跨多个字写入多个位的高效算法答案

【问题标题】：Efficient algorithm for writing several bits across several words跨多个字写入多个位的高效算法
【发布时间】：2010-11-30 04:50:24
【问题描述】：

我的一个项目涉及绘制文本。该项目基于中级 16 位微控制器 dsPIC33FJ128GP802。它有 40 MIPS 的能力，但其中大约 92% 保留用于后台处理（输出屏幕显示），因此平均它有 3 MIPS 来渲染内容。该处理器具有硬件乘法、辅助除法（18 个周期）和一个完整的 16 位桶形移位器。

原来的方法很简单。它只是为需要写入的每个像素调用设置像素例程，但是，这非常慢：每个像素写入都需要地址解码、位掩码和写入内存 - 平均每个像素大约 60 个周期。此外，需要为要设置的每个像素写入两位：掩码数组中的一位（确定像素是否可见），级别数组中的一位（确定像素是白色还是黑色）。对于 8x14 像素的单个字符，这意味着 13,440 个周期加上开销。鉴于缺乏太多的处理能力，这很多。

因此，我想出了一个绘制水平线的算法。它可以在大约 20 个周期内有效地写入多达 16 个像素，这比单独设置像素提高了 60 倍；它还可以处理不位于单词边界上的行（使用一些聪明的位数学），甚至可以处理完全位于一个单词内的行。（注意 - 一个字是 16 位，视频内存存储为 4 个 3,072 个字的数组，一个前缓冲区和后缓冲区。）我不确定该算法是否是原始的 - 我对此表示怀疑 - 但对于那些好奇的人， I've documented it here.

现在我正在绞尽脑汁，试图找出一种方法来为多个单词设置多个不同的像素。理想情况下，它会像这样工作 - 我们希望从第一个字的第 4 位（从零开始计数的位）开始写入这个字，并让它溢出到下一个：

Memory before : 0000 0000 0000 0000   0000 0000 0000 0000
Word to write : 1111 1010 1111 1111
Memory after  : 0000 0111 1101 0111   1111 1000 0000 0000

如果有人知道任何此类算法或过去做过类似的事情，那么知道你是如何做到的会很棒。我现在脑部严重阻塞。

【问题讨论】：

标签： algorithm bit-manipulation

【解决方案1】：

你能 rShift 5 位，在第一个 WORD 上做一个 AND 然后 lShift 11 然后在第二个 WORD 上做 AND 还是我遗漏了什么？

【讨论】：

你知道我没想到这一点。现在看起来很明显！！脑残，呃。
@Thomas，那么您可能只想接受这个作为答案。 :)

【解决方案2】：

在复杂的图形加速器出现之前的日子里，人们将可以实现的任何东西隐藏在诸如 bitblt 之类的接口后面。在http://swtch.com/~rsc/talks/drawtalk.pdf 传递了一个关于此示例的快速记录，其中一些通过自动生成然后执行机器代码来工作。该论文中的方法被描述为“实际上，绘制实现是上面的足够的条件和函数调用被推到外面足够的循环来使开销可以承受。”我看到的一个版本很长，其中提取了各种常见的特殊情况“快速路径”。

【讨论】：