MMX技術(shù)概況　　MMX是英立Multi-media Extension的縮寫(xiě)，中文為多媒體擴(kuò)展指令集。這些指令桌能夠加速處理有關(guān)圖形、影像、聲音等的應(yīng)用，MMX Pent

MMX技術(shù)圖解

ium CPU加強(qiáng)了Pentium CPU在多媒體處理功能的不足，它可以利用其內(nèi)建的多媒體指令來(lái)模擬3D繪圖的處理、 MPEG的壓縮／解壓縮。立體聲的音效等，只要是軟件支持MMX CPU，即可以取代這些硬件的接口而達(dá)到多媒體的功效。英特爾開(kāi)發(fā)的最早期SIMD指令集，可以增強(qiáng)浮點(diǎn)和多媒體運(yùn)算的速度。

　　MMX是Intel公司為增強(qiáng) Pentium CPU 在音像、圖形和通信應(yīng)用方面而采取的新技術(shù)。這一技術(shù)為CPU增加了全新的57條MMX指令，還將CPU芯片內(nèi)的L1緩存由原來(lái)的16KB增加到32KB（16K指命+16K數(shù)據(jù)），因此MMX CPU比普通CPU在運(yùn)行含有MMX指令的程序時(shí)，處理多媒體的能力上提高了60％左右。即使不使用MMX指令的程序，也能獲得 15％ 左右的性能提升。MMX已經(jīng)成為選擇CPU的一個(gè)基本標(biāo)準(zhǔn)，目前CPU基本都具備MMX技術(shù)，除Pentium P55C（Pentium MMX）和Pentium ⅡCPU還有K6、K6 3D（K6－2）、MII，6X86MX，IDT C6等。不支持MMX指令的CPU可以不用考慮了。

　　MMX Pentium 的接腳與Pentium CPU相同，但是其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和CPU使用的電壓不同，內(nèi)部除了提供MMX多媒體的電路，其使用的電壓必須為2.8V與3．3V的兩組電壓，故主板的一些芯片組和BIOS，也必需配合支持MMX的功自，才能把電腦升級(jí)使之發(fā)揮MMX的功效。^[1]

　　Intel（美國(guó)英特爾公司）的MMX(TM)技術(shù)擬在加速多媒體及通信應(yīng)用程序的運(yùn)行。這項(xiàng)技術(shù)包含一些新的指令及數(shù)據(jù)類型，從而使得應(yīng)用程序獲得更高水平的性能。它采用眾多多媒體及通信算法中固有的并行機(jī)制，同時(shí)仍然保持了與現(xiàn)有操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序的完全兼容。

[編輯本段] MMX技術(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

　　多媒體軟件具有如下顯著的特點(diǎn)：

　　1、 小整型數(shù)據(jù)類型（圖形數(shù)據(jù)為8位 ，聲頻數(shù)據(jù)為16位）

　　2、 對(duì)小整型數(shù)據(jù)的頻繁且重復(fù)的計(jì)算操作（例如被頻繁的調(diào)用的核心算法）；

　　3、 許多操作具有內(nèi)存的并行性（例如對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行同一個(gè)加，減或乘法運(yùn)算操作）；

　　MMX技術(shù)設(shè)計(jì)了一套基本的，通用的緊縮整形指令，共57條。

　　所謂“緊縮整形數(shù)據(jù)”是指多個(gè)8/16/32位的整形數(shù)據(jù)組合成為一個(gè)64位的數(shù)據(jù).MMX指令主要就是使用

　　這種緊縮整形數(shù)據(jù)，它又分成4種整形類型：緊縮字節(jié)、緊縮字、緊縮雙字、緊縮4字

　　。緊縮字節(jié)（Packed Byte）: 8個(gè)字節(jié)組合成一個(gè)64位的數(shù)據(jù)；

　　。緊縮字 （Packed Word）: 4個(gè)字組合成一個(gè)64位的數(shù)據(jù)；

　　。緊縮雙字（Packed Doubleword）: 2個(gè)雙字組合成一個(gè)64位的數(shù)據(jù)；

　　。緊縮4字 （Packed Quadword）:一個(gè)64位數(shù)據(jù)

　　這樣一條MMX指令就能夠同時(shí)處理8/4/2個(gè)數(shù)據(jù)單元，這就是所謂的“單指令多數(shù)據(jù)SIMD”結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)是MMX技術(shù)把機(jī)器性能提高的最根本因素。

　　為了方便使用64位緊縮整形數(shù)據(jù),MMX技術(shù)含有8個(gè)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寄存器是隨機(jī)存取的，但實(shí)際上是借用了8個(gè)浮點(diǎn)數(shù)據(jù)寄存器實(shí)現(xiàn)的。浮點(diǎn)處理單元FPU有8個(gè)浮點(diǎn)寄存器FPR，以堆棧方式存取。每個(gè)浮點(diǎn)數(shù)據(jù)寄存器有80位，高16位用于指數(shù)和符號(hào)，低64位用于有效數(shù)字。MMX利用其64位有效數(shù)字部分用做隨機(jī)存取的64位的MMX寄存器。

[編輯本段] MMX技術(shù)指令集

　　1、算術(shù)運(yùn)算：

　　PADD[B、W、D] 環(huán)繞加[字節(jié)，字，雙字]

　　PADDS[B , W] 有符號(hào)飽和加[字節(jié)，字]

　　PADDUS[B , W] 無(wú)符號(hào)飽和加[字節(jié)，字]

　　PSUB[B、W、D] 環(huán)繞減[字節(jié)，字，雙字]

　　PSUBS[B,W] 有符號(hào)飽和減[字節(jié)，字]

　　PSUBUS[D,W] 無(wú)符號(hào)飽和減【字節(jié)，字】

　　PMULHW 緊縮字乘后取高位

　　PMULLW 緊縮字乘后取低位

　　PMADDWD 緊縮字乘，積相加

　　2、比較：

　　PCMPEQ[B,W,D] 緊縮比較是否相等【字節(jié)，字，雙字】

　　PCMPGT[B,W,D] 緊縮比較是否大于【字節(jié)，字，雙字】

　　3、類型轉(zhuǎn)換：

　　PACKUSWB 按無(wú)符號(hào)飽和壓縮【字成字節(jié)】

　　PACKSS[WB,DW] 按有符號(hào)飽和壓縮【字/雙字成/字節(jié)/字】

　　PUNPCKH[BW,WD,DQ] 擴(kuò)展高位【字節(jié)，字，雙字成字，雙字，4字】

　　PUNPCKL[BW,WD,DQ] 擴(kuò)展地位【字節(jié)，字，雙字成字，雙字，4字】

　　4、邏輯運(yùn)算：

　　PAND 緊縮邏輯與

　　PANDN 緊縮邏輯與非

　　POR 緊縮邏輯或

　　PXOR 緊縮邏輯異或

　　5、位移：

　　PSLL[W,D,Q] 緊縮邏輯左移[字，雙字，4字]

　　PSRL[W,D,Q] 緊縮邏輯右移[字，雙字，4字]

　　PSRA[W,D] 緊縮算術(shù)右移【字，雙字】

　　7、數(shù)據(jù)傳送：

　　MOV[D,Q] 從MMX寄存器傳人/傳出【雙字/4字】

　　8、狀態(tài)清除

[編輯本段] EMMS 清除MMX狀態(tài)

　　MMX技術(shù)是繼Intel386(TM)處理器（將體系結(jié)構(gòu)擴(kuò)展至32位）之后對(duì)Intel體系結(jié)構(gòu)的最重要的加強(qiáng)。采用MMX技術(shù)的處理器擁有充分的能力，可在執(zhí)行有大量計(jì)算的通信及多媒體任務(wù)的同時(shí)，留出足夠的余地來(lái)運(yùn)行其他任務(wù)或應(yīng)用程序。它們使得軟件開(kāi)發(fā)商可為個(gè)人電腦設(shè)計(jì)更加豐富、更激動(dòng)人心的應(yīng)用程序。MMX技術(shù)被吸收到Intel生產(chǎn)的多代處理器產(chǎn)品中，從1997年起采用這一技術(shù)的系統(tǒng)的數(shù)量已經(jīng)快速增長(zhǎng)。

　　MMX技術(shù)的構(gòu)想源于Intel微處理器體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師及軟件開(kāi)發(fā)商的共同努力。他們分析了大量的軟件應(yīng)用程序，如圖形、MPEG視頻、音樂(lè)合成、語(yǔ)音壓縮、語(yǔ)音識(shí)別、圖像處理、游戲、視頻會(huì)議等。而后，他們將這些應(yīng)用程序分解，從而找出計(jì)算最密集的例行程序，接下來(lái)再利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助工程工具來(lái)詳細(xì)分析這些例行程序。大量分析的結(jié)果顯示，在這些不同的軟件類別中存在著一些共同的基本特征。這些應(yīng)用程序的主要特征是：

　　* 小型整數(shù)數(shù)據(jù)類型（例如：8位圖形象素、16位音頻樣本）

　　* 小型、高度重復(fù)循環(huán)

　　* 經(jīng)常的相乘與累加

　　* 計(jì)算密集型算法

　　* 高度并行的操作

　　MMX技術(shù)被設(shè)計(jì)為一套基本的、通用的整數(shù)指令，可簡(jiǎn)便地應(yīng)用于各種多媒體及通信應(yīng)用程序。此項(xiàng)技術(shù)的重點(diǎn)為：

　　* 單指令、多數(shù)據(jù)（SIMD）技術(shù)

　　* 57條新指令

　　* 8位64位寬的MMX寄存器

　　* 四種新的數(shù)據(jù)類型

　　MMX技術(shù)的基礎(chǔ)是一項(xiàng)稱為單指令、多數(shù)據(jù)（SIMD）的技術(shù)。它使得許多條信息可由一條單一指令來(lái)處理，這種平行操作使性能得以大幅度地提高。MMX技術(shù)被集成到Intel體系結(jié)構(gòu)的處理器中，同時(shí)保持了與現(xiàn)有操作系統(tǒng)（如MS DOS，Windows 3.1，Windows95，OS/2及UNIX）的充分兼容。除此之外，所有Intel體系結(jié)構(gòu)的軟件將能夠在采用MMX技術(shù)的系統(tǒng)中運(yùn)行。

　　MMX技術(shù)的定義十分簡(jiǎn)單。這項(xiàng)技術(shù)通用性極高，可滿足建立在當(dāng)前及未來(lái)算法上的個(gè)人電腦應(yīng)用程序的大部分需求。MMX指令不具特許性，可用于應(yīng)用程序、編碼譯碼器、算法及驅(qū)動(dòng)程序。

　　MMX技術(shù)給多媒體和通信應(yīng)用程序帶來(lái)了新的動(dòng)力。MMX技術(shù)增加了一些新的數(shù)據(jù)類型和指令，從而能并行處理數(shù)據(jù)。MMX技術(shù)與現(xiàn)有的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件完全兼容。MMX技術(shù)使個(gè)人電腦平臺(tái)更上一層樓。它能運(yùn)行一些新的應(yīng)用程序，并增加了一些個(gè)人電腦的新用途。它幫助建立起一種把新的個(gè)人電腦用作更有效的通信和多媒體裝置的范例。Intel將MMX技術(shù)集成到多代處理器中，配置了該技術(shù)的系統(tǒng)已經(jīng)從1997年大規(guī)模生產(chǎn)。

　　MMX的另一個(gè)特征是在計(jì)算結(jié)果超過(guò)實(shí)際處理能力的時(shí)候也能進(jìn)行正常處理。若用傳統(tǒng)的X86指令，計(jì)算結(jié)果一旦超出了CPU處理數(shù)據(jù)的限度，數(shù)據(jù)就要被截掉，而變成較小的數(shù)。MMX利用所謂的“飽和（Saturation）”功能，圓滿的解決了這一問(wèn)題。計(jì)算結(jié)果一旦超過(guò)了數(shù)據(jù)大小的限度，就能在可處理范圍內(nèi)自動(dòng)變換成最大值。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的MMX技术的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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