«Расширение

STREAMING SIMD EXTENSIONS

СИСТЕМЫ КОМАНД ПРОЦЕССОРА

PENTIUM III».

Содержание.

Содержание 2

Введение 3

1. Общее представление о SSE 3

1.1. SIMD-регистры с плавающей точкой 4

1.2. Тип данных SIMD с плавающей точкой 5

1.3. Модель выполнения SIMD 6

1.4. Формат данных в памяти 6

1.5. Формат данных SIMD регистра с плавающей точкой 7

1.6. SIMD-регистр состояния и управления 8

1.7. Поле управления округлением 10

1.8. Режим Flush To Zero 11

2. Команды Потокового Расширения SIMD 12

2.1. Операнды команд 16

3. Обзор SIMD-команд 17

3.1. Команды копирования данных 17

3.2. Арифметические команды 19

3.2.1. Команды упакованного/скалярного

сложения и вычитания 19

3.2.2. Команды упакованного/скалярного

умножения и деления 19

3.2.3. Команды упакованного/скалярного

вычисления квадратных корней 20

3.2.4. Команды упакованного/скалярного

нахождения минимума и максимума 20

3.3. Команды сравнения 21

3.4. Команды преобразования типов данных 24

3.5. Логические команды 25

3.6. Дополнительные команды SIMD над целыми 26

3.7. Команды перестановки 29

3.8. Команды управления состоянием 31

3.9. Команды управления кэшированием 31

3.9.1 Некэширующие команды записи в память 32

3.9.2 Упреждающее кэширование 33

3.9.3 Принудительная запись 34

4. Таблица команд SSE и генерируемых ими исключений 34

Список использованной литературы и других источников 39

Введение

Потоковое расширение Streaming SIMD Extensions (Single Instruction, Multiple Data - одна команда, несколько элементов данных) – это обобщающее название всех новых возможностей процессора Pentium III, которые созданы для повышения производительности в мультимедиа и информационных приложениях. Эти нововведения, которые включают новые регистры, типы данных и команды объединяются с выполняемой моделью SIMD для повышения быстродействия приложений. Применение новых SIMD-команд значительно увеличивает производительность приложений, обрабатывающих данные с плавающей запятой, или приложений, которые в основном используют алгоритмы с интенсивными вычислениями, выполняя повторяющиеся операции над большими массивами элементов данных. Также от введения SSE выигрывают приложения, которым нужен постоянный доступ к большим размерам данных.

Новые SIMD-команды, реализованные в процессоре Pentium III, увеличивают производительность прикладных программ в следующих областях:

• видео;

• комбинирование графики и видео;

• обработка изображений;

• звуковой синтез;

• распознавание, синтез и компрессия речи;

• телефония;

• видеоконференции;

• 2D и 3D графика.

1. Общее представление о sse

В SSE вводятся новые, общего назначения, команды, которые оперируют над новым набором регистров, состоящем из восьми 128-разрядных SIMD-регистров с плавающей точкой. Эти команды позволяют программисту создавать алгоритмы, в которых можно смешивать упакованные данные одинарной точности с плавающей точкой и с целыми, используя инструкции SSE и MMX соответственно. В дополнение к этим инструкциям, SSE также обеспечивает инструкции для управления кэшированием всей MMX технологии и 32-битных типов данных. Эти инструкции включают возможность записи данных в память без “засорения” кэша, и возможность упреждающей выборки кода (данных) до их использования.

Потоковое Расширение SIMD обеспечивает следующие новые возможности при программировании:

• использование восьми новых SIMD-регистров с плавающей точкой (XMM0 - XMM7);

• использование типов данных SIMD (упакованные числа одинарной точности с плавающей точкой) размером 128 бит;

• манипуляции с помощью набора команд SSE.