G-Spider 发表于 2011-4-1 14:22:34

10# liangbch
如果将
if (sum>=10000)
{
   carry=1;
    sum-=10000;
   }
转化成总是执行的等效形式,会不会好一点呢。
比如,以2^B-1 为模,可以使用移位和掩码。

liangbch 发表于 2011-4-1 22:02:22

  使用不同的进制,效率会有差异。需要仔细权衡。
  在当前的32位计算机,$R=2^32$可能是最直接的选择,如用高级语言处理进位处理就麻烦很多,使用汇编语言做长整数加法计算时,可使用带进位的加法指令ADC,但ADC指令比ADD慢很多。这种表示法,虽然节省空间,使得数的长度变短,运算次数减少,但进位和规约须增加额外的成本。我个人不推荐。
  采用$2^31$为基,对于大数加法来算可使用移位和掩码求得本位和进位。
  由于大数乘法是大数运算的核心(加减法的复杂度较小,可忽略, 乘法也是除法和开方运算的基础),因此,基于运算速度的考虑,进制的选择主要考虑的大数乘法的效率。采用$2^31$进制,每4次乘积的累加就需要一次规约运算,个人觉得这个进制仍然偏大。我建议,大数的表示宜采用$2^30$进制和$10^9$进制,这样,运算次数和规约/进位处理得到一个好的平衡。
  另外,即使采用$10^k$进制,也有不用分支的进位处理办法,可使用汇编语言编程消除分支,只是比$2^K$进制更复杂些。

G-Spider 发表于 2011-4-1 22:59:40

"ADC指令比ADD慢很多",我查了一份文档,没有看出慢。http://bbs.chinaunix.net/thread-2133668-1-1.html

liangbch 发表于 2011-4-2 15:15:25

你可能没有做过类似的编程,没有切实的感受。ADC指令确实比ADD慢多了。你的那个手册是旧的,不适合当前主流的CPU.关于奔腾以后的cpu,其指令周期等数据请参考instruction_tables.pdf, 692K,更新时间2008-1-14.
文件开头写着。
Lists of instruction latencies, throughputs and microoperation
breakdowns for Intel and AMD CPU's
By Agner Fog. Copenhagen University College of Engineering.
Copyright © 1996 - 2008. Last updated 2008-01-14.

和执行时间有关的参数有2个,Additional latency(额外的延时,越小越好)和 Reciprocal throughput (吞吐量的倒数,越小越好)。

intel P4 CPU
ADDr,r 的值 0.5-1,0.25
ADCr,r 的值 0, 6

intel core2 CPU
ADDr,r 的值 1, 0.33
ADCr,r 的值 2, 2

这意味者,对于P4,
   每个周期可以执行4条Add指令,0.5-1个周期后可以得到结果。
   每6个周期可以执行1条AdC指令,指令执行后,可立即得到结果。

由上表可知,对于core2CPU, ADD 指令的吞吐量是ADC的6倍,2/0.33.

gxqcn 发表于 2011-4-2 15:57:14

instruction_tables.pdf 源于 optimization_manuals.zip,最近更新日期为 2011-01-30

似乎在 AMD CPU 上,ADC/ADD 指令周期差距没有 Intel CPU 的那么大。

另,对于10^k进制,怎样用汇编编程消除分支?

G-Spider 发表于 2011-4-2 18:30:44

instruction_tables.pdf 源于 optimization_manuals.zip,最近更新日期为 2011-01-30

似乎在 AMD CPU 上, ADC/ADD 指令周期差距没有 Intel CPU 的那么大。

另,对于10^k进制,怎样用汇编编程消除分支?
gxqcn 发表于 2011-4-2 15:57 http://bbs.emath.ac.cn/images/common/back.gif
或许有更好的方法。_asm
   {
       xoreax,eax
       movedx,10000
       cmpsum,edx
       cmovnb eax,edx
       subsum,eax
       shreax,13
       movcarry,eax
   }性能有所改善
Elapsed time: 4.668000 s
Elapsed time: 6.032000 s

zeroieme 发表于 2011-4-3 05:19:53

是否意味着让CPU做一点点无用功,反比判断分支还快。

liangbch 发表于 2011-4-5 16:40:39

16# G-Spider
这个代码的效果应该不错。
我在数年前写过Radix为10^9的大数加法程序,使用了消除分支的代码,用到的adc指令,当时不知道可用cmovcc指令来消除分支,速度应该没有你这个代码快。

liangbch 发表于 2011-4-7 21:26:24

粗粗的扫了一遍15楼给出的文章,真不错,内容全面翔实。另外,对作者Agner Fog google了一下,发现作者确实是X86优化的资深专家。关于优化的参考 X86 平台,Agner Fog 是绝对的权威。

▄︻┻═┳一‥ 发表于 2011-4-28 07:13:24

还是没看明白楼主 说的 优势, [-M/2,M/2-1] 里面有负数,你这个负号“-”总要占bit位吧,那岂不是浪费?
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查看完整版本: 我发现的大数表示法,请各位评价下