Wie kann die Funktion __mm_add_epi32_inplace_purego mithilfe von Montageanweisungen für eine bessere Leistung bei Positionszählungsvorgängen für Populationen optimiert werden?

Optimieren von __mm_add_epi32_inplace_purego mithilfe von Assembly

Diese Frage zielt darauf ab, die innere Schleife der Funktion __mm_add_epi32_inplace_purego zu optimieren, die eine Positionsbelegungszählung für ein Array von Bytes durchführt. Ziel ist es, die Leistung durch die Verwendung von Assembleranweisungen zu verbessern.

Die ursprüngliche Go-Implementierung der inneren Schleife:

    __mm_add_epi32_inplace_purego(&counts[i], expand)

Die Verwendung von „&counts[i]“ zur Übergabe der Adresse eines Array-Element kann ineffizient sein. Um dies zu optimieren, können wir stattdessen den Zeiger auf das gesamte Array übergeben:

__mm_add_epi32_inplace_inplace_purego(counts, expand)

Diese Modifikation reduziert den Overhead, der mit der Übergabe von Arrays als Argumente verbunden ist.

Zusätzlich kann die innere Schleife weiter sein anhand der Montageanleitung optimiert. Der folgende Assemblercode ist eine in Assembly implementierte Version von __mm_add_epi32_inplace_purego:

// func __mm_add_epi32_inplace_asm(counts *[8]int32, expand *[8]int32)
TEXT ·__mm_add_epi32_inplace_asm(SB),NOSPLIT,-16
    MOVQ counts+0(FP), DI
    MOVQ expand+8(FP), SI
    MOVL 8*0(DI), AX        // load counts[0]
    ADDL 8*0(SI), AX        // add expand[0]
    MOVL AX, 8*0(DI)        // store result in counts[0]
    MOVL 8*1(DI), AX        // load counts[1]
    ADDL 8*1(SI), AX        // add expand[1]
    MOVL AX, 8*1(DI)        // store result in counts[1]
    MOVL 8*2(DI), AX        // load counts[2]
    ADDL 8*2(SI), AX        // add expand[2]
    MOVL AX, 8*2(DI)        // store result in counts[2]
    MOVL 8*3(DI), AX        // load counts[3]
    ADDL 8*3(SI), AX        // add expand[3]
    MOVL AX, 8*3(DI)        // store result in counts[3]
    MOVL 8*4(DI), AX        // load counts[4]
    ADDL 8*4(SI), AX        // add expand[4]
    MOVL AX, 8*4(DI)        // store result in counts[4]
    MOVL 8*5(DI), AX        // load counts[5]
    ADDL 8*5(SI), AX        // add expand[5]
    MOVL AX, 8*5(DI)        // store result in counts[5]
    MOVL 8*6(DI), AX        // load counts[6]
    ADDL 8*6(SI), AX        // add expand[6]
    MOVL AX, 8*6(DI)        // store result in counts[6]
    MOVL 8*7(DI), AX        // load counts[7]
    ADDL 8*7(SI), AX        // add expand[7]
    MOVL AX, 8*7(DI)        // store result in counts[7]
    RET

Dieser Assemblercode lädt die Elemente von „counts“ und „expand“ in Register, führt die Addition durch und speichert das Ergebnis zurück in „ zählt‘. Durch die Vermeidung der Notwendigkeit, Arrays als Argumente zu übergeben, und durch die Verwendung effizienter Assembleranweisungen verbessert dieser Code die Leistung der inneren Schleife erheblich.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass er den Zeiger auf das Array anstelle der Adresse eines Elements übergibt und durch die Implementierung der inneren Schleife in Assembly kann die Funktion __mm_add_epi32_inplace_purego optimiert werden, um eine verbesserte Leistung bei Positionszählungsoperationen für Populationen zu erzielen.

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