Programowanie: Mnożenie 16-bitowe z wynikiem 32-bitowym

From Atariki

Wersja z dnia 06:30, 21 gru 2005 KMK (Dyskusja | wkład) ← Previous diff		Aktualna wersja KMK (Dyskusja | wkład) (ulepszenia i poprawki)
Linia 1:		Linia 1:
-	Procedura mnoży dwie 16-bitowe liczby bez znaku umieszczone w rejestrach FR0 ($D4) i FR1 ($E0). 32-bitowy wynik umieszczany jest w FR0. Jeśli po zakończeniu procedury znacznik C jest ustawiony, oznacza to, że nastąpiło przepełnienie i wynik nie jest prawidłowy.	+	Procedura mnoży dwie 16-bitowe liczby bez znaku umieszczone w rejestrach FR0 ($D4) i FR1 ($E0). 32-bitowy wynik umieszczany jest w FR0.
		+
		+	== 6502 ==
	<pre>		<pre>
Linia 5:		Linia 7:
	?frf = fr1+2		?frf = fr1+2
-	clc	+	lda fr0 ;gdy mnoznik albo mnozna jest zerem
-	lda fr0 ;gdy mnoznik albo mnozna jest zerem	+	ora fr0+1 ;to zerem jest rowniez wynik.
-	ora fr0+1 ;to zerem jest rowniez wynik.	+	beq ?clr
-	beq ?clr	+
-	lda fr1	+	lda fr1
-	ora fr1+1	+	ora fr1+1
-	beq ?clr	+	beq ?clr
-	ldx #$01 ;kopiujemy mnozna do rejestru pomocniczego	+	lda fr0 ;kopiujemy mnozna do rejestru pomocniczego
-	?cp lda fr0,x	+	sta ?frf
-	sta ?frf,x	+	lda fr0+1
-	dex	+	sta ?frf+1
-	bpl ?cp	+
-	jsr ?clr ;zerujemy bajty wyniku	+	jsr ?clr ;zerujemy bajty wyniku
-	ldx #16	+	ldx #16
-	?mul lsr fr1+1 ;glowna petla	+	?mul lsr fr1+1 ;glowna petla
-	ror fr1	+	ror fr1
-	bcc ?noad	+	bcc ?noad
	clc		clc
-	lda fr0+2	+	lda fr0+2
-	adc ?frf	+	adc ?frf
-	sta fr0+2	+	sta fr0+2
-	lda fr0+3	+	lda fr0+3
-	adc ?frf+1	+	adc ?frf+1
-	sta fr0+3	+	sta fr0+3
-	bcs ?exit	+
-	?noad lsr fr0+3	+	?noad ror fr0+3
-	ror fr0+2	+	ror fr0+2
-	ror fr0+1	+	ror fr0+1
-	ror fr0	+	ror fr0
	dex		dex
-	bne ?mul	+	bne ?mul
-	clc	+
	?exit rts		?exit rts
Linia 52:		Linia 50:
	rts		rts
	</pre>		</pre>
		+
		+	Główna pętla zajmuje - w zależności od wartości mnożnika - od 612 do 944 cykli maszynowych.
		+
		+	== 65C816 ==
		+
		+	<pre>
		+	int16mul
		+	?frf = fr1+2
		+
		+	.aw
		+	.ib
		+	rep #$21 ;CPU musi byc w trybie natywnym
		+	sep #$10
		+
		+	lda fr0 ;gdy mnoznik albo mnozna jest zerem
		+	and fr1 ;to zerem jest rowniez wynik
		+	beq ?clr
		+
		+	lda fr0 ;kopiujemy mnozna do rejestru pomocniczego
		+	sta ?frf
		+
		+	stz fr0 ;zerujemy bajty wyniku
		+	lda #$0000
		+
		+	ldx #16
		+	?mul lsr fr1 ;glowna petla
		+	bcc ?noad
		+
		+	clc
		+	adc ?frf
		+
		+	?noad ror
		+	ror fr0
		+	dex
		+	bne ?mul
		+
		+	sta fr0+2
		+
		+	?exit rts
		+
		+	?clr stz fr0
		+	stz fr0+2
		+	rts
		+	.ab
		+	.ib
		+	</pre>
		+
		+	Główna pętla zajmuje od 384 do 464 cykli maszynowych.
		+
		+	Elegancka procedura biblioteczna powinna jeszcze przechowywać na stosie i przed powrotem do miejsca wywołania przywracać rozmiar rejestrów. W powyższym przykładzie pominięto to, żeby nie zaciemniać zagadnienia.
		+
		+	== Uwagi ==
		+
		+	Procedura nie jest "optymalna", w szczególności można łatwo uniknąć kopiowania mnożnej do rejestru pomocniczego. Chodziło jednak o to, żeby procedura działała zgodnie z konwencją, jaką stosuje umieszczony w pamięci ROM komputera pakiet procedur zmiennoprzecinkowych - dla czterech działań arytmetycznych składniki są zawsze w FR0 i FR1, a wynik umieszczany jest w FR0. Przyjęcie takiej konwencji jest wygodne, gdy mamy w programie wykonać bardziej złożone obliczenie, zwłaszcza dłuższą serię mnożeń i [[Programowanie: Dzielenie 16-bitowe z wynikiem 32-bitowym|dzieleń]] - wtedy wynik jednej procedury przechodzi w naturalny sposób jako składnik dalszych obliczeń do procedury następnej.
		+
		+	[[Kategoria:Niezbędnik kodera]]

---

Aktualna wersja

Procedura mnoży dwie 16-bitowe liczby bez znaku umieszczone w rejestrach FR0 ($D4) i FR1 ($E0). 32-bitowy wynik umieszczany jest w FR0.

6502

int16mul
?frf    =       fr1+2

        lda fr0     ;gdy mnoznik albo mnozna jest zerem
        ora fr0+1   ;to zerem jest rowniez wynik.
        beq ?clr

        lda fr1
        ora fr1+1
        beq ?clr

        lda fr0     ;kopiujemy mnozna do rejestru pomocniczego
        sta ?frf
        lda fr0+1
        sta ?frf+1

        jsr ?clr    ;zerujemy bajty wyniku

        ldx #16
?mul    lsr fr1+1   ;glowna petla
        ror fr1
        bcc ?noad

        clc
        lda fr0+2
        adc ?frf
        sta fr0+2
        lda fr0+3
        adc ?frf+1
        sta fr0+3

?noad   ror fr0+3
        ror fr0+2
        ror fr0+1
        ror fr0
        dex
        bne ?mul
?exit   rts

?clr    ldx #$03
        lda #$00
?cl     sta fr0,x
        dex
        bpl ?cl
        rts

Główna pętla zajmuje - w zależności od wartości mnożnika - od 612 do 944 cykli maszynowych.

65C816

int16mul
?frf    =       fr1+2

        .aw
        .ib
        rep #$21    ;CPU musi byc w trybie natywnym
        sep #$10

        lda fr0     ;gdy mnoznik albo mnozna jest zerem
        and fr1     ;to zerem jest rowniez wynik
        beq ?clr

        lda fr0     ;kopiujemy mnozna do rejestru pomocniczego
        sta ?frf

        stz fr0     ;zerujemy bajty wyniku
        lda #$0000

        ldx #16
?mul    lsr fr1     ;glowna petla
        bcc ?noad

        clc
        adc ?frf

?noad   ror
        ror fr0
        dex
        bne ?mul

        sta fr0+2

?exit   rts

?clr    stz fr0
        stz fr0+2
        rts
        .ab
        .ib

Główna pętla zajmuje od 384 do 464 cykli maszynowych.

Elegancka procedura biblioteczna powinna jeszcze przechowywać na stosie i przed powrotem do miejsca wywołania przywracać rozmiar rejestrów. W powyższym przykładzie pominięto to, żeby nie zaciemniać zagadnienia.

Uwagi

Procedura nie jest "optymalna", w szczególności można łatwo uniknąć kopiowania mnożnej do rejestru pomocniczego. Chodziło jednak o to, żeby procedura działała zgodnie z konwencją, jaką stosuje umieszczony w pamięci ROM komputera pakiet procedur zmiennoprzecinkowych - dla czterech działań arytmetycznych składniki są zawsze w FR0 i FR1, a wynik umieszczany jest w FR0. Przyjęcie takiej konwencji jest wygodne, gdy mamy w programie wykonać bardziej złożone obliczenie, zwłaszcza dłuższą serię mnożeń i dzieleń - wtedy wynik jednej procedury przechodzi w naturalny sposób jako składnik dalszych obliczeń do procedury następnej.