Міністерство освіти і науки України Національний університет „Львівська політехніка” Кафедра електронних обчислювальних машин Звіт про виконання лабораторної роботи № 1 з курсу „ Архітектура комп’ютерів” Тема: Призначення та особливості ММХ-технології. Команди додавання/віднімання. Львів – 2005 Мета роботи: Вивчити та детально ознайомитися із синтаксисом та використанням команд додавання та віднімання MMX. Тереотичні відомості Технологія MMX™ - розширена архітектура процесорів Іntel, призначена для підвищення швидкодії і якості роботи мультимедіа-программ. Особливості технології MMX™ В основі технології MMX лежить розширення набору команд процесора з урахуванням потреб сучасних мультимедіа-програм. Команди технології MMX працюють з новими типами даних: 64-розрядними цілочисельними даними, а також з даними, упакованими в групи (вектори) загальною довжиною 64 біта. Такі дані можуть знаходитися в пам'яті або у восьми MMX-регістрах. Ці регістри називаються MM0, MM1, ..., MM7. Одна команда - багато даних У технології MMX використана модель обробки даних SІMD (sіngle іnstructіon, multіple data, тобто одна команда - багато даних). Це підвищує продуктивність програм, оскільки одна команда обробляє кілька елементів даних одночасно. MMX-команди забезпечують рівнобіжну обробку декількох байтів, слів або подвійних слів. Сумісність і архітектура Технологія MMX розширює функціональні можливості процесорів архітектури Intel при повній сумісності з програмами для минулих поколінь процесорів. Все ПЗ, створене для раніше випущених процесорів, без жодних змін може виконуватися на MMX-процесорах. MMX-команди "спілкуються" з ОС точно так, як і команди з плаваючою комою. Механізм збереження і відновлення стану обчислень з плаваючою комою застосований і для збереження (відновлення) стану програми, що використовує технологію MMX. Фактично технологія MMX не означає "нового" режиму роботи процесорів архітектури Intel: MMX-команди виконуються в тому ж режимі процесора, що і команди з плаваючою комою. MMX-команди додавання і віднімання працюють з упакованими байтами і словами зі знаком і без знака, а також з упакованими подвійними словами зі знаком. Вони можуть використовувати як циклічну арифметику, так і арифметику з насиченням. padd padds paddus psub psubs psubus Команди padds (арифметика з насиченням, дані зі знаком) Команди padds складають елементи даних ( чибайти слова) вхідного і вихідного операнда. Якщо сума виходить за граничне значення припустимого діапазону, то результатом вважається це граничне значення. Вхідний операнд може знаходитися в чи MMX-регістрі в пам'яті; вихідний операнд повинний знаходитися в MMX-регістрі. Підтримуються команди: paddsb, paddsw. Команди psubs (арифметика з насиченням, дані зі знаком) Команди psubs віднімають елементи даних ( чибайти слова) вхідного операнда з елементів даних вихідного операнда. Якщо різниця виходить за граничне значення припустимого діапазону, то результатом вважається це граничне значення. Вхідний операнд може знаходитися в чи MMX-регістрі в пам'яті; вихідний операнд повинний знаходитися в MMX-регістрі. Підтримуються команди: psubsb, psubsw. Завдання Детально описати зміст заданих команд та результат їх виконання, якщо в ММ1 : 7F80 7E01 80FF 777F, в ММ2 : 80FF 7F80 777F 0001, а в ММ3 : 7FFF FFFF 80FF AA55. 11. psubsw MM2, MM3 paddsw MM1, MM3  Виконання роботи psubsw MM2, MM3 - це MMX-команда, яка виконує віднімання другого операнду MM3 від першого MM2, елементи даних - word - 16 розрядів. Арифметика з насиченням, дані зі знаком. Результат зберігається в першому операнді. Діапазон представлення слова зі знаком: 8000h (-32768) 7FFFh (32767). 1 2 3 4  80FF 7F80 777F 0001  7FFF FFFF 80FF AA55  8000 7F81 7FFF 55AC  При відніманні від від’ємного числа, близького до нижньої межі діапазону (80FF = -7F01), додатнього числа 7FFF відбувається насичення, результат – нижня межа діапазону (8000). FFFF – це -1, отже виконується віднімання 7F80 - (-1) = 7F80 + 1 ...