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我正在研究 Cortex-A8 和 Cortex-A9。我知道有些架构没有整数除法,但是除了转换为浮点数、除法、转换为整数之外,最好的方法是什么?或者这确实是最好的解决方案?

干杯! = )

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通过执行 64 位乘法和右移可以快速完成除以常数值,例如,如下所示:

LDR     R3, =0xA151C331
UMULL   R3, R2, R1, R3
MOV     R0, R2,LSR#10

这里R1除以1625,计算如下:64bitreg(R2:R3) = R1*0xA151C331,那么结果就是高位32bit右移10:

R1*0xA151C331/2^(32+10) = R1*0.00061538461545751488 = R1/1624.99999980

您可以根据以下公式计算自己的常数:

x / N ==  (x*A)/2^(32+n)   -->       A = 2^(32+n)/N

选择最大的 n,其中 A < 2^32

于 2012-10-16T07:50:51.020 回答
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一些从其他地方复制过来的整数除法:基本上,每位 3 条指令。从这个网站,虽然我在很多其他地方也看到过。 这个网站也有一个不错的版本,一般来说可能更快。


@ Entry  r0: numerator (lo) must be signed positive
@        r2: deniminator (den) must be non-zero and signed negative
idiv:
        lo .req r0; hi .req r1; den .req r2
        mov hi, #0 @ hi = 0
        adds lo, lo, lo
        .rept 32 @ repeat 32 times
          adcs hi, den, hi, lsl #1
          subcc hi, hi, den
          adcs lo, lo, lo
        .endr
        mov pc, lr @ return
@ Exit   r0: quotient (lo)
@        r1: remainder (hi)
于 2011-12-01T22:45:56.083 回答
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编译器通常在其库中包含一个除法,例如 gcclib 我从 gcc 中提取它们并直接使用它们:

https://github.com/dwelch67/stm32vld/然后 stm32f4d/adventure/gcclib

浮动和返回可能不是最好的解决方案。您可以尝试一下,看看它有多快……这是一个乘法,但也可以很容易地使它成为一个除法:

https://github.com/dwelch67/stm32vld/然后 stm32f4d/float01/vectors.s

我没有时间来看看有多快/多慢。了解我在上面使用的是 cortex-m,而您正在谈论的是 cortex-a,频谱的不同端,类似的浮点指令和 gcc lib 的东西是相似的,对于 cortex-m,我必须为拇指构建,但你可以就像手臂一样容易构建。实际上,使用 gcc 它应该全部自动工作,您不需要像我那样做。其他编译器也不需要像我在上面的冒险游戏中那样做。

于 2011-12-01T21:16:59.477 回答
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我编写了自己的例程来执行未签名的除法,因为我在网络上找不到未签名的版本。我需要将 64 位值与 32 位值相除以获得 32 位结果。

内部循环不如上面提供的有符号解决方案高效,但这确实支持无符号算术。如果分子 (hi) 的高位部分小于分母 (den),则此例程执行 32 位除法,否则执行完整的 64 位除法 (hi:lo/den)。结果在 lo。

  cmp     hi, den                   // if hi < den do 32 bits, else 64 bits
  bpl     do64bits
  REPT    32
    adds    lo, lo, lo              // shift numerator through carry
    adcs    hi, hi, hi
    subscc  work, hi, den           // if carry not set, compare        
    subcs   hi, hi, den             // if carry set, subtract
    addcs   lo, lo, #1              // if carry set, and 1 to quotient
  ENDR

  mov     r0, lo                    // move result into R0
  mov     pc, lr                    // return

do64bits:
  mov     top, #0
  REPT    64
    adds    lo, lo, lo              // shift numerator through carry
    adcs    hi, hi, hi
    adcs    top, top, top
    subscc  work, top, den          // if carry not set, compare        
    subcs   top, top, den           // if carry set, subtract
    addcs   lo, lo, #1              // if carry set, and 1 to quotient
  ENDR
  mov     r0, lo                    // move result into R0
  mov     pc, lr                    // return

可以添加对边界条件和 2 的幂的额外检查。完整的细节可以在http://www.idwiz.co.za/Tips%20and%20Tricks/Divide.htm找到

于 2012-08-24T09:48:04.127 回答
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ARM GNU我为汇编程序编写了以下函数。如果您没有udiv/sdiv支持机器的 CPU,只需在任一函数中剪掉前几行直到“0:”标签。

.arm
.cpu    cortex-a7
.syntax unified

.type   udiv,%function
.globl  udiv
udiv:   tst     r1,r1
        bne     0f
        udiv    r3,r0,r2
        mls     r1,r2,r3,r0
        mov     r0,r3
        bx      lr
0:      cmp     r1,r2
        movhs   r1,r2
        bxhs    lr
        mvn     r3,0
1:      adds    r0,r0
        adcs    r1,r1
        cmpcc   r1,r2
        subcs   r1,r2
        orrcs   r0,1
        lsls    r3,1
        bne     1b
        bx      lr
.size   udiv,.-udiv

.type   sdiv,%function
.globl  sdiv
sdiv:   teq     r1,r0,ASR 31
        bne     0f
        sdiv    r3,r0,r2
        mls     r1,r2,r3,r0
        mov     r0,r3
        bx      lr
0:      mov     r3,2
        adds    r0,r0
        and     r3,r3,r1,LSR 30
        adcs    r1,r1
        orr     r3,r3,r2,LSR 31
        movvs   r1,r2
        ldrvc   pc,[pc,r3,LSL 2]
        bx      lr
        .int    1f
        .int    3f
        .int    5f
        .int    11f
1:      cmp     r1,r2
        movge   r1,r2
        bxge    lr
        mvn     r3,1
2:      adds    r0,r0
        adcs    r1,r1
        cmpvc   r1,r2
        subge   r1,r2
        orrge   r0,1
        lsls    r3,1
        bne     2b
        bx      lr
3:      cmn     r1,r2
        movge   r1,r2
        bxge    lr
        mvn     r3,1
4:      adds    r0,r0
        adcs    r1,r1
        cmnvc   r1,r2
        addge   r1,r2
        orrge   r0,1
        lsls    r3,1
        bne     4b
        rsb     r0,0
        bx      lr
5:      cmn     r1,r2
        blt     6f
        tsteq   r0,r0
        bne     7f
6:      mov     r1,r2
        bx      lr
7:      mvn     r3,1
8:      adds    r0,r0
        adcs    r1,r1
        cmnvc   r1,r2
        blt     9f
        tsteq   r0,r3
        bne     10f
9:      add     r1,r2
        orr     r0,1
10:     lsls    r3,1
        bne     8b
        rsb     r0,0
        bx      lr
11:     cmp     r1,r2
        blt     12f
        tsteq   r0,r0
        bne     13f
12:     mov     r1,r2
        bx      lr
13:     mvn     r3,1
14:     adds    r0,r0
        adcs    r1,r1
        cmpvc   r1,r2
        blt     15f
        tsteq   r0,r3
        bne     16f
15:     sub     r1,r2
        orr     r0,1
16:     lsls    r3,1
        bne     14b
        bx      lr

有两个函数,udiv用于无符号整数除法和sdiv用于有符号整数除法。r1他们都期望(高位字)和(低位字)中的 64 位被除数(有符号或无符号)r0,以及 .中的 32 位除数r2。它们返回 in 的商r0和 in 的余数r1,因此您可以在 a 中将它们定义C headerextern返回一个 64 位整数,然后屏蔽掉商和余数。错误(除以 0 或溢出)由绝对值大于或等于除数绝对值的余数指示。有符号除法算法使用被除数和除数符号区分大小写;它不会首先转换为正整数,因为这不会正确检测所有溢出条件。

于 2015-06-14T17:38:26.050 回答