Annotation of os2sdk/demos/apps/mandel/manditer.asm, revision 1.1

1.1     ! root        1:        page    ,132
        !             2:        title   manditer - compute next iteration of mandelbrot set
        !             3:        %out    manditer
        !             4: 
        !             5: ;      Conditional assembly flags:
        !             6: ;
        !             7: ;      TARGET_287      Defined if the target machine will be a 286
        !             8: ;                      with a 287.  This allows the 287 specific
        !             9: ;                      instruction FSTSW AX to be used.
        !            10: ;
        !            11: ;      DO_SCAN         Defined if an entire scan is to be processed.
        !            12: ;                      If so, extra parameters are supplied consisting
        !            13: ;                      of the increment for the real portion of the
        !            14: ;                      seed, a word buffer where the results will be
        !            15: ;                      stored, and the count of points to compute.
        !            16: 
        !            17: TARGET_287     equ     0
        !            18: DO_SCAN        equ     0
        !            19: 
        !            20: ifdef  TARGET_287
        !            21:        .286c
        !            22:        .287
        !            23: else
        !            24:        .8087
        !            25: endif
        !            26: 
        !            27: 
        !            28: memS   equ     1                       ;Define small model program
        !            29: ?PLM   =       0                       ;Define 'C' calling convention
        !            30: ?WIN   =       0                       ;Define non-windows prologue
        !            31: 
        !            32:        .xlist
        !            33:        include cmacros.inc
        !            34:        .list
        !            35: 
        !            36: 
        !            37: sBegin code
        !            38: assumes cs,code
        !            39: assumes ds,nothing
        !            40: 
        !            41: four   dq      4.0                     ;Constant 4.0
        !            42: 
        !            43: 
        !            44: ;      The Mandelbrot set is defined to be the set of all complex
        !            45: ;      numbers C for which the size of Z^2 + C is finite after an
        !            46: ;      indefinate number of iterations (Z is initially 0).
        !            47: ;
        !            48: ;      The square of a complex number C = C_Real + C_imag is
        !            49: ;
        !            50: ;              (C_Real^2) - (2*C_Real*C_Imag)i - (C_Imag^2)
        !            51: ;
        !            52: ;
        !            53: ;      The size of a complex number is just it's distance from
        !            54: ;      the complex number 0.  The distance from complex 0 is
        !            55: ;      the hypotenuse of the right triangle whose sides are the
        !            56: ;      real and imaginary parts of the complex number.  Thus the
        !            57: ;      size is SQRT(Z_real^2 + Z_imag).  If the size ever becomes
        !            58: ;      >= 2, the number will grow to infinity.
        !            59: 
        !            60: 
        !            61: 
        !            62: cProc  manditer,<PUBLIC>
        !            63: 
        !            64:        parmq   creal                   ;Real part of mandelbrot seed
        !            65:        parmq   cimag                   ;Imaginary part of mandelbrot seed
        !            66:        parmw   max_iteration           ;Maximum loop counter
        !            67: 
        !            68:        ifdef   DO_SCAN                 ;If to do an entire scan line
        !            69:        parmw   point_count             ;Number of points to calculate
        !            70:        parmw   results_buffer          ;Near pointer to where results go
        !            71:        parmq   creal_step              ;Increment to next point
        !            72:        endif
        !            73: 
        !            74:        ifndef  TARGET_287              ;If not explicitly for a 287
        !            75:        localw  fstatus                 ;x87 status word
        !            76:        endif
        !            77: 
        !            78: cBegin
        !            79:        ifdef   DO_SCAN                 ;If to do an entire scan line
        !            80:        push    si                      ;'C' requires SI to be saved
        !            81:        mov     si,results_buffer       ;DS:SI --> destination buffer
        !            82:        mov     dx,point_count          ;# of points to calculate
        !            83:        endif
        !            84: 
        !            85:        finit                           ;Initialize co-porcessor
        !            86: 
        !            87:        mov     bx,max_iteration        ;Max iteration counter
        !            88: 
        !            89:        fld     four                    ;Load constant 4.0 for comparison
        !            90: ;      |-------------------------------|
        !            91: ;      | 4                            | st(0)
        !            92: ;      |-------------------------------|
        !            93: 
        !            94: 
        !            95:        fld     creal                   ;Load real part of seed
        !            96: ;      |-------------------------------|
        !            97: ;      | C real                       | st(1)
        !            98: ;      |-------------------------------|
        !            99: ;      | 4                            | st(2)
        !           100: ;      |-------------------------------|
        !           101: 
        !           102: 
        !           103:        fld     cimag                   ;Load imaginary part of seed
        !           104: ;      |-------------------------------|
        !           105: ;      | C imag                       | st(0)
        !           106: ;      |-------------------------------|
        !           107: ;      | C real                       | st(1)
        !           108: ;      |-------------------------------|
        !           109: ;      | 4                            | st(2)
        !           110: ;      |-------------------------------|
        !           111: 
        !           112: 
        !           113:        ifdef   DO_SCAN                 ;If to do an entire scan
        !           114:        fld     creal_step              ;  load creal increment
        !           115:        else                            ;else
        !           116:        fdecstp                         ;  Reserve location, tag as invalid
        !           117:        endif
        !           118: ;      |-------------------------------|
        !           119: ;      | Reserved or C real increment  | st(0)
        !           120: ;      |-------------------------------|
        !           121: ;      | C imag                       | st(1)
        !           122: ;      |-------------------------------|
        !           123: ;      | C real                       | st(2)
        !           124: ;      |-------------------------------|
        !           125: ;      | 4                            | st(3)
        !           126: ;      |-------------------------------|
        !           127: 
        !           128: 
        !           129: scan_loop:
        !           130: 
        !           131: ;      Because this program optimizes the use of C real ^ 2
        !           132: ;      and C imag ^ 2, the size test will terminate one iteration
        !           133: ;      late.  The original Mandelzoom was:
        !           134: ;
        !           135: ;          Z = 0
        !           136: ;          Count = 0;
        !           137: ;          repeat
        !           138: ;              Z = Z^2 + C
        !           139: ;              count = count + 1
        !           140: ;              size = size of Z
        !           141: ;          until (count > 1000 or size >= 4)
        !           142: ;
        !           143: ;      This program uses the intermediate calculations used for
        !           144: ;      the squaring for the size test.  However, the result of
        !           145: ;      the first complex square operation will simply be the
        !           146: ;      constant C (0^2+C).  By setting the initial value of Z
        !           147: ;      to C instead of 0, this latency will be corrected.
        !           148: 
        !           149: 
        !           150: 
        !           151:        fld     st(1)                   ;Initialize imaginary part of sum
        !           152: ;      |-------------------------------|
        !           153: ;      | Z imag = C imag              | st(0)
        !           154: ;      |-------------------------------|
        !           155: ;      | Reserved or C real increment  | st(1)
        !           156: ;      |-------------------------------|
        !           157: ;      | C imag                       | st(2)
        !           158: ;      |-------------------------------|
        !           159: ;      | C real                       | st(3)
        !           160: ;      |-------------------------------|
        !           161: ;      | 4                            | st(4)
        !           162: ;      |-------------------------------|
        !           163: 
        !           164: 
        !           165:        fld     st(3)                   ;Initialize real part of sum
        !           166: ;      |-------------------------------|
        !           167: ;      | Z real = C real              | st(0)
        !           168: ;      |-------------------------------|
        !           169: ;      | Z imag = C image             | st(1)
        !           170: ;      |-------------------------------|
        !           171: ;      | Reserved or C real increment  | st(2)
        !           172: ;      |-------------------------------|
        !           173: ;      | C imag                       | st(3)
        !           174: ;      |-------------------------------|
        !           175: ;      | C real                       | st(4)
        !           176: ;      |-------------------------------|
        !           177: ;      | 4                            | st(5)
        !           178: ;      |-------------------------------|
        !           179: 
        !           180: 
        !           181:        mov     cx,bx                   ;max iteration counter
        !           182: 
        !           183: iterate_loop:
        !           184: 
        !           185: 
        !           186:        fld     st(0)
        !           187: ;      |-------------------------------|
        !           188: ;      | Z real                       | st(0)
        !           189: ;      |-------------------------------|
        !           190: ;      | Z real                       | st(1)
        !           191: ;      |-------------------------------|
        !           192: ;      | Z imag                       | st(2)
        !           193: ;      |-------------------------------|
        !           194: ;      | Reserved or C real increment  | st(3)
        !           195: ;      |-------------------------------|
        !           196: ;      | C imag                       | st(4)
        !           197: ;      |-------------------------------|
        !           198: ;      | C real                       | st(5)
        !           199: ;      |-------------------------------|
        !           200: ;      | 4                            | st(6)
        !           201: ;      |-------------------------------|
        !           202: 
        !           203: 
        !           204:        fmul    st(1),st
        !           205: ;      |-------------------------------|
        !           206: ;      | Z real                       | st(0)
        !           207: ;      |-------------------------------|
        !           208: ;      | (Z real)^2                   | st(1)
        !           209: ;      |-------------------------------|
        !           210: ;      | Z imag                       | st(2)
        !           211: ;      |-------------------------------|
        !           212: ;      | Reserved or C real increment  | st(3)
        !           213: ;      |-------------------------------|
        !           214: ;      | C imag                       | st(4)
        !           215: ;      |-------------------------------|
        !           216: ;      | C real                       | st(5)
        !           217: ;      |-------------------------------|
        !           218: ;      | 4                            | st(6)
        !           219: ;      |-------------------------------|
        !           220: 
        !           221: 
        !           222:        fmul    st,st(2)
        !           223: ;      |-------------------------------|
        !           224: ;      | Z real * Z imag              | st(0)
        !           225: ;      |-------------------------------|
        !           226: ;      | (Z real)^2                   | st(1)
        !           227: ;      |-------------------------------|
        !           228: ;      | Z imag                       | st(2)
        !           229: ;      |-------------------------------|
        !           230: ;      | Reserved or C real increment  | st(3)
        !           231: ;      |-------------------------------|
        !           232: ;      | C imag                       | st(4)
        !           233: ;      |-------------------------------|
        !           234: ;      | C real                       | st(5)
        !           235: ;      |-------------------------------|
        !           236: ;      | 4                            | st(6)
        !           237: ;      |-------------------------------|
        !           238: 
        !           239: 
        !           240:        fadd    st,st(0)
        !           241: ;      |-------------------------------|
        !           242: ;      | Z real * Z imag * 2          | st(0)
        !           243: ;      |-------------------------------|
        !           244: ;      | Z real ^ 2                   | st(1)
        !           245: ;      |-------------------------------|
        !           246: ;      | Z imag                       | st(2)
        !           247: ;      |-------------------------------|
        !           248: ;      | Reserved or C real increment  | st(3)
        !           249: ;      |-------------------------------|
        !           250: ;      | C imag                       | st(4)
        !           251: ;      |-------------------------------|
        !           252: ;      | C real                       | st(5)
        !           253: ;      |-------------------------------|
        !           254: ;      | 4                            | st(6)
        !           255: ;      |-------------------------------|
        !           256: 
        !           257: 
        !           258:        fadd    st,st(4)
        !           259: ;      |-------------------------------|
        !           260: ;      | Z real * Z imag * 2 + C imag  | st(0)
        !           261: ;      |-------------------------------|
        !           262: ;      | Z real ^ 2                   | st(1)
        !           263: ;      |-------------------------------|
        !           264: ;      | Z imag                       | st(2)
        !           265: ;      |-------------------------------|
        !           266: ;      | Reserved or C real increment  | st(3)
        !           267: ;      |-------------------------------|
        !           268: ;      | C imag                       | st(4)
        !           269: ;      |-------------------------------|
        !           270: ;      | C real                       | st(5)
        !           271: ;      |-------------------------------|
        !           272: ;      | 4                            | st(6)
        !           273: ;      |-------------------------------|
        !           274: 
        !           275: 
        !           276:        fxch    st(2)
        !           277: ;      |-------------------------------|
        !           278: ;      | Z imag                       | st(0)
        !           279: ;      |-------------------------------|
        !           280: ;      | Z real ^ 2                   | st(1)
        !           281: ;      |-------------------------------|
        !           282: ;      | Z real * Z imag * 2 + C imag  | st(2)
        !           283: ;      |-------------------------------|
        !           284: ;      | Reserved or C real increment  | st(3)
        !           285: ;      |-------------------------------|
        !           286: ;      | C imag                       | st(4)
        !           287: ;      |-------------------------------|
        !           288: ;      | C real                       | st(5)
        !           289: ;      |-------------------------------|
        !           290: ;      | 4                            | st(6)
        !           291: ;      |-------------------------------|
        !           292: 
        !           293: 
        !           294:        fmul    st,st(0)
        !           295: ;      |-------------------------------|
        !           296: ;      | Z imag ^ 2                   | st(0)
        !           297: ;      |-------------------------------|
        !           298: ;      | Z real ^ 2                   | st(1)
        !           299: ;      |-------------------------------|
        !           300: ;      | Z real * Z imag * 2 + C imag  | st(2)
        !           301: ;      |-------------------------------|
        !           302: ;      | Reserved or C real increment  | st(3)
        !           303: ;      |-------------------------------|
        !           304: ;      | C imag                       | st(4)
        !           305: ;      |-------------------------------|
        !           306: ;      | C real                       | st(5)
        !           307: ;      |-------------------------------|
        !           308: ;      | 4                            | st(6)
        !           309: ;      |-------------------------------|
        !           310: 
        !           311: 
        !           312:        fld     st(1)
        !           313: ;      |-------------------------------|
        !           314: ;      | Z real ^ 2                   | st(0)
        !           315: ;      |-------------------------------|
        !           316: ;      | Z imag ^ 2                   | st(1)
        !           317: ;      |-------------------------------|
        !           318: ;      | Z real ^ 2                   | st(2)
        !           319: ;      |-------------------------------|
        !           320: ;      | Z real * Z imag * 2 + C imag  | st(3)
        !           321: ;      |-------------------------------|
        !           322: ;      | Reserved or C real increment  | st(4)
        !           323: ;      |-------------------------------|
        !           324: ;      | C imag                       | st(5)
        !           325: ;      |-------------------------------|
        !           326: ;      | C real                       | st(6)
        !           327: ;      |-------------------------------|
        !           328: ;      | 4                            | st(7)
        !           329: ;      |-------------------------------|
        !           330: 
        !           331: 
        !           332:        fadd    st,st(1)
        !           333: ;      |-------------------------------|
        !           334: ;      | Z real ^ 2 + Z imag ^ 2       | st(0)
        !           335: ;      |-------------------------------|
        !           336: ;      | Z imag ^ 2                   | st(1)
        !           337: ;      |-------------------------------|
        !           338: ;      | Z real ^ 2                   | st(2)
        !           339: ;      |-------------------------------|
        !           340: ;      | Z real * Z imag * 2 + C imag  | st(3)
        !           341: ;      |-------------------------------|
        !           342: ;      | Reserved or C real increment  | st(4)
        !           343: ;      |-------------------------------|
        !           344: ;      | C imag                       | st(5)
        !           345: ;      |-------------------------------|
        !           346: ;      | C real                       | st(6)
        !           347: ;      |-------------------------------|
        !           348: ;      | 4                            | st(7)
        !           349: ;      |-------------------------------|
        !           350: 
        !           351: 
        !           352:        fcomp   st(7)
        !           353: ;      |-------------------------------|
        !           354: ;      | Z imag ^ 2                   | st(0)
        !           355: ;      |-------------------------------|
        !           356: ;      | Z real ^ 2                   | st(1)
        !           357: ;      |-------------------------------|
        !           358: ;      | Z real * Z imag * 2 + C imag  | st(2)
        !           359: ;      |-------------------------------|
        !           360: ;      | Reserved or C real increment  | st(3)
        !           361: ;      |-------------------------------|
        !           362: ;      | C imag                       | st(4)
        !           363: ;      |-------------------------------|
        !           364: ;      | C real                       | st(5)
        !           365: ;      |-------------------------------|
        !           366: ;      | 4                            | st(6)
        !           367: ;      |-------------------------------|
        !           368: 
        !           369: 
        !           370:        ifdef   TARGET_287              ;If 287, then store status word
        !           371:        fwait                           ;  straight to ax.  Have to wait!
        !           372:        fstsw   ax                      ;
        !           373:        else                            ;else
        !           374:        fstsw   fstatus                 ;  will have to store to memory
        !           375:        endif
        !           376: ;      |-------------------------------|
        !           377: ;      | Z imag ^ 2                   | st(0)
        !           378: ;      |-------------------------------|
        !           379: ;      | Z real ^ 2                   | st(1)
        !           380: ;      |-------------------------------|
        !           381: ;      | Z real * Z imag * 2 + C imag  | st(2)
        !           382: ;      |-------------------------------|
        !           383: ;      | Reserved or C real increment  | st(3)
        !           384: ;      |-------------------------------|
        !           385: ;      | C imag                       | st(4)
        !           386: ;      |-------------------------------|
        !           387: ;      | C real                       | st(5)
        !           388: ;      |-------------------------------|
        !           389: ;      | 4                            | st(6)
        !           390: ;      |-------------------------------|
        !           391: 
        !           392: 
        !           393:        fsubp   st(1),st
        !           394: ;      |-------------------------------|
        !           395: ;      | Z real ^ 2 - Z imag ^ 2       | st(0)
        !           396: ;      |-------------------------------|
        !           397: ;      | Z real * Z imag * 2 + C imag  | st(1)
        !           398: ;      |-------------------------------|
        !           399: ;      | Reserved or C real increment  | st(2)
        !           400: ;      |-------------------------------|
        !           401: ;      | C imag                       | st(3)
        !           402: ;      |-------------------------------|
        !           403: ;      | C real                       | st(4)
        !           404: ;      |-------------------------------|
        !           405: ;      | 4                            | st(5)
        !           406: ;      |-------------------------------|
        !           407: 
        !           408: 
        !           409: 
        !           410: ;      Do a little work while the FSUBP executes
        !           411: 
        !           412:        ifndef  TARGET_287              ;If not a 287
        !           413:        mov     ah,byte ptr (fstatus+1) ;  load status word from memory
        !           414:        endif
        !           415: 
        !           416:        and     ah,045h                 ;If size>= 4, outside of mandelbrot
        !           417:        xor     ah,1                    ;  set.
        !           418:        jnz     done_iterating          ;Outside of set
        !           419: 
        !           420: 
        !           421:        fadd    st,st(4)
        !           422: ;      |-------------------------------|
        !           423: ;      | Z real^2 - Z imag^2 + C real  | st(0)
        !           424: ;      |-------------------------------|
        !           425: ;      | Z real * Z imag * 2 + C imag  | st(1)
        !           426: ;      |-------------------------------|
        !           427: ;      | Reserved or C real increment  | st(2)
        !           428: ;      |-------------------------------|
        !           429: ;      | C imag                       | st(3)
        !           430: ;      |-------------------------------|
        !           431: ;      | C real                       | st(4)
        !           432: ;      |-------------------------------|
        !           433: ;      | 4                            | st(5)
        !           434: ;      |-------------------------------|
        !           435: 
        !           436: 
        !           437:        loop    iterate_loop            ;If loop expires, in mandelbrot set
        !           438: 
        !           439: done_iterating:
        !           440:        mov     ax,bx                   ;Max iteration count
        !           441:        sub     ax,cx                   ;Compute number of iterations
        !           442: 
        !           443:        ifdef   DO_SCAN                 ;If to do an entire scan
        !           444:        mov     word ptr [si],ax        ;Save result in result_buffer
        !           445:        add     si,2                    ;--> next slot of buffer
        !           446:        dec     dx                      ;Any more points?
        !           447:        jz      done_scan               ;No, all done
        !           448: 
        !           449:        fstp    st(0)                   ;Remove sum from stack
        !           450:        fstp    st(0)
        !           451: ;      |-------------------------------|
        !           452: ;      | Reserved or C real increment  | st(0)
        !           453: ;      |-------------------------------|
        !           454: ;      | C imag                       | st(1)
        !           455: ;      |-------------------------------|
        !           456: ;      | C real                       | st(2)
        !           457: ;      |-------------------------------|
        !           458: ;      | 4                            | st(3)
        !           459: ;      |-------------------------------|
        !           460: 
        !           461: 
        !           462:        fadd    st(2),st                ;Update c real
        !           463: ;      |-------------------------------|
        !           464: ;      | Reserved or C real increment  | st(0)
        !           465: ;      |-------------------------------|
        !           466: ;      | C imag                       | st(1)
        !           467: ;      |-------------------------------|
        !           468: ;      | C real + C real increment     | st(2)
        !           469: ;      |-------------------------------|
        !           470: ;      | 4                            | st(3)
        !           471: ;      |-------------------------------|
        !           472: 
        !           473:        jmp     scan_loop
        !           474: 
        !           475: done_scan:
        !           476:        pop     si                      ;Return last result
        !           477:        endif
        !           478: 
        !           479: 
        !           480: cEnd
        !           481: 
        !           482: sEnd   code
        !           483: end

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