Самый эффективный способ установить регистр в 1 или (-1)

Question

Я сейчас учусь на ассемблере, и парень, который проверяет наши домашние задания, является очень педантичным уродцем старой школы. Например, он вычитает 10%, если видит:

mov ax, 0

вместо:

xor ax,ax

, даже если он используется только один раз.

Я не новичок в программировании на ассемблере, но я не эксперт по оптимизации, поэтому мне нужна ваша помощь в чем-то (это может быть очень глупый вопрос, но я все равно задам его) если мне нужно установить значение регистра в 1 или (-1), лучше использовать:

mov ax, 1

или сделайте что-то вроде:

xor ax,ax
inc ax

Мне действительно нужна хорошая оценка, поэтому я стараюсь максимально ее оптимизировать. (Мне нужно оптимизировать как время, так и размер кода)

Answer 1

Быстрый Google для 8086 instructions timings size обнаружил http://8086.tk/, который, кажется, имеет все время и размеры для 8086 (и более) наборов инструкций.

Без сомнения, вы можете найти официальный документ Intel в Интернете с аналогичной информацией.

По вашему конкретному вопросу:

xor ax,ax
inc ax

занимает 3 + 3 = 6 тактов и 2 + 1 = 3 байта, тогда как

mov ax,1

занимает 4 такта и 3 байта.

Так что последнее лучше в этом случае.

---

Но вам нужно поговорить с вашим учебным заведением об этом парне. 10% за такую ​​простую вещь не верят.

Вы должны спросить, что следует делать в случае, когда у вас есть две возможности: одна быстрее, а другая короче.

Затем, когда они признали, что существуют разные способы кодирования, в зависимости от того, чего вы пытаетесь достичь, скажите им, что вы пытаетесь достичь читабельности и удобства обслуживания и серьезно не можете сделать скачок. о потерянном цикле или байте здесь или там ^{* a} .

Оптимизация - это то, что вы обычно делаете, если и когда у вас есть проблемы с производительностью, после того, как кусок кода находится в почти завершенном состоянии - это почти всегда напрасная трата усилий, когда код все еще подвержен незначительной вероятности изменения .

Что бы это ни стоило, sub ax,ax, кажется, находится на одном уровне с xor ax,ax в плане тактов и байтов, так что, возможно, вы могли бы добавить это в микс в следующий раз, чтобы заставить его еще немного поработать.

_{* a) Нет, на самом деле нет, но время от времени бывает интересно выпустить: -)}

Answer 2

Вам лучше с

mov AX, 1

на 8086. Если вы отслеживаете содержимое реестра, вы можете добиться большего успеха, если знаете, что, например, BX уже содержит 1:

mov AX, BX

или если вы знаете, что AH равен 0:

mov AL, 1

и т.д.

Answer 3

В зависимости от ваших обстоятельств, вы можете сойти с рук ...

 sbb ax, ax

Результатом будет либо 0, если флаг переноса не установлен, либо -1, если флаг переноса установлен.

Однако, если приведенный выше пример не подходит для вашей ситуации, я бы порекомендовал

xor  ax, ax
inc  ax

метод. Это должно удовлетворить вашего профессора по размеру. Однако, если в вашем процессоре используется какая-либо конвейерная разметка, я ожидаю, что между этими двумя инструкциями будет некоторая задержка, связанная с соединением (я вполне могу ошибаться) Если такая связь существует, скорость можно немного улучшить, изменив порядок инструкций, чтобы между ними была другая инструкция (та, которая не использует топор).

Надеюсь, это поможет.

Answer 4

Я бы использовал mov [e]ax, 1 при любых обстоятельствах. Его кодировка не длиннее, чем хакерская последовательность xor, и я уверен, что она быстрее где угодно. 8086 достаточно странно, чтобы быть исключением, и поскольку эта штука такая медленная, микрооптимизация, подобная этой, будет иметь наибольшее значение. Но в любом другом месте: выполнение 2 «простых» инструкций всегда будет медленнее, чем выполнение 1, особенно если учесть опасность данных и длинные конвейеры. Вы пытаетесь прочитать регистр в следующей инструкции после того, как измените ее, поэтому если ваш ЦП не может обойти результат от этапа N конвейера (где выполняется xor) до этапа N-1 (где inc пытается загрузить регистр, не говоря уже о добавлении 1 к его значению), у вас будут киоски.

Другие факторы, которые следует учитывать: ширина полосы выборки команд (спорный для 16-битного кода, оба по 3 байта); mov избегает изменения флагов (более вероятно, будет полезно, чем заставлять их все обнулять); в зависимости от того, какие значения могут содержать другие регистры, вы, возможно, можете сделать lea ax,[bx+1] (также 3 байта, даже в 32-битном коде, без влияния на флаги); как говорили другие, sbb ax,ax тоже может работать при определенных обстоятельствах - он также короче на 2 байта.

Когда вы сталкиваетесь с такого рода микрооптимизациями, вам действительно следует измерить альтернативы, а не слепо полагаться даже на руководства по процессорам.

P.S. Новое домашнее задание: xor bx,bx быстрее xor bx,cx (на любом процессоре)?