32位浮点数乘法汇编算法
- 2024-10-25 17:45:13
32位浮点数乘法汇编算法
写汇编的基本已经绝迹了现在,就老一辈的有些在用
#include <stdio.h
#include <sys/time.h
#define INIT_TIMER_VALIABLE \\
struct timeval tpstart,tpend; \\
float timeuse;
#define START_TIMER gettimeofday(&tpstart,NULL);
#define END_PRINTF_TIMER(name) \\
gettimeofday(&tpend,NULL); \\
timeuse=(tpend.tv_sec*1000*1000+tpend.tv_usec)-(tpstart.tv_sec*1000*1000+tpstart.tv_usec); \\
printf("func :%s:time use(us) %f\",name,timeuse);
float vfp_operate(float f1, float f2)
{
float sum=0;
__asm__ __volatile__(
"vmov s1, %1\"
"vmov s2, %2\"
"fmuls s0, s1, s2\"
"vmov %0, s0\"
:"=r"(sum)
:"r"(f1),"r"(f2)
);
return sum;
}
int main()
{
float f1,f2;
float result;
INIT_TIMER_VALIABLE
printf("input float data1:");
scanf("%f",&f1);
printf("input float data2:");
scanf("%f",&f2);
START_TIMER
result=f1*f2;
END_PRINTF_TIMER("use system function")
printf("result is %f\",result);
START_TIMER
result=vfp_operate(f1,f2);
END_PRINTF_TIMER("use vfp_operate")
printf("result is %f\",result);
}
/*
测试结果：
./vfp_helloworld
input float data1:0.125
input float data2:1.684
func :use system function:time use(us) 12.000000
result is 0.210500
func :use system function:time use(us) 5.000000
result is 0.210500
*/
测试使用编译选项 ：
源代码：
#include <stdio.h
int main()
{
float f1,f2;
printf("input float data1:");
scanf("%f",&f1);
printf("input float data2:");
scanf("%f",&f2);
printf("float %f x %f =%f\", f1,f2,f1*f2);
}
编译选项：(只是多增加了-mfloat-abi=softfp 测试发现=sofltfp和=hard编译出的汇编一样)
arm-none-linux-gnueabi-gcc vfp_helloworld.c -S arm-none-linux-gnueabi-gcc vfp_helloworld.c -S -o vfp_helloworld.asm
-mfloat-abi=softfp -o vfp_helloworld.asm
.cpu arm10tdmi .cpu arm10tdmi
.eabi_attribute 27, 3 .fpu softvfp
.fpu vfp .eabi_attribute 20, 1
.eabi_attribute 20, 1 .eabi_attribute 21, 1
.eabi_attribute 21, 1 .eabi_attribute 23, 3
.eabi_attribute 23, 3 .eabi_attribute 24, 1
.eabi_attribute 24, 1 .eabi_attribute 25, 1
.eabi_attribute 25, 1 .eabi_attribute 26, 2
.eabi_attribute 26, 2 .eabi_attribute 30, 6
.eabi_attribute 30, 6 .eabi_attribute 18, 4
.eabi_attribute 18, 4 .file"vfp_helloworld.c"
.file"vfp_helloworld.c" .section.rodata
.section.rodata .align2
.align2 .LC0:
.LC0: .ascii"input float data1:\\000"
.ascii"input float data1:\\000" .align2
.align2 .LC1:
.LC1: .ascii"%f\\000"
.ascii"%f\\000" .align2
.align2 .LC2:
.LC2: .ascii"input float data2:\\000"
.ascii"input float data2:\\000" .global__aeabi_f2d
.align2 .global__aeabi_fmul <<<------这里说明软件浮点运算。
.LC3: .align2
.ascii"float %f x %f =%f\\012\\000" .LC3:
.text .ascii"float %f x %f =%f\\012\\000"
.align2 .text
.globalmain .align2
.typemain, %function .globalmain
main: .typemain, %function
.fnstart main:
.LFB2: .fnstart
@ args = 0, pretend = 0, frame = 16 .LFB2:
@ frame_needed = 1, uses_anonymous_args = 0 @ args = 0, pretend = 0, frame = 16
stmfdsp!, {fp, lr} @ frame_needed = 1, uses_anonymous_args = 0
.save {fp, lr} stmfdsp!, {r4, r5, r6, r7, r8, fp, lr}
.LCFI0: .save {r4, r5, r6, r7, r8, fp, lr}
.setfp fp, sp, #4 .LCFI0:
addfp, sp, #4 .setfp fp, sp, #24
.LCFI1: addfp, sp, #24
.pad #32 .LCFI1:
subsp, sp, #32 .pad #36
.LCFI2: subsp, sp, #36
ldrr0, .L3 .LCFI2:
blprintf ldrr0, .L3
subr3, fp, #8 blprintf
ldrr0, .L3+4 subr3, fp, #32
movr1, r3 ldrr0, .L3+4
blscanf movr1, r3
ldrr0, .L3+8 blscanf
blprintf ldrr0, .L3+8
subr3, fp, #12 blprintf
ldrr0, .L3+4 subr3, fp, #36
movr1, r3 ldrr0, .L3+4
blscanf movr1, r3
fldss15, [fp, #-8] blscanf
fcvtdsd5, s15 ldrr3, [fp, #-32]@ float
fldss15, [fp, #-12] movr0, r3
fcvtdsd6, s15 bl__aeabi_f2d
fldss14, [fp, #-8] movr5, r0
fldss15, [fp, #-12] movr6, r1
fmulss15, s14, s15 <<<-----直接使用硬件浮点指令 ldrr3, [fp, #-36]@ float
fcvtdsd7, s15 movr0, r3
fstdd6, [sp, #0] bl__aeabi_f2d
fstdd7, [sp, #8] movr7, r0
ldrr0, .L3+12 movr8, r1
fmrrdr2, r3, d5 ldrr3, [fp, #-32]@ float
blprintf ldrr2, [fp, #-36]@ float
subsp, fp, #4 movr0, r3
ldmfdsp!, {fp, pc} movr1, r2
.L4: bl__aeabi_fmul <<<------这里调用软件浮点运算。
.align2 movr3, r0
.L3: movr0, r3
.word.LC0 bl__aeabi_f2d
.word.LC1 movr3, r0
.word.LC2 movr4, r1
.word.LC3 stmiasp, {r7-r8}
.LFE2: strr3, [sp, #8]
.fnend strr4, [sp, #12]
.sizemain, .-main ldrr0, .L3+12
.ident"GCC: (Sourcery G++ Lite 2009q1-203) 4.3.3" movr2, r5
.section.note.GNU-stack,"",%progbits movr3, r6
blprintf
subsp, fp, #24
ldmfdsp!, {r4, r5, r6, r7, r8, fp, pc}
.L4:
.align2
.L3:
.word.LC0
.word.LC1
.word.LC2
.word.LC3
.LFE2:
.fnend
.sizemain, .-main
.ident"GCC: (Sourcery G++ Lite 2009q1-203) 4.3.3"
.section.note.GNU-stack,"",%progbits
摘自：RM的pdf文档 的说明
浮点运算的支持
ARM 处理器内核不包含浮点硬件。 必须使用以下两种方法之一，另行提供对浮点算法的支持：
在软件中，使用浮点库 fplib。 此库提供了执行浮点运算可以调用的函数，无需额外的硬件。 请参阅《库指南》 中第 4-2 页的软件浮点库 fplib。
在硬件中，使用含 VFP 硬件协处理器的 ARM 处理器内核来进行所需的浮点运算。 VFP 是执行 IEEE 浮点的协处理器体系结构，支持单精度和双精度，但不支持扩展精度。
Note
在实际编程中，VFP 中的浮点运算实际是组合使用硬件（执行常见的情况）和软件（处理不常见的情况和导致异常的情况）执行的。 请参阅VFP 支持。
Example 5.2 是一个用 C 执行浮点算法的函数，用以说明浮点算法的软件和硬件支持的不同。
Example 5.2. 浮点运算
float foo(float num1, float num2)
{
float temp, temp2;
temp = num1 + num2;
temp2 = num2 * num2;
return temp2-temp;
}
如果使用命令行选项 --cpu 5TE --fpu softvfp 编译Example 5.2 的 C 代码，则编译器生成的机器代码的反汇编如Example 5.3 所示。 在本示例中，在软件中通过调用库例程（如 __aeabi_fmul）来执行浮点算法。
Example 5.3. 软件中对浮点运算的支持
||foo|| PROC
PUSH {r4-r6, lr}
MOV r4, r1
BL __aeabi_fadd <<<<----直接向加
MOV r5, r0
MOV r1, r4
MOV r0, r4
BL __aeabi_fmul <<<<<----然后相乘
MOV r1, r5
POP {r4-r6, lr}
B __aeabi_fsub
ENDP
如果使用命令行选项 --fpu vfp 编译Example 5.2 的 C 代码，则编译器生成的机器代码的反汇编如Example 5.4 所示。 在本示例中，在硬件中通过浮点算法指令（如 VMUL.F32）来执行浮点算法。
Example 5.4. 硬件中对浮点运算的支持
||foo|| PROC
VADD.F32 s2, s0, s1
VMUL.F32 s0, s1, s1
VSUB.F32 s0, s0, s2
BX lr
ENDP
在实际编程中，使用硬件支持浮点算法的代码更为紧凑，并提供比在软件中执行浮点算法的代码更佳的性能。 但是，浮点算法的硬件支持需要 VFP 协处理器。
缺省情况下，如果有 VFP 协处理器，则会生成 VFP 指令。 如果没有 VFP 协处理器，则编译器会生成调用软件浮点库 fplib 的代码，用于执行浮点运算。fplib 是 C 库 RealView Development Suite 标准分发的组成部分。