 726 byte(s)
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GCC 优化编译： gcc-mips -O3 <your program> 已经做得非常好。比如，对下面语句的翻译中 pM++ += pAdapt++ 许多操作都尽量在寄存器中进行，循环中对存储器的修改只限于保存*pM的结果，对 pM和pAdapt值的修改基本上在寄存器内进行，仅在最后才保存其结果。相邻指令之间尽量使用不同的寄存器，尽可能使流水线发挥最大效益。原程序中上面语句有多次重复，但每段编译结果中用的寄存器都不一样，目的是使各段使用不同的寄存器，减少指令间的冲突，增加流水线效益。虽然编译结果可能还有改进余地，但手工做代价比较大，上述语句16次重复需要一个个的修改。 MIPS4000好像没有SIMD指令，不然的话可以做向量计算优化。
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Subject: Re: 有会MIPS汇编的吗？ Author: cooleyes Posted: 2006-10-26 10:18 Length: 156 byte(s)
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嗯，我的本意就是想做向量计算优化原来的代码中有MMX的汇编版本，采用SIMD指令来优化我对MIPS不熟，所以就想请教能否在R4000上优化那16次循环加法
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Subject: Re: 有会MIPS汇编的吗？ Author: lingcore Posted: 2006-10-26 12:08 Length: 559 byte(s)
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MIPS曾经计划增加向量指令集，不清楚做成没有： http://www.eecg.utoronto.ca/~corinna/vector/svx/index.html 你可以查一下你的机器手册，看看有没有向量指令。有研究人员做过向量MIPS： http://www.eecg.utoronto.ca/~corinna/vector/ 据说龙芯也有向量指令，具体情况不清。
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Subject: Re: 有会MIPS汇编的吗？ Author: cooleyes Posted: 2006-10-26 13:12 Length: 230 byte(s)
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嗯，我查查看其实这机器是Sony 的PSP 从网上的资料来看，是MIPS R4000的芯片（但似乎是32位，我记得R4000应该是64位的啊）没有类似于MMX的整数向量指令，但有浮点向量运算单元（VFPU），不知道能不能用得上
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Subject: Re: 有会MIPS汇编的吗？ Author: lingcore Posted: 2006-10-27 01:20 Length: 455 byte(s)
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Sony PSP 配有一个向量处理单元，此外还有Media Processor(MPU): http://en.wikibooks.org/wiki/PSP_Programming/Hardware_Description 所以做向量运算没有问题。但不知道那里能找到它的汇编语言手册。上面程序的向量化还要注意一个问题，就是指针pM, pAdapt不能指向同一个数组的相邻元素。
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嗯，我写了一下，不知道对不对，因为psp现在没电了，没法测试


#define vfpuadd16 

	__asm__ volatile( 

	"lv.q R100, %0
" 

	"lv.q R101, %1
" 

	"lv.q R102, %2
" 

	"lv.q R103, %3
" 

	"lv.q R000, %4
" 

	"lv.q R001, %5
" 

	"lv.q R002, %6
" 

	"lv.q R003, %7
" 

	"vadd.q R100, R100, R000
" 

	"vadd.q R101, R101, R001
" 

	"vadd.q R102, R102, R002
" 

	"vadd.q R103, R103, R003
" 

	"sv.q R100, %0
" 

	"sv.q R101, %1
" 

	"sv.q R102, %2
" 

	"sv.q R103, %3
" 

	: "+m" (blockM32[4*0]), 

	  "+m" (blockM32[4*1]), 

	  "+m" (blockM32[4*2]), 

	  "+m" (blockM32[4*3]), 

	  "+m" (blockAdapt32[4*0]), 

	  "+m" (blockAdapt32[4*1]), 

	  "+m" (blockAdapt32[4*2]), 

	  "+m" (blockAdapt32[4*3]) ) ; 

	

#define vfpusub16 

	__asm__ volatile( 

	"lv.q R100, %0
" 

	"lv.q R101, %1
" 

	"lv.q R102, %2
" 

	"lv.q R103, %3
" 

	"lv.q R000, %4
" 

	"lv.q R001, %5
" 

	"lv.q R002, %6
" 

	"lv.q R003, %7
" 

	"vsub.q R100, R100, R000
" 

	"vsub.q R101, R101, R001
" 

	"vsub.q R102, R102, R002
" 

	"vsub.q R103, R103, R003
" 

	"sv.q R100, %0
" 

	"sv.q R101, %1
" 

	"sv.q R102, %2
" 

	"sv.q R103, %3
" 

	: "+m" (blockM32[4*0]), 

	  "+m" (blockM32[4*1]), 

	  "+m" (blockM32[4*2]), 

	  "+m" (blockM32[4*3]), 

	  "+m" (blockAdapt32[4*0]), 

	  "+m" (blockAdapt32[4*1]), 

	  "+m" (blockAdapt32[4*2]), 

	  "+m" (blockAdapt32[4*3]) ) ;  

	  



static inline void AdaptVFPUAdd(short * pM, const short * pAdapt) {

	float blockM32[16]; 

	float blockAdapt32[16];

	for(int i = 0; i < 16; i++) 

        {

          	blockM32[i] = *(pM+i); 

          	blockAdapt32[i] = *(pAdapt+i);

        } 

        vfpuadd16;

        for(int i = 0; i < 16; i++) 

        {

            *(pM+i) = (short)blockM32[i]; 

        } 

}



static inline void AdaptVFPUSub(short * pM, const short * pAdapt) {

	float blockM32[16]; 

	float blockAdapt32[16];

	for(int i = 0; i < 16; i++) 

        {

          	blockM32[i] = *(pM+i); 

          	blockAdapt32[i] = *(pAdapt+i);

        } 

        vfpusub16;

        for(int i = 0; i < 16; i++) 

        {

            *(pM+i) = (short)blockM32[i]; 

        } 

}	



void Adapt(short * pM, const short * pAdapt, int nDirection, int nOrder)

{

    nOrder >>= 4;



    if (nDirection < 0) 

    {    

        while (nOrder--)

        {

            AdaptVFPUAdd(pM, pAdapt);

            pM+=16;

            pAdapt+=16;

            //EXPAND_16_TIMES(*pM++ += *pAdapt++;)

        }

    }

    else if (nDirection > 0)

    {

        while (nOrder--)

        {

            AdaptVFPUSub(pM, pAdapt);

            pM+=16;

            pAdapt+=16;

            //EXPAND_16_TIMES(*pM++ -= *pAdapt++;)

        }

    }

}

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Subject: Re: 有会MIPS汇编的吗？ Author: cooleyes Posted: 2006-10-27 11:44 Length: 203 byte(s)
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PSP的VFPU有8个4×4的浮点寄存器具体描述： http://bradburn.net/mr.mr/vfpu.html
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Subject: Re: 有会MIPS汇编的吗？ Author: lingcore Posted: 2006-10-27 12:12 Length: 40 byte(s)
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用浮点运算器做整数运算是不是代价太大了？
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Subject: Re: 有会MIPS汇编的吗？ Author: cooleyes Posted: 2006-10-27 12:15 Length: 88 byte(s)
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我也有这种感觉问题是，它没有向量整数寄存器不知道这样行不行
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Subject: Re: 有会MIPS汇编的吗？ Author: lingcore Posted: 2006-10-27 13:26 Length: 655 byte(s)
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如果有浮点向量处理器的话，一般应该有整数向量处理器，或者FPU同时支持整数向量运算。具体情况要看他们的手册。下面的程序是有问题的： float blockM32[16]; float blockAdapt32[16]; for(int i = 0; i < 16; i++) { blockM32[i] = *(pM+i); 这里把short赋值给浮点对象，发生了从整数到浮点的转换，很费时间。以后用浮点做加法更费时间，最后结果还要再转换到整数。这个过程足以顺序完成一批整数的加法运算。如果一个浮点寄存器是32位，原本可以存两个short，上面的做法只能存一个。
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Subject: Re: 有会MIPS汇编的吗？ Author: cooleyes Posted: 2006-10-27 14:23 Length: 732 byte(s)
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嗯，似乎没有整数指令其寄存器是一个单精度浮点单元，4字节是可以存2short，但我们不能把两个short放进去因为其指令运算的时候，一个寄存器当一个浮点数来运算 A1A2 ＋ A3A4 而我们其实是要A1+A3, A2+A4 有可能会有位溢出导致错误结果这里有两份文档 http://kedem.cs.duke.edu/cps104/Handouts/MIPS-asm.pdf http://hitmen.c02.at/files/docs/psp/R4400_Uman_book_Ed2.pdf 可惜我水平不行，没研究透
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Subject: Re: 有会MIPS汇编的吗？ Author: lingcore Posted: 2006-11-07 07:53 Length: 754 byte(s)
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这两份文档不错，是学校MIPS的好材料。不过它们都是关于MIPS R4000的核心，核心中并没有向量操作。SONY PSP在R4000之外又配了一个向量单元，它也许可以支持上面程序所需要的向量运算： http://en.wikibooks.org/wiki/PSP_Programming/Hardware_Description PSP编程的一些文档资料有： http://www.osix.net/modules/article/?id=713 http://www.oopo.net/consoledev/
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Subject: Re: 有会MIPS汇编的吗？ Author: cooleyes Posted: 2006-11-14 11:16 Length: 166 byte(s)
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嗯，PSP是有向量单元，不过是浮点向量单元中间需要short -> float -> add -> float -> short 速度比原来的还慢，我已经测试完了
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