MMX及SSE优化--MMX篇

  MMX和SSE都是INTEL开发的基于SIMD(单指令多数据流)的技术。所谓单指令多数据流是指可以用一条指令可以完成多个数据的操作。虽然64位系统已经推出，但是我们大部分都是使用32位系统，所以如果要完成两个128位的相加运算，用普通32位指令很明显要执行4条相加指令，而基于64位的MMX指令只需要执行两次即可完成，更强大的SSE能一次处理128位，故一次就可以完成操作，所以采用MMX及SSE优化能够大幅度提升程序性能。
    MMX采用处理器的80位的浮点寄存器的低64位作为MMX寄存器，一共有8个，从mm0到mm7,因为是“借用”浮点寄存器的低64位所以每次在用完MMX指令后一定要用EMMS指令将寄存器清空，MMX主要是针对整数运算进行优化，一个64位的MMX寄存器可以同时存入8个8位或者4个16位的整数，估计一次性就可以完成8次8位运算或者4次16位运算，要注意的MMX指令不能直接对32位数进行2次运算，但可以把32位拆分成两个16位再进行运算。MMX技术还有一个非常有用的特性是饱和运算，比如两个8位数相加：128+129相加后很明显超过了8位的最大值256，但是进行饱和运算相加的结果将是最大值256，饱和运算将运算结果控制在相应位数的范围内。

下面举一个例子：
在VC 6 SP6中可以直接在内联汇编中使用mmx指令，而且调试时也能查看MMX寄存器
__int16 a[]={1,2,3,4}
__int16 b[]={5,6,7,8}
_asm{
movq mm0,a                                         //将数组a中的4个数一次存入mm0
movq mm1,b                                        //将数组b中的4个数一次存入mm0
paddsw mm0,mm1                               //16位带符号的饱和相加,结果存在mm0中
movq a,mm0                                        //再把mm0中的结果存放在数组a中 
emms                                                   //千万别忘了，擦干净
}

也可以不用内联汇编直接用函数,MS的最新的SDK和INTEL的编译器都支持这种方式
#include <xmmintrin.h>                            //使用所必须包含的头文件
__m64 a=_mm_set_pi16(1, 2, 3, 4);       //向a中写入4个16位的整数
__m64 b=_mm_set_pi16(5, 6, 7, 8);      //最后一位写入最低位，即8写入最低位
a=_m_paddsw(a,b);                               //完成16位加法运算
_m_empty;                                             //一样不要忘记擦PP，嘿嘿

以上只是最基本最简单的介绍，MMX一共有57条指令，包括基本算术运算指令，比较指令，转换指令，逻辑指令，位移和传输指令，此处就不一一列举，详细的指令介绍请参看INTEL的官方网站。但请记住MMX是针对整数运算的，千万不要用于浮点运算，浮点运算要用更为强大的SSE指令完成，预知SSE详解且待下回分解。