[译] 为程序员写的Reed-Solomon码解释
pthread的一点杂碎
Apr
16
今天看到80386+里 BSF/BSR 这对指令貌似挺有意思，Bit Scan Forward/Reverse，它们的作用是正向/逆向扫描一个WORD(16bit)/DWORD(32bit)，找出第一个等于1的bit编号。比如对于BX=0x1010，执行 BSF CX, BX 得到的CX=4，而 BSR CX, BX 得到的CX=12。
咋一看是个神器啊。《编程之美》什么的，不是还有一道面试题说的就是怎样快速求出一个整数中bit=1的数量么。这货加上个while循环和移位，秒杀。最新版的Intel指令手册并没有明确说它需要多少个时钟周期，不过这里的数据指出，在80486+，BSF需要6～43个时钟周期才能完成（BSR则需要6～104个clocks），也就是说，它似乎并没有被特别优化，而是使用了CPU内的微码来完成循环，所以不要指望能带来性能上的BONUS，详情可参见这篇：求整数中比特为1的二进制位数。
这篇文章里面给出的用上BSF/BSR的代码是：
想试试这段代码，不过蛋疼的是这是VS的汇编语法，GCC不能识别，于是终于下了决心翻出GCC-Inline-Assembly-HOWTO，看了下，其实也不是很复杂，简单改了下，变成这样：
跑了一下，果然效率不行，跟最差的直接循环在同一个量级。
仔细看了下代码，发现这里用的是BSR，而且还用上了n和count两个变量，感觉不太爽，于是完全改成汇编，写成这样：
结果。。。基本没变。嗯，所以就这样吧。。。
转载请注明出自 ，如是转载文则注明原出处，谢谢:)
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咋一看是个神器啊。《编程之美》什么的，不是还有一道面试题说的就是怎样快速求出一个整数中bit=1的数量么。这货加上个while循环和移位，秒杀。最新版的Intel指令手册并没有明确说它需要多少个时钟周期，不过这里的数据指出，在80486+，BSF需要6～43个时钟周期才能完成（BSR则需要6～104个clocks），也就是说，它似乎并没有被特别优化，而是使用了CPU内的微码来完成循环，所以不要指望能带来性能上的BONUS，详情可参见这篇：求整数中比特为1的二进制位数。
这篇文章里面给出的用上BSF/BSR的代码是：
int f4(unsigned int num) {
int count = 0;
while(num) {
int n;
__asm {
bsr eax, num
mov n, eax
}
++count;
num ^= (1 << n);
}
return count;
}
int count = 0;
while(num) {
int n;
__asm {
bsr eax, num
mov n, eax
}
++count;
num ^= (1 << n);
}
return count;
}
想试试这段代码，不过蛋疼的是这是VS的汇编语法，GCC不能识别，于是终于下了决心翻出GCC-Inline-Assembly-HOWTO，看了下，其实也不是很复杂，简单改了下，变成这样：
int f4(unsigned int num) {
int count = 0;
while(num) {
int n;
__asm__ (
"bsr %1, %%eax\n\t"
"movl %%eax, %0\n\t"
: "=r" (n)
: "r" (num)
: "%eax"
);
++count;
num ^= (1 << n);
}
return count;
}
int count = 0;
while(num) {
int n;
__asm__ (
"bsr %1, %%eax\n\t"
"movl %%eax, %0\n\t"
: "=r" (n)
: "r" (num)
: "%eax"
);
++count;
num ^= (1 << n);
}
return count;
}
跑了一下，果然效率不行，跟最差的直接循环在同一个量级。
仔细看了下代码，发现这里用的是BSR，而且还用上了n和count两个变量，感觉不太爽，于是完全改成汇编，写成这样：
int f4(unsigned int num) { //注：x86下一般都是用EAX来存函数的返回值
asm (
"movl $0, %%eax\n\t" //这里是eax存的就是count
"jmp f4_cmp\n"
"f4_loop:\n\t"
"bsf %0, %%ecx\n\t" //ecx=bsf(num)
"incb %%cl\n\t" //cl += 1
"shrl %%cl, %0\n\t" //num >>= cl; shr貌似只接受 cl 和立即数？
"incl %%eax\n" //count++
"f4_cmp:\n\t"
"cmp $0, %0\n\t"
"jnz f4_loop\n\t"
:
: "r"(num)
: "%eax", "%ecx"
);
}
asm (
"movl $0, %%eax\n\t" //这里是eax存的就是count
"jmp f4_cmp\n"
"f4_loop:\n\t"
"bsf %0, %%ecx\n\t" //ecx=bsf(num)
"incb %%cl\n\t" //cl += 1
"shrl %%cl, %0\n\t" //num >>= cl; shr貌似只接受 cl 和立即数？
"incl %%eax\n" //count++
"f4_cmp:\n\t"
"cmp $0, %0\n\t"
"jnz f4_loop\n\t"
:
: "r"(num)
: "%eax", "%ecx"
);
}
结果。。。基本没变。嗯，所以就这样吧。。。
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在我这儿比查表快5倍，任何软件优化算法都比不上了