Как использовать метки из предыдущих блоков ассемблера в Delphi для оптимизации производительности

Delphi , Синтаксис , Assembler

Использование меток из предыдущих блоков ассемблера в Delphi для оптимизации производительности

Введение

Когда дело доходит до оптимизации критических участков кода в Delphi, многие разработчики обращаются к встроенному ассемблеру. Однако при работе с ассемблерными вставками часто возникают сложности, особенно при попытке использовать метки из разных блоков ассемблера. В этой статье мы рассмотрим проблему доступа к меткам между различными блоками ассемблера и предложим несколько решений.

Проблема с областями видимости меток

Основная проблема, с которой сталкиваются разработчики, заключается в том, что метки, объявленные внутри одного блока ассемблера, недоступны в других блоках. Рассмотрим пример из вопроса:

program Test;

{$APPTYPE CONSOLE}
{$R *.res}

uses
  Sysutils;

var
  f, i: int64;

begin
  asm
    rdtsc
    mov dword ptr f[0], eax
    mov dword ptr f[4], eax
    mov eax, 1000
    @loop:
    sub eax, 1
  end;
  WriteLn('Hello, World!');
  asm;
    jnz @loop  // Ошибка: метка @loop не объявлена
    rdtsc
    mov dword ptr i[0], eax
    mov dword ptr i[4], eax
  end;
  ReadLn;
end.

При компиляции этого кода возникает ошибка E2003: Undeclared identifier: '@loop', так как метка @loop объявлена в другом блоке ассемблера и не видна в текущем.

Решение 1: Объединение блоков ассемблера

Наиболее простое решение - объединить все ассемблерные инструкции в один блок:

program TestSolution1;

{$APPTYPE CONSOLE}
{$R *.res}

uses
  SysUtils;

var
  f, i: int64;

begin
  asm
    rdtsc
    mov dword ptr f[0], eax
    mov dword ptr f[4], edx  // Исправлено: теперь используем и EDX
    mov eax, 1000
    @loop:
      // Вызов WriteLn из ассемблера
      push eax  // Сохраняем значение счетчика
      call System.@WriteLn
      db 'Hello, World!',0  // Строка для вывода
      pop eax  // Восстанавливаем счетчик
      sub eax, 1
      jnz @loop
    rdtsc
    mov dword ptr i[0], eax
    mov dword ptr i[4], edx  // Исправлено: теперь используем и EDX
  end;
  ReadLn;
end.

Это решение работает, но требует вызова Pascal-функций из ассемблера, что может быть не всегда удобно.

Решение 2: Использование глобальных меток

В Delphi можно объявить метку на уровне Pascal, а затем использовать ее в ассемблерных блоках:

program TestSolution2;

{$APPTYPE CONSOLE}
{$R *.res}

uses
  SysUtils;

var
  f, i: int64;

label
  loop_start;  // Объявляем метку на уровне Pascal

begin
  asm
    rdtsc
    mov dword ptr f[0], eax
    mov dword ptr f[4], edx
    mov eax, 1000
  end;

loop_start:  // Определяем метку
  WriteLn('Hello, World!');

  asm
    sub eax, 1
    jnz loop_start  // Используем метку
    rdtsc
    mov dword ptr i[0], eax
    mov dword ptr i[4], edx
  end;

  ReadLn;
end.

Это решение более элегантно, но требует осторожности при работе с регистрами, так как вызов WriteLn может изменить их значения.

Решение 3: Создание ассемблерной процедуры

Для более сложных случаев можно создать отдельную ассемблерную процедуру:

program TestSolution3;

{$APPTYPE CONSOLE}
{$R *.res}

uses
  SysUtils;

var
  f, i: int64;

procedure AssemblyLoop(count: Integer);
asm
  @loop:
    push eax  // Сохраняем счетчик
    call System.@WriteLn
    db 'Hello, World!',0
    pop eax  // Восстанавливаем счетчик
    sub eax, 1
    jnz @loop
end;

begin
  asm
    rdtsc
    mov dword ptr f[0], eax
    mov dword ptr f[4], edx
  end;

  AssemblyLoop(1000);

  asm
    rdtsc
    mov dword ptr i[0], eax
    mov dword ptr i[4], edx
  end;

  ReadLn;
end.

Это решение наиболее структурированное и позволяет легко повторно использовать ассемблерный код.

Важные замечания по производительности

1. Измерение циклов: В исходном примере есть ошибка при чтении счетчика циклов (TSC). Правильно использовать и EAX, и EDX:
   rdtsc
mov dword ptr f[0], eax
mov dword ptr f[4], edx

2. Сохранение регистров: При вызове Pascal-функций из ассемблера важно сохранять и восстанавливать регистры, которые могут быть изменены.

3. 32-bit vs 64-bit: В 64-битном режиме нельзя смешивать Pascal и ассемблер в одной функции. В этом случае нужно создавать отдельные ассемблерные функции.

Заключение

Хотя ассемблер может дать значительный прирост производительности в критических участках кода, его использование требует внимания к деталям. Проблему с видимостью меток между разными блоками ассемблера в Delphi можно решить несколькими способами: объединением блоков, использованием глобальных меток или созданием отдельных ассемблерных процедур. Выбор подходящего метода зависит от конкретной ситуации и требований к производительности.

Помните, что преждевременная оптимизация может усложнить код без существенного выигрыша. Всегда измеряйте производительность до и после оптимизации, чтобы убедиться в ее эффективности.

Создано по материалам из источника по ссылке.

Решение проблемы использования меток из разных блоков ассемблера в Delphi для оптимизации производительности.

Комментарии и вопросы

Получайте свежие новости и обновления по Object Pascal, Delphi и Lazarus прямо в свой смартфон. Подпишитесь на наш Telegram-канал delphi_kansoftware и будьте в курсе последних тенденций в разработке под Linux, Windows, Android и iOS

:: Главная :: Assembler ::