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在本文的教程中，我要讨论一下怎样用Python调用外部库来进行高性能计算。Python调用库的计算结果，计算由汇编语言调用的SSE指令集，此速度在极限条件下(不作分支判断，只在一个循环中做加减乘除计算)与纯Python计算相比可以提升2000倍。 {{{在本文的教程中，我要讨论一下怎样用Python调用外部库来进行高性能计算。Python调用库的计算结果，计算由汇编语言调用的SSE指令集，此速度在极限条件下(不作分支判断，只在一个循环中做加减乘除计算)与纯Python计算相比可以提升2000倍。
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Python先调用这个库，这个库的计算由HLA提供，C语言调用HLA函数。然后计算结果通过标准Python接口传给Python。 Python先调用这个库，这个库的计算由HLA提供，C语言调用HLA函数。然后计算结果通过标准Python接口传给Python。}}}


=== SSE介绍 ===
{{{SSE指令集也叫单指令多数据流扩展。最早是由英特尔提出,是为了加强浮点运算、图像处理等多媒体应用的能力,能更好的对整个系统进行控制,提高处理性能的指令的集合。
SSE2指令集是Intel公司在SSE指令集的基础上发展起来的.相比于SSE,SSE2 使用了144个新增指令,扩展了MMX技术和SSE技术,这些指令提高了广大应用程序的运行性能.随MMX技术引进的SIMD整数指令从64位扩展到了 128 位,使SIMD整数类型操作的有效执行率成倍提高.双倍精度浮点SIMD指令允许以 SIMD格式同时执行两个浮点操作,提供双倍精度操作支持有助于加速财务、工程和科学应用.除SSE2指令之外,最初的SSE指令也得到增强,通过支持多种数据类型的算术运算,支持灵活并且动态范围更广的计算功能.SSE2指令可让软件开发员极其灵活的实施算法,并在运行诸如MPEG-2、MP3、3D图形等之类的软件时增强性能. 从SSE1到SSE4都是由英特尔所提出,而AMD除了自己的指令集3DNow!，也支持这些SSE指令集。}}}


=== HLA介绍 ===
{{{
HLA（High Level Assemble）是一种高级汇编语言。它提供了一些高级语言的特性，比如一些高级控制结构和过程调用。当然这些高级特性也是有代价的。好在它的自由度也很高，使用者也可以忽略它的这些特性，发挥低级汇编的效率特点。它的源文件还可以编译成FASM，Gas，MASM，TASM。
}}}


== 开始 ==

1. 开始用HLA写程序之前，先确保HLA已经安装。
{{{#!JAVA
unit hlaFuncUnit;
    #include( "stdlib.hhf" )
    
procedure hla_Vec3Add( var vector1:real128; var vector2:real128; var vector3:real128 ); @cdecl; @external( "_hla_Vec3Add" ); //声名过程hla_Vec3Add及其传递的参数，还有外部调用方式和调用名

    procedure hla_Vec3Add( var vector1:real128; var vector2:real128; var vector3:real128);
    begin hla_Vec3Add;
          mov(vector1, eax);
          movdqa((type real128 [eax]), xmm0); // 将vector1放入xmm0寄存器
          mov(vector2, eax);
          movdqa((type real128 [eax]), xmm1); // 将vector2放入xmm1寄存器
          addps(xmm1, xmm0); // vector1 + vector2
          mov(vector3, eax);
          movdqa(xmm0, (type real128 [eax])); // 将结果保存到vector3
end hla_Vec3Add;
end hlaFuncUnit;
}}}

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Include(CPUGnav)

Python调用SSE2进行高性能计算

介绍

{{{在本文的教程中，我要讨论一下怎样用Python调用外部库来进行高性能计算。Python调用库的计算结果，计算由汇编语言调用的SSE指令集，此速度在极限条件下(不作分支判断，只在一个循环中做加减乘除计算)与纯Python计算相比可以提升2000倍。 在进入教程之前，我们先简单介绍一下本文所讲述调用过程。 Python先调用这个库，这个库的计算由HLA提供，C语言调用HLA函数。然后计算结果通过标准Python接口传给Python。}}}

SSE介绍

{{{SSE指令集也叫单指令多数据流扩展。最早是由英特尔提出,是为了加强浮点运算、图像处理等多媒体应用的能力,能更好的对整个系统进行控制,提高处理性能的指令的集合。 SSE2指令集是Intel公司在SSE指令集的基础上发展起来的.相比于SSE,SSE2 使用了144个新增指令,扩展了MMX技术和SSE技术,这些指令提高了广大应用程序的运行性能.随MMX技术引进的SIMD整数指令从64位扩展到了 128 位,使SIMD整数类型操作的有效执行率成倍提高.双倍精度浮点SIMD指令允许以 SIMD格式同时执行两个浮点操作,提供双倍精度操作支持有助于加速财务、工程和科学应用.除SSE2指令之外,最初的SSE指令也得到增强,通过支持多种数据类型的算术运算,支持灵活并且动态范围更广的计算功能.SSE2指令可让软件开发员极其灵活的实施算法,并在运行诸如MPEG-2、MP3、3D图形等之类的软件时增强性能. 从SSE1到SSE4都是由英特尔所提出,而AMD除了自己的指令集3DNow!，也支持这些SSE指令集。}}}

HLA介绍

HLA（High Level Assemble）是一种高级汇编语言。它提供了一些高级语言的特性，比如一些高级控制结构和过程调用。当然这些高级特性也是有代价的。好在它的自由度也很高，使用者也可以忽略它的这些特性，发挥低级汇编的效率特点。它的源文件还可以编译成FASM，Gas，MASM，TASM。

开始

1. 开始用HLA写程序之前，先确保HLA已经安装。 

   1 unit hlaFuncUnit;
   2     #include( "stdlib.hhf" ) 
   3     
   4 procedure hla_Vec3Add( var vector1:real128; var vector2:real128; var vector3:real128 ); @cdecl; @external( "_hla_Vec3Add" );   //声名过程hla_Vec3Add及其传递的参数，还有外部调用方式和调用名
   5 
   6     procedure hla_Vec3Add( var vector1:real128; var vector2:real128; var vector3:real128);      
   7     begin hla_Vec3Add;      
   8           mov(vector1, eax);
   9           movdqa((type real128 [eax]), xmm0);   // 将vector1放入xmm0寄存器
  10           mov(vector2, eax);
  11           movdqa((type real128 [eax]), xmm1);   // 将vector2放入xmm1寄存器
  12           addps(xmm1, xmm0);                                    // vector1 + vector2
  13           mov(vector3, eax);
  14           movdqa(xmm0, (type real128 [eax]));    // 将结果保存到vector3
  15 end hla_Vec3Add;
  16 end hlaFuncUnit;

Python调用SSE2进行高性能计算 (last edited 2009-12-25 07:17:54 by localhost)