Compare commits
No commits in common. "main" and "status" have entirely different histories.
7 changed files with 158 additions and 554 deletions
1
.gitignore
vendored
1
.gitignore
vendored
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@ -1,4 +1,3 @@
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||||||
*.o
|
*.o
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||||||
*.xex
|
*.xex
|
||||||
tables.s
|
|
||||||
.DS_Store
|
.DS_Store
|
||||||
|
|
|
||||||
2
.mailmap
2
.mailmap
|
|
@ -1,2 +0,0 @@
|
||||||
Brooke Vibber <bvibber@pobox.com>
|
|
||||||
Brooke Vibber <bvibber@pobox.com> <brion@pobox.com>
|
|
||||||
8
Makefile
8
Makefile
|
|
@ -2,17 +2,13 @@
|
||||||
|
|
||||||
all : mandel.xex
|
all : mandel.xex
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||||||
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|
||||||
mandel.xex : mandel.o tables.o
|
%.xex : %.o
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||||||
ld65 -C ./atari-asm-xex.cfg -o $@ $+
|
ld65 -C atari-asm-xex.cfg -o $@ $<
|
||||||
|
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||||||
%.o : %.s
|
%.o : %.s
|
||||||
ca65 -o $@ $<
|
ca65 -o $@ $<
|
||||||
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||||||
tables.s : tables.js
|
|
||||||
node tables.js > tables.s
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||||||
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||||||
clean :
|
clean :
|
||||||
rm -f tables.s
|
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||||||
rm -f *.o
|
rm -f *.o
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||||||
rm -f *.xex
|
rm -f *.xex
|
||||||
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||||||
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|
|
||||||
617
mandel.s
617
mandel.s
|
|
@ -21,18 +21,13 @@ count_pixels = $a3 ; u8
|
||||||
total_ms = $a4 ; float48
|
total_ms = $a4 ; float48
|
||||||
total_pixels = $aa ; float48
|
total_pixels = $aa ; float48
|
||||||
|
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||||||
z_buffer_active = $b0 ; boolean: 1 if we triggered the lake, 0 if not
|
temp = $b0 ; u16
|
||||||
z_buffer_start = $b1 ; u8: index into z_buffer
|
pixel_ptr = $b2 ; u16
|
||||||
z_buffer_end = $b2 ; u8: index into z_buffer
|
pixel_color = $b4 ; u8
|
||||||
temp = $b4 ; u16
|
pixel_mask = $b5 ; u8
|
||||||
temp2 = $b6 ; u16
|
pixel_shift = $b6 ; u8
|
||||||
pixel_ptr = $b8 ; u16
|
pixel_offset = $b7 ; u8
|
||||||
pixel_color = $ba ; u8
|
|
||||||
pixel_mask = $bb ; u8
|
|
||||||
pixel_shift = $bc ; u8
|
|
||||||
pixel_offset = $bd ; u8
|
|
||||||
fill_level = $be ; u8
|
|
||||||
palette_offset = $bf ; u8
|
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||||||
|
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||||||
; FP registers in zero page
|
; FP registers in zero page
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||||||
FR0 = $d4 ; float48
|
FR0 = $d4 ; float48
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||||||
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|
@ -43,9 +38,6 @@ CIX = $f2 ; u8 - index into INBUFF
|
||||||
INBUFF = $f3 ; u16 - pointer to ascii
|
INBUFF = $f3 ; u16 - pointer to ascii
|
||||||
FLPTR = $fc ; u16 - pointer to user buffer float48
|
FLPTR = $fc ; u16 - pointer to user buffer float48
|
||||||
|
|
||||||
CH1 = $02f2 ; previous character read from keyboard
|
|
||||||
CH = $02fc ; current character read from keyboard
|
|
||||||
|
|
||||||
LBUFF = $0580 ; result buffer for FASC routine
|
LBUFF = $0580 ; result buffer for FASC routine
|
||||||
|
|
||||||
; FP ROM routine vectors
|
; FP ROM routine vectors
|
||||||
|
|
@ -77,40 +69,20 @@ stride = width >> 2
|
||||||
DMACTL = $D400
|
DMACTL = $D400
|
||||||
DLISTL = $D402
|
DLISTL = $D402
|
||||||
DLISTH = $D403
|
DLISTH = $D403
|
||||||
WSYNC = $D40A
|
|
||||||
|
|
||||||
; OS shadow registers
|
; OS shadow registers
|
||||||
SDLSTL = $230
|
SDLSTL = $230
|
||||||
SDLSTH = $231
|
SDLSTH = $231
|
||||||
|
|
||||||
; interrupt stuff
|
; interrupt stuff
|
||||||
SYSVBV = $E45F
|
|
||||||
XITVBV = $E462
|
XITVBV = $E462
|
||||||
SETVBV = $E45C
|
SETVBV = $E45C
|
||||||
|
|
||||||
COLOR0 = $2C4
|
|
||||||
COLOR1 = $2C5
|
|
||||||
COLOR2 = $2C6
|
|
||||||
COLOR3 = $2C7
|
|
||||||
COLOR4 = $2C8
|
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||||||
|
|
||||||
; Keycodes!
|
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||||||
KEY_PLUS = $06
|
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||||||
KEY_MINUS = $0e
|
|
||||||
KEY_UP = $8e
|
|
||||||
KEY_DOWN = $8f
|
|
||||||
KEY_LEFT = $86
|
|
||||||
KEY_RIGHT = $87
|
|
||||||
|
|
||||||
.struct float48
|
.struct float48
|
||||||
exponent .byte
|
exponent .byte
|
||||||
mantissa .byte 6
|
mantissa .byte 6
|
||||||
.endstruct
|
.endstruct
|
||||||
|
|
||||||
.import mul_lobyte256
|
|
||||||
.import mul_hibyte256
|
|
||||||
.import mul_hibyte512
|
|
||||||
|
|
||||||
.data
|
.data
|
||||||
|
|
||||||
strings:
|
strings:
|
||||||
|
|
@ -118,7 +90,7 @@ str_self:
|
||||||
.byte "MANDEL-6502"
|
.byte "MANDEL-6502"
|
||||||
str_self_end:
|
str_self_end:
|
||||||
str_speed:
|
str_speed:
|
||||||
.byte " ms/px"
|
.byte "ms/px"
|
||||||
str_speed_end:
|
str_speed_end:
|
||||||
str_run:
|
str_run:
|
||||||
.byte " RUN"
|
.byte " RUN"
|
||||||
|
|
@ -131,9 +103,8 @@ str_self_len = str_self_end - str_self
|
||||||
str_speed_len = str_speed_end - str_speed
|
str_speed_len = str_speed_end - str_speed
|
||||||
str_run_len = str_run_end - str_run
|
str_run_len = str_run_end - str_run
|
||||||
str_done_len = str_done_end - str_done
|
str_done_len = str_done_end - str_done
|
||||||
speed_precision = 6
|
|
||||||
|
|
||||||
speed_start = 40 - str_done_len - str_speed_len - speed_precision - 1
|
speed_start = str_self_len + 2
|
||||||
speed_len = 14 + str_speed_len
|
speed_len = 14 + str_speed_len
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
@ -150,9 +121,6 @@ char_map:
|
||||||
.byte 96 + i
|
.byte 96 + i
|
||||||
.endrepeat
|
.endrepeat
|
||||||
|
|
||||||
hex_chars:
|
|
||||||
.byte "0123456789abcdef"
|
|
||||||
|
|
||||||
aspect:
|
aspect:
|
||||||
; aspect ratio!
|
; aspect ratio!
|
||||||
; pixels at 320w are 5:6 (narrow)
|
; pixels at 320w are 5:6 (narrow)
|
||||||
|
|
@ -216,33 +184,10 @@ color_map:
|
||||||
.byte 3
|
.byte 3
|
||||||
.endrepeat
|
.endrepeat
|
||||||
|
|
||||||
palette:
|
|
||||||
.byte $00
|
|
||||||
.byte $46
|
|
||||||
.byte $78
|
|
||||||
.byte $b4
|
|
||||||
.code
|
.code
|
||||||
|
|
||||||
z_buffer_len = 16
|
|
||||||
z_buffer_mask = z_buffer_len - 1
|
|
||||||
z_buffer:
|
|
||||||
; the last N zx/zy values
|
|
||||||
.repeat z_buffer_len
|
|
||||||
.word 0
|
|
||||||
.word 0
|
|
||||||
.endrepeat
|
|
||||||
|
|
||||||
.export start
|
.export start
|
||||||
|
|
||||||
max_fill_level = 6
|
|
||||||
fill_masks:
|
|
||||||
.byte %00011111
|
|
||||||
.byte %00001111
|
|
||||||
.byte %00000111
|
|
||||||
.byte %00000011
|
|
||||||
.byte %00000001
|
|
||||||
.byte %00000000
|
|
||||||
|
|
||||||
; 2 + 9 * byte cycles
|
; 2 + 9 * byte cycles
|
||||||
.macro add bytes, dest, arg1, arg2
|
.macro add bytes, dest, arg1, arg2
|
||||||
clc ; 2 cyc
|
clc ; 2 cyc
|
||||||
|
|
@ -261,12 +206,6 @@ fill_masks:
|
||||||
add 4, dest, arg2, dest
|
add 4, dest, arg2, dest
|
||||||
.endmacro
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
.macro add_carry dest
|
|
||||||
lda dest
|
|
||||||
adc #0
|
|
||||||
sta dest
|
|
||||||
.endmacro
|
|
||||||
|
|
||||||
; 2 + 9 * byte cycles
|
; 2 + 9 * byte cycles
|
||||||
.macro sub bytes, dest, arg1, arg2
|
.macro sub bytes, dest, arg1, arg2
|
||||||
sec ; 2 cyc
|
sec ; 2 cyc
|
||||||
|
|
@ -344,6 +283,68 @@ fill_masks:
|
||||||
neg 4, arg
|
neg 4, arg
|
||||||
.endmacro
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
|
; 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
|
; 518 - 828 cyc
|
||||||
.macro imul16 dest, arg1, arg2
|
.macro imul16 dest, arg1, arg2
|
||||||
copy16 FR0, arg1 ; 12 cyc
|
copy16 FR0, arg1 ; 12 cyc
|
||||||
|
|
@ -367,96 +368,38 @@ fill_masks:
|
||||||
copy16 dest, FR2 + 2 ; 12 cyc
|
copy16 dest, FR2 + 2 ; 12 cyc
|
||||||
.endmacro
|
.endmacro
|
||||||
|
|
||||||
; Adapted from https://everything2.com/title/Fast+6502+multiplication
|
; min 470 cycles
|
||||||
.macro imul8 dest, arg1, arg2
|
; max 780 cycles
|
||||||
.local under256
|
|
||||||
.local next
|
|
||||||
.local small_product
|
|
||||||
.scope
|
|
||||||
mul_factor_a = arg1
|
|
||||||
mul_factor_x = arg2
|
|
||||||
mul_product_lo = dest
|
|
||||||
mul_product_hi = dest + 1
|
|
||||||
|
|
||||||
lda mul_factor_a ; setup: 6 cycles
|
|
||||||
;ldx mul_factor_x
|
|
||||||
|
|
||||||
clc ; (a + x)^2/2: 23 cycles
|
|
||||||
adc mul_factor_x
|
|
||||||
tax
|
|
||||||
bcc under256
|
|
||||||
lda mul_hibyte512,x
|
|
||||||
bcs next
|
|
||||||
under256:
|
|
||||||
lda mul_hibyte256,x
|
|
||||||
sec
|
|
||||||
next:
|
|
||||||
sta mul_product_hi
|
|
||||||
lda mul_lobyte256,x
|
|
||||||
|
|
||||||
ldx mul_factor_a ; - a^2/2: 20 cycles
|
|
||||||
sbc mul_lobyte256,x
|
|
||||||
sta mul_product_lo
|
|
||||||
lda mul_product_hi
|
|
||||||
sbc mul_hibyte256,x
|
|
||||||
sta mul_product_hi
|
|
||||||
|
|
||||||
ldx mul_factor_x ; + x & a & 1: 22 cycles
|
|
||||||
txa ; (this is a kludge to correct a
|
|
||||||
and mul_factor_a ; roundoff error that makes odd * odd too low)
|
|
||||||
and #1
|
|
||||||
|
|
||||||
clc
|
|
||||||
adc mul_product_lo
|
|
||||||
bcc small_product
|
|
||||||
inc mul_product_hi
|
|
||||||
small_product:
|
|
||||||
sec ; - x^2/2: 25 cycles
|
|
||||||
sbc mul_lobyte256,x
|
|
||||||
sta mul_product_lo
|
|
||||||
lda mul_product_hi
|
|
||||||
sbc mul_hibyte256,x
|
|
||||||
sta mul_product_hi
|
|
||||||
.endscope
|
|
||||||
.endmacro
|
|
||||||
|
|
||||||
.proc imul16_func
|
.proc imul16_func
|
||||||
arg1 = FR0 ; 16-bit arg (clobbered)
|
arg1 = FR0 ; 16-bit arg (clobbered)
|
||||||
arg2 = FR1 ; 16-bit arg (clobbered)
|
arg2 = FR1 ; 16-bit arg (clobbered)
|
||||||
result = FR2 ; 32-bit result
|
result = FR2 ; 32-bit result
|
||||||
inter = temp2
|
|
||||||
|
|
||||||
; h1l1 * h2l2
|
ldx #0 ; 2 cyc
|
||||||
; (h1*256 + l1) * (h2*256 + l2)
|
; counts the number of sign bits in X
|
||||||
; h1*256*(h2*256 + l2) + l1*(h2*256 + l2)
|
check_sign arg1 ; 5 to 25 cyc
|
||||||
; h1*h2*256*256 + h1*l2*256 + h2*l1*256 + l1*l2
|
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
|
||||||
|
|
||||||
imul8 result, arg1, arg2
|
; unrolled loop for maximum speed, at the cost
|
||||||
lda #0
|
; of a larger routine
|
||||||
sta result + 2
|
; 440 to 696 cycles
|
||||||
sta result + 3
|
.repeat 16, bitnum
|
||||||
|
; bitnum < 8: 25 or 41 cycles
|
||||||
|
; bitnum >= 8: 30 or 46 cycles
|
||||||
|
bitmul16 arg1, arg2, result, bitnum
|
||||||
|
.endrepeat
|
||||||
|
|
||||||
imul8 inter, arg1 + 1, arg2
|
; In case of mixed input signs, return a negative result.
|
||||||
add16 result + 1, result + 1, inter
|
cpx #1 ; 2 cyc
|
||||||
add_carry result + 3
|
bne positive_result ; 2 cyc
|
||||||
|
neg32 result ; 34 cyc
|
||||||
imul8 inter, arg1, arg2 + 1
|
positive_result:
|
||||||
add16 result + 1, result + 1, inter
|
|
||||||
add_carry result + 3
|
|
||||||
|
|
||||||
imul8 inter, arg1 + 1, arg2 + 1
|
|
||||||
add16 result + 2, result + 2, inter
|
|
||||||
|
|
||||||
; In case of negative inputs, adjust high word
|
|
||||||
; https://stackoverflow.com/a/28827013
|
|
||||||
lda arg1 + 1
|
|
||||||
bpl arg1_pos
|
|
||||||
sub16 result + 2, result + 2, arg2
|
|
||||||
arg1_pos:
|
|
||||||
lda arg2 + 1
|
|
||||||
bpl arg2_pos
|
|
||||||
sub16 result + 2, result + 2, arg1
|
|
||||||
arg2_pos:
|
|
||||||
|
|
||||||
rts ; 6 cyc
|
rts ; 6 cyc
|
||||||
.endproc
|
.endproc
|
||||||
|
|
@ -519,14 +462,12 @@ initloop:
|
||||||
sta zx - 1,x
|
sta zx - 1,x
|
||||||
dex
|
dex
|
||||||
bne initloop
|
bne initloop
|
||||||
sta z_buffer_start
|
|
||||||
sta z_buffer_end
|
|
||||||
|
|
||||||
loop:
|
loop:
|
||||||
; iter++ & max-iters break
|
; iter++ & max-iters break
|
||||||
inc iter
|
inc iter
|
||||||
bne keep_going
|
bne keep_going
|
||||||
jmp exit_path
|
rts
|
||||||
keep_going:
|
keep_going:
|
||||||
|
|
||||||
.macro quick_exit arg, max
|
.macro quick_exit arg, max
|
||||||
|
|
@ -543,7 +484,7 @@ keep_going:
|
||||||
positive:
|
positive:
|
||||||
cmp #((max) << 4)
|
cmp #((max) << 4)
|
||||||
bmi all_done ; 'less than'
|
bmi all_done ; 'less than'
|
||||||
jmp exit_path
|
rts
|
||||||
|
|
||||||
negative:
|
negative:
|
||||||
cmp #(256 - ((max) << 4))
|
cmp #(256 - ((max) << 4))
|
||||||
|
|
@ -551,7 +492,7 @@ keep_going:
|
||||||
bpl all_done ; 'greater than'
|
bpl all_done ; 'greater than'
|
||||||
|
|
||||||
nope_out:
|
nope_out:
|
||||||
jmp exit_path
|
rts
|
||||||
|
|
||||||
first_equal:
|
first_equal:
|
||||||
lda arg
|
lda arg
|
||||||
|
|
@ -586,100 +527,19 @@ keep_going:
|
||||||
|
|
||||||
; if may be in the lake, look for looping output with a small buffer
|
; if may be in the lake, look for looping output with a small buffer
|
||||||
; as an optimization vs running to max iters
|
; as an optimization vs running to max iters
|
||||||
lda z_buffer_active
|
|
||||||
beq skip_z_buffer
|
|
||||||
|
|
||||||
ldx z_buffer_start
|
|
||||||
cpx z_buffer_end
|
|
||||||
beq z_nothing_to_read
|
|
||||||
|
|
||||||
z_buffer_loop:
|
|
||||||
.macro z_compare arg
|
|
||||||
.local compare_no_match
|
|
||||||
lda z_buffer,x
|
|
||||||
inx
|
|
||||||
cmp arg
|
|
||||||
bne compare_no_match
|
|
||||||
iny
|
|
||||||
compare_no_match:
|
|
||||||
.endmacro
|
|
||||||
.macro z_advance
|
|
||||||
.local skip_reset_x
|
|
||||||
cpx #(z_buffer_len * 4)
|
|
||||||
bmi skip_reset_x
|
|
||||||
ldx #0
|
|
||||||
skip_reset_x:
|
|
||||||
.endmacro
|
|
||||||
.macro z_store arg
|
|
||||||
lda arg
|
|
||||||
sta z_buffer,x
|
|
||||||
inx
|
|
||||||
.endmacro
|
|
||||||
|
|
||||||
; Compare the previously stored z values
|
|
||||||
ldy #0
|
|
||||||
z_compare zx
|
|
||||||
z_compare zx + 1
|
|
||||||
z_compare zy
|
|
||||||
z_compare zy + 1
|
|
||||||
|
|
||||||
cpy #4
|
|
||||||
bne z_no_matches
|
|
||||||
jmp z_exit
|
|
||||||
|
|
||||||
z_no_matches:
|
|
||||||
z_advance
|
|
||||||
|
|
||||||
cpx z_buffer_end
|
|
||||||
bne z_buffer_loop
|
|
||||||
|
|
||||||
z_nothing_to_read:
|
|
||||||
|
|
||||||
; Store and expand
|
|
||||||
z_store zx
|
|
||||||
z_store zx + 1
|
|
||||||
z_store zy
|
|
||||||
z_store zy + 1
|
|
||||||
z_advance
|
|
||||||
stx z_buffer_end
|
|
||||||
|
|
||||||
; Increment the start roller if necessary (limit size)
|
|
||||||
lda iter
|
|
||||||
cmp #(z_buffer_len * 4)
|
|
||||||
bmi skip_inc_start
|
|
||||||
lda z_buffer_start
|
|
||||||
clc
|
|
||||||
adc #4
|
|
||||||
tax
|
|
||||||
z_advance
|
|
||||||
stx z_buffer_start
|
|
||||||
skip_inc_start:
|
|
||||||
|
|
||||||
skip_z_buffer:
|
|
||||||
|
|
||||||
jmp loop
|
jmp loop
|
||||||
|
|
||||||
z_exit:
|
peace_out:
|
||||||
lda #0
|
|
||||||
sta iter
|
|
||||||
|
|
||||||
exit_path:
|
|
||||||
ldx #0
|
|
||||||
lda iter
|
|
||||||
bne next
|
|
||||||
inx
|
|
||||||
next:
|
|
||||||
stx z_buffer_active
|
|
||||||
rts
|
rts
|
||||||
|
|
||||||
.endproc
|
.endproc
|
||||||
|
|
||||||
.macro scale_zoom dest
|
.macro zoom_factor dest, src, zoom, aspect
|
||||||
; clobbers X, flags
|
|
||||||
.local cont
|
.local cont
|
||||||
.local enough
|
.local enough
|
||||||
|
|
||||||
; cx = (sx << (8 - zoom))
|
; cx = (sx << (8 - zoom))
|
||||||
|
copy16 dest, src
|
||||||
ldx zoom
|
ldx zoom
|
||||||
cont:
|
cont:
|
||||||
cpx #8
|
cpx #8
|
||||||
|
|
@ -688,12 +548,6 @@ cont:
|
||||||
inx
|
inx
|
||||||
jmp cont
|
jmp cont
|
||||||
enough:
|
enough:
|
||||||
.endmacro
|
|
||||||
|
|
||||||
.macro zoom_factor dest, src, zoom, aspect
|
|
||||||
; clobbers A, X, flags, etc
|
|
||||||
copy16 dest, src
|
|
||||||
scale_zoom dest
|
|
||||||
|
|
||||||
; cy = cy * (3 / 4)
|
; cy = cy * (3 / 4)
|
||||||
; cx = cx * (5 / 4)
|
; cx = cx * (5 / 4)
|
||||||
|
|
@ -790,25 +644,6 @@ shift_done:
|
||||||
rts
|
rts
|
||||||
.endproc
|
.endproc
|
||||||
|
|
||||||
.macro draw_text_indirect col, len, strptr
|
|
||||||
; clobbers A, X
|
|
||||||
.local loop
|
|
||||||
.local done
|
|
||||||
ldx #0
|
|
||||||
loop:
|
|
||||||
cpx #len
|
|
||||||
beq done
|
|
||||||
txa
|
|
||||||
tay
|
|
||||||
lda (strptr),y
|
|
||||||
tay
|
|
||||||
lda char_map,y
|
|
||||||
sta textbuffer + col,x
|
|
||||||
inx
|
|
||||||
jmp loop
|
|
||||||
done:
|
|
||||||
.endmacro
|
|
||||||
|
|
||||||
.macro draw_text col, len, cstr
|
.macro draw_text col, len, cstr
|
||||||
; clobbers A, X
|
; clobbers A, X
|
||||||
.local loop
|
.local loop
|
||||||
|
|
@ -827,34 +662,9 @@ done:
|
||||||
|
|
||||||
.proc vblank_handler
|
.proc vblank_handler
|
||||||
inc count_frames
|
inc count_frames
|
||||||
inc palette_offset
|
|
||||||
jsr update_palette
|
|
||||||
jmp XITVBV
|
jmp XITVBV
|
||||||
.endproc
|
.endproc
|
||||||
|
|
||||||
.proc update_palette
|
|
||||||
lda palette
|
|
||||||
sta COLOR4
|
|
||||||
|
|
||||||
clc
|
|
||||||
lda palette_offset
|
|
||||||
and #$f0
|
|
||||||
adc palette + 1
|
|
||||||
sta COLOR0
|
|
||||||
|
|
||||||
clc
|
|
||||||
lda palette_offset
|
|
||||||
and #$f0
|
|
||||||
adc palette + 2
|
|
||||||
sta COLOR1
|
|
||||||
|
|
||||||
clc
|
|
||||||
lda palette_offset
|
|
||||||
and #$f0
|
|
||||||
adc palette + 3
|
|
||||||
sta COLOR2
|
|
||||||
.endproc
|
|
||||||
|
|
||||||
.proc update_speed
|
.proc update_speed
|
||||||
; convert frames (u16) to fp
|
; convert frames (u16) to fp
|
||||||
; add to frames_total
|
; add to frames_total
|
||||||
|
|
@ -865,105 +675,6 @@ done:
|
||||||
; draw text
|
; draw text
|
||||||
.endproc
|
.endproc
|
||||||
|
|
||||||
.proc keycheck
|
|
||||||
; clobbers all
|
|
||||||
; returns 255 in A if state change or 0 if no change
|
|
||||||
|
|
||||||
; check keyboard buffer
|
|
||||||
lda CH
|
|
||||||
cmp #$ff
|
|
||||||
beq skip_char
|
|
||||||
|
|
||||||
; Clear the keyboard buffer and re-enable interrupts
|
|
||||||
ldx #$ff
|
|
||||||
stx CH
|
|
||||||
|
|
||||||
tay
|
|
||||||
|
|
||||||
lda zoom
|
|
||||||
cpy #KEY_PLUS
|
|
||||||
beq plus
|
|
||||||
cpy #KEY_MINUS
|
|
||||||
beq minus
|
|
||||||
|
|
||||||
; temp = $0010 << (8 - zoom)
|
|
||||||
lda #$10
|
|
||||||
sta temp
|
|
||||||
lda #$00
|
|
||||||
sta temp + 1
|
|
||||||
scale_zoom temp
|
|
||||||
|
|
||||||
cpy #KEY_UP
|
|
||||||
beq up
|
|
||||||
cpy #KEY_DOWN
|
|
||||||
beq down
|
|
||||||
cpy #KEY_LEFT
|
|
||||||
beq left
|
|
||||||
cpy #KEY_RIGHT
|
|
||||||
beq right
|
|
||||||
|
|
||||||
skip_char:
|
|
||||||
lda #0
|
|
||||||
rts
|
|
||||||
|
|
||||||
plus:
|
|
||||||
cmp #8
|
|
||||||
bpl skip_char
|
|
||||||
inc zoom
|
|
||||||
jmp done
|
|
||||||
minus:
|
|
||||||
cmp #1
|
|
||||||
bmi skip_char
|
|
||||||
dec zoom
|
|
||||||
jmp done
|
|
||||||
up:
|
|
||||||
sub16 oy, oy, temp
|
|
||||||
jmp done
|
|
||||||
down:
|
|
||||||
add16 oy, oy, temp
|
|
||||||
jmp done
|
|
||||||
left:
|
|
||||||
sub16 ox, ox, temp
|
|
||||||
jmp done
|
|
||||||
right:
|
|
||||||
add16 ox, ox, temp
|
|
||||||
done:
|
|
||||||
lda #255
|
|
||||||
rts
|
|
||||||
|
|
||||||
.endproc
|
|
||||||
|
|
||||||
.proc clear_screen
|
|
||||||
; zero the range from framebuffer_top to display_list
|
|
||||||
lda #.lobyte(framebuffer_top)
|
|
||||||
sta temp
|
|
||||||
lda #.hibyte(framebuffer_top)
|
|
||||||
sta temp + 1
|
|
||||||
|
|
||||||
zero_page_loop:
|
|
||||||
lda #0
|
|
||||||
ldy #0
|
|
||||||
zero_byte_loop:
|
|
||||||
sta (temp),y
|
|
||||||
iny
|
|
||||||
bne zero_byte_loop
|
|
||||||
|
|
||||||
inc temp + 1
|
|
||||||
lda temp + 1
|
|
||||||
cmp #.hibyte(display_list)
|
|
||||||
bne zero_page_loop
|
|
||||||
|
|
||||||
rts
|
|
||||||
.endproc
|
|
||||||
|
|
||||||
.proc status_bar
|
|
||||||
; Status bar
|
|
||||||
draw_text 0, str_self_len, str_self
|
|
||||||
draw_text 40 - str_run_len, str_run_len, str_run
|
|
||||||
|
|
||||||
rts
|
|
||||||
.endproc
|
|
||||||
|
|
||||||
.proc start
|
.proc start
|
||||||
|
|
||||||
; ox = 0; oy = 0; zoom = 0
|
; ox = 0; oy = 0; zoom = 0
|
||||||
|
|
@ -990,7 +701,24 @@ zero_byte_loop:
|
||||||
lda #0
|
lda #0
|
||||||
sta DMACTL
|
sta DMACTL
|
||||||
|
|
||||||
jsr clear_screen
|
; zero the range from framebuffer_top to framebuffer_end
|
||||||
|
lda #.lobyte(framebuffer_top)
|
||||||
|
sta temp
|
||||||
|
lda #.hibyte(framebuffer_top)
|
||||||
|
sta temp + 1
|
||||||
|
|
||||||
|
zero_page_loop:
|
||||||
|
lda #0
|
||||||
|
ldy #0
|
||||||
|
zero_byte_loop:
|
||||||
|
sta (temp),y
|
||||||
|
iny
|
||||||
|
bne zero_byte_loop
|
||||||
|
|
||||||
|
inc temp + 1
|
||||||
|
lda temp + 1
|
||||||
|
cmp #.hibyte(framebuffer_end)
|
||||||
|
bne zero_page_loop
|
||||||
|
|
||||||
; Copy the display list into properly aligned memory
|
; Copy the display list into properly aligned memory
|
||||||
; Can't cross 1024-byte boundaries :D
|
; Can't cross 1024-byte boundaries :D
|
||||||
|
|
@ -1010,15 +738,14 @@ copy_byte_loop:
|
||||||
sta DLISTH ; actual register
|
sta DLISTH ; actual register
|
||||||
sta SDLSTH ; shadow register the OS will copy in
|
sta SDLSTH ; shadow register the OS will copy in
|
||||||
|
|
||||||
|
; Status bar
|
||||||
|
draw_text 0, str_self_len, str_self
|
||||||
|
draw_text 40 - str_run_len, str_run_len, str_run
|
||||||
|
|
||||||
; Re-enable display DMA
|
; Re-enable display DMA
|
||||||
lda #$22
|
lda #$22
|
||||||
sta DMACTL
|
sta DMACTL
|
||||||
|
|
||||||
; Initialize the palette
|
|
||||||
lda #0
|
|
||||||
sta palette_offset
|
|
||||||
jsr update_palette
|
|
||||||
|
|
||||||
; install the vblank handler
|
; install the vblank handler
|
||||||
lda #7 ; deferred
|
lda #7 ; deferred
|
||||||
ldx #.hibyte(vblank_handler)
|
ldx #.hibyte(vblank_handler)
|
||||||
|
|
@ -1026,14 +753,6 @@ copy_byte_loop:
|
||||||
jsr SETVBV
|
jsr SETVBV
|
||||||
|
|
||||||
main_loop:
|
main_loop:
|
||||||
jsr clear_screen
|
|
||||||
jsr status_bar
|
|
||||||
|
|
||||||
lda #0
|
|
||||||
sta fill_level
|
|
||||||
|
|
||||||
fill_loop:
|
|
||||||
|
|
||||||
; sy = -92 .. 91
|
; sy = -92 .. 91
|
||||||
lda #(256-half_height)
|
lda #(256-half_height)
|
||||||
sta sy
|
sta sy
|
||||||
|
|
@ -1048,53 +767,12 @@ loop_sy:
|
||||||
sta sx + 1
|
sta sx + 1
|
||||||
|
|
||||||
loop_sx:
|
loop_sx:
|
||||||
; check the fill mask
|
|
||||||
ldy #0
|
|
||||||
|
|
||||||
loop_skip_level:
|
|
||||||
cpy fill_level
|
|
||||||
beq current_level
|
|
||||||
|
|
||||||
lda fill_masks,y
|
|
||||||
and sx
|
|
||||||
bne not_skipped_mask1
|
|
||||||
|
|
||||||
lda fill_masks,y
|
|
||||||
and sy
|
|
||||||
beq skipped_mask
|
|
||||||
|
|
||||||
not_skipped_mask1:
|
|
||||||
iny
|
|
||||||
jmp loop_skip_level
|
|
||||||
|
|
||||||
current_level:
|
|
||||||
lda fill_masks,y
|
|
||||||
and sx
|
|
||||||
bne skipped_mask
|
|
||||||
|
|
||||||
lda fill_masks,y
|
|
||||||
and sy
|
|
||||||
beq not_skipped_mask
|
|
||||||
|
|
||||||
skipped_mask:
|
|
||||||
jmp skipped
|
|
||||||
|
|
||||||
not_skipped_mask:
|
|
||||||
|
|
||||||
; run the fractal!
|
|
||||||
zoom_factor cx, sx, zoom, aspect_x
|
zoom_factor cx, sx, zoom, aspect_x
|
||||||
add16 cx, cx, ox
|
|
||||||
zoom_factor cy, sy, zoom, aspect_y
|
zoom_factor cy, sy, zoom, aspect_y
|
||||||
add16 cy, cy, oy
|
|
||||||
jsr mandelbrot
|
jsr mandelbrot
|
||||||
jsr pset
|
jsr pset
|
||||||
|
|
||||||
jsr keycheck
|
|
||||||
beq no_key
|
|
||||||
; @fixme clear the pixel stats
|
|
||||||
jmp main_loop
|
|
||||||
|
|
||||||
no_key:
|
|
||||||
; check if we should update the counters
|
; check if we should update the counters
|
||||||
;
|
;
|
||||||
; count_pixels >= width? update!
|
; count_pixels >= width? update!
|
||||||
|
|
@ -1106,7 +784,7 @@ no_key:
|
||||||
; count_frames >= 120? update!
|
; count_frames >= 120? update!
|
||||||
lda count_frames
|
lda count_frames
|
||||||
cmp #120 ; >= 2 seconds
|
cmp #120 ; >= 2 seconds
|
||||||
bmi skipped
|
bmi skip_status
|
||||||
|
|
||||||
update_status:
|
update_status:
|
||||||
; FR0 = (float)count_pixels & clear count_pixels
|
; FR0 = (float)count_pixels & clear count_pixels
|
||||||
|
|
@ -1166,11 +844,35 @@ update_status:
|
||||||
; convert to ASCII in INBUFF
|
; convert to ASCII in INBUFF
|
||||||
jsr FASC
|
jsr FASC
|
||||||
|
|
||||||
; print the first 6 digits
|
; find the last byte
|
||||||
draw_text_indirect speed_start, speed_precision, INBUFF
|
ldy #0
|
||||||
draw_text speed_start + speed_precision, str_speed_len, str_speed
|
number_loop:
|
||||||
|
lda (INBUFF),y
|
||||||
|
bmi lastchar
|
||||||
|
|
||||||
skipped:
|
tax
|
||||||
|
lda char_map,x
|
||||||
|
sta textbuffer + speed_start,y
|
||||||
|
|
||||||
|
iny
|
||||||
|
bpl number_loop
|
||||||
|
lastchar:
|
||||||
|
; Y is last char
|
||||||
|
; trim that high bit
|
||||||
|
and #$7f
|
||||||
|
tax
|
||||||
|
lda char_map,x
|
||||||
|
sta textbuffer + speed_start,y
|
||||||
|
|
||||||
|
; Fill out any remaining spaces
|
||||||
|
lda #0
|
||||||
|
space_loop:
|
||||||
|
iny
|
||||||
|
sta textbuffer + speed_start,y
|
||||||
|
cpy #(20)
|
||||||
|
bmi space_loop
|
||||||
|
|
||||||
|
skip_status:
|
||||||
|
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clc
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clc
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lda sx
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lda sx
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@ -1202,18 +904,9 @@ loop_sx_done:
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loop_sy_done:
|
loop_sy_done:
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fill_loop_done:
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draw_text 40 - str_done_len, str_done_len, str_done
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inc fill_level
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lda fill_level
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cmp #max_fill_level
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beq loop
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jmp fill_loop
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||||||
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||||||
loop:
|
loop:
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; finished
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; finished
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||||||
draw_text 40 - str_done_len, str_done_len, str_done
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jmp loop
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jsr keycheck
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beq loop
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jmp main_loop
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.endproc
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.endproc
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@ -14,7 +14,7 @@ Non-goals:
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Enjoy! I'll probably work on this off and on for the next few weeks until I've got it producing fractals.
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Enjoy! I'll probably work on this off and on for the next few weeks until I've got it producing fractals.
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-- brooke, january 2023 - february 2024
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-- brion, january 2023
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## Current state
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## Current state
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@ -28,8 +28,6 @@ The mandelbrot calculations are done using 4.12-precision fixed point numbers. I
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Iterations are capped at 255.
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Iterations are capped at 255.
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The pixels are run in a progressive layout to get the basic shape on screen faster.
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## Next steps
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## Next steps
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Add a running counter of ms/px using the vertical blank interrupts as a timer. This'll show how further work improves it!
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Add a running counter of ms/px using the vertical blank interrupts as a timer. This'll show how further work improves it!
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@ -37,7 +35,6 @@ Add a running counter of ms/px using the vertical blank interrupts as a timer. T
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Check for cycles in (zx,zy) output when in the 'lake'; if values repeat, they cannot escape. This is a big time saver in fractint.
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Check for cycles in (zx,zy) output when in the 'lake'; if values repeat, they cannot escape. This is a big time saver in fractint.
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I may be able to do a faster multiply using tables of squares for 8-bit component multiplication.
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I may be able to do a faster multiply using tables of squares for 8-bit component multiplication.
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(done)
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## Deps and build instructions
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## Deps and build instructions
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38
tables.js
38
tables.js
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@ -1,38 +0,0 @@
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function db(func) {
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let lines = [];
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for (let i = 0; i < 256; i += 16) {
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let items = [];
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||||||
for (let j = 0; j < 16; j++) {
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let x = i + j;
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items.push(func(x));
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}
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lines.push(' .byte ' + items.join(', '));
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}
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return lines.join('\n');
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}
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let squares = [];
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for (let i = 0; i < 512; i++) {
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squares.push(Math.trunc((i * i + 1) / 2));
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}
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console.log(
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`.segment "TABLES"
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.export mul_lobyte256
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.export mul_hibyte256
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.export mul_hibyte512
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||||||
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.align 256
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mul_lobyte256:
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${db((i) => squares[i] & 0xff)}
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.align 256
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mul_hibyte256:
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${db((i) => (squares[i] >> 8) & 0xff)}
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||||||
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||||||
.align 256
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||||||
mul_hibyte512:
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||||||
${db((i) => (squares[i + 256] >> 8) & 0xff)}
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||||||
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`);
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||||||
41
testme.js
41
testme.js
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@ -1,41 +0,0 @@
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// ax = (a + x)2/2 - a2/2 - x2/2
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||||||
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function half_square(x) {
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return Math.round(x * x / 2) & 0xffff >>> 0;
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}
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function mul8(a, b) {
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let result = half_square(a + b) & 0xffff;
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||||||
result = (result - half_square(a)) & 0xffff;
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result = (result - half_square(b)) & 0xffff;
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||||||
result = (result + (b & a & 1)) & 0xffff;
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||||||
return result >>> 0;
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||||||
}
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||||||
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||||||
function mul16(a, b) {
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let ah = (a & 0xff00) >>> 8;
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let al = (a & 0x00ff) >>> 0;
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||||||
let bh = (b & 0xff00) >>> 8;
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||||||
let bl = (b & 0x00ff) >>> 0;
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||||||
let result = (mul8(al, bl) & 0xffff) >>> 0;
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||||||
result = ((result + (mul8(ah, bl) << 8)) & 0x00ffffff) >>> 0;
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||||||
result = ((result + (mul8(al, bh) << 8)) & 0x01ffffff) >>> 0;
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||||||
result = ((result + (mul8(ah, bh) << 16)) & 0xffffffff) >>> 0;
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||||||
return result;
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}
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||||||
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let max = 65536;
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//let max = 256;
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//let max = 128;
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//let max = 8;
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||||||
for (let a = 0; a < max; a++) {
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||||||
for (let b = 0; b < max; b++) {
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let expected = Math.imul(a, b) >>> 0;
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||||||
//let actual = mul8(a, b);
|
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||||||
let actual = mul16(a, b);
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||||||
if (expected !== actual) {
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||||||
console.log(`wrong! ${a} * ${b} expected ${expected} got ${actual}`);
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||||||
}
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}
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||||||
}
|
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||||||
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