home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / comp / lang / forth / 3685 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1992-12-27  |  6.2 KB  |  157 lines
  1. Newsgroups: comp.lang.forth
  2. Path: sparky!uunet!cs.utexas.edu!swrinde!emory!sol.ctr.columbia.edu!venezia!penev
  3. From: penev@venezia (Penio Penev)
  4. Subject: Re: Hardware ONLY issues
  5. References: <4192.UUL1.3#5129@willett.pgh.pa.us>
  6. Sender: nobody@ctr.columbia.edu
  7. Organization: Rockefeller University
  8. Date: Sun, 27 Dec 1992 21:38:21 GMT
  9. X-Newsreader: TIN [version 1.1 PL6]
  10. Message-ID: <1992Dec27.213821.29605@sol.ctr.columbia.edu>
  11. Reply-To: penev@venezia.rockefeller.edu
  12. X-Posted-From: venezia.rockefeller.edu
  13. NNTP-Posting-Host: sol.ctr.columbia.edu
  14. Lines: 141
  15.  
  16. ForthNet articles from GEnie (ForthNet@willett.pgh.pa.us) wrote:
  17. : Category 9,  Topic 2
  18. : Message 127       Sat Dec 26, 1992
  19. : ELLIOTT.C                    at 13:40 EST
  20. :  
  21. :  -----via CRS Premium Bulletin Board -
  22. :  USR Dual Standard 16.8K  (416) 629-7000
  23. : 
  24. :  Date: 12-22-92 (02:09)
  25. :    To: ALL
  26. :  From: MARCEL HENDRIX
  27. :  Subj: THREADING SPEED
  28. : 
  29. :  Penio Penev wrote about M. Anton Ertl's ``Threading speed''
  30. : 
  31. :    M. Anton Ertl's benchmark intrigued me too, but it was in a
  32. :  foreign language (C). However, your Forth version I can
  33. :  reproduce.  Here is what
  34. : 
  35. :  I found for the TMS320C30, a 32-bits, 33 MHz DSP chip from Texas
  36. :  Instruments. The output shown is produced from within my
  37. :  interactive target compiler for this chip (The tc is written in
  38. :  iForth, a 32-bit Forth for the '386. It runs under GO32 in
  39. :  protected mode on my PC).
  40. : 
  41. ..
  42. :  | code cdummy  next, end-code
  43. :  | : dummy ;
  44. :  | : dd    FOR dummy  NEXT ;
  45. :  | : cc    FOR cdummy NEXT ;
  46. :  | : tara  FOR NEXT ;
  47. :  | cr .( tara : ) timer-reset 10000000 tara .elapsed .(  Indigo: 1300 )
  48. :  | cr .( dd   : ) timer-reset 10000000 dd   .elapsed .(  Indigo: 3100 )
  49. :  | cr .( cc   : ) timer-reset 10000000 cc   .elapsed .(  Indigo: 2500 )
  50. :  tara : 3.630 seconds elapsed. Indigo: 1300
  51. :  dd   : 10.065 seconds elapsed. Indigo: 3100
  52. :  cc   : 10.065 seconds elapsed. Indigo: 2500  ok
  53. :  <TARGET> see cc
  54. :  $000005C7  ldi *ar0++(1),r0              08402001 .... MH> dpop,
  55. :  $000005C8  ldi $5CF,r2                   086205CF ....
  56. :  $000005C9  push r2                       0F220000 ....
  57. :  $000005CA  push r0                       0F200000 ....
  58. :  $000005CB  push r0                       0F200000 ....
  59. :  $000005CC  ldi r0,r7                     08070000 .... MH> loop count
  60. :  $000005CD  addi 1,r2                     02620001 ....
  61. :  $000005CE  bu r2                         68000002 ....
  62. :  $000005CF  bu $5D3                       6A000003 .... MH> LEAVE use
  63. :  $000005D0  callu $5B7                    7200FFE6 ....
  64. :  $000005D1  subi 1,r7                     18670001 .... MH> NEXT
  65. :  $000005D2  bne $5D0                      6A06FFFD ....
  66. :  $000005D3  subi 3,sp                     18740003 ....
  67. :  $000005D4  retsu                         78800000 .... ok
  68. :  <TARGET> words
  69. : 
  70. : 2
  71. :  tara              cc                dd                dummy
  72. :  cdummy            ok
  73. :  <TARGET> see cdummy
  74. :  $000005B7  retsu                         78800000 .... ok
  75. :  <TARGET> see dummy
  76. :  $000005B8  retsu                         78800000 .... ok
  77. :  <TARGET> close-log
  78. :  ---
  79. ..
  80. :    The long intro to FOR makes work a bit easier for the target
  81. :  compiler, and allows me to code  FOR ... LEAVE ... NEXT if I want
  82. :  to. You cannot nest FOR NEXT's.
  83.  
  84. The difinition of FOR NEXT I posted _can_ be nested. There is another
  85. definition, which cannot. Words can be invoked from it, but You do not
  86. have I in it.
  87.  
  88.  1 : FOR( ( - a)  TS V1 mov  Drop  V1 dec  begin ; IMMEDIATE
  89.  2 : )NEXT ( a)  V1 Z= until  V1 dec ;  IMMEDIATE
  90.  
  91. Measurements:
  92. : TARA()  FOR( )NEXT ; ok
  93. COUNTER 1000000000 TARA() TIMER 62000 ok
  94.  
  95. In dbx:
  96.  [RETRY, 0x10011ef4]    addiu   sp,sp,-4
  97.  [RETRY, 0x10011ef8]    move    v1,s0
  98.  [RETRY, 0x10011efc]    lw      s0,0(s8)
  99.  [RETRY, 0x10011f00]    addiu   s8,s8,4
  100.  [RETRY, 0x10011f04]    addiu   v1,v1,-1
  101.  [RETRY, 0x10011f08]    bne     v1,zero,0x10011f08
  102.  [RETRY, 0x10011f0c]    addiu   v1,v1,-1
  103. *[RETRY, 0x10011f10]    addiu   sp,sp,4
  104.  [RETRY, 0x10011f14]    jr      ra
  105.  [RETRY, 0x10011f18]    lw      ra,4(sp)
  106.  
  107. :    The constant 100,000,000 was changed to 10,000,000 because, as
  108. :  you can see, the code takes about three to four times as long to
  109. :  run as on your Indigo. It is possible to optimize CC above, by
  110. :  using bned instead of bne, but that won't give me 300% more
  111. :  speed(?) I really wonder how the R3000 does it. Branch
  112. :  prediction?
  113.  
  114. The R3000 can deliver one result in one clock if the pipe is kept
  115. full. It can utilize the branch delay slot (the instruction after the
  116. branch). I was rather surprised (pleasantly), when I realised, that
  117. the branch delay slot is enough to fill the pipe.  Two clocks/loop at
  118. 33 MHz means 17.5 loops/us = 17.5 Mloops/second.  The 1000M loops
  119. should be performed in 57.1 seconds in theaory. The agreement with
  120. experiment is very good, because I have at least 10 other open windos,
  121. one of which is a graphical clock, updated on a second basis. This
  122. means, that I can utilise ~ 92.1% of the power of my machine without
  123. sacrificing any convinience.
  124.  
  125. In my oppinion the R3000 has some way of processing two instructions
  126. in the early stages of the pipe (perhaps the first 2 of 5 total). I
  127. made the following test:
  128.  
  129. : TT   FOR(  [ begin  0 Z= until  nop ]  )NEXT ; ok
  130. COUNTER 100000000 TT TIMER 13000 ok
  131.  
  132. This is one branch, which is taken, and one which is not. The timing
  133. is ~ two times the original one, which means, that both branches
  134. execute in the same time. On the other hand in the Reference Manual
  135. clearly states, that the branch decision is made one clock after the
  136. calculation of the target address and the condition. This is one clock
  137. after the Instruction Fetch phase on the target instruction.
  138.  
  139. The R4000 has an 8 stage pipe, and there (IMHO) maintaining two early
  140. pipes is not possible (feasible). It has an instructions 'branch if
  141. condition likely'. 
  142.  
  143. Another consequence of this feature is that You can make
  144. call = jump and link, store, dec  = 3 clocks
  145. ret  = jump register, load,  inc  = 3 clocks
  146.                                   ----------
  147.                                     6 clocks
  148.  
  149. call unnestable     = jump and link, store = 2 clocks
  150. ret from unnestable = jump register, load  = 2 clocks
  151.                                            ----------
  152.                                              4 clocks
  153.  
  154. I like this processor.
  155.  
  156. -- Penio.
  157.