Несколько вопросов по asm

[Viktor61]

Ув. Kronos913! Мне очень импонирует Ваше стремление овладевать новыми знаниями (в данном случае ASM). Однако, рискну высказать своё, сугубо личное и, вероятно, ошибочное, суждение.
В настоящее время в программировании превалирует тенденция к универсализации кода (насколько это возможно): попытки сделать код, который с помощью различных ухищрений сможет работать и в Windows, и в MacOs, и на линуксе. Ассемблерные вставки полностью исключают такую возможность, т.к. даже в Windows на машинах с разной архитектурой, скажем так - ассемблерный код не всегда будут вести себя адекватно. Стоит ли изучение ASM затраченного времени?

[Pavia]

northener

Вы путаете ассемблер с волшебной палочкой.

Человек уже решил что будет изучать ассемблер нет смысла его отговаривать.

Kronos913
Никакого не слушай те делайте. К примеру Graphica32 быстрая потому что написана на ассемблере.

Что касается быстрого поворота на 90°. То секрет в блочном алгоритме изображение разбиваем на блоки по 8х8 байт. Загоням в регистры xmm. Внутри блока поворот без использования указателей или индексов, а чисто сдвигами и командами уакеовки. Плюс кэш процессора работает более оптимально.

А блоки разворачиваем при помощи индексов i,j. Загнать их в регистры esi,edi так что снизим частоту обращения к памяти.

Сообщение от Kronos913

По идее, через ассемблер, можно как-то напрямую обращаться к каждому пикселю, без указателей?

Мечтать невредно. Вместо указателей у вас будет индека адресация и базовый регистр.

[northener]

Сообщение от Pavia

Человек уже решил что будет изучать ассемблер нет смысла его отговаривать.

А я и не отговариваю. Пусть изучает. Если освоит, может и что-то получится. Вот только пока у него не совсем правильное понимание программирования на ассемблере и программирования в целом. И тут процитирую уже вас

Сообщение от Pavia

То секрет в блочном алгоритме

Т.е. главное это умение составить наилучший алгоритм.

[BDA]

Сообщение от Kronos913

Вот пример кода

procedure RotateBitmap180(SourceBitmap: TBitmap;
  out DestBitmap: TBitmap);
type
  PixelArray = array[0..32767] of TRGBTriple;
  pPixelArray = ^PixelArray;
var
  h, w, i, j: integer;
  OriginalRow, RotatedRow: pPixelArray;
  RotatedOffset, OriginalOffset: Integer;
begin
  DestBitmap.PixelFormat := pf24bit;

  h := SourceBitmap.Height - 1;
  w := SourceBitmap.Width - 1;
  DestBitmap.Height := h + 1;
  DestBitmap.Width := w + 1;

  RotatedRow := DestBitmap.Scanline[0];
  RotatedOffset := Integer(DestBitmap.ScanLine[1]) - Integer(RotatedRow);
  OriginalRow := SourceBitmap.Scanline[h];
  OriginalOffset := Integer(SourceBitmap.ScanLine[h - 1]) - Integer(OriginalRow);

  for j := 0 to h do
  begin
    for i := 0 to w do
      RotatedRow[i] := OriginalRow[w - i];
    RotatedRow := pPixelArray(Integer(RotatedRow) + RotatedOffset);
    OriginalRow := pPixelArray(Integer(OriginalRow) + OriginalOffset);
  end;
end;

Вроде в 2 раза быстрее отрабатывает (по крайней мере на моем ПК и тестовой картинке).

[Pavia]

Сообщение от northener

Т.е. главное это умение составить наилучший алгоритм.

Да и нет. Ассемблер даёт ряд преимуществ. Это SIMD распаролеливание по данным 1 машинная инструкция выполняет работа над несколькими данными. Чем больше регистр тем больше в нем пикселей тем быстрее работает код. Типичный пример полупрозрачные наложение(блендинг) .
По мимо SIMD современные процессоры используют MIMD как только освободился 1 каскад в конвейре блоке умножения можно засылать следующие данные. Что дает ускорения в 2 или 4 раз.
Если мы пишим на Delphi то он использует базовый набор инструкций и не использует расширения mmx, see, avx. Это дает ускорение в разы 2,4,8,16.
А базовый набор тем плох что там команды плохо спариваются. Т.е их нельзя запустить по конвейерной схеме пока предыдущая не выдаст результат.
Сейчас в процессорах развито опережающее исполнение(спекулятивное). Оно частично решает эту проблему.

Чисто за счёт распаролеливания имеем ускорение в 32 раза
Так как на ассемблер вам доступно больше регистров чем на Delphi то можно указатели и счётчики разложить по ним более оптимально чем это делает компилятор.
Снизив обращения к памяти. Обращение к памяти это от 4 до 100 тактов.

А вот алгоретмически тоже важно. К примеру в брендинге экспоненты были заменены умножением и никто разницы и незаметил.
Или частый прием заменить умножение сложением. При обращении к массиву у вас происходит вычисление адресса. При этом используется неявое, скрытое умножение. Вот BDA так и сделал. Получил ускорение в 2 раза. Правда тут ещё эффект синергии. Ушли лишние конструкции высвободились регистры. Вот и ускорение в 2 раза.

Блочный алгоритм снижает число обращений к памяти. Когда мы пишем mov eax, data и pmov mmx1, data мы читаем в первом случае 4 байта во втором уже 8. Чем большими регистры тем меньше обращений к кэш памяти тем быстрее код. И в блочном алгоритмк обращения сосредоточены по адресам. Что даёт ускорение правда тут трудно оценить насколько. Если делать обход по диагонали то это даст ещё процентов 30% ускорения может больше.

[northener]

Сообщение от Pavia

Да и нет. Ассемблер даёт ряд преимуществ.

Я не возражаю. Но реализовать эти преимущества может только мастер хотя бы первого уровня.
Да и то не всегда.

[Pavia]

Сообщение от northener

Я не возражаю. Но реализовать эти преимущества может только мастер хотя бы первого уровня.
Да и то не всегда.

Достаточно знать основы ассемблера и прочитать и прорешать учебник по mmx и вы также сможете:
http://sysbin.com/files/hard/mmxbook.zip
Delphi делает не очень эффективный код, так как не использует mmx и see.

Это вот с компиляторами Си соревноваться трудно так как они умеет использовать SIMD.
Хотя примеров когда ручная оптимизации выигрывает компилятор вагон и маленькая тележка:
К примеру тут человек без подготовки справился:
https://m.habr.com/ru/post/273109/
Или кодеки ffmpeg там сплошь ассемблер.

А топы развликаются решением конкурсных задач от Zimmermann'а.
http://azspcs.com/ там ради скорости пишут на ассемблере. До сентября можно успеть выучить ассемблер и подать своё решение очередной задачи.

[Kronos913]

Unit1.pas.30: for i := 1 to 10 do
0045269C B801000000       mov eax,$00000001
Unit1.pas.31: a := i;
004526A1 8BD8             mov ebx,eax
004526A3 40               inc eax
Unit1.pas.30: for i := 1 to 10 do
004526A4 83F80B           cmp eax,$0b
004526A7 75F8             jnz -$08

А как увидеть ассемблерную версию кода?

[northener]

А то что вы привели разве это что-то другое?

[Pavia]

Надо запустить проект под отладчиком. Ставишь бряк в нужном месте Alt+F8 запускаешь код F9. Затем открываем окно с дизассемблером Ctrl+shift+C или через меню view-> debug windows -> cpu.