Перевод числа в строку с помощью SIMD + FPU

Моя цель - предложение широкого ассортимента товаров и услуг на постоянно высоком качестве обслуживания по самым выгодным ценам.

Вариант конвертирования double / real8 в строку посредством с SIMD использованием FPU в качестве вспомогательного средства. Применение FPU вызвано желанием получить 16 значащих цифр.

В соответствии с x64 software conventions будем считать что число подлежащие конвертированию расположено в XMM0.

Будем использовать x64 битный код при x32 битной адресации. Такой способ адресации позволяет использовать преимущества обоих диалектов.

Будем использовать недокументированное соглашение о передаче / возврате из функции множественных параметров. Соглашение абсолютно зеркально соглашению x64 software conventions за тем исключением что описывает правила размещения параметров при выходе из процедуры.

ROUND_TOWARD_ZERO            equ 11b
SIGNIFICANT_BIT_RESET        equ 3Fh
NUMBER_OF_SIGNIFICANT_DIGITS equ 40E00000h

LCW          equ word
LIExp2       equ dword
LIExp10      equ dword
LSExp10      equ dword
LIUpPathNam  equ dword
LILowPathNam equ dword
LNamber      equ qword
LMulExp2     equ qword
LStX         equ tbyte
LString      equ xmmword * 2

.data
	f10m4 real4 4 dup (1.0e-4)
	f10p4 real4 4 dup (1.0e+4)
	f10m2 real4 4 dup (1.0e-2)
	f10p2 real4 4 dup (1.0e+2)
	f10m1 real4 4 dup (1.0e-1)
	f10p1 real4 4 dup (1.0e+1)

	f0001 real4 0.0, 1.0e-2, 1.0e-1, 1.0
	f0002 real4 0.0, 0.0,    1.0e+1, 1.0e+1

	f10p8 real4 1.0e+8
	NoSD  real4 7.0

	i30h  db 10h dup (30h)
	CW0   dw 0F7Fh
	CW1   dw 037Fh
	DotM  dw 652Dh
	
	namber   real8 -1.234567890123456e+248
	
.code
WinMain proc
	movd xmm0, namber
	
	fstcw     word ptr[esp - LCW]
	fstp     tbyte ptr[esp - LCW - LStX]
	fldcw      CW0

	movd      rax, xmm0
	mov      dword ptr[esp - LString - dword], 2D000000h
	btr       rax, SIGNIFICANT_BIT_RESET
	setnc     byte ptr[esp - LString - dword - byte] 
	mov      qword ptr[esp - LCW - LStX - LNamber], rax
	shr       rax, 34h
	sub       eax, 3FFh
	mov      dword ptr[esp - LCW - LStX - LNamber - LIExp2], eax

	fldlg2
	fimul    dword ptr[esp - LCW - LStX - LNamber - LIExp2]
	fsubr    NoSD
	fistp    dword ptr[esp - LCW - LStX - LNamber - LIExp10]
	fldl2t
	fimul    dword ptr[esp - LCW - LStX - LNamber - LIExp10]
	fist     dword ptr[esp - LCW - LStX - LNamber - LIExp10 - LIExp2]
	fisub    dword ptr[esp - LCW - LStX - LNamber - LIExp10 - LIExp2]
	f2xm1

	cvtsi2ss xmm0, dword ptr[esp - LCW - LStX - LNamber - LIExp10]
	mov       eax, dword ptr[esp - LCW - LStX - LNamber - LIExp10 - LIExp2]
	add        ax, 3FFh
	shl       rax, 34h
	mov            qword ptr[esp - LCW - LStX - LNamber - LMulExp2], rax
	
	xor       edx, edx
	pxor     xmm1, xmm1
	comiss   xmm1, xmm0
jz @f

	shufps   xmm0, xmm0, 0
	subps    xmm1, xmm0
	maxps    xmm0, xmm1
	mulps    xmm0, xmmword ptr f0001
	roundps  xmm0, xmm0, ROUND_TOWARD_ZERO
	pshufd   xmm1, xmm0, 10010000b
	mulps    xmm1, xmmword ptr f0002
	subps    xmm0, xmm1
	cvtps2dq xmm0, xmm0
	pxor     xmm1, xmm1
	pcmpeqd  xmm1, xmm0
	packusdw xmm0, xmm0
	packuswb xmm0, xmm0
	
	mov       eax, 2B65h
	cmovc      ax, DotM
	
	movmskps  ecx, xmm1
	bsr       ecx, ecx
	lea       ecx,[ecx * 8 - 8]
	movd      edx, xmm0
	add       edx, 30303000h
	shrd      rdx, rdx, cl       
	mov        dx,  ax

@@:	fmul     qword ptr[esp - LCW - LStX - LNamber - LMulExp2]
	fadd     qword ptr[esp - LCW - LStX - LNamber - LMulExp2]
	fmul     qword ptr[esp - LCW - LStX - LNamber]
	fist     dword ptr[esp - LCW - LStX - LILowPathNam - LIUpPathNam]
	fisub    dword ptr[esp - LCW - LStX - LILowPathNam - LIUpPathNam]
	fmul     f10p8
	fldcw      CW1
	fistp    dword ptr[esp - LCW - LStX - LIUpPathNam]
	fld      tbyte ptr[esp - LCW - LStX]
	fldcw     word ptr[esp - LCW]
	
	movq     xmm0, qword ptr[esp - LCW - LStX - LIUpPathNam - LILowPathNam]
	cvtdq2ps xmm0, xmm0
	
	movaps   xmm1, xmm0
	mulps    xmm0, xmmword ptr f10m4
	roundps  xmm0, xmm0, ROUND_TOWARD_ZERO
	movaps   xmm2, xmm0
	mulps    xmm2, xmmword ptr f10p4
	subps    xmm1, xmm2
	unpcklps xmm0, xmm1

	movaps   xmm1, xmm0
	mulps    xmm0, xmmword ptr f10m2
	roundps  xmm0, xmm0, ROUND_TOWARD_ZERO
	movaps   xmm2, xmm0
	mulps    xmm2, xmmword ptr f10p2
	subps    xmm1, xmm2

	movaps   xmm2, xmm1
	mulps    xmm1, xmmword ptr f10m1
	roundps  xmm1, xmm1, ROUND_TOWARD_ZERO
	movaps   xmm3, xmm1
	mulps    xmm3, xmmword ptr f10p1
	subps    xmm2, xmm3	
	cvtps2dq xmm1, xmm1
	cvtps2dq xmm2, xmm2
	pslld    xmm2, 8
	paddb    xmm1, xmm2
	
	movaps   xmm2, xmm0
	mulps    xmm0, xmmword ptr f10m1
	roundps  xmm0, xmm0, ROUND_TOWARD_ZERO
	movaps   xmm3, xmm0
	mulps    xmm3, xmmword ptr f10p1
	subps    xmm2, xmm3
	cvtps2dq xmm0, xmm0
	cvtps2dq xmm2, xmm2
	pslld    xmm2, 8
	paddb    xmm0, xmm2
	pslld    xmm1, 16
	paddb    xmm0, xmm1
	
	pxor     xmm3, xmm3
	pcmpeqb  xmm3, xmm0
	pmovmskb  eax, xmm3
	bts       eax, 10h
	bsr       eax, eax
	paddb    xmm0, xmmWord ptr i30h
	movdqu   [esp - LString + byte], xmm0
	
	mov      qword ptr[esp - LString + byte + eax], rdx
	movd     xmm0, rdx
	pxor     xmm1, xmm1
	pcmpeqb  xmm1, xmm0
	pmovmskb  edx, xmm1
	bsf       edx, edx
	lea       eax,[eax + edx + word + byte]
	
	mov     dl,[esp - LString + byte]
	mov     dh,'.'
	mov        [esp - LString], dx
	
	mov     ecx,   dword ptr[esp - LString - dword - byte]
	sub     eax, ecx
	movdqu xmm1, xmmword ptr[esp - LString +   ecx - byte]
	movdqu xmm2, xmmword ptr[esp - LString +   ecx - byte + xmmword]
	mov     ecx, eax

WinMain endp
end

Зачем писать этот код если ранее ты уже разместил код про который заявил что он самый быстрый - потому что этот код еще быстрей.

Чем он лучше предыдущего - в этом коде векторизовано разложение Числа на числа.

Почему в нем одновременно используются FPU и SIMD - потому что в FPU есть режим расширенной точности позволяющий извлечь 16 значащих цифр.

Источник: https://habr.com/ru/post/542270/


Интересные статьи

Интересные статьи

Подслушивание личных разговоров — одна из самых распространённых и неприятных угроз приватности. Не зря многие заклеивают микрофоны и камеры на ноутбуках, чтобы сохранить в секрете са...
Представьте, что у вас имеется большой проект по машинному обучению. Естественно, сначала над ним работали дата-сайентисты, а затем инженеры-программисты, которые оптимизировали модель дл...
В конце апреля организаторы пошли на очень крутой шаг, сделав лайв 13 мая с англоязычными докладами открытым. Но английским хорошо владеют не все, а акцент, темп речи докладчика, параллельное чте...
Это пошаговая инструкция по классификации мультиспектральных снимков со спутника Landsat 5. Сегодня в ряде сфер глубокое обучение доминирует как инструмент для решения сложных проблем, в том ...
Всем привет, я работаю программистом-исследователем в команде компьютерного зрения Mail.ru Group. Ко Дню Победы в этом году мы решили сделать проект по реставрации военных фотографий. Что так...