ZitierenHier jetzt ein update. Nachdem ich zwei Versionen durcheinander gewürfelt hatte (Zeit für Subversion) ist jetzt hoffentlich alles im Lot
Nochwas zu Codegröße/Laufzeit:
IMHO wird eine Version mit normalen Funktionen (F-Version) keinen merklichen Vorteil an Flashverbrauch haben gegen eine Inline-Version (I-Version).
Grund: Es muss nicht nur Code für die Aufrufe erzeugt werden, sondern auch Code, um die callclobbered Register um einen Aufruf zu sichern und die Argumente/RetValue in die von der ABI dafür vorgesehenen Übergaberegister zu kopieren.
Ein Vergleich der beiden Versionen wäre dennoch interessant. Alle Implementierungen in den Header zu klatschen ist aber keine gute Idee, weil die Implementierungen in der F-Version dann mehrfach vorliegen, wenn die Fix-Arith in verschiedenen Modulen gebraucht wird.
Man könnte den Header so aufbauen:
fix-arith.c implementiert wie gewohnt und nur in der F-Version wird gegen fix-arith.o gelinkt. (Noch besser wäre ne feingranulierte Lib).Code:#ifndef _FIX_ARITH_H_ ...blabla #ifdef SOME_SYMBOL # define FIX_MEM_CLASS static inline // oder always_inline #else # define FIX_MEM_CLASS extern #endif // SOME_SYMBOL // prototypes FIX_MEM_CLASS uint8_t foo (...); ... #ifndef SOME_SYMBOL #include "fix-arith.c" #endif // !SOME_SYMBOL ...
Disclaimer: none. Sue me.
Hier jetzt ein update. Nachdem ich zwei Versionen durcheinander gewürfelt hatte (Zeit für Subversion) ist jetzt hoffentlich alles im Lot
Kontrollier das nochmal. Da gibt's einige Regressionen, zb
(a == b == c)
Disclaimer: none. Sue me.
Vermaledeites Hin- und herkopierenAls nächstes kümmere ich mich um einen subversion server.
So, auf ein Neues.
Ich dachte, dass man zumindest das Retten/Restaurieren der Register durch die Option -mcall-prologues reduziert. Aber "Versuch macht kluch".Grund: Es muss nicht nur Code für die Aufrufe erzeugt werden, sondern auch Code, um die callclobbered Register um einen Aufruf zu sichern und die Argumente/RetValue in die von der ABI dafür vorgesehenen Übergaberegister zu kopieren.
Hier jetzt die korrigierte Version.
:75: "=d", "=d" → "=d", "=0"
:129: "=a" → "=&d"
:149: %A0 = ?
:236: "=&w" → "=&d"
:257: %1 ist kein IN-op
:266: "=w", "=w" → "=&d", "=0"
:281: %1 ist kein IN-op
:290: "=w", "=w" → "=&d", "=0"
:313: "=&a" → "=&r"
:344: "=&w" → "=&d"
Disclaimer: none. Sue me.
Hi,
vielen Dank. An ein paar Stellen habe ich Probleme/Fragen:
75, 266, 290
../fixedPointArithmetics.c:283: error: matching constraint not valid in output operand
236, 266, 344: erfordert m.E. "=w" wegen adiw bzw. sbiw Operation.
Stimmt, da war was mit "=0"... hab grad keinen Compiler hier.
Dito mit "=w" bzw. "=&w"
Was mit nicht gefällt sind Konstrukte wie
Hier wüde ich lieber destruktiv auf op1 arbeiten, was ja auch dem Inhalt das asm entspricht.Code:: "=w" (result), "=w" (op1) : "0" (op1), ...
Wenn man das so hinschreibt wie bisher, hat man zwar ne schönere C-Quelle, aber Magendrücken macht das schon.
Ausserdem belegt das unnötig eines der wertvollen w-Regs, von denen man nur 4 hat. Für deine Anwendung bleiben dann nur noch 2 Regs, Y wird vermutlich für den Frame verbraucht, so daß nur eines überbleibt.
zu -mcall-prologues:
Aus gcc-Sicht teilen sich die Register in (mindestens) 3 Gruppen:
-- fixed (wird nicht allokiert, zB r0, r1)
-- call saved (wird durch f() nicht zerstört, zB Y)
-- call clobbered (aka call used, f() hinterlässt nen Schweinestall, zB X, Z)
Falls eine Funktion ein call used Register verwendet, so muss sie dieses im Prolog sichern (push) und im Epilog wieder herstellen (pop).
Wenn das bei recht vielen Funktionen recht viele Register sind, dann kann man mit -mcall-prologues Platz sparen, weil Epilog und Prolog in eigene Funktionen ausgelagert werden. Diese Sicher-/Herstellfunktionen dauern aber recht lange, weil sie den Rundumschlag machen (müssen) und alle call clobbered register sichern und nicht nur die, welche die Funktion tatsächlich benutzt. -mcall-prologues wirkt also auf callees (aufgerufene) Funktionen.
Aus Sicht des Callers (Aufrufer) sieht das etwas anders aus. Hier bringt die Option nichts (ausser wenn die Funktion selber nen großen Prolog/Epilog hat und wir sie als callee betrachten).
Wenn der Caller eine Variable verwendet, die über einen Funktionsaufruf hinweg lebt, dann muss diese notwendigerweise call saved sein, trägt also u.U. zur Größe des Prolog/Epilog bei oder muss ständig zwischen call saved oder gar Frame (da lebt das Reg) und call used (parameter/ret-val) hin- und herkopiert werden.
Falls die Hardregs (GPRs) der Maschine nicht ausreichen, dann wird für die Funktion ein Frame angelegt und die überschüssigen Variablen leben im Frame. Von der Laufzeit her ist das übel, weil für jeden Zugriff ein Speicherzugriff notwendig ist. Zudem muss ein Framepointer (Y-Reg) angelegt werden, um in den Frame greifen zu können.
Man tut also gut daran, nicht allzu viele lokale Variablen zu haben. Wenn man zB ein lokales Array braucht, dann sollte man das als local static anlegen und nicht als local auto!
Ausserdem ist es günstig, möglichst viele leaf-Functions (Blätter) zu haben, also Funktionen, die keine andere Funktion aufrufen (nur callee sind, aber kein caller). Das kann dadurch gegeben sein, daß die Funktion keine Funktionen aufruft oder aller aufgerufenen Funktionen geinlinet werden oder dead Code sind, etc.
Disclaimer: none. Sue me.
Ich schau mal, was ich hinbekomme.Was mit nicht gefällt sind Konstrukte wie
Bei den call-prologues muss ich halt einen Tod sterben. Derzeit ist Geschwindigkeit aber eher nicht mein Problem (zumindest nicht durch Funktionsaufrufe) da algorithmenbedingt in den Funktionen recht viel Zeit verbraucht wird. Sofern die Aufrufe auf fmacX zeitkritisch werden, pack' ich das in ein Macro.
Für Codegröße lohnt es sich, die Saturierung auszulagern. Zumindest dann, wenn das öfter gebraucht wird, was ja wohl der Fall ist:
ergibt:Code:#include <avr/io.h> #include <avr/interrupt.h> #define inline __attribute__((always_inline)) #define MAX_FIX_VALUE 0x8001 #define MIN_FIX_VALUE 0x7fff static inline uint8_t foo (uint8_t op1, uint8_t op2); void __attribute__((naked)) saturate16 (void); void saturate16 (void) { asm volatile ("; r27:r26 = sat(r1:r0), r1=0 " "\n\t" "movw r26, r0" "\n\t" "brvc 0f" "\n\t" "ldi r26, lo8(%[max])" "\n\t" "ldi r27, hi8(%[max])" "\n\t" "brcc 0f" "\n\t" "ldi r26, lo8(%[min])" "\n\t" "ldi r27, hi8(%[min])" "\n" "0:\tclr __zero_reg__" "\n\t" "ret" :: [max] "i" (MAX_FIX_VALUE), [min] "i" (MIN_FIX_VALUE) ); } uint8_t foo (uint8_t op1, uint8_t op2) { uint16_t result; asm volatile ( "muls %[op1], %[op2] " "\n\t" "%~call saturate16 ; r27:r26 = sat(r1:r0), r1=0 " : [result] "=x" (result) : [op1] "a" (op1), [op2] "a" (op2) ); return result; } uint8_t mul5 (uint8_t a, uint8_t b, uint8_t c, uint8_t d, uint8_t e) { uint8_t x = foo (a, b); x = foo (x, c); x = foo (foo (x, d), e); return x; } SIGNAL (SIG_INTERRUPT0) { // all used GPRs are saved as desired :-) foo (1, 2); }
Sieht doch ganz gut aus.Code:.file "fix.c" .arch atmega8 __SREG__ = 0x3f __SP_H__ = 0x3e __SP_L__ = 0x3d __tmp_reg__ = 0 __zero_reg__ = 1 .global __do_copy_data .global __do_clear_bss ; GNU C version 3.4.6 (avr) ; compiled by GNU C version 3.3 20030226 (prerelease) (SuSE Linux). ; GGC heuristics: --param ggc-min-expand=99 --param ggc-min-heapsize=129491 ; options passed: -fpreprocessed -mmcu=atmega8 -auxbase -Os ; -fverbose-asm ; options enabled: -feliminate-unused-debug-types -fdefer-pop ; -fomit-frame-pointer -foptimize-sibling-calls -funit-at-a-time ; -fcse-follow-jumps -fcse-skip-blocks -fexpensive-optimizations ; -fthread-jumps -fstrength-reduce -fpeephole -fforce-mem -ffunction-cse ; -fkeep-static-consts -fcaller-saves -freg-struct-return -fgcse ; -fgcse-lm -fgcse-sm -fgcse-las -floop-optimize -fcrossjumping ; -fif-conversion -fif-conversion2 -frerun-cse-after-loop ; -frerun-loop-opt -fdelete-null-pointer-checks -fsched-interblock ; -fsched-spec -fsched-stalled-insns -fsched-stalled-insns-dep ; -fbranch-count-reg -freorder-functions -fcprop-registers -fcommon ; -fverbose-asm -fregmove -foptimize-register-move -fargument-alias ; -fstrict-aliasing -fmerge-constants -fzero-initialized-in-bss -fident ; -fpeephole2 -fguess-branch-probability -fmath-errno -ftrapping-math ; -minit-stack=__stack -mmcu=atmega8 .text .global saturate16 .type saturate16, @function saturate16: /* prologue: frame size=0 */ /* prologue: naked */ /* prologue end (size=0) */ /* #APP */ ; r27:r26 = sat(r1:r0), r1=0 movw r26, r0 brvc 0f ldi r26, lo8(-32767) ; ldi r27, hi8(-32767) ; brcc 0f ldi r26, lo8(32767) ; ldi r27, hi8(32767) ; 0: clr __zero_reg__ ret /* #NOAPP */ /* epilogue: frame size=0 */ /* epilogue: naked */ /* epilogue end (size=0) */ /* function saturate16 size 20 (20) */ .size saturate16, .-saturate16 .global mul5 .type mul5, @function mul5: /* prologue: frame size=0 */ push r16 /* prologue end (size=1) */ mov r19,r22 ; b, b mov r21,r18 ; d, d mov r23,r24 ; , a /* #APP */ muls r23, r19 ; , b rcall saturate16 ; r27:r26 = sat(r1:r0), r1=0 /* #NOAPP */ movw r18,r26 ; result, /* #APP */ muls r18, r20 ; result, c rcall saturate16 ; r27:r26 = sat(r1:r0), r1=0 /* #NOAPP */ movw r18,r26 ; result, /* #APP */ muls r18, r21 ; result, d rcall saturate16 ; r27:r26 = sat(r1:r0), r1=0 /* #NOAPP */ movw r18,r26 ; result, /* #APP */ muls r18, r16 ; result, e rcall saturate16 ; r27:r26 = sat(r1:r0), r1=0 /* #NOAPP */ mov r24,r26 ; result, result clr r25 ; <result> /* epilogue: frame size=0 */ pop r16 ret /* epilogue end (size=2) */ /* function mul5 size 27 (24) */ .size mul5, .-mul5 .global __vector_1 .type __vector_1, @function __vector_1: /* prologue: frame size=0 */ push __zero_reg__ push __tmp_reg__ in __tmp_reg__,__SREG__ push __tmp_reg__ clr __zero_reg__ push r18 push r19 push r26 push r27 /* prologue end (size=9) */ ldi r18,lo8(1) ; op1, ldi r19,lo8(2) ; op2, /* #APP */ muls r18, r19 ; op1, op2 rcall saturate16 ; r27:r26 = sat(r1:r0), r1=0 /* #NOAPP */ /* epilogue: frame size=0 */ pop r27 pop r26 pop r19 pop r18 pop __tmp_reg__ out __SREG__,__tmp_reg__ pop __tmp_reg__ pop __zero_reg__ reti /* epilogue end (size=9) */ /* function __vector_1 size 24 (6) */ .size __vector_1, .-__vector_1 /* File "fix.c": code 71 = 0x0047 ( 50), prologues 10, epilogues 11 */
Ich hoffe, ich verwirre dich nicht zu sehr :P
Disclaimer: none. Sue me.
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