X64汇编实现FFT代码

时间: 2023-10-26 22:09:43 浏览: 45
以下是一个简单的 X64 汇编实现 FFT 的代码,用于计算长度为 2^n 的复数序列的快速傅里叶变换。 ```assembly section .data w_real dq 1.0, 0.0, 0.7071067811865475, 0.7071067811865475, 0.0, 1.0, -0.7071067811865475, 0.7071067811865475 w_imag dq 0.0, -1.0, -0.7071067811865475, 0.7071067811865475, -1.0, 0.0, -0.7071067811865475, -0.7071067811865475 section .text global fft fft: mov r12, rdi ; r12 = ptr to input mov r13, rsi ; r13 = ptr to output mov r14, rdx ; r14 = n mov r15, rcx ; r15 = stride mov rax, 1 mov rbx, r14 shl rax, cl cmp rax, r14 jne .error mov rcx, 0 .loop1: mov rdi, r12 mov rsi, r13 mov rdx, r14 mov r8, r15 mov r9, rcx call fft_recursion add rcx, 1 cmp rcx, rax jl .loop1 ret .error: xor rax, rax ret fft_recursion: push rbx push rbp push r12 push r13 push r14 push r15 push rsi mov r14, rdx cmp r14, 2 jle .base_case mov rax, 1 shl rax, cl mov r15, rax sub rsp, 56 mov rdi, rsp mov rsi, rsp+16 mov rdx, rsp+32 mov rcx, rsp+48 mov rbx, r14 shr rbx, 1 lea r12, [rdi] lea r13, [rsi] lea r10, [rdx] lea r11, [rcx] xor r9, r9 .loop2: mov rax, r9 shl rax, cl mov r8, rax mov rax, r9 add rax, rbx shl rax, cl mov rax, r12 add rax, r8 mov r8, r13 add r8, r9 mov rax, [rax] mov [r8], rax mov rax, r9 add rax, rbx mov rax, r12 add rax, r8 mov r8, r13 add r8, rax mov rax, [rax] mov [r8], rax inc r9 cmp r9, rbx jl .loop2 mov rax, 1 mov rbx, rbx shl rax, cl shr rbx, 1 mov rax, r15 shr rax, 1 mov rdx, rax shl rdx, cl mov r9, 0 .loop3: mov rax, r9 shl rax, cl mov r8, rax mov rax, r9 add rax, rbx shl rax, cl mov r10, r12 add r10, r8 mov r11, r10 add r11, rdx mov rax, [r10] mov rcx, [r11] mov r10, r13 add r10, r9 mov [r10], rax mov r10, r13 add r10, rax mov rax, rcx mov [r10], rax inc r9 cmp r9, rbx jl .loop3 mov r9, rbx .loop4: mov rax, r9 shl rax, cl mov r8, rax mov rax, r9 add rax, rbx shl rax, cl mov r10, r12 add r10, r8 mov r11, r10 add r11, rdx mov rax, [r10] mov rcx, [r11] mov r10, r13 add r10, r8 mov [r10], rax mov r10, r13 add r10, rax mov rax, rcx mov [r10], rax mov rax, r9 mov rcx, r14 shr rcx, 1 shl rax, cl mov r8, r15 shr r8, 1 xor rax, r8 mov r8, rax mov rax, r12 add rax, r11 mov r9, r13 add r9, r8 mov r10, rdx add r10, r8 mov r11, rsi add r11, r8 call fft_recursion inc r9 cmp r9, rbx jl .loop4 add rsp, 56 pop rsi pop r15 pop r14 pop r13 pop r12 pop rbp pop rbx ret .base_case: mov rdx, r15 sub rdx, 1 mov rax, r12 mov rcx, r13 movsd xmm0, [w_real] movsd xmm1, [w_imag] xor r9, r9 .loop5: mov rax, r9 shl rax, cl mov r8, rax mov rax, r12 add rax, r8 movsd xmm2, [rax] mov rax, r13 add rax, r9 movsd [rax], xmm2 inc r9 cmp r9, rdx jle .loop5 movsd xmm2, [rsp+8] movsd xmm3, [rsp+16] mulsd xmm2, xmm0 mulsd xmm3, xmm1 addsd xmm2, xmm3 movsd [rsp+8], xmm2 movsd xmm3, [rsp+24] movsd xmm4, [rsp+32] mulsd xmm3, xmm1 mulsd xmm4, xmm0 subsd xmm3, xmm4 movsd [rsp+24], xmm3 mov rax, r13 movsd xmm2, [rax] movsd xmm3, [rsp+8] addsd xmm2, xmm3 movsd [rax], xmm2 mov rax, r13 add rax, rdx movsd xmm2, [rax] movsd xmm3, [rsp+24] addsd xmm2, xmm3 movsd [rax], xmm2 ret ``` 该代码使用了递归算法,通过划分子问题并递归求解来完成 FFT。基本情况下,当输入序列长度为 2 时,直接计算 FFT 并返回结果;否则,将输入序列划分为两个长度为 n/2 的子序列,分别计算它们的 FFT,并将它们合并为长度为 n 的序列的 FFT。 该代码依赖于 w_real 和 w_imag 数组,它们包含了旋转因子的实部和虚部。它还需要一个额外的栈空间来保存递归调用的参数和临时变量。

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