chibicc compiler を6800向けに改造する (11) whetstone
簡易プロファイラができたので、ベンチマークテストを見ながら性能改善を行なっている。今回は Whetstone。
DhrystoneとWhetstoneは、1980-90年代によく使われていたベンチマークテストという印象があります。
作られたのはWhetstoneが先（1972年、ALGOL）、その後名称をもじってDhrystoneが作られました（1984年、Ada）。
現在のchibicc 6800のWhetstone
1MHz clock換算で357.5秒。2.79KWIPS、0.00279MWIPS。 2MHz換算だと、倍になって 5.56KWIPS、0.00556MWIPS。
$ emu6800 6800 whet.bin whet.map CPU cycles = 2837 CPU cycles = 357464285
Z80 4MHzと比べるとまだまだです。HITECH-Cが古いのに速いんだよな。
乗算が時間を食っている
whetstoneで使われている初等関数（sinとかlogとか）を計算するために、内部で多項式近似を行なっている。そのため乗算が多数回行われており、速度低下の原因になっている。
実際、プロファイラで実行回数を測定すると、浮動小数点乗算の再内周ループを 160万回近く通っていた。
以下の部分。24bit仮数同士を乗算して、48bitの積を計算している。
実はここは、先日のcommitで乗算が30%ほど速くなっている。さらに速くすることには価値があるのだが、改善の良いアイディアが出てこない。
（__workをゼロページに移動すれば addは1cycずつ速くなるけど、誤差です）
__mulf32tos30: aslb rola rol __work+3 __mulf32tos31: rol __work+2 rol __work+1 rol __work bcc __mulf32tos32 addb @long+3 adca @long+2 psha ldaa __work+3 adca @long+1 staa __work+3 pula bcc __mulf32tos32 inc __work+2 bne __mulf32tos32 inc __work+1 bne __mulf32tos32 inc __work __mulf32tos32: dex bne __mulf32tos30
「乗算ルーチンの検討（ベーシックマスター開発 その23）」にて検討したように、Dr Jefyll’s methodを使うと ループ内シフトが3つ減るので、18cyc/ループだけ速くなる。
実に効果的だけど、ループ展開するようなものなので、この部分のプログラムサイズが3倍になるんだよなあ……