ASM: приказали долго жить?, Сколько еще продержится Опции

[OlegIvanov]

На досуге интересует мнение всех кто занимается программированием МК - коль долго еще возможно будет использовать ASM в разработках. Понимаю что тапочки и нужно спешить осваивать C (аппаратные возможности растут и проще написать A*B, например...). Но как сейчас какие плюсы - пишешь то что надо, не зависишь от уровня тупости разработчиков C компилятора, т.е. все на виду (предпочитаю надежность быстроте разработки). Но бесит реализация арифметики на ASMе. Ваше мнение, господа?

[CD_Eater]

dxp, тест очень неудачный
Сравнение вычислительных операций всегда будет в пользу проца с большей разрядностью регистров.
Простой пример - умножение чисел двойной разрядности потребует в 4 раза больше времени (используя карацубу - в три раза, но выигрыш от этого получается только при очень большой разрядности). Даже больше, чем в 4 раза (надо ещё прибавить сложения промежуточных результатов)Поэтому 16-битный аналог АВР опережал бы в 4 с лишним раза, а МСП - только в 2. Хы-хы.

Возьми задачку, где разрядность выше 8 бит почти не требуется, и сравни такты. (Типичные задачки МК уровня АВР именно таковы).

[dxp]

dxp, тест очень неудачный
Сравнение вычислительных операций всегда будет в пользу проца с большей разрядностью регистров.
Простой пример - умножение чисел двойной разрядности потребует в 4 раза больше времени (используя карацубу - в три раза, но выигрыш от этого получается только при очень большой разрядности). Даже больше, чем в 4 раза (надо ещё прибавить сложения промежуточных результатов)Поэтому 16-битный аналог АВР опережал бы в 4 с лишним раза, а МСП - только в 2. Хы-хы.

"Бы да бы, да бы мешает" (с) пословица. "Если б бабушка была дедушкой..." (с) Если бы у AVR было 8 регистровых пар - аппаратных указателей типа Z, если бы на уровне этих регистровых пар поддерживалась арифметика, если бы AVR имел нормальный указатель стека, если бы AVR имел доступ в память в один такт, если бы он вообще был 16-разрядным, а еще лучше - 32-разрядным... и еще много-много всяких если. Однако текущий факт, что MSP430 быстрее (в тактах), код у него меньше, ассемблер приятнее. Это первое.

Во-вторых, это не тест, а, как было указано, кусок из реальной программы. А привел я его потому, что сделать это было просто - остальные куски аналогичные собрать было бы сложно, да и не понятно посторонним, что они делают. Об условностях и ограничениях этого примера я представление имею, о чем и говорил.

И кстати, 32-разрядный Blackfin что-то не опережает MSP430 в 4 (!) раза. А уж у него-то все в наличие - и шины, и регистры, и все остальное.

Возьми задачку, где разрядность выше 8 бит почти не требуется, и сравни такты. (Типичные задачки МК уровня АВР именно таковы).

Вы, очевидно, невнимательно читали. Я подробно описал, что и сам так думал до сравнения. А когда сравнил, то и удивился, почему оно не так. И когда стал разбираться с причинами, то выяснил, что главная проблема с тормозами у AVR - бедные возможности по адресации, когда почти все адреса идут через один аппаратный указатель. И адреса 16-битные и от разрядности данных это не зависит. Перечитайте внимательнее предыдущие посты и подумайте над этим хорошенько. Если это Вас не убеждает, спорить все равно не буду - я уже один раз это прошел, у меня нет ни времени, ни желания, ни сил повторять эксперименты. Возьмите AVR и MSP430, возьмите какую-нибудь задачу, прогоните, сравните. Только не надо брать рекламные примеры, возьмите рабочую программу. В готовом виде есть примеры почти одного и того же кода тут. Код обычный - функции, условия, ветвления. Скомпилируйте и сравните. И посмотрите листинги - все сразу станет понятным.

[defunct]

Если бы у AVR было 8 регистровых пар - аппаратных указателей типа Z, если бы на уровне этих регистровых пар поддерживалась арифметика, если бы AVR имел нормальный указатель стека, если бы AVR имел доступ в память в один такт, если бы он вообще был 16-разрядным, а еще лучше - 32-разрядным... и еще много-много всяких если.

Со всем уважением к Вам. Не надо никаких если, давайте просто оценим, что же показывает ваш тест!
8 битный AVR - 11+тыс. тактов.
16-битный MSP - 5+ тыс. тактов.
Только с учетом того, что рабочая частота AVR в два раза выше чем MSP, то 8-ми разрядный AVR по суммарной производительности практически равен производительности 16-ти разрядного MSP. Теперь об аппаратном умножителе. Судя по всему аппаратный умножитель AVR не применялся, следовательно для чистоты сравнения надо брать результат для MSP без аппаратного умножителя. Как Вы говорите, без аппаратного умножителя MSP справляется с задачей в 1.5 раза дольше, т.е. 7.5+ тыс. тактов. AVR - 11+ (~12) тыс. тактов
Теперь давайте учтем соотношение частот AVR-16Mhz, MSP-8Mhz.
Сведем все к MSPшным тактам. Один такт AVR равен 8/16 = 1/2 такта MSP.
Домножаем 12 тыс на 1/2
12 * 1/2 = 6тыс. MSPшных тактов.
И получаем, что AVR справляется с задачей за 6 тыс MSPшных тактов, а MSP за 7.5 тыс. тактов.
LOL, так получается AVR еще и "сделал" MSP на 25%.

Однако текущий факт, что MSP430 быстрее (в тактах), код у него меньше, ассемблер приятнее. Это первое.

Если РОНы "шире" - неизбежно операции с плавающей точкой потребуют меньше тактов для исполнения. Поэтому все законно и ожидаемо на 16-bit РОНах FP операции выполняются быстрее, чем на 8 битных. И более того, я сказал бы, что результаты этого теста больше в пользу AVR, т.к. имея в два раза меньшую разрядность, наблюдается замедлениние в два раза (практически линейная зависимость, что вполне естественно).

Во-вторых, это не тест, а, как было указано, кусок из реальной программы. А привел я его потому, что сделать это было просто - остальные куски аналогичные собрать было бы сложно, да и не понятно посторонним, что они делают. Об условностях и ограничениях этого примера я представление имею, о чем и говорил.

Я из вашего теста могу построить следующий вывод:
На одинаковых тактовых частотах AVR проигрывает MSP приблизительно в два раза (в большинстве задач - меньше чем в два раза). В реальных задачах AVR работает быстрее чем MSP430 за счет более высокой тактовой частоты ядра, поэтому добавив еще и факт, что AVR дешевле MSP - целесообразнее применять именно AVR.

И кстати, 32-разрядный Blackfin что-то не опережает MSP430 в 4 (!) раза. А уж у него-то все в наличие - и шины, и регистры, и все остальное.

Вы хотите сказать, что Bf будет 1.25+ тыс тактов выполнять код из Вашего теста?

[dxp]

Не надо никаких если, давайте просто оценим, что же показывает ваш тест!

Да что вы все прицепились к этому тесту?! Я сразу сказал и повторил, что это, во-первых, не тест как таковой, во-вторых, он не характеризует картину в полной мере - тут плавучка, а значит тут доминируют два фактора: 1) реализация библиотек, где определены подпрограммы операций с плавающей точкой; 2) эффективность ядра, т.к. операции в ядре доминируют над операциями с памятью. У MSP430, как и у любого фон Неймана, работа с памятью - слабое место. А вот ядро у него хорошее - регистровый файл, каждая операция в регистрах за один такт. Никакой 8-битных процессор тут не поспорит. Вот и все. И давайте уже оставим этот фрагмент кода.

На деле, как уже неоднократно сказал, MSP430 быстрее почти везде. При равных тактовых, ессно, т.к. сравнивается эффективность ядра.

8 битный AVR - 11+тыс. тактов.
16-битный MSP - 5+ тыс. тактов.
Только с учетом того, что рабочая частота AVR в два раза выше чем MSP, то 8-ми разрядный AVR
[...]
И получаем, что AVR справляется с задачей за 6 тыс MSPшных тактов, а MSP за 7.5 тыс. тактов.
LOL, так получается AVR еще и "сделал" MSP на 25%.

Какую-то Вы тут софистику устроили. Зачем это? В реальных проектах MSP430 быстрее почти везде. Не в два раза, конечно, но процентов на 10-20. Это неоднократно установленный мной факт. Хотите поисследовать - пожалуйста, все в Ваших силах. Начать можете с того примера, который я уже предлагал, там почти одинаковый код. Очень хорошо видна реализация в обоих случаях. Упора на 16-битность данных там нет.

Я из вашего теста могу построить следующий вывод:
На одинаковых тактовых частотах AVR проигрывает MSP приблизительно в два раза (в большинстве задач - меньше чем в два раза). В реальных задачах AVR работает быстрее чем MSP430 за счет более высокой тактовой частоты ядра, поэтому добавив еще и факт, что AVR дешевле MSP - целесообразнее применять именно AVR.

Вы еще забыли про потребление. Вот тот полином у меня вычислялся в проце, работающем на 5 МГц - хватало, - при этом весь МК побреблял около 2.4 мА при питании от 3 В. Дивайс батарейный. Найдите-ка мне такой AVR? В реальных задачах надо не максимальную скорость - тут главное, чтоб успевал с некоторым запасом. А вот потребление частенько требуется как можно меньше. Вот у меня МК посчитал результат, отправил его на вывод, и на боковую (в Idle). А из Idle он просыпается за 6 мкс. Таким образом, почти все неактивное время он спит, переход ко сну и обратно почти ничего не занимает. Эффективность максимальная.

Насчет того, дешевле ли AVR - это еще вопрос! AVR не предлагает полноценной замены MSP430 почти во всем: он медленее, он больше потребляет, у него почти во всем хуже периферия, у него нет такой удобной и гибкой системы распределения тактовых частот. Кроме того, у MSP430 на борту встроенный отладчик, который требует копеечного адаптера, в отличие от AVR, которому нужен недешевый JTAG-ICE, работающий к тому же нестабильнее и медленнее. Возможности отладчика в MSP430 новых моделей несравенно богаче - до 8 аппаратных брейкоинтов, не только на код, но и на данные, всякие условные брейкпоинты и т.д.

Преимущества AVR я уже перечислял выше - возможность 5 В питания, если кому актуально (мне,например, никогда это не было актуально - наоборот, от 5 В только лишнее энергопотребление), возможность внешней аппаратной шины у некоторых МК (опять же это только пара чипов, да и на MSP430 можно программно это организовать, написав класс-шлюз, чтобы работа со стороны программы была прозначной по отношению к этой шине), наличие EEPROM (здесь удобство AVR неоспоримо, но с MSP430 большого головняка не вышло - тоже написал класс, который манагит запись данных в блоки флеши попеременно, пользоваться этим просто и безопасно. С EEPROM'ом, кстати, тоже для надежности надо дополнительный код писать, с резервированием значений и проверкой при записи/чтении, т.ч. оно где-то одно к одному и выходит). Это практически все.

На деле существуют ситуации, когда AVR выгоднее и без этих оговорок - когда требования проекта удовлетворяются возможностями МК. Например, если хватает меги8, то и замечательно, ничего больше не нужно, даже если есть и более замечательные МК. Фактически же главным фактором является даже не возможности МК, а владение конкретным разработчиком тем или иным МК. Если человеку, работающему с AVR что-то в нем не хватает, он в большинстве случаев поставит недостающую часть снаружи (вплоть до применения второго МК), но не будет переходить на MSP430. Это психология и инертность мышления. А также требования по времени к выполнению работы на фоне внутренней увереннности в результате. По этой причине до сих пор жив 51-й (конечно, есть тут и другая причина - поддержка старых разработок, но старые разработки требуют старых МК, на оригинальном 12-тактовом ядре, а вот все новые, с новой периферией и новыми возможностями - это исключительно психология).

И кстати, 32-разрядный Blackfin что-то не опережает MSP430 в 4 (!) раза. А уж у него-то все в наличие - и шины, и регистры, и все остальное.

Вы хотите сказать, что Bf будет 1.25+ тыс тактов выполнять код из Вашего теста?

Что Вас удивляет? У него нет аппаратной поддержки плавающей точки.