реклама на сайте
подробности

 
 
> Квадратный корень в целых числах, Benchmark for ARM
gladov
сообщение Jan 18 2012, 06:41
Сообщение #1


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 169
Регистрация: 10-11-05
Из: Воронеж
Пользователь №: 10 687



Понадобилось мне в одной задаче приблизительно (но быстро) вычислять квадратный корень. Вся арифметика построена на целых числах, поэтому и корень тоже решено было считать без плавучки. Точность результата +- 1 меня вполне устраивает. На просторах интернета, да и на этом форуме, удалось найти много готовых решений, но их основная масса ИМХО немного устарела, т.к. заточена под АЛУ без умножителя. Меня же интересовал алгоритм для применения на АРМах. Решено было попробовать некоторые из найденных и оценить их скорость работы на АРМах.
Для тестов использовался LPC1758, разогнанный до 100МГц. Отвлекающих от вычислений факторов нет, кроме таймера, отсчитывающего миллисекунды.

CODE
uint32_t sqrt1 (uint32_t L)
{
int32_t temp, div;
uint32_t rslt = L;
if (L <= 0) return 0;
else if (L & 0xFFFF0000L)
if (L & 0xFF000000L)
div = 0x3FFF;
else
div = 0x3FF;
else
if (L & 0x0FF00L) div = 0x3F;
else div = (L > 4) ? 0x7 : L;

while (1)
{
temp = L/div + div;
div = temp >> 1;
div += temp & 1;
if (rslt > div) rslt = (uint32_t)div;
else
{
if (L/rslt == rslt-1 && L%rslt==0) rslt--;
return rslt;
}
}
}

uint32_t sqrt2 (uint32_t src)
{
uint32_t wrk;
uint32_t dst;
int i;
dst = 0x8000;
wrk = 0x8000;
for(i=0; i<16; i++)
{
if(dst*dst>src) dst &= ~wrk;
wrk >>= 1;
dst |= wrk;
}
return dst;
}

uint32_t sqrt3 (uint32_t src)
{
uint32_t mask, sqr = 0, temp;
int j=16;

temp = 0xC0000000;
do {
if( src & temp ) break;
temp>>=2;
} while( --j);
if( j==0 ) return 0;
mask = temp & (temp>>1);
do {
temp = sqr | mask;
sqr >>= 1;
if( temp <= src ) {
sqr |= mask;
src -= temp;
}
mask >>= 2;
} while( --j );

return sqr;
}

uint32_t sqrt4 (uint32_t Val)
{
unsigned int bitSqr = 0x40000000;
unsigned int root = 0;

while (bitSqr != 0)
{
if (Val >= (bitSqr + root))
{
Val = Val - (bitSqr + root);
root = (root >> 1) | bitSqr;
}
else
root = (root >> 1);
bitSqr = (bitSqr >> 2);
}
return(root);
}

int TestSqrt(uint32_t(*func)(uint32_t))
{
tick_count_t starttime = get_tick_count();
for (uint32_t i = 0; i < 10000000; i++) {
uint32_t s = func(i);
//Check the value
uint32_t sq = s * s;
if (!((sq == i) ||
(sq > i) && (s-1)*(s-1) < i ||
(sq < i) && (s+1)*(s+1) > i))
{
while (1);
}
}
return get_tick_count() - starttime;
}


Проверка с бесконечным циклом ни на одном алгоритме не сработала - все вычислялось четко.

Результаты замеров в миллисекундах приведены ниже. В скобках приведено время вычисления без проверки правильности, только вычисление корня в цикле.
sqrt1() - 0x349d (0x296d)
sqrt2() - 0x4286 (0x3986)
sqrt3() - 0x4807 (0x3cca)
sqrt4() - 0x4933 (0x44df)

Явный лидер - sqrt1(). Получается, что среднее время вычисления кв. корня около 1 микросекунды. Алгоритм взят отсюда

Меня результат вполне устраивает, но если у кого-то есть другие интересные алгоритмы, давайте и их проверим. Интересно же найти лучший.

Сообщение отредактировал IgorKossak - Jan 18 2012, 07:55
Причина редактирования: [codebox]
Go to the top of the page
 
+Quote Post

Сообщений в этой теме
- gladov   Квадратный корень в целых числах   Jan 18 2012, 06:41
- - klen   Цитата(gladov @ Jan 18 2012, 10:41) ... В...   Jan 18 2012, 08:11
- - AndyDev   Цитата(gladov @ Jan 18 2012, 09:41) Меня ...   Jan 18 2012, 11:34
|- - Serj78   Как-то задавался этим вопросом, скорость библиотеч...   Jan 21 2012, 12:29
- - ChipKiller   Цитата("gladov")Вся арифметика построена...   Jan 22 2012, 06:33
|- - ReAl   Цитата(ChipKiller @ Jan 22 2012, 08:33) ....   Jan 22 2012, 11:04
|- - blackfin   Цитата(ReAl @ Jan 22 2012, 15:04) Чего я ...   Jan 22 2012, 12:15
- - ReAl   О, за кубический спасибо :-) А квадратный в столби...   Jan 22 2012, 12:50
- - alex_shevchenko   Процедура целочисленного вычисления квадратного ко...   Sep 6 2012, 12:24
- - alex_shevchenko   NewtonSQRT16 считает корень в серднем за 150 машин...   Sep 10 2012, 06:11
- - Rst7   Тут есть тонкость - деление не очень производитель...   Sep 10 2012, 09:21
- - Alex11   Я делал методом последовательных приближений, но п...   Sep 10 2012, 16:55
- - Rst7   QUOTE Получилось 82 такта на корень из 32-битного ...   Sep 10 2012, 16:59
- - Genadi Zawidowski   CODE/* ** ISQRT.C ** ** Calculate intege...   Sep 10 2012, 21:19
- - zhz   Andrew N. Sloss, Dominic Symes, Chris Wright ARM S...   Sep 10 2012, 22:15
- - alex_shevchenko   Процедура целочисленного извлечения квадратного ко...   Sep 18 2012, 12:33
|- - alex_shevchenko   Вариант адаптивной процедуры целочисленного извлеч...   Sep 21 2012, 12:30
- - Rst7   QUOTE Вариант адаптивной процедуры ... Это все хо...   Sep 21 2012, 12:30
- - alex_shevchenko   Все это легко перепихивается и на другие платформа...   Sep 21 2012, 12:58
|- - ReAl   Цитата(alex_shevchenko @ Sep 21 2012, 15...   Sep 22 2012, 12:49
- - alex_shevchenko   Маленькая оговорка: В адаптивной процедуре _Sqrt16...   Sep 21 2012, 14:39
- - Genadi Zawidowski   Цитатапрерывание без сохранения контекста Ой... по...   Sep 21 2012, 20:34
- - IgorKossak   alex_shevchenko, длинные простыни Вашего кода поза...   Sep 22 2012, 16:49
- - alex_shevchenko   To IgorKossak, Банами меня не напугаешь. Зависани...   Sep 22 2012, 19:32
- - IgorKossak   Цитата(alex_shevchenko @ Sep 22 2012, 22...   Sep 22 2012, 19:44


Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 22nd July 2025 - 22:52
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01356 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016