相关疑难解决方法(0)

我正在阅读K&R的"The C Programming Language"并且发现了这个声明[Introduction,p.3]:

由于大多数计算机都直接支持C提供的数据类型和控制结构,因此实现自包含程序所需的运行时库很小.

粗体陈述是什么意思？是否存在计算机不直接支持的数据类型或控制结构的示例？

我在我的C++代码的内部循环中使用了128位整数计数器.(不相关背景:实际应用是评估规则网格上的有限差分方程,其中涉及重复递增大整数,甚至64位也不够精确,因为小的舍入累积足以影响答案.)

我将整数表示为两个64位无符号长整数.我现在需要将这些值递增128位常数.这并不难,但你必须手动捕捉低字到高字的进位.

我有这样的工作代码:

inline void increment128(unsigned long &hiWord, unsigned long &loWord)
  {
    const unsigned long hiAdd=0x0000062DE49B5241;
    const unsigned long loAdd=0x85DC198BCDD714BA;

    loWord += loAdd;
    if (loWord < loAdd) ++hiWord; // test_and_add_carry
    hiWord += hiAdd;
  }

这是一个紧凑而简单的代码.有用.

不幸的是,这大约是我运行时的20%.这条杀手线就是低价测试.如果我删除它,我显然得到了错误的答案,但运行时开销从20%下降到4%!因此携带测试特别昂贵!

我的问题:C++是否公开了硬件进位标志,即使是作为GCC的扩展？如果实际编译的指令使用最后一个进位指令进行添加,似乎可以在没有上面的测试和添加进位线的情况下完成添加.有没有办法重写test-and-add-carry行以使编译器使用内部操作码？

我正在尝试生成代码(目前使用clang ++ - 3.8),它添加了两个由多个机器字组成的数字.为了简化目前我只添加128位数字,但我希望能够概括这一点.

首先是一些typedef:

typedef unsigned long long unsigned_word;
typedef __uint128_t unsigned_128;

而"结果"类型:

struct Result
{
  unsigned_word lo;
  unsigned_word hi;
};

第一个函数f采用两对无符号字并返回结果,作为一个中间步骤,在添加它们之前将这两个64位字放入一个128位字中,如下所示:

Result f (unsigned_word lo1, unsigned_word hi1, unsigned_word lo2, unsigned_word hi2)
{
  Result x;
  unsigned_128 n1 = lo1 + (static_cast<unsigned_128>(hi1) << 64);
  unsigned_128 n2 = lo2 + (static_cast<unsigned_128>(hi2) << 64);
  unsigned_128 r1 = n1 + n2;
  x.lo = r1 & ((static_cast<unsigned_128>(1) << 64) - 1);
  x.hi = r1 >> 64;
  return x;
}

这实际上非常好地内联:

movq    8(%rsp), …

有汇编指令ADC.我发现这意味着"随身携带".但我不知道这意味着什么.或者如何用C++编写这个指令.我知道它不一样ADD.所以做一个简单的求和是不正确的.

信息:
在Windows中编译.我正在使用32位Windows安装.我的处理器是Intel的Core 2 Duo.

我希望能够%rbp在内联asm中使用基指针寄存器().这样的玩具示例是这样的:

void Foo(int &x)
{
    asm volatile ("pushq %%rbp;"         // 'prologue'
                  "movq %%rsp, %%rbp;"   // 'prologue'
                  "subq $12, %%rsp;"     // make room

                  "movl $5, -12(%%rbp);" // some asm instruction

                  "movq %%rbp, %%rsp;"  // 'epilogue'
                  "popq %%rbp;"         // 'epilogue'
                  : : : );
    x = 5;
}

int main() 
{
    int x;
    Foo(x);
    return 0;
}

我希望,因为我使用通常的序幕/结尾函数调用方法来推送和弹出旧的%rbp,这样就可以了.但是,当我尝试在内x联asm之后访问时,它会出现故障.

GCC生成的汇编代码(略微剥离)是:

_Foo:
    pushq   %rbp
    movq    %rsp, %rbp
    movq    %rdi, -8(%rbp)

    # INLINEASM
    pushq %rbp;          // prologue
    movq %rsp, …

使用任意精度算术(例如512位整数)时,有没有办法让GCC在不使用内联汇编的情况下使用ADC和类似指令？

乍一看GMP的源代码显示,它们只是为每个支持的平台提供了汇编实现.

这是我编写的测试代码,它从命令行添加两个128位数字并打印结果.(受mini-gmp的add_n启发):

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <stdlib.h>

int main (int argc, char **argv)
{
    uint32_t a[4];
    uint32_t b[4];
    uint32_t c[4];
    uint32_t carry = 0;

    for (int i = 0; i < 4; ++i)
    {
        a[i] = strtoul (argv[i+1], NULL, 16);
        b[i] = strtoul (argv[i+5], NULL, 16);
    }

    for (int i = 0; i < 4; ++i)
    {
        uint32_t aa = a[i];
        uint32_t bb = b[i];
        uint32_t r = aa + carry;
        carry = (r < carry);
        r += …

因为似乎没有ADC的固有内容而且我不能使用Visual C++的x64架构使用内联汇编程序,如果我想使用add with carry编写函数但是将它包含在C++命名空间中,我该怎么办？

(使用比较运算符进行仿真不是一种选择.这256兆位的添加对性能至关重要.)

我正在阅读计算机系统:程序员的观点,家庭作业是描述这种算法是如何工作的.

C功能:

void store_prod(__int128 *dest, int64_t x, int64_t y) {
    *dest = x * (__int128)y;
}

部件:

movq %rdx, %rax
cqto
movq  %rsi, %rcx
sarq  $63,  %rcx
imulq %rax, %rcx
imulq %rsi, %rdx
addq  %rdx, %rcx
mulq  %rsi
addq  %rcx, %rdx
movq  %rax, (%rdi)
movq  %rdx, 8(%rdi)
ret

我不知道它为什么表现: xh * yl + yh * xl = value which we add after unsigned multiplication

几年前，我需要一种方法来使用 Cuda 进行一些基本的 128 位整数数学运算： cuda 上的 128 位整数？. 现在我遇到了同样的问题，但这次我需要在不支持任何类型的 128 位的 32 位嵌入式系统（英特尔爱迪生）上运行一些基本的 128 位算术（求和、位移和乘法）。但是，有直接支持的 64 位整数（unsigned long long int）。

我天真地尝试使用上次在CPU上回答我的asm代码，但是我得到了一堆错误。我真的没有使用 asm 的经验，所以：使用 64 位整数实现 128 位加法、乘法和位移的最有效方法是什么？

在我的计算机上,编译的可执行文件省略了在循环顶部执行"mov%2,%% ax"

当"添加%1,%% ax"取消注释时.

有人要进行双重检查或评论？

#include <stdio.h>

int main() {

short unsigned result, low ,high;

    low  = 0;
    high = 1;

    __asm__ (   
        "movl $10, %%ecx \n\t"

        "loop: mov  %2, %%ax \n\t"

//      "add    %1, %%ax \n\t"      // uncomment and result = 10
        "mov    %%ax, %0     \n\t"

        "subl   $1, %%ecx \n\t"                 
        "jnz loop"                              
        : "=r" (result)
        : "r" (low) , "r" (high)
        : "%ecx" ,"%eax" );        

    printf("%d\n", result);  
    return 0;
}

跟随生成的程序集

movl $1, %esi
xorl %edx, %edx
/APP
movl …