Z80 vs 6502

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目次

概要

比較ルール

1～100を足すプログラム

6502基本

 繰り上がり高速化 カウンタレジスタ化 条件省略

Z80 基本

 ループ展開 条件省略 さらに展開

速度判定

さらに展開

2014.8.5 午後追記

一つ上の項目で書きましたが、僕がコード量の計算を間違えるという恥ずかしいミスをしました。

これに気付いた方が、指摘と共に「もっと展開できる」とプログラムを送ってくれました。

ただ、実際送ってもらったものは、端数が「２」の時にチェック漏れで計算回数が狂う、というバグがありました。

このバグを解消するため、前処理部分を大幅に変更しています。

	LD BC,100 ; 10 (11)
	LD HL,0; 10 (11)
	LD A,C ; 4 (5)
	AND 3 ; 7 (8)
	JR Z,LOOP ; 12 / 7 (13 / 8)
	DEC A ; 4 (5)
	JR Z,MOD1 ; 12 / 7 (13 / 8)
	DEC A ; 4 (5)
	JR Z,MOD2 ; 12 / 7 (13 / 8)
	JR MOD3; 12 (13)

LOOP:
	ADD HL,BC ; 11 (12)
	DEC C ; 4 (5)
MOD3:
	ADD HL,BC ; 11 (12)
	DEC C ; 4 (5)
MOD2:
	ADD HL,BC ; 11 (12)
	DEC C ; 4 (5)
MOD1:
	ADD HL,BC ; 11 (12)
	DEC C ; 4 (5)
	JP NZ,LOOP ; 10 / 10 (11 / 11)

全部で 30バイトです。今回の例題の「1～100」に最適化するなら、前処理の JR Z,LOOP はJP にしたかったところなのだけど、そうすると１バイト増えるのでできませんでした。

これ、実は「ループ展開条件省略版」として当初僕が作ったたプログラムと、ほぼ同じものです。容量計算間違えなければこちらを出していたかも…と言いたいところですが、実はその時は「6502 の最長プログラムと同じ 28バイトまで」規定で考えていたので、これでも容量オーバーでした。

前処理が長いですが、100 回の時は 4 で割った端数がないため、最初の条件分岐で LOOP に飛び込んでしまいます。このため、前処理後半は実行されず 48クロック。

ループ内では、17 クロックの処理を４回繰り返しています。最後にループ冒頭に戻るため、10 クロックのジャンプ命令。

ループは 25回繰り返されるので、(17*4+10)*25 = 1950 クロック。

総計で 1998 クロックです。

速度判定

2014.8.5 午後時点での判定。

6502 は 1087 クロック。周波数を考慮するため2倍すると、MSX での 2174クロック相当の実時間になります。

Z80 は 1998 クロックなので、176クロック、9% くらい MSX が速い。

あらら、結構差が付きました。周波数半分だから性能半分、という説は否定するのに十分な速度ですが。

ただ、これは「今回のルールでは」という話です。元々、16bit 計算という題材が Z80 に有利なように考えられたものでしたからね。

次の例題は…掛け算