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基于ARM的除法运算优化策略(4)

基于ARM的除法运算优化策略(4)

点击数:7752 次   录入时间:03-04 11:41:52   整理:http://www.55dianzi.com   ARM单片机

以上n/d-2,q,n/d+1为整数值,所以可得q=n/d或q=(n/d)一1,即初步估计的结果q与正确值n/d有可能存在偏差1。可以发现,通过计算余数r=n—q·d(O≤r<2d)是比较容易的。下面的代码纠正了这个结果:

r=n--q*d;/*初步估计结果余数r的范围为O≤r<2d*/

if(r>=d){/*若需要校正*/

r-=d;/*校正r,使O≤r<d为正确余数范围*/

n++;/*相应商加1进行校正*/

}    /*得正确结果q=n/d和r=n%d*/


    下面给出一个实例,用上面的算法完成了N个元素的数组被d除。首先,计算上面所说的s值,然后用乘以5来代替每个被d除的除法。64位的乘是很容易实现的,因为ARM中有一条指令UMULL,可以进行2个32位数相乘,给出一个64位的结果。

void scale(

unsigned int*dest;    /*目的数据*/

unsigned int*SRC;    /*源数据*/

unsignedInt d;    /*分母d*/

urlslglaedInt N;)    /*数据长度*/

{

unsigned int s=0xFFFFFFFFu/d;

do{

unsigned int n,q,r;

n=*(src++);

q=(urtslgrted int)(((unsined tong long)n*s)>>32);

r=n*d;

if(r>=d){    /*若需要对商进行校正*/

    q++;

}

    *(dest++)=q;

}while(一一N);

}


    这里假定除数和被除数都是32位的无符号整数。当然,使用32位乘法进行16位的无符号数计算,或者使用1 28位乘法进行64位数计算,运算规则是一样的。可以为特定的数据选择最窄的运算宽度。如果数据是16位的,那么就设置s=(216一1)/d,然后用标准的整型乘法来求值q。

 

4  结  论

    在嵌入式软件编程中,为了节省CPU运行时间,应尽可能避免使用除法。对环形缓冲区的处理可以不用除法。如果不能避免除法运算,那么应尽可能使用除法程序同时产生商n/d和余数n%d的好处。对于重复对一除数d的除法.预先计算好s=(2k一1)/d,用乘以s的2k位乘法来代替除以d的k位无符号整数除法,可大大减少由于直接使用除法操作引入的指令周期数。




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