¿Es un cambio lógico a la derecha con una potencia de 2 más rápida?

Question

Me gustaría saber si realizar un cambio de sentido lógico a la derecha es más rápido cuando se cambia con una potencia de 2. Estoy usando C++.

Por ejemplo, es

myUnsigned >> 4 

más rápido que

myUnsigned >> 3 

Soy consciente de que la primera respuesta de todo el mundo estará de decirme que no hay que preocuparse por pequeñas cosas como esta, que es utilizando algoritmos y colecciones correctos para cortar órdenes de magnitud que importan. Estoy totalmente de acuerdo contigo, pero realmente estoy tratando de sacar todo lo que pueda de un chip integrado (un ATMega328) - ¡Acabo de obtener un cambio de rendimiento digno de un 'woohoo'! reemplazando una división con un cambio de bit, entonces te prometo que esto sí importa.

Gracias.

Answer 1

Vamos en la ficha técnica:

http://atmel.com/dyn/resources/prod_documents/8271S.pdf

Por lo que yo puedo ver, el ASR (desplazamiento aritmético a la derecha) siempre se desplaza en un bit y no puede tomar el número de bits a desplazar; toma un ciclo para ejecutarse. Por lo tanto, el desplazamiento en n bits llevará n ciclos. Los poderes de dos se comportan igual que cualquier otro número.

Answer 2

Si su procesador de targer tiene una instrucción de cambio de bit (lo cual es muy probable), depende de la implementación de hardware de esa instrucción si habrá alguna diferencia entre cambiar una potencia de 2 bits o cambiar algún otro número. Sin embargo, es poco probable que haga la diferencia.

Answer 3

Para obtener esta información, debe consultar la documentación de su procesador. Incluso para un conjunto de instrucciones dado, puede haber diferentes costos dependiendo del modelo. En un procesador realmente pequeño, el cambio por uno podría ser más rápido que por otros valores, por ejemplo (es el caso de las instrucciones de rotación en algunos procesadores IA32, pero eso es solo porque los compiladores rara vez producen esta instrucción).

Según http://atmel.com/dyn/resources/prod_documents/8271S.pdf todos los cambios lógicos se realizan en un ciclo para el ATMega328. Pero, por supuesto, como se señala en los comentarios, todos los cambios lógicos son de un bit. Entonces, el costo de un cambio por n es n ciclos en n instrucciones. mirada

Answer 4

Con todo respeto, ni siquiera debería comenzar a hablar sobre el rendimiento hasta que comience a medir. Compila tu programa con división. Correr. Medir el tiempo. Repita con el turno.

Answer 5

En el AVR instruction set, el desplazamiento aritmético hacia la derecha y hacia la izquierda se realiza de a un bit a la vez. Por lo tanto, para este microcontrolador en particular, cambiar >> n significa que el compilador realmente hace n muchas operaciones individuales asr, y supongo que >>3 es una más rápida que >>4.

Esto hace que el AVR sea bastante inusual, por cierto.

Answer 6

Depende de cómo esté construido el procesador. Si el procesador tiene una rotación de barril, puede cambiar cualquier cantidad de bits en una operación, pero eso requiere espacio en el chip y un presupuesto de energía. El hardware más económico simplemente podría rotar uno por uno, con opciones relacionadas con el bit de ajuste. El siguiente sería uno que podría rotar uno hacia la izquierda o hacia la derecha. Me puedo imaginar una estructura que tendría una 1-shifter, 2-shifter, 4-shifter, etc.en cuyo caso 4 podría ser más rápido que 3.

Answer 7

Desarmar primero y cronometrar el código. No se desanime por las personas que le dicen, usted está perdiendo el tiempo. El conocimiento que obtienes te pondrá en posición de ser la persona perfecta para apagar los grandes incendios de la compañía. La cantidad de personas con conocimiento real detrás de la cortina está cayendo a un ritmo alarmante en esta industria.

Suena como que otros explicaron la verdadera respuesta aquí, que el desmontaje habría mostrado, instrucciones de cambio de bit único. Entonces 4 turnos tomarán el 133% del tiempo que tomaron 3 turnos, o 3 turnos es el 75% del tiempo de 4 turnos, dependiendo de cómo comparaste los números. Y sus mediciones deberían reflejar esa diferencia, si no lo hicieran, continuaría con este experimento hasta que comprenda completamente los tiempos de ejecución.

Answer 8

de hecho ATMega tiene una instrucción de intercambio de nibble. Así turno x << 4 puede ser más rápido que x << 3

x << 3 se implementa en un 3 izquierda mueven

x <<= 1; 
x <<= 1; 
x <<= 1; 

mientras que x << 4 sólo es necesario un intercambio y un poco clara

swap(x); // swap the top and bottom nibble AB <-> BA 
x &= 0xf0; 

o

x &= 0x0f; 
swap(x); 

o si puedes ma Asegúrese de que los 4 bits superiores sean cero, entonces basta con un intercambio de nibble

swap(x);