80286：乘以 10 的最快方法是什么？答案

【问题标题】：80286: Which is the fastest way to multiply by 10?80286：乘以 10 的最快方法是什么？
【发布时间】：2020-07-16 21:02:05
【问题描述】：

若要将一个数乘以 2 的任意倍数，我会将其移位多次。

有没有这样的技术可以在更少的周期内将一个数字乘以 10？

【问题讨论】：

特别是在 80286 上，所以可以立即移位，但是 imul reg,reg,10 很慢，而且像 lea ax, [eax + eax*4] 这样的 32 位寻址模式不适合便宜的 x * 5？您是否关心任何更新或早期 CPU 上的代码性能，以防 286 的最佳性能在其他地方不是最佳的？有 80286 指令时序的链接吗？
移位、添加、移位？ 10*x = (4*x + x) * 2 = ((x << 2) + x) << 1。这与您手动执行“长乘法”的方式相同。
您将其保存在另一个寄存器中。 mov bx, ax ; shl ax, 2 ; add ax, bx ; shl ax, 1.
@ProjectZero：在 286 上，是的。即使在 P5 Pentium 上，用常数而不是 mul 进行移位/加法的阈值至少是几个设置位； 10 只有 2 个设置位。在现代 Nehalem 或更高版本上，是的优于 1 操作数 mul，但不优于 imul ax, bx, 10。（3 个周期延迟，1/时钟吞吐量，1 uop）
我不知道移位和加法的比较，但你也可以用四个加法来做：mov bx, ax ; add ax, ax ; add ax, ax ; add ax, bx ; add ax, ax。

标签： assembly x86-16 micro-optimization

【解决方案1】：

80286 没有与 80386 一起引入的桶形移位器。根据 Microsoft Macro Assembler 5.0 文档 (1987) 中的时序表，SHL reg, immed8 需要 5+n 个周期，而 SHL reg, 1 需要 2 个周期。 ADD reg, reg 需要 2 个周期，MOV reg, reg 也是如此。 IMUL reg16, immed 需要 21 个周期。因此，乘以十的最快方法似乎是：

           ;       // cycles
shl ax, 1  ; *2    // 2
mov bx, ax ; *2    // 4
shl ax, 1  ; *4    // 6
shl ax, 1  ; *8    // 8
add ax, bx ; *10   // 10

或者，或者：

           ;      // cycles
mov bx, ax ; *1   // 2
shl ax, 1  ; *2   // 4
shl ax, 1  ; *4   // 6
add ax, bx ; *5   // 8
shl ax, 1  ; *10  // 10

十个循环。

【讨论】：