无心人 发表于 2008-4-10 20:57:10

那你就想错了啊
无论如何进制一旦超过16bit
那就无法避免 adc啊

liangbch 发表于 2008-4-16 13:51:35

关于采用不同基的2进制大数加法 的性能测试已经完成。下面给出在2台电脑上的测试数据。所有函数均计算4096 * 32 bit 的加法。对于基为2^32的版本,长度为4096个DWORD, 对于基为2^30的版本,长度为4370个DWORD.测试次数为10万次。

函数PIV 2.6PM 1.7binAdd_ALU1891.065 ms3254.955 msbinAdd_GMP_ALU_8way_unroll1342.035 ms1029.400 msbinAdd_Yaos_MMX_4way_unroll770.005 ms1091.425 msbase30_ALU1183.230 ms1456.105 msbinAdd_base30_ALU_4way_unroll1211.250 ms1159.940 msbinAdd_base30_ALU_8way_unroll1200.435 ms1052.400 msbinAdd_Base30_MMX_4way_unroll891.210 ms1414.805 ms

函数说明:
binAdd_ALU 为基为2^32的最普通的版本,未使用循环展开技术。
binAdd_GMP_ALU_8way_unroll 的代码源于GMP,基为2^32的ALU版本,使用8路循环展开技术。
binAdd_Yaos_MMX_4way_unroll 源于yaos的代码, 基为2^32的MMX版本,使用64bit MMX 寄存器进行计算。

base30_ALU为基为2^30的最普通的版本,未使用循环展开技术。
binAdd_base30_ALU_4way_unroll,为基为2^30的ALU版本,使用4路循环展开技术。
binAdd_base30_ALU_8way_unroll,为基为2^30的ALU版本,使用4路循环展开技术。
binAdd_Base30_MMX_4way_unroll,为基为2^30的MMX版本,使用8路循环展开技术。

性能分析:
1. 在PIV 电脑上,不同版本的速度对比
1)MMX 版本明显优于ALU版本,binAdd_Yaos_MMX_4way_unroll 比 binAdd_GMP_ALU_8way_unroll 快了 74%,binAdd_Base30_MMX_4way_unroll 比 binAdd_base30_ALU_4way_unroll 快了36%。

2)循环展开提速不明显。 8路循环展开的版本比binAdd_GMP_ALU_8way_unroll 比 普通版本提速仅 40%, 而另一个8路循环展开的版本仅比4路循环展开的版本提速 0.9%。

3)基为2^30的ALU版本比基为2^32的版本快11.7%。但MMX 基为2^30的版本则比基为2^32的版本更慢,binAdd_Base30_MMX_4way_unroll 比binAdd_Yaos_MMX_4way_unroll 慢 15.7%


2. 在PM电脑上,不同版本的速度对比。
1)MMX 版本要比ALU版本差或者大体持平binAdd_Yaos_MMX_4way_unroll 与add_GMP_ALU_8way_unroll 大体持平,binAdd_Base30_MMX_4way_unroll 比 binAdd_base30_ALU_4way_unroll 慢了21.9%。

2)循环展开提速非常明显。 8路循环展开的版本比binAdd_GMP_ALU_8way_unroll 竟达普通版本的316%, 而另一个8路循环展开的版本仅比4路循环展开的版本提速 10.2%。

3)基为2^30的ALU版本和基为2^32的版本基本持平。但MMX 基为2^30的版本则比基为2^32的版本更慢,binAdd_Base30_MMX_4way_unroll 比binAdd_Yaos_MMX_4way_unroll 慢了29.6%。
3) 不论是基为2^30的版本还是基为2^32的版本,不是用循环展开的版本都是最慢的。
总结,就加法而言,在PIV电脑,基为2^32的MMX版本是最好的选择,而对于ALU版本,基为2^30的版本则胜过基为2^32。而在PM电脑,基为2^32的ALU版本,MMX版本和基为2^30的ALU版都相差不大。

liangbch 发表于 2008-4-16 13:56:26

本帖给出 7个不同2进制大数加法函数和测试程序的源代码。

无心人 发表于 2008-4-16 14:14:01

还好还好
没有出乎意料的问题

你觉得做个8路展开的32Bit MMX能否在PM上超过2^30?

无心人 发表于 2008-4-16 14:15:48

:)

还有 你的乘法能做4路展开否?

无心人 发表于 2008-4-16 14:54:53

有疑问

4路展开
你怎么在开头处理剩余部分?

无心人 发表于 2008-4-16 14:57:56

我觉得有点不符合16字节对齐的精神
因为Cache是以64字节读取的

liangbch 发表于 2008-4-16 15:13:58

回24#楼,我觉得在PM上,应该可超过,但幅度很小。
另外,采用2^30的进制,还有许多好处。如计算 A=A+B+C+D,如果采用2^32进制,需要调用4次大数加法,每次大数加法都需要处理加法和进位,而采用2^30的进制,可以分2次做,第1次计算A=A+B+C+D不考虑进位。第2次对结果进行一个规格化,这样比做4次大数加法要更快些。 A=A+B+C+D 这样的计算,会在toom-3中用到。
回25楼,我到目前为止并没有实现任意长度的2进制大数乘法。但实现过10^9的进制的大数乘法,所以可采用同样的思路来做。我的做法不是4路也不是8路循环展开,而类似于16路循环展开。
回27楼,如果非要16字节对齐,则开头和结尾都要进行额外处理,代码很复杂,开头进行收尾处理的好处是代码很简单。另外16字节对齐并无必要,即使使用SSE2指令,也有movdqu可使用,movdqu 比16进制对齐的指令movdqa快的有限。

[ 本帖最后由 liangbch 于 2008-4-16 15:15 编辑 ]

无心人 发表于 2008-4-16 15:21:18

a=a+b+c+d要手工写函数
编译器不会做的

无心人 发表于 2008-4-16 15:22:31

:lol

我的那个清零函数就是16字节对齐的
确实复杂
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