MMX指令

悠悠 2022-06-12 11:45 249阅读 0赞

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最近学习相关的多媒体数据操作指令， 统计了一下的MMX指令，作为知识积累。

MMX的数据结构

多媒体软件具有如下显著的特点：  
1、 小整型数据类型（图形数据为8位 ，声频数据为16位）  
2、 对小整型数据的频繁且重复的计算操作（例如被频繁的调用的核心算法）；  
3、 许多操作具有内存的并行性（例如对大量的数据进行同一个加，减或乘法运算操作）；

MMX技术设计了一套基本的，通用的紧缩整形指令，共57条。

所谓“紧缩整形数据”是指多个8/16/32位的整形数据组合成为一个64位的数据.MMX指令主要就是使用  
这种紧缩整形数据，它又分成4种整形类型：紧缩字节、紧缩字、紧缩双字、紧缩4字

。紧缩字节（Packed Byte）: 8个字节组合成一个64位的数据；  
。紧缩字 （Packed Word）: 4个字组合成一个64位的数据；  
。紧缩双字（Packed Doubleword）: 2个双字组合成一个64位的数据；  
。紧缩4字 （Packed Quadword）:一个64位数据

这样一条MMX指令就能够同时处理8/4/2个数据单元，这就是所谓的“单指令多数据SIMD”结构。这种结构  
是MMX技术把机器性能提高的最根本因素。

为了方便使用64位紧缩整形数据,MMX技术含有8个64位的MMX寄存器（MM0-----MM7），只有MMX指令可以使用MMX寄存器。

值得一提的是，MMX寄存器是随机存取的，但实际上是借用了8个浮点数据寄存器实现的。浮点处理单元FPU有8个浮点寄存器FPR，以堆栈方式存取。每个浮点数据寄存器有80位，高16位用于指数和符号，低64位用于有效数字。MMX利用其64位有效数字部分用做随机存取的64位的MMX寄存器。

MMX指令集

1、算术运算：  
PADD\[B、W、D\] 环绕加\[字节，字，双字\]  
PADDS\[B , W\] 有符号饱和加\[字节，字\]  
PADDUS\[B , W\] 无符号饱和加\[字节，字\]  
PSUB\[B、W、D\] 环绕减\[字节，字，双字\]  
PSUBS\[B,W\] 有符号饱和减\[字节，字\]  
PSUBUS\[D,W\] 无符号饱和减【字节，字】  
PMULHW 紧缩字乘后取高位  
PMULLW 紧缩字乘后取低位  
PMADDWD 紧缩字乘，积相加

2、比较：  
PCMPEQ\[B,W,D\] 紧缩比较是否相等【字节，字，双字】  
PCMPGT\[B,W,D\] 紧缩比较是否大于【字节，字，双字】

3、类型转换：  
PACKUSWB 按无符号饱和压缩【字成字节】  
PACKSS\[WB,DW\] 按有符号饱和压缩【字/双字成/字节/字】  
PUNPCKH\[BW,WD,DQ\] 扩展高位【字节，字，双字成字，双字，4字】  
PUNPCKL\[BW,WD,DQ\] 扩展地位【字节，字，双字成字，双字，4字】

4、逻辑运算：  
PAND 紧缩逻辑与  
PANDN 紧缩逻辑与非  
POR 紧缩逻辑或  
PXOR 紧缩逻辑异或

5、位移：  
PSLL\[W,D,Q\] 紧缩逻辑左移\[字，双字，4字\]  
PSRL\[W,D,Q\] 紧缩逻辑右移\[字，双字，4字\]  
PSRA\[W,D\] 紧缩算术右移【字，双字】

7、数据传送：  
MOV\[D,Q\] 从MMX寄存器传人/传出【双字/4字】

8、状态清除  
EMMS 清除MMX状态

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