46、深入探索IA - 32高级特性：SIMD指令集全解析

深入探索IA - 32高级特性：SIMD指令集全解析

1. 引言

在处理需要大量数学运算的应用程序时，如音频和视频处理，利用IA - 32指令集的高级数学处理能力可以显著提升应用性能。本文将详细介绍奔腾处理器上使用的单指令多数据（SIMD）指令集，包括MMX、SSE、SSE2和SSE3技术，并探讨如何在汇编语言程序中使用这些技术。

2. SIMD技术概述

SIMD技术允许程序员使用单条指令执行并行数学运算。IA - 32 SIMD架构目前包含以下四种技术：
- 多媒体扩展（MMX）
- 流式SIMD扩展（SSE）
- 流式SIMD扩展第二代实现（SSE2）
- 流式SIMD扩展第三代实现（SSE3）

不同的奔腾处理器支持不同版本的SIMD架构，具体如下表所示：
| 处理器型号 | 支持的SIMD技术 |
| — | — |
| Pentium MMX、Pentium II | MMX |
| Pentium III | MMX、SSE |
| Pentium 4 | MMX、SSE、SSE2 |
| Pentium 4HT（超线程）、Xeon | MMX、SSE、SSE2、SSE3 |

3. 各SIMD技术特性

3.1 MMX

MMX技术主要用于对整数数据类型执行SIMD操作，提供了三种额外的整数数据类型：
- 64位打包字节整数（包含八个单字节整数值）
- 64位打包字整数（包含四个字整数值）
- 64位打包双字整数（包含两个双字整数值）