Compare commits
| Author | SHA1 | Date | |
|---|---|---|---|
| 173901e49a | |||
| 3ce4c1e580 |
2 changed files with 163 additions and 29 deletions
124
bitmul.s
Normal file
124
bitmul.s
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,124 @@
|
||||||
|
; the old 16-bit bit-and-shift multiplier
|
||||||
|
; copied from old code, won't compile as-is
|
||||||
|
|
||||||
|
; inner loop for imul16
|
||||||
|
; bitnum < 8: 25 or 41 cycles
|
||||||
|
; bitnum >= 8: 30 or 46 cycles
|
||||||
|
.macro bitmul16 arg1, arg2, result, bitnum
|
||||||
|
.local zero
|
||||||
|
.local one
|
||||||
|
.local next
|
||||||
|
|
||||||
|
; does 16-bit adds
|
||||||
|
; arg1 and arg2 are treated as unsigned
|
||||||
|
; negative signed inputs must be flipped first
|
||||||
|
|
||||||
|
; 7 cycles up to the branch
|
||||||
|
|
||||||
|
; check if arg1 has 0 or 1 bit in this place
|
||||||
|
; 5 cycles either way
|
||||||
|
.if bitnum < 8
|
||||||
|
lda arg1 ; 3 cyc
|
||||||
|
and #(1 << (bitnum)) ; 2 cyc
|
||||||
|
.else
|
||||||
|
lda arg1 + 1 ; 3 cyc
|
||||||
|
and #(1 << ((bitnum) - 8)) ; 2 cyc
|
||||||
|
.endif
|
||||||
|
bne one ; 2 cyc
|
||||||
|
|
||||||
|
zero: ; 18 cyc, 23 cyc
|
||||||
|
lsr result + 3 ; 5 cyc
|
||||||
|
jmp next ; 3 cyc
|
||||||
|
|
||||||
|
one: ; 32 cyc, 37 cyc
|
||||||
|
; 16-bit add on the top bits
|
||||||
|
clc ; 2 cyc
|
||||||
|
lda result + 2 ; 3 cyc
|
||||||
|
adc arg2 ; 3 cyc
|
||||||
|
sta result + 2 ; 3 cyc
|
||||||
|
lda result + 3 ; 3 cyc
|
||||||
|
adc arg2 + 1 ; 3 cyc
|
||||||
|
ror a ; 2 cyc - get a jump on the shift
|
||||||
|
sta result + 3 ; 3 cyc
|
||||||
|
next:
|
||||||
|
ror result + 2 ; 5 cyc
|
||||||
|
ror result + 1 ; 5 cyc
|
||||||
|
.if bitnum >= 8
|
||||||
|
; we can save 5 cycles * 8 bits = 40 cycles total by skipping this byte
|
||||||
|
; when it's all uninitialized data
|
||||||
|
ror result ; 5 cyc
|
||||||
|
.endif
|
||||||
|
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
; 5 to 25 cycles
|
||||||
|
.macro check_sign arg
|
||||||
|
; Check sign bit and flip argument to postive,
|
||||||
|
; keeping a count of sign bits in the X register.
|
||||||
|
.local positive
|
||||||
|
lda arg + 1 ; 3 cyc
|
||||||
|
bpl positive ; 2 cyc
|
||||||
|
neg16 arg ; 18 cyc
|
||||||
|
inx ; 2 cyc
|
||||||
|
positive:
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
; 518 - 828 cyc
|
||||||
|
.macro imul16 dest, arg1, arg2
|
||||||
|
copy16 FR0, arg1 ; 12 cyc
|
||||||
|
copy16 FR1, arg2 ; 12 cyc
|
||||||
|
jsr imul16_func ; 470-780 cyc
|
||||||
|
copy32 dest, FR2 ; 24 cyc
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
.macro shift_round_16 arg, shift
|
||||||
|
.repeat shift
|
||||||
|
shl32 arg
|
||||||
|
.endrepeat
|
||||||
|
round16 arg
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
.macro imul16_round dest, arg1, arg2, shift
|
||||||
|
copy16 FR0, arg1 ; 12 cyc
|
||||||
|
copy16 FR1, arg2 ; 12 cyc
|
||||||
|
jsr imul16_func ; 470-780 cyc
|
||||||
|
shift_round_16 FR2, shift
|
||||||
|
copy16 dest, FR2 + 2 ; 12 cyc
|
||||||
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
; min 470 cycles
|
||||||
|
; max 780 cycles
|
||||||
|
.proc imul16_func
|
||||||
|
arg1 = FR0 ; 16-bit arg (clobbered)
|
||||||
|
arg2 = FR1 ; 16-bit arg (clobbered)
|
||||||
|
result = FR2 ; 32-bit result
|
||||||
|
|
||||||
|
ldx #0 ; 2 cyc
|
||||||
|
; counts the number of sign bits in X
|
||||||
|
check_sign arg1 ; 5 to 25 cyc
|
||||||
|
check_sign arg2 ; 5 to 25 cyc
|
||||||
|
|
||||||
|
; zero out the 32-bit temp's top 16 bits
|
||||||
|
lda #0 ; 2 cyc
|
||||||
|
sta result + 2 ; 3 cyc
|
||||||
|
sta result + 3 ; 3 cyc
|
||||||
|
; the bottom two bytes will get cleared by the shifts
|
||||||
|
|
||||||
|
; unrolled loop for maximum speed, at the cost
|
||||||
|
; of a larger routine
|
||||||
|
; 440 to 696 cycles
|
||||||
|
.repeat 16, bitnum
|
||||||
|
; bitnum < 8: 25 or 41 cycles
|
||||||
|
; bitnum >= 8: 30 or 46 cycles
|
||||||
|
bitmul16 arg1, arg2, result, bitnum
|
||||||
|
.endrepeat
|
||||||
|
|
||||||
|
; In case of mixed input signs, return a negative result.
|
||||||
|
cpx #1 ; 2 cyc
|
||||||
|
bne positive_result ; 2 cyc
|
||||||
|
neg32 result ; 34 cyc
|
||||||
|
positive_result:
|
||||||
|
|
||||||
|
rts ; 6 cyc
|
||||||
|
.endproc
|
||||||
|
|
@ -563,12 +563,13 @@ sqr16_patch_offset = 8
|
||||||
; input: arg as u8
|
; input: arg as u8
|
||||||
; output: dest as u16
|
; output: dest as u16
|
||||||
; clobbers a, x
|
; clobbers a, x
|
||||||
|
; 19 cyc
|
||||||
.macro sqr8 dest, arg
|
.macro sqr8 dest, arg
|
||||||
ldx arg
|
ldx arg ; 3 cyc
|
||||||
lda sqr_lobyte,x
|
lda sqr_lobyte,x ; 5 cyc
|
||||||
sta dest
|
sta dest ; 3 cyc
|
||||||
lda sqr_hibyte,x
|
lda sqr_hibyte,x ; 5 cyc
|
||||||
sta dest + 1
|
sta dest + 1 ; 3 cyc
|
||||||
.endmacro
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
.segment "TABLES"
|
.segment "TABLES"
|
||||||
|
|
@ -770,6 +771,10 @@ inner_loop:
|
||||||
|
|
||||||
.endproc
|
.endproc
|
||||||
|
|
||||||
|
; min low-mem: 81 * 4 + 28 * 2 + 10 + 6 = 396 cyc
|
||||||
|
; max low-mem: 92 * 4 + 28 * 2 + 50 + 6 = 480 cyc
|
||||||
|
; min ext-mem: 51 * 4 + 28 * 2 + 10 + 6 = 276 cyc
|
||||||
|
; max low-mem: 70 * 4 + 28 * 2 + 50 + 6 = 392 cyc
|
||||||
.macro imul16_impl xe
|
.macro imul16_impl xe
|
||||||
.local arg1
|
.local arg1
|
||||||
.local arg2
|
.local arg2
|
||||||
|
|
@ -787,32 +792,37 @@ inner_loop:
|
||||||
; h1*256*(h2*256 + l2) + l1*(h2*256 + l2)
|
; h1*256*(h2*256 + l2) + l1*(h2*256 + l2)
|
||||||
; h1*h2*256*256 + h1*l2*256 + h2*l1*256 + l1*l2
|
; h1*h2*256*256 + h1*l2*256 + h2*l1*256 + l1*l2
|
||||||
|
|
||||||
imul8 result, arg1, arg2, xe
|
imul8 result, arg1, arg2, xe ; 81-92 or 51-70
|
||||||
|
|
||||||
imul8 result + 2, arg1 + 1, arg2 + 1, xe
|
imul8 result + 2, arg1 + 1, arg2 + 1, xe ; 81-92 or 51-70
|
||||||
|
|
||||||
imul8 inter, arg1 + 1, arg2, xe
|
imul8 inter, arg1 + 1, arg2, xe ; 81-92 or 51-70
|
||||||
add16 result + 1, result + 1, inter
|
add16 result + 1, result + 1, inter ; 20 cyc
|
||||||
add_carry result + 3
|
add_carry result + 3 ; 8 cyc
|
||||||
|
|
||||||
imul8 inter, arg1, arg2 + 1, xe
|
imul8 inter, arg1, arg2 + 1, xe ; 81-92 or 51-70
|
||||||
add16 result + 1, result + 1, inter
|
add16 result + 1, result + 1, inter ; 20 cyc
|
||||||
add_carry result + 3
|
add_carry result + 3 ; 8 cyc
|
||||||
|
|
||||||
; In case of negative inputs, adjust high word
|
; In case of negative inputs, adjust high word
|
||||||
; https://stackoverflow.com/a/28827013
|
; https://stackoverflow.com/a/28827013
|
||||||
lda arg1 + 1
|
; 10-50 cycles
|
||||||
bpl arg1_pos
|
lda arg1 + 1 ; 3 cyc
|
||||||
sub16 result + 2, result + 2, arg2
|
bpl arg1_pos ; 2 cyc
|
||||||
|
sub16 result + 2, result + 2, arg2 ; 20 cyc
|
||||||
arg1_pos:
|
arg1_pos:
|
||||||
lda arg2 + 1
|
lda arg2 + 1 ; 3 cyc
|
||||||
bpl arg2_pos
|
bpl arg2_pos ; 2 cyc
|
||||||
sub16 result + 2, result + 2, arg1
|
sub16 result + 2, result + 2, arg1 ; 20 cyc
|
||||||
arg2_pos:
|
arg2_pos:
|
||||||
|
|
||||||
rts ; 6 cyc
|
rts ; 6 cyc
|
||||||
.endmacro
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
; min base ram: 19 * 2 + 81 + 28 * 2 + 6 = 181
|
||||||
|
; max base ram: 19 * 2 + 92 + 28 * 2 + 6 = 192
|
||||||
|
; min ext ram: 19 * 2 + 51 + 28 * 2 + 6 = 151
|
||||||
|
; max ext ram: 19 * 2 + 70 + 28 * 2 + 6 = 170
|
||||||
.macro sqr16_impl xe
|
.macro sqr16_impl xe
|
||||||
.scope
|
.scope
|
||||||
arg = FR0 ; 16-bit arg (clobbered)
|
arg = FR0 ; 16-bit arg (clobbered)
|
||||||
|
|
@ -820,9 +830,9 @@ arg2_pos:
|
||||||
;inter = temp2
|
;inter = temp2
|
||||||
inter = FR1
|
inter = FR1
|
||||||
|
|
||||||
lda arg + 1
|
lda arg + 1 ; 3 cyc
|
||||||
bpl arg_pos
|
bpl arg_pos ; 2 cyc
|
||||||
neg16 arg
|
neg16 arg ; 18 cyc
|
||||||
arg_pos:
|
arg_pos:
|
||||||
|
|
||||||
; hl * hl
|
; hl * hl
|
||||||
|
|
@ -830,15 +840,15 @@ arg2_pos:
|
||||||
; h*256*(h*256 + l) + l*(h*256 + l)
|
; h*256*(h*256 + l) + l*(h*256 + l)
|
||||||
; h*h*256*256 + h*l*256 + h*l*256 + l*l
|
; h*h*256*256 + h*l*256 + h*l*256 + l*l
|
||||||
|
|
||||||
sqr8 result, arg
|
sqr8 result, arg ; 19 cyc
|
||||||
|
|
||||||
sqr8 result + 2, arg + 1
|
sqr8 result + 2, arg + 1 ; 19 cyc
|
||||||
|
|
||||||
imul8 inter, arg + 1, arg, xe
|
imul8 inter, arg + 1, arg, xe ; 81-92 / 51-70 cyc
|
||||||
add16 result + 1, result + 1, inter
|
add16 result + 1, result + 1, inter ; 20 cyc
|
||||||
add_carry result + 3
|
add_carry result + 3 ; 8 cyc
|
||||||
add16 result + 1, result + 1, inter
|
add16 result + 1, result + 1, inter ; 20 cyc
|
||||||
add_carry result + 3
|
add_carry result + 3 ; 8 cyc
|
||||||
|
|
||||||
rts ; 6 cyc
|
rts ; 6 cyc
|
||||||
.endscope
|
.endscope
|
||||||
|
|
|
||||||
Loading…
Reference in a new issue