Как быстрее "делать ноги" с Iskra JS или тайная сила "compile";

Часть1.
Задача: найти способ самого быстрого переключения значений на пинах Iskra JS.

Итак, проведем тесты пяти способов и засечем время за которое Iskra JS сможет включить и выключить 4 пина 1000 раз.

Способ 1
примитивный

Спойлер: способ 1

Код (Javascript):

function test() {
  var cnt = 1000;
  var ft = Date.now();

  for (var i=0;i<cnt;i++) {
    digitalWrite(P6, 1);
    digitalWrite(P6, 0);
    digitalWrite(P8, 1);
    digitalWrite(P8, 0);
    digitalWrite(P10, 1);
    digitalWrite(P10, 0);
    digitalWrite(P12, 1);
    digitalWrite(P12, 0);
  }
  print(Date.now()-ft);
}
function start_test(){
  pinMode(P6, "output");
  pinMode(P8, "output");
  pinMode(P10, "output");
  pinMode(P12, "output");
  test();
}
start_test();

Время выполнения: 773 мс

------------------------------------------

Способ 2
упаковка в массив
http://www.espruino.com/Reference#l__global_digitalWrite

Спойлер: способ 2

Код (Javascript):

function test() {
  var cnt = 1000;
  var ft = Date.now();

  for (var i=0;i<cnt;i++) {
    digitalWrite([P12,P12,P10,P10,P8,P8,P6,P6],0b01010101);
  }
  print(Date.now()-ft);
}
function start_test(){
  pinMode(P6, "output");
  pinMode(P8, "output");
  pinMode(P10, "output");
  pinMode(P12, "output");
  test();
}
start_test();

Время выполнения: 437 мс
Примечание: компиляция с использованием массива в digitalWrite на данный момент пока не поддерживается...
------------------------------------------

Способ 3
как и способ 1, но с предварительной компиляцией функции в нативный код с помощью строки "compiled";
https://www.espruino.com/Compilation

Спойлер: способ 3

Код (Javascript):

function test() {
  "compiled";
  var cnt = 1000;
  var ft = Date.now();

  for (var i=0;i<cnt;i++) {
    digitalWrite(P6, 1);
    digitalWrite(P6, 0);
    digitalWrite(P8, 1);
    digitalWrite(P8, 0);
    digitalWrite(P10, 1);
    digitalWrite(P10, 0);
    digitalWrite(P12, 1);
    digitalWrite(P12, 0);
  }
  print(Date.now()-ft);
}
function start_test(){
  pinMode(P6, "output");
  pinMode(P8, "output");
  pinMode(P10, "output");
  pinMode(P12, "output");
  test();
}
start_test();

Время выполнения: 338 мс

------------------------------------------

Способ 4
запись в регистры с помощью функции poke32. Внимание, использовать осторожно!
http://www.espruino.com/Reference#l__global_poke32

Спойлер: способ 4

Код (Javascript):

 function test() {
  var pP6 = 0|P6.getInfo().out_addr;
  var pP8 = 0|P8.getInfo().out_addr;
  var pP10 = 0|P10.getInfo().out_addr;
  var pP12 = 0|P12.getInfo().out_addr;
  var cnt = 1000;
  var ft = Date.now();

  for (var i=0;i<cnt;i++) {
    poke32(pP6, 1);
    poke32(pP6, 0);
    poke32(pP8, 1);
    poke32(pP8, 0);
    poke32(pP10, 1);
    poke32(pP10, 0);
    poke32(pP12, 1);
    poke32(pP12, 0);
  }
  print(Date.now()-ft);
}

function start_test(){
  pinMode(P6, "output");
  pinMode(P8, "output");
  pinMode(P10, "output");
  pinMode(P12, "output");
  test();
}

start_test();

Время выполнения: 659 мс

------------------------------------------

Способ 5
как и способ 4, но с предварительной компиляцией функции в нативный код с помощью строки "compiled";
https://www.espruino.com/Compilation

Спойлер: способ 5

Код (Javascript):

 function test() {
  "compiled";
  var pP6 = 0|P6.getInfo().out_addr;
  var pP8 = 0|P8.getInfo().out_addr;
  var pP10 = 0|P10.getInfo().out_addr;
  var pP12 = 0|P12.getInfo().out_addr;
  var cnt = 1000;
  var ft = Date.now();

  for (var i=0;i<cnt;i++) {
    poke32(pP6, 1);
    poke32(pP6, 0);
    poke32(pP8, 1);
    poke32(pP8, 0);
    poke32(pP10, 1);
    poke32(pP10, 0);
    poke32(pP12, 1);
    poke32(pP12, 0);
  }
  print(Date.now()-ft);
}

function start_test(){
  pinMode(P6, "output");
  pinMode(P8, "output");
  pinMode(P10, "output");
  pinMode(P12, "output");
  test();
}

start_test();

Время выполнения: 0.62 мс = 620 мкс !!!

------------------------------------------

Я думаю, победителя представлять не надо

P.S. Работоспособность проверялась с помощью пьезопищалки ака зуммер на P12
P.P.S. В данном опусе не учитываются некоторые способы оптимизации кода, о которых я напишу далее...

 

Часть 2.
Хочу поделиться еще несколькими тонкостями по некоторой оптимизации кода, также позволяющей получить некоторый прирост скорости... И вообще советую прочитать заметки о производительности https://www.espruino.com/Performance , лично я подчерпнул от туда много полезного
---------------------------------

Итак, начнем пожалуй со способа 1 из предыдущего поста. Его можно было ускорить, если не использовать в цикле длинные имена digitalWrite, а переопределить их с самого начала на что-нибудь короткое (всего из того же performance):

Спойлер: способ 1 вариант 2

Код (Javascript):

unction test() {
   var cnt = 1000;
   var ft = Date.now();
   var d=digitalWrite;

   for (var i=0;i<cnt;i++) {
    d(P6, 1);
    d(P6, 0);
    d(P8, 1);
    d(P8, 0);
    d(P10, 1);
    d(P10, 0);
    d(P12, 1);
    d(P12, 0);
  }
  print(Date.now()-ft);
}

function start_test(){
  pinMode(P6, "output");
  pinMode(P8, "output");
  pinMode(P10, "output");
  pinMode(P12, "output");
  test();
}

start_test();
 

Время исполнения: 652 мс (на 121 мс быстрее оригинала)
Этот же способ с компиляцей ( "compiled"; ): 208 мс (быстрее способа 3 на 130 мс)

---------------------------------

Есть еще способ ускориться используя привязку https://www.espruino.com/Reference#l_Function_bind

Спойлер: Способ с .bind()

Код (Javascript):

function test() {
  var cnt = 1000;
  var ft = Date.now();
  var p1 = P6.write.bind(P6);
  var p2 = P8.write.bind(P8);
  var p3 = P10.write.bind(P10);
  var p4 = P12.write.bind(P12);
  for (var i=0;i<cnt;i++) {
    p1(1);
    p1(0);
    p2(1);
    p2(0);
    p3(1);
    p3(0);
    p4(1);
    p4(0);
  }
  print(Date.now()-ft);
}

function start_test(){
  pinMode(P6, "output");
  pinMode(P8, "output");
  pinMode(P10, "output");
  pinMode(P12, "output");
  test();
}

start_test();

Время выполнения: 476 мс
То же самое с компиляцей ( "compiled"; ): 126 мс (прирост в 350 мс)

---------------------------------

Так же дает небольшой прирост в 20-30 мс явное определение режима работы пина pinMode() https://www.espruino.com/Reference#l__global_pinMode (используется в тестах), чтобы не заставлять работать автоматику. Проверить можно следующим кодом

Спойлер: pinMode()

Код (Javascript):

function test() {
  "compiled";
  var cnt = 1000;
  var ft = Date.now();
  var p1 = P6.write.bind(P6);
  var p2 = P8.write.bind(P8);
  var p3 = P10.write.bind(P10);
  var p4 = P12.write.bind(P12);

  for (var i=0;i<cnt;i++) {
    p1(1);
    p1(0);
    p2(1);
    p2(0);
    p3(1);
    p3(0);
    p4(1);
    p4(0);
  }
  print(Date.now()-ft);
}

function start_test(){
  pinMode(P6, "output");
  pinMode(P8, "output");
  pinMode(P10, "output");
  pinMode(P12, "output");
  test();
}

test();
setTimeout('start_test()',1000);

 

updated