Názory k článku Kopie datových bloků na ZX Spectru s využitím zásobníku
-
Prilis nerozumim u te kapitoly 5 co to ma delat jak jsou tam voleny konstanty pro SP. Je to fakt spatne citelne.
SCREEN_ADR+32*9 Proc???
SCREEN_ADR+32*9 =
SCREEN_ADR+256+32 =
SCREEN_ADR+druhy pixelovy radek + druhy znakovy radek (pokud pocitam od 1)A ta posledni konstanta sp= SCREEN_ADR+SECOND_SCREEN_BLOCK+2048 je trosku nesmysl. Ve vysledku pak vyjde 0x9000 jak je videt v tom vypise.
Lepsi by bylo po DI si ulozit puvodni hodnotu SP a tu pak vratit tesne pred EI.
Pro ten presun bloku instrukci je dulezite si uvedomit par veci:
1. Zjistit si kolik bajtu najednou v registrech prenasim. A to je 2*8=16 bajtu. Polovina sirky obrazovky.
2. POP instrukce nacte nizsi bajt na ktery ukazuje SP a pak zvysi SP a nacte vyssi bajt a nakonec znovu zvysi SP (celkove o 2). Takze na zacatku staci dat SP=zdroj (vcetne) a po presunu jednoho bloku udelat SP=zdroj+16, potreti SP=zdroj+2*16 atd.
3. PUSH instrukce prvne snizi hodnotu SP, pote ulozi horni bajt a pak znovu snizi SP a ulozi nizsi bajt. Takze u cile musi ukazovat SP za konec bloku. SP=cil+16. Dalsi cilovy blok bude SP=cil+2*16, potreti to bude SP=cil+3*16 atd.Pak ten presun muzeme chapat tak, ze jen u cile budeme ukazovat neustale o 16 vic nez u zdroje. A postupne pricitat k obema +16.
Muzeme to delat po blocich i od konce. SP u cile bude zase ukazovat 1 bajt za posledni bajt dat a SP zdroje jak cil-16. A k obema postupne odcitat 16.
Pokud teda nemame nejak otoceny data u zdroje, protoze se to snazime udelat nejak ve smycce.
Ukazka jak by to mohlo vypadat pro kopirovani hornich 4 pixelu prvniho radku a 16 znaku. Takze bude videt kopie jen leve pulky prvniho radku a jeste jen horni pulka znaku. Celkove 7 znaku protoze prvni je mezera a jeste za kazdym znakem se zase tiskne mezera.
Vynechal jsem prvni pixelovy radek, protoze je prazdny. A kazdy dalsi pixelovy radek je o 256 bajtu nize.
; Example #90: ; Print ASCII table on screen + copy it to second part of screen using stack. SCREEN_ADR equ $4000 SCREEN_BLOCK_SIZE equ 32*64 SECOND_SCREEN_BLOCK equ SCREEN_ADR+SCREEN_BLOCK_SIZE CHAR_ADR equ $3c00 ENTRY_POINT equ $8000 SIZE_MOVE equ 8*2 org ENTRY_POINT ; Vstupní bod celého programu start: call fill_in_screen ; vyplnění obrazovky ASCII tabulkami di ld (save_sp+1),sp ld sp, SCREEN_ADR+256 ; vynechame prazdny nejhornejsi (nulty) pixelovy radek v znaku a zacneme az dalsim pop af pop bc pop de pop hl exx ex af, af' pop af pop bc pop de pop hl ld sp, SECOND_SCREEN_BLOCK+256+SIZE_MOVE push hl push de push bc push af exx ex af, af' push hl push de push bc push af ld sp, SCREEN_ADR+2*256 pop af pop bc pop de pop hl exx ex af, af' pop af pop bc pop de pop hl ld sp, SECOND_SCREEN_BLOCK+2*256+SIZE_MOVE push hl push de push bc push af exx ex af, af' push hl push de push bc push af ld sp, SCREEN_ADR+3*256 pop af pop bc pop de pop hl exx ex af, af' pop af pop bc pop de pop hl ld sp, SECOND_SCREEN_BLOCK+3*256+SIZE_MOVE push hl push de push bc push af exx ex af, af' push hl push de push bc push af save_sp: ld sp, 0 ei finito: jr finito ; ukončit program nekonečnou smyčkou fill_in_screen: ; Vyplnění obrazovky snadno rozpoznatelným vzorkem - ASCII tabulkami ; ; vstupy: ; žádné ld de, SCREEN_ADR ; adresa pro vykreslení prvního bloku znaků call draw_ascii_table ; vykreslení 96 znaků ret ; návrat z podprogramu draw_ascii_table: ; Vytištění ASCII tabulky ; ; vstupy: ; DE - adresa v obrazové paměti pro vykreslení znaku ld a, ' ' ; kód vykreslovaného znaku next_char: push af ; uschovat akumulátor na zásobník call draw_char ; zavolat subrutinu pro vykreslení znaku ld a, ' ' ; vykreslit za znakem mezeru call draw_char ; zavolat subrutinu pro vykreslení znaku pop af ; obnovit akumulátor ze zásobníku inc a ; ASCII kód dalšího znaku cp ' ' + 96 ; jsme již na konci ASCII tabulky? jr nz, next_char ; ne? potom pokračujeme ret ; návrat z podprogramu draw_char: ; Vytištění jednoho znaku na obrazovku ; ; vstupy: ; A - kód znaku pro vykreslení ; DE - adresa v obrazové paměti pro vykreslení znaku ; ; výstupy: ; DE - adresa v obrazové paměti pro vykreslení dalšího znaku ; ; změněné registry: ; všechny ld bc, CHAR_ADR ; adresa, od níž začínají masky znaků ld h, c ; C je nulové, protože CHAR_ADR=0x3c00 ld l, a ; kód znaku je nyní ve dvojici HL add hl, hl ; 2x add hl, hl ; 4x add hl, hl ; 8x add hl, bc ; přičíst bázovou adresu masek znaků ld b, 8 ; počitadlo zapsaných bajtů ld c, d loop: ld a,(hl) ; načtení jednoho bajtu z masky ld (de),a ; zápis hodnoty na adresu (DE) inc l ; posun na další bajt masky (nemusíme řešit přetečení do vyššího bajtu) inc d ; posun na definici dalšího obrazového řádku djnz loop ; vnitřní smyčka: blok s osmi zápisy inc e ret z ; D+=8,E=E+1=0 ld d, c ret ; D=D,E=E+1 end ENTRY_POINTPS: Koukam, ze jsi se nepokusil to dostat do smycky.
Takze tady je ukazka jak z toho udelat smycku. Kopiruje se prvni tretina do druhe. Vysledek je prevraceny, protoze kvuli rychlosti se jen obnovuje SP. A pak se kopiruje prevracena druha tretina do treti tretiny. Ta uz vypada normalne jako prvni.; Example #90: ; Print ASCII table on screen + copy it to second part of screen using stack. SCREEN_ADR equ $4000 SCREEN_BLOCK_SIZE equ 32*64 SECOND_SCREEN_BLOCK equ SCREEN_ADR+SCREEN_BLOCK_SIZE THIRD_SCREEN_BLOCK equ SCREEN_ADR+2*SCREEN_BLOCK_SIZE CHAR_ADR equ $3c00 ENTRY_POINT equ $8000 SIZE_MOVE equ 8*2 org ENTRY_POINT ; Vstupní bod celého programu start: call fill_in_screen ; vyplnění obrazovky ASCII tabulkami ld ixl, SCREEN_BLOCK_SIZE/16 ; 3:11 ld hl, SCREEN_ADR ; 3:10 na zacatek zdroje ld de, THIRD_SCREEN_BLOCK ; 3:10 za konec cile call copy ld ixl, SCREEN_BLOCK_SIZE/16 ; 3:11 ld hl, SECOND_SCREEN_BLOCK ; 3:10 na zacatek zdroje ld de, THIRD_SCREEN_BLOCK+SCREEN_BLOCK_SIZE ; 3:10 za konec cile call copy ld HL, 0x2758 ; 3:10 aby basic nerval tak vratim HL' exx ; 1:4 ret ; navrat do basicu ; HL = from, DE = to+size, ixl = size/16 copy: ld (loop_from+1),hl ; 3:16 ld (loop_to+1),de ; 4:20 di ld (ret_sp+1),sp ; 4:20 loop_from: ld sp, 0 ; 3:10 vynechame prazdny nejhornejsi (nulty) pixelovy radek v znaku a zacneme az dalsim pop af pop bc pop de pop hl exx ex af, af' pop af pop bc pop de pop hl ld (loop_from+1),sp ; 4:20 loop_to: ld sp, 0 ; 3:10 push hl push de push bc push af exx ex af, af' push hl push de push bc push af ld (loop_to+1),sp ; 4:20 dec ixl ; 2:8 jp nz, loop_from ; 3:10 ret_sp: ld sp, 0 ei ret fill_in_screen: ; Vyplnění obrazovky snadno rozpoznatelným vzorkem - ASCII tabulkami ; ; vstupy: ; žádné ld de, SCREEN_ADR ; adresa pro vykreslení prvního bloku znaků call draw_ascii_table ; vykreslení 96 znaků ret ; návrat z podprogramu draw_ascii_table: ; Vytištění ASCII tabulky ; ; vstupy: ; DE - adresa v obrazové paměti pro vykreslení znaku ld a, ' ' ; kód vykreslovaného znaku next_char: push af ; uschovat akumulátor na zásobník call draw_char ; zavolat subrutinu pro vykreslení znaku ld a, ' ' ; vykreslit za znakem mezeru call draw_char ; zavolat subrutinu pro vykreslení znaku pop af ; obnovit akumulátor ze zásobníku inc a ; ASCII kód dalšího znaku cp ' ' + 96 ; jsme již na konci ASCII tabulky? jr nz, next_char ; ne? potom pokračujeme ret ; návrat z podprogramu draw_char: ; Vytištění jednoho znaku na obrazovku ; ; vstupy: ; A - kód znaku pro vykreslení ; DE - adresa v obrazové paměti pro vykreslení znaku ; ; výstupy: ; DE - adresa v obrazové paměti pro vykreslení dalšího znaku ; ; změněné registry: ; všechny ld bc, CHAR_ADR ; adresa, od níž začínají masky znaků ld h, c ; C je nulové, protože CHAR_ADR=0x3c00 ld l, a ; kód znaku je nyní ve dvojici HL add hl, hl ; 2x add hl, hl ; 4x add hl, hl ; 8x add hl, bc ; přičíst bázovou adresu masek znaků ld b, 8 ; počitadlo zapsaných bajtů ld c, d loop: ld a,(hl) ; načtení jednoho bajtu z masky ld (de),a ; zápis hodnoty na adresu (DE) inc l ; posun na další bajt masky (nemusíme řešit přetečení do vyššího bajtu) inc d ; posun na definici dalšího obrazového řádku djnz loop ; vnitřní smyčka: blok s osmi zápisy inc e ret z ; D+=8,E=E+1=0 ld d, c ret ; D=D,E=E+1 end ENTRY_POINT -
Spocital jsem takty a ten prepis do smycky trva 84+ixl*262=84+16.375 taktu na bajt.
Takze je to pomalejsi nez ldi.
Pokud se to rozvine 2x a ve smycce se prenese 32 bajtu tak uz je to 84+ixl*506=84+15.8125 taktu na bajt, to uz zacina byt rychlejsi.
Pokud by se to jeste zdvojnasobilo a prenaselo ve smycce 64 bajtu tak je to 15.53125 bajtu na takt. Stale relativne nic moc.Pokud by se prenaselo misto 16 bajtu 18 bajtu (+iy) tak by to trvalo 291 bajtu.
loop_from: ld sp, 0 ; 3:10 pop af ; 1:10 pop bc ; 1:10 pop de ; 1:10 pop hl ; 1:10 pop iy ; 2:14 exx ; 1:4 ex af, af' ; 1:4 pop af ; 1:10 pop bc ; 1:10 pop de ; 1:10 pop hl ; 1:10 ld (loop_from+1),sp ; 4:20 loop_to: ld sp, 0 ; 3:10 push hl ; 1:11 push de ; 1:11 push bc ; 1:11 push af ; 1:11 ex af, af' ; 1:4 exx ; 1:4 push iy ; 2:15 push hl ; 1:11 push de ; 1:11 push bc ; 1:11 push af ; 1:11 ld (loop_to+1),sp ; 4:20 dec ixl ; 2:8 jp nz, loop_from ; 3:10 ;[43:291]To je 16.1666 taktu na bajt
2x rozvinuta 15.6666 taktu na bajt
4x rozvinuta 15.4166 taktu na bajt.
Za cenu ze ten pocet neni mocnina 2.11. 5. 2023, 05:20 editováno autorem komentáře
-
Tak existuje jeste o 3 takty rychlejsi varianta, ktera neprevaci data
Kopiruje se od nejvyssich adres po blocich smerem k nizsim.
V podstate PUSH posouva SP dolu a SP pro zdroj se dopocita tak, ze se SP jeste snizi o rozdil mezi zdrojem a cilem a jeste o 16 bajtu k tomu.; HL = cil-zdroj-16, DE = cil+size, ixl = size/16 copy: ld (loop_to+1),de ; 4:20 ld (loop_from+1),hl ; 3:16 di ; 1:4 ld (ret_sp+1),sp ; 4:20 ex de, hl ; 1:4 ld sp, hl ; 1:6 loop_from: ld hl, 0 ; 3:10 cil-zdroj-16 add hl, sp ; 3:11 ld sp, hl ; 1:6 pop af ; 1:10 pop bc ; 1:10 pop de ; 1:10 pop hl ; 1:10 exx ; 1:4 ex af, af' ; 1:4 pop af ; 1:10 pop bc ; 1:10 pop de ; 1:10 pop hl ; 1:10 loop_to: ld sp, 0 ; 3:10 push hl ; 1:11 push de ; 1:11 push bc ; 1:11 push af ; 1:11 exx ; 1:4 ex af, af' ; 1:4 push hl ; 1:11 push de ; 1:11 push bc ; 1:11 push af ; 1:11 ld (loop_to+1),sp ; 4:20 dec ixl ; 2:8 jp nz, loop_from ; 3:10 ret_sp: ld sp, 0 ; 3:10 ei ; 1:4 ret ; 1:10 ;[58:94+ixl*259] cca 16.1875 per bytesPri rozbaleni 2x by to melo mit 15.625 taktu na bajt
Pri rozbaleni 4x je to 15.34375 taktu na bajt -
Pavel TišnovskýZlatý podporovatelDiky za feedback.
Ten finalni SP - ja jsem to puvodne chtel nechat na treti casti obrazovky a vysvetlil, jak se po povoleni preruseni najednou zacnou na obrazovce ukazovat nahodne pixely. Ale uz se to do clanku nevlezlo (jasne, idealni je potom SP vratit tam kde byl a teprve potom udelat EI).
Smycka - tam jsem se nedostal pod cca 16 cyklu/bajt, takze to vychazelo zhruba stejne jak o rozbalena smycka s LDI - a tudiz nema smysl si komplikovat zivot zasobnikem :) Podle me se to fakt hodi jen ve chvili, kdy dobehne demo, maji zacit scrollovane titkulky s credits, pozdravy dalsim skupinam a tak - tehdy se muze premazat cela pamet s puvodnim kodem a nechat si tam vygenerovat ten "zasobnikovy" kod (uff ja vim ze delas ve Forthu, proto to "zasobnikovy" ber s velkou rezervou :)
-
Konkrétně na ZX Spectru se nějakých pár tisíc cyklů dá ušetřit, pokud se kopíruje z backbufru do obrazovky.
Vtip je v tom, že se nahradí realtivně drahý add hl, de 8 bitovým inc.
Vypadá to takhle nějak:
;rozepsat 8 krat
ld sp, ix ;10
pop hl ;10
pop de ;10
pop bc ;10
pop af ;10
exx ;4
ex af, af' ;4
pop hl ;10
pop de ;10
pop bc ;10
pop af ;10 = 98
ld sp, iy ;10
push af ;11
push bc ;11
push de ;11
push hl ;11
ex af, af' ;4
exx ;4
push af ;11
push bc ;11
push de ;11
push hl ;11 = 106
inc hx ;8 pro osmou iteraci vynechat
inc hy ;8 = 16 pro osmou iteraci vynechat
; = 220 / 16 = 13.75
Takhle se zkopíruje 8 polovin pixelových rádků obrazovky nad sebou, pak se zkopíruje dalších 8 polovin pixelových řádků obrazovky podobným kódem, akorát místo inc h* tam bude dec h*. Ten zisk 2.25 cycklú na bajt dává pro 256 přenesených bajtů rezervu asi 550 cyclů. Část z těch ušetřených cyclů se utratí na úpravu pointrů pro dalších 256 bajtů, část zbyde.
Viděl jsem kopírovací rutinu, která "počítala" další adresu zásobniku ve smyčce pomocí instrukce set x,h a res x,h. Viděl jsem i rutinu, která přenášela pomocí zásobníku 256 bajtů, a pro další iteraci přímo v kódu přepsala jen vyšší bajt pointrů. Ale všechno jsou to speciální případy pro kopírování do obrazovky. To jen pro doplnění že LDI lze ve speciálních případech překonat. -
Pavel TišnovskýZlatý podporovatel
Diky za odkaz. Ono je to skutecne udelany chytre, ale stejne inicializace DMA si nejaky ty stovky cyklu vezme, takze by to bylo jen na delsi bloky.
