Міністерство освіти та науки України

Хмельницький національний університет

Кафедра системного програмування

Лабораторна робота №2

Тема: ” Технологія MMX ”

Виконав: студент гр. KI-08-3

Ткач М.Ю.

Перевірила: Тітова В.Ю.

Хмельницький 2011

Тема: Технологія MMX.

Мета: Ознайомитися з технологією MMX.

1. Що таке технологія ммх, для чого вона використовується?

ММХ є розширенням набору інструкцій з використанням технологій SIMD, призначених для прискорення мультимедійних і комунікаційних програм за рахунок паралельної обробки. Технологія ММХ прозора для операційної системи завдяки використанню регістрів FPU і повністю сумісна з існуючим програмним забезпеченням для процесорів фірми Intel.

Порівняно зі звичайними процесорами Pentium процесори Pentium ММХ мають додаткові ступені в конвеєрі. Їх інтеграція з цілочисловим конвеєром здійснюється так само, як інтеграція конвеєра FPU. В цілочисловий конвеєр після ступеня PFвведено додатковий ступінь F, на якому виконується синтаксичний розбір інструкції.

Завдяки суперскалярній архітектурі Pentium ММХ інструкції виконуються парами в певних обмеженнях на число виконавчих пристроїв та їх взаємозв'язків, зокрема:

1. АЛП виконує арифметичні та логічні операції, наявність двох АЛП дає змогу здійснювати їх парами на обох конвеєрах

2. пристрій множення виконує всі операції множення за три цикли, але завдяки його конвеєризації результат множення можна отримувати в кожному такті операції множення не можуть виконуватися парами через наявність у процесорі одного пристрою множення, але вони здійснюються в парі з будь-якими іншими операціями операція множення може здійснюватись як на U-, так і на V-конвеєрі

3. зсувний пристрій виконує всі операції зсуву, пакування і розпакування оскільки він один, ці інструкції можуть виконуватися в парі тільки з іншими інструкціями

4. інструкції ММХ, що вимагають доступу до пам'яті чи до звичайних регістрів, можуть виконуватись тільки на U-конвеєрі й лише в парі з ММХ-інструкціями.

Розмір первинного кеша процесорів ММХ збільшено до 2х16 Кбайт. Кеш даних розділено на вісім банків, що чергуються. Кеш даних допускає одночасність операцій запису і зчитування за адресації до різних банків. Якщо обидва запити мають одну і ту саму адресу, то вони виконуються за один цикл, минаючи кеш.

Щодо передбачення переходів Pentium ММХ має характерну особливість - при попаданні байтів двох сусідніх інструкцій в одне вирівняне подвійне слово можливе помилкове передбачення інструкції розгалуження. Цього можна уникнути застосуванням 16-розрядного зміщення у другій інструкції.

Процесор Pentium ММХ має не два, а чотири буфери запису. Вони можуть використовуватись будь-яким конвеєром, на відміну від процессора Pentium, в якому наявна жорстка прив'язка до певного конвеєра.

Для підвищення ефективності та досягання високої продуктивності в процесорі Pentium ММХ слід намагатися програмувати так, щоб інструкції запису не збирались в групи більше, ніж чотири, а між ними містились інші інструкції.

Технологія MMX може покращувати продуктивність різних мультимедійних додатків. Ці додатки звичайно характеризуються такими ознаками:

- малі типи даних

- регулярне виникнення рекурсивних доступів до пам'яті

- локалізовані рекурсивні операції з даними

- незалежний від даних керуючий потік

- відносно інтенсивні алгоритми обчислення

ТехнологіяMMX повністю сумісна з всіма процесорами архітектури Intel(IA). Все існуюче програмне забезпечення продовжуватиметься виконуватися без модифікацій на процесорах IA, які підтримують технологіюMMX.

ТехнологіяMMX визначає новий набір команд, оснований на передових методиках проектування і нових архітектурних властивостях. ММХ передбачає 57 нових інструкцій в доповнення до інструкцій процесора Pentium і нові типи 64-розрядних даних. Ці нові типи даних містять спаковані цілочислові значення під час виконання операцій ММХ. Також наявні додаткові вісім нових 64-розрядних регістрів. КомандиMMX діють на 64-бітні і запаковані типи даних. Вибрані командиMMX можуть діяти з знаковими чи без знаковими даними, використовуючи так звану арифметику насичення.