SSE（Streaming SIMD Extensions，單指令多數據流擴展）指令集是Intel在Pentium III處理器中率先推出的。其實，早在PIII正式推出之前，Intel公司就曾經通過各種渠道公佈過所謂的KNI（Katmai New Instruction）指令集，這個指令集也就是SSE指令集的前身，並一度被很多傳媒稱之爲MMX指令集的下一個版本，即MMX2指令集。究其背景，原來"KNI"指令集是Intel公司最早爲其下一代芯片命名的指令集名稱，而所謂的"MMX2"則完全是硬件評論家們和媒體憑感覺和印象對"KNI"的 評價，Intel公司從未正式發佈過關於MMX2的消息。
作者:HAM(參考資料:Intel 開發文檔)
大部分涉及到128位內存變量操作的,內存變量首地址必須要對齊16字節,也就是內存地址低4位爲0,否則會引起CPU異常,導致指令執行失敗,此錯誤編譯器不檢查.
SSE1:
主要是單精度浮點運算
SSE有8個128位獨立寄存器(XMM0~XMM7).
MM指64位MMX寄存器
XMM指XMM寄存器
m128指128位內存變量
movaps XMM,XMM/m128 movaps XMM/128,XMM
把源存儲器內容值送入目的寄存器,當有m128時,必須對齊內存16字節,也就是內存地址低4位爲0.
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movups XMM,XMM/m128 movaps XMM/128,XMM
把源存儲器內容值送入目的寄存器,但不必對齊內存16字節.
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movlps XMM,m64
把源存儲器64位內容送入目的寄存器低64位,高64位不變,內存變量不必對齊內存16字節.
movhps XMM,m64
把源存儲器64位內容送入目的寄存器高64位,低64位不變,內存變量不必對齊內存16字節.
movhlps XMM,XMM
把源寄存器高64位送入目的寄存器低64位,高64位不變.
movlhps XMM,XMM
把源寄存器低64位送入目的寄存器高64位,低64位不變.
movss XMM,m32/XMM
原操作數爲m32時：
dest[31-00] <== m32
dest[127-32] <== 0
原操作數爲XMM時:
dest[31-00] <== src[31-00]
dest[127-32]不變
movmskpd r32,XMM
r32[0] <== XMM[63]
r32[1] <== XMM[127]
r32[31-2] <== 0
movmskps r32,XMM
r32[0] <== XMM[31]
r32[1] <== XMM[63]
r32[2] <== XMM[95]
r32[3] <== XMM[127]
r32[31-4] <== 0
pmovmskb r32,XMM
r[0] <== XMM[7]
r[1] <== XMM[15]
r[2] <== XMM[23]
r[3] <== XMM[31]
r[4] <== XMM[39]
r[5] <== XMM[47]
r[6] <== XMM[55]
r[7] <== XMM[63]
r[8] <== XMM[71]
r[9] <== XMM[79]
r[10] <== XMM[87]
r[11] <== XMM[95]
r[12] <== XMM[103]
r[13] <== XMM[111]
r[14] <== XMM[119]
r[15] <== XMM[127]
r[31-16] <== 0
movntps m128,XMM
m128 <== XMM 直接把XMM中的值送入m128，不經過cache,必須對齊16字節.
movntpd m128,XMM
m128 <== XMM 直接把XMM中的值送入m128，不經過cache,必須對齊16字節.
movnti m32,r32
m32 <== r32 把32寄存器的值送入m32，不經過cache.
addps XMM,XMM/m128
源存儲器內容按雙字對齊,共4個單精度浮點數與目的寄存器相加,結果送入目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
例:
當XMM0 = 0c517e000 44290000 46b6d000 3c4985f0 h
XMM1 = 045e51000 4240cccd 4a59e540 3a77b9e0 h,當執行addps XMM0,XMM1
則XMM0 = 045992000 44350ccd 4a5b52e0 3c59018e h
因爲XMM0 = -2.43E3 6.76E2 2.34E4 1.23E-2 'xEy'指x * 10^y,如 1.0E2 = 100,1.0E-2 = 0.01,
XMM1 = 7.33E3 4.82E1 3.57E6 9.45E-4 當中'E'不是16進制中的'e',而是指數'EXP'
結果XMM0 = 4.9E3 7.242E2 3.5934E6 1.3245E-2
addss XMM,XMM/m32
源存儲器的低32位1個單精度浮點數與目的寄存器的低32位1個單精度浮點數相加,結果送入目的寄存器的低32位
高96位不變,內存變量不必對齊內存16字節.
例:
當XMM0 = 0c517e000 44290000 46b6d000 3c4985f0 h
XMM1 = 045e51000 4240cccd 4a59e540 3a77b9e0 h,當執行addss XMM0,XMM1
則XMM0 = 0c517e000 44290000 46b6d000 3c59018e h
subps XMM,XMM/m128
源存儲器內容按雙字對齊,共4個單精度浮點數與目的寄存器相減(目的減去源),結果送入目的寄存器,
內存變量必須對齊內存16字節.
例:
當XMM0 = 0c517e000 44290000 46b6d000 3c4985f0 h
XMM1 = 045e51000 4240cccd 4a59e540 3a77b9e0 h,當執行addss XMM0,XMM1
則XMM0 = 0c6188000 441cf333 ca5877a0 3c3a0a52 h
因爲XMM0 = -2.43E3 6.76E2 2.34E4 1.23E-2
XMM1 = 7.33E3 4.82E1 3.57E6 9.45E-4
結果XMM0 = -9.76E3 6.278E2 -3.5466E6 1.1355E-2
subss XMM,XMM/m32
源存儲器的低32位1個單精度浮點數與目的寄存器的低32位1個單精度浮點數相減(目的減去源),
結果送入目的寄存器的低32位,高96位不變,內存變量不必對齊內存16字節.
例:
當XMM0 = 0c517e000 44290000 46b6d000 3c4985f0 h
XMM1 = 045e51000 4240cccd 4a59e540 3a77b9e0 h,當執行addss XMM0,XMM1
則XMM0 = 0c517e000 44290000 46b6d000 3c3a0a52 h
maxps XMM,XMM/m128
源存儲器4個單精度浮點數與目的寄存器4個單精度浮點數比較,較大數放入對應目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
例:
當XMM0 = 0c517e000 44290000 46b6d000 3c4985f0 h
XMM1 = 045e51000 4240cccd 4a59e540 3a77b9e0 h,當執行maxps XMM0,XMM1
則XMM0 = 045e51000 44290000 4a59e540 3c4985f0 h
因爲XMM0 = -2.43E3 6.76E2 2.34E4 1.23E-2
XMM1 = 7.33E3 4.82E1 3.57E6 9.45E-4
結果XMM0 = 7.33E3 6.76E2 3.57E6 1.23E-2
maxss XMM,XMM/m32
源存儲器低32位1個單精度浮點數與目的寄存器低32位1個單精度浮點數比較,較大數放入目的寄存器低32位,高96位不變
內存變量不必對齊內存16字節.
例:
當XMM0 = 045e51000 4240cccd 4a59e540 3a77b9e0 h
XMM1 = 0c517e000 44290000 46b6d000 3c4985f0 h,當執行maxss XMM0,XMM1
則XMM0 = 045e51000 4240cccd 4a59e540 3c4985f0 h
minps XMM,XMM/m128
源存儲器4個單精度浮點數與目的寄存器4個單精度浮點數比較,較小數放入對應目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
minss XMM,XMM/m32
源存儲器低32位1個單精度浮點數與目的寄存器低32位1個單精度浮點數比較,較小數放入目的寄存器低32位,高96位不變
內存變量不必對齊內存16字節.
cmpps XMM0,XMM1,imm8 imm8是立即數範圍是0~7
根據imm8的值進行4對單精度浮點數的比較，符合imm8的就置目的寄存器對應的32位全1,否則全0
當imm8 = 0時,目的寄存器等於原寄存器數時，置目的寄存器對應的32位全1,否則全0
imm8 = 1 時,目的寄存器小於原寄存器數時，置目的寄存器對應的32位全1,否則全0
imm8 = 2 時,目的寄存器小於等於原寄存器數時，置目的寄存器對應的32位全1,否則全0
imm8 = 4 時,目的寄存器不等於原寄存器數時，置目的寄存器對應的32位全1,否則全0
imm8 = 5 時,目的寄存器大於等於原寄存器數時，置目的寄存器對應的32位全1,否則全0
imm8 = 6 時,目的寄存器大於原寄存器數時，置目的寄存器對應的32位全1,否則全0
rcpps XMM,XMM/m128
源存儲器4個單精度浮點數的倒數放入對應目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
注:比如2.0E0的倒數爲1÷2.0E0 = 5.0E-1
例:
當XMM1 = 045e51000 4240cccd 4a59e540 3a77b9e0 h,執行rcpps XMM0,XMM1
則XMM0 = 0390f0800 3ca9f800 34966000 44844800 h
因爲XMM1 = 7.33E3 4.82E1 3.57E6 9.45E-4
結果XMM0 = 1.36E-4 2.075E-2 2.8E-7 1.06E3
這操作只有12bit的精度.
用這種方法可以提高精度到23bit(牛頓-拉弗森方法)：
x0 = RCPSS(d)
x1 = x0 * (2 - d * x0) = 2*x0 - d * x0 * x0
x0是直接用倒數指令得到的除數d的倒數的逼近；x1則是更精確的逼近。
以下操作：XMM0=DIVIDENDS / DIVISORS(這種方法比直接用divps更快速)
MOVAPS XMM1,[DIVISORS];載入除數
RCPPS XMM0,XMM1;求得倒數的逼近
MULPS XMM1,XMM0;牛頓-Raphson公式
MULPS XMM1,XMM0
ADDPS XMM0,XMM0
SUBPS XMM0,XMM1
MULPS XMM0,[DIVIDENDS];結果在XMM0中
rcpss XMM,XMM/32
源存儲器低32位1個單精度浮點數的倒數放入目的寄存器低32位,高96位不變
例:
當XMM1 = 045e51000 4240cccd 4a59e540 3a77b9e0 h,執行rcpss XMM0,XMM1
則XMM0 = 045e51000 4240cccd 4a59e540 44844800 h
精度同rcpps
rsqrtps XMM,XMM/m128
源存儲器4個單精度浮點數的開方的倒數放入對應目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
比如2.0E0的開方的倒數爲1÷√2.0E0 ≈ 7.0711E-1
例:
當XMM1 = 045e51000 4240cccd 4a59e540 3a77b9e0 h,執行rsqrtps XMM0,XMM1
則XMM0 = 03c3f6000 3e138000 3a0ab800 42022000 h
因爲XMM1 = 7.33E3 4.82E1 3.57E6 9.45E-4
結果XMM0 = 1.17E-2 1.44E-1 5.29E-4 3.25E1
這操作只有12bit的精度.
用這種方法可以提高精度到23bit(牛頓-拉弗森方法).
x0 = RSQRTSS(a)
x1 = 0.5 * x0 * (3 - (a * x0)) * x0)
rsqrtss XMM,XMM/32
源存儲器低32位1個單精度浮點數的開方的倒數放入目的寄存器低32位,高96位不變,內存變量不必對齊內存16字節.
mulps XMM,XMM/m128
源存儲器內容按雙字對齊,共4個單精度浮點數與目的寄存器相乘,結果送入目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
mulss XMM,XMM/32
源存儲器的低32位1個單精度浮點數與目的寄存器的低32位1個單精度浮點數相乘,結果送入目的寄存器的低32位,
高96位不變,內存變量不必對齊內存16字節.
divps XMM,XMM/m128
目的寄存器共4個單精度浮點數除以源存儲器4個單精度浮點數,結果送入目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
divss XMM,XMM/32
目的寄存器低32位1個單精度浮點數除以源存儲器低32位1個單精度浮點數,結果送入目的寄存器的低32位,
高96位不變,內存變量不必對齊內存16字節.
andps XMM,XMM/m128
源存儲器128個二進制位'與'目的寄存器128個二進制位,結果送入目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
orps XMM,XMM/m128
源存儲器128個二進制位'或'目的寄存器128個二進制位,結果送入目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
xorps XMM,XMM/m128
源存儲器128個二進制位'異或'目的寄存器128個二進制位,結果送入目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
unpckhps XMM,XMM/m128
源存儲器與目的寄存器高64位按雙字交錯排列,結果送入目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
高64位 | 低64位
目的寄存器: a0 | a1 | a2 | a3
源存儲器: b0 | b1 | b2 | b3
目的寄存器結果:
b0 | a0 | b1 | a1
例:
當XMM0 = 0c517e000 44290000 46b6d000 3c4985f0 h
XMM1 = 045e51000 4240cccd 4a59e540 3a77b9e0 h,當執行unpckhps XMM0,XMM1
則XMM0 = 045e51000 c517e000 4240cccd 44290000 h
unpcklps XMM,XMM/m128
源存儲器與目的寄存器低64位按雙字交錯排列,結果送入目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
高64位 | 低64位
目的寄存器: a0 | a1 | a2 | a3
源存儲器: b0 | b1 | b2 | b3
目的寄存器結果: b2 | a2 | b3 | a3
例:
當XMM0 = 0c517e000 44290000 46b6d000 3c4985f0 h
XMM1 = 045e51000 4240cccd 4a59e540 3a77b9e0 h,執行unpcklps XMM0,XMM1
則XMM0 = 04a59e540 46b6d000 3a77b9e0 3c4985f0 h
cvtpi2ps XMM,MM/m64
源存儲器64位兩個32位有符號(補碼)整數轉爲兩個單精度浮點數,放入目的寄存器低64中,高64位不變.
例:
當XMM0 = 2315d4d7 930d9761 82748383 ed2782cb h
MM0 = 0001e240 fffe1dc0 h,執行cvtpi2ps XMM0,MM0
則XMM0 = 2315d4d7 930d9761 c7f12000 47f12000 h
因爲0001e240h(有符號整數) = 123456 = 1.23456E5 = 47f12000h(單精浮點)
fffe1dc0h(有符號整數) = -123456 = -1.23456E5 = 0c7f12000h(單精浮點)
cvtsi2ss XMM,r32/m32
源存儲器1個32位有符號(補碼)整數轉爲1個單精度浮點數,放入目的寄存器低32中,高96位不變.
cvtps2pi MM,XMM/m64
把源存儲器低64位兩個32位單精度浮點數轉爲兩個32位有符號(補碼)整數,放入目的寄存器.
cvttps2pi MM,XMM/m64
類似於cvtps2pi，截斷取整.
cvtss2si r32,XMM/m32
把源存儲器低32位1個單精度浮點數轉爲1個32位有符號(補碼)整數,放入目的寄存器.
cvttss2si r32,XMM/m32
類似cvtss2si,截斷取整.
pavgb MM,MM/m64 pavgb XMM,XMM/m128
把源存儲器與目的寄存器按字節無符號整數相加,再除以2,結果四捨五入爲整數放入目的寄存器,
源存儲器爲m128時,內存變量必須對齊內存16字節.
注:此運算不會產生溢出.
例:
當MM0 = 9a bc de f0 12 34 56 78 h
MM1 = 8d ec 5b f8 98 25 71 47 h,執行pavgb MM0,MM1
則MM0 = 94 d4 9d f4 55 2d 64 60 h
9ah = 154,8dh = 141,154+141 = 295,295÷2 = 147.5 ≈ 148(四捨五入) = 94h
pavgw MM,MM/m64 pavgw XMM,XMM/m128
把源存儲器與目的寄存器按字無符號整數相加,再除以2,結果四捨五入爲整數放入目的寄存器,
源存儲器爲m128時,內存變量必須對齊內存16字節.
pextrw r32,MM,imm8 pextrw r32,XMM,imm8 imm8爲8位立即數(無符號)
從源寄存器中選第imm8(0~3 或 0~7)個字送入目的寄存器的低16位,高16位清零.
★注:imm8範圍爲 0~255,當源寄存器爲'MM'時,有效值= imm8 mod 4,當目的寄存器爲'XMM'時,有效值= imm8 mod 8
pinsrw MM,r32/m32,imm8 pinsrw XMM,r32/m32,imm8
把源存儲器的低16位內容送入目的寄存器第imm8(0~3
或 0~7)個字,其餘字不變.
注:imm8範圍爲 0~255,當目的寄存器爲'MM'時,有效值= imm8 mod 4,當目的寄存器爲'XMM'時,有效值= imm8 mod 8
例:
7 6 5 4 3 2 1 0
當XMM0 = 0ffff ffff ffff ffff ffff ffff ffff ffff h
eax = 01234 5678 h,執行pinsrw XMM0,eax,3
﹌﹌
則XMM0 = 0ffff ffff ffff ffff 5678 ffff ffff ffff h
﹌﹌
執行pinsrw XMM0,eax,9
則XMM0 = 0ffff ffff ffff ffff ffff ffff 5678 ffff h
﹌﹌
pmaxsw MM,MM/m64 pmaxsw XMM,XMM/m128
把源存儲器與目的寄存器按字有符號(補碼)整數比較,大數放入目的寄存器對應字,
源存儲器爲m128時,內存變量必須對齊內存16字節.
pmaxub MM,MM/m64 pmaxsw XMM,XMM/m128
把源存儲器與目的寄存器按字節無符號整數比較,大數放入目的寄存器對應字節,
源存儲器爲m128時,內存變量必須對齊內存16字節.
pminsw MM,MM/m64 pmaxsw XMM,XMM/m128
把源存儲器與目的寄存器按字有符號(補碼)整數比較,較小數放入目的寄存器對應字,
源存儲器爲m128時,內存變量必須對齊內存16字節.
pminub MM,MM/m64 pmaxsw XMM,XMM/m128
把源存儲器與目的寄存器按字節無符號整數比較,較小數放入目的寄存器對應字節,
源存儲器爲m128時,內存變量必須對齊內存16字節.
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SSE2:
主要是雙精度浮點運算
SSE2與SSE1使用相同寄存器
movapd XMM,XMM/m128 movapd XMM/m128,XMM
把源存儲器內容值送入目的寄存器,當有m128時,必須對齊內存16字節.
movupd XMM,XMM/m128 movapd XMM/m128,XMM
把源存儲器內容值送入目的寄存器,但不必對齊內存16字節.
我感覺這兩條指令同movaps 和 movups 指令一樣,不過又不確定.
movlpd XMM,m64 movlpd m64,XMM
把源存儲器64位內容送入目的寄存器低64位,高64位不變,內存變量不必對齊內存16字節.
movhpd XMM,m64 movhpd m64,XMM
把源存儲器64位內容送入目的寄存器高64位,低64位不變,內存變量不必對齊內存16字節.
addpd XMM,XMM/m128
源存儲器內容按四字對齊,共兩個雙精度浮點數與目的寄存器相加,結果送入目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
addsd XMM,XMM/m64
源存儲器的低64位1個雙精度浮點數與目的寄存器的低64位1個雙精度浮點數相加,結果送入目的寄存器的低64位
高64位不變,內存變量不必對齊內存16字節.
subpd XMM,XMM/m128
把目的寄存器內容按四字對齊,兩個雙精度浮點數,減去源存儲器兩個雙精度浮點數,
結果送入目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
subsd XMM,XMM/m128
把目的寄存器的低64位1個雙精度浮點數,減去源存儲器低64位1個雙精度浮點數,結果送入目的寄存器的低64位
高64位不變,內存變量不必對齊內存16字節.
mulpd XMM,XMM/m128
源存儲器內容按四字對齊,共兩個雙精度浮點數與目的寄存器相乘,結果送入目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
mulsd XMM,XMM/m128
源存儲器的低64位1個雙精度浮點數與目的寄存器的低64位1個雙精度浮點數相乘,結果送入目的寄存器的低64位,
高64位不變,內存變量不必對齊內存16字節.
divpd XMM,XMM/m128
目的寄存器共兩個雙精度浮點數除以源存儲器兩個雙精度浮點數,結果送入目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
divsd XMM,XMM/m128
目的寄存器低64位1個雙精度浮點數除以源存儲器低64位1個雙精度浮點數,結果送入目的寄存器的低64位,
高64位不變,內存變量不必對齊內存16字節.
sqrtpd XMM,XMM/m128
源存儲器兩個雙精度浮點數的開方放入對應目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
sqrtsd XMM,XMM/m128
源存儲器低64位1個雙精度浮點數的開方放入目的寄存器低64位,高64位不變,內存變量不必對齊內存16字節.
maxpd XMM,XMM/m128
源存儲器兩個雙精度浮點數與目的寄存器兩個雙精度浮點數比較,較大數放入對應目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
maxsd XMM,XMM/m128
源存儲器低64位1個雙精度浮點數與目的寄存器低64位1個雙精度浮點數比較,較大數放入目的寄存器低64位,高64位不變
內存變量不必對齊內存16字節.
minpd XMM,XMM/m128
源存儲器兩個雙精度浮點數與目的寄存器兩個雙精度浮點數比較,較小數放入對應目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
minsd XMM,XMM/m128
源存儲器低64位1個雙精度浮點數與目的寄存器低64位1個雙精度浮點數比較,較小數放入目的寄存器低64位,高64位不變
內存變量不必對齊內存16字節.
andpd XMM,XMM/m128
源存儲器128個二進制位'與'目的寄存器128個二進制位,結果送入目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
andnpd XMM,XMM/m128
目的寄存器128個二進制位先取'非',再'與'源存儲器128個二進制位,結果送入目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
orpd XMM,XMM/m128
源存儲器128個二進制位'或'目的寄存器128個二進制位,結果送入目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
xorpd XMM,XMM/m128
源存儲器128個二進制位'異或'目的寄存器128個二進制位,結果送入目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
───────────────────────────
cvtps2pd XMM,XMM/m64
把源存儲器低64位兩個單精度浮點數變成兩個雙精度浮點數,結果送入目的寄存器.
cvtss2sd XMM,XMM/m32
把源存儲器低32位1個單精度浮點數變成1個雙精度浮點數,結果送入目的寄存器的低64位,高64位不變.
cvtpd2ps XMM,XMM/m128
把源存儲器兩個雙精度浮點數變成兩個單精度浮點數,結果送入目的寄存器的低64位,高64位清零,
內存變量必須對齊內存16字節.
例:
當XMM0 = 011112222 33334444 55556666 77778888 h,
XMM1 = 0dd1a5e1f35aec736 41132a4000000000 h,執行cvtpd2ps XMM0,XMM1
則XMM0 = 000000000 00000000 ff800000 48995200 h
^特殊狀態 ^3.14E5
(表示負無窮大)
因爲XMM1 = -3.14E140 3.14E5
而單精浮點最小可表示1.18E-38(規格化),-3.14E140已遠超過,所以變成一種特殊狀態,
指數位全爲1,尾數全爲0,符號位不變,3.14E5則變爲正常的單精度3.14E5
cvtsd2ss XMM,XMM/m64
把源存儲器低64位1個雙精度浮點數變成1個單精度浮點數,結果送入目的寄存器的低32位,高96位不變.
cvtpd2pi MM,XMM/m128
把源存儲器兩個雙精度浮點數變成兩個雙字有符號整數,結果送入目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
如果結果大於所能表示的範圍,那麼轉化爲80000000h(正數也轉爲此值).
當XMM1 = 0dd1a5e1f35aec736 41132a4000000000 h,執行cvtpd2pi MM0,XMM1
則 MM0 = 80000000 0004ca90 h
因爲0dd1a5e1f35aec736h(雙精度浮點數) = -3.14E140 超過 80000000h所以變爲80000000h
而41132a4000000000h(雙精度浮點數) = 3.14E5,所以轉爲314000 = 0004ca90h(有符號整數)
cvttpd2pi MM,XMM/m128
類似於cvtpd2pi,截斷取整.
cvtpi2pd XMM,MM/m64
把源存儲器兩個雙字有符號整數變成兩個雙精度浮點數,結果送入目的寄存器.
cvtpd2dq XMM,XMM/m128
把源存儲器兩個雙精度浮點數變成兩個雙字有符號整數(此運算與cvtpd2pi類似但目的寄存器變爲XMM),
結果送入目的寄存器的低64位,高64位清零,內存變量必須對齊內存16字節.
cvttpd2dq XMM,XMM/m128
類似於cvtpd2dq，爲截斷取整.
cvtdq2pd XMM,XMM/m128
把源存儲器低64位兩個雙字有符號整數變成兩個雙精度浮點數,結果送入目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
cvtsd2si r32,XMM/m64
把源存儲器低64位1個雙精度浮點數變成1個雙字有符號整數,結果送入目的寄存器.
cvttsd2si r32,XMM/m64
類似於cvtsd2si，截斷取整.
cvtsi2sd XMM,r32/m32
把源存儲器1個雙字有符號整數變成1個雙精度浮點數,結果送入目的寄存器的低64位,高64位不變.
cvtps2dq XMM,XMM/m128
把源存儲器4個單精度浮點數變成4個雙字有符號整數,結果送入目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
cvttps2dq XMM,XMM/m128
類似於cvtps2dq，截斷取整.
cvtdq2ps XMM,XMM/m128
把源存儲器4個雙字有符號整數變成4個單精度浮點數,結果送入目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
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movdqa XMM,XMM/m128 movdqa XMM/m128,XMM
把源存儲器內容值送入目的寄存器,當有m128時,必須對齊內存16字節.
movdqu XMM,XMM/m128 movdqu XMM/m128,XMM
把源存儲器內容值送入目的寄存器,但不必對齊內存16字節.
paddd XMM,XMM/m128
把源存儲器與目的寄存器按雙字對齊無符號整數普通相加,結果送入目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
paddq XMM,XMM/m128
把源存儲器與目的寄存器按四字對齊無符號整數普通相加,結果送入目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
paddq MM,MM/m64
把源存儲器與目的寄存器四字無符號整數普通相加,結果送入目的寄存器.
psubd XMM,XMM/m128
把目的寄存器與源存儲器按雙字對齊無符號整數普通相減,結果送入目的寄存器,
內存變量必須對齊內存16字節.(目的減去源)
psubq XMM,XMM/m128
把目的寄存器與源存儲器按四字對齊無符號整數普通相減,結果送入目的寄存器,
內存變量必須對齊內存16字節.(目的減去源)
psubq MM,MM/m64
把目的寄存器與源存儲器四字無符號整數普通相減,結果送入目的寄存器.(目的減去源)
pmuludq XMM,XMM/m128
把源存儲器與目的寄存器的低32位無符號整數相乘,結果變爲64位,送入目的寄存器低64位,
把源存儲器與目的寄存器的高64位的低32位無符號整數相乘,結果變爲64位,送入目的寄存器高64位.
內存變量必須對齊內存16字節.
高64位 | 低64位
目的寄存器: a0 | a1 | a2 | a3
源存儲器: b0 | b1 | b2 | b3
目的寄存器結果: b1*a1 | b3*a3
pmuludq MM,MM/m64
把源存儲器與目的寄存器的低32位無符號整數相乘,結果變爲64位,送入目的寄存器.
高32位 | 低32位
目的寄存器: a0 | a1
源存儲器: b0 | b1
目的寄存器結果: b1*a1
pslldq XMM,imm8
把目的寄存器128位按imm8(立即數)指定字節數邏輯左移,移出的字節丟失.
imm8 == 1時,代表左移8位,imm8 == 2時,代表左移16位.
psrldq XMM,imm8
把目的寄存器128位按imm8(立即數)指定字節數邏輯右移,移出的字節丟失.
imm8 == 1時,代表右移8位,imm8 == 2時,代表右移16位.
psllw XMM,XMM/m128 psllw XMM,imm8
把目的寄存器按字由源存儲器(或imm8 立即數)指定位數邏輯左移,移出的位丟失.
低字移出的位不會移入高字,內存變量必須對齊內存16字節.
psrlw XMM,XMM/m128 psrlw XMM,imm8
把目的寄存器按字由源存儲器(或imm8 立即數)指定位數邏輯右移,移出的位丟失.
高字移出的位不會移入低字,內存變量必須對齊內存16字節.
pslld XMM,XMM/m128 pslld XMM,XMM imm8
把目的寄存器按雙字由源存儲器(或imm8 立即數)指定位數邏輯左移,移出的位丟失.
低雙字移出的位不會移入高雙字,內存變量必須對齊內存16字節.
psrld XMM,XMM/m128 psrld XMM,imm8
把目的寄存器按雙字由源存儲器(或imm8 立即數)指定位數邏輯右移,移出的位丟失.
高雙字移出的位不會移入低雙字,內存變量必須對齊內存16字節.
movq2dq XMM,MM
把源寄存器內容送入目的寄存器的低64位,高64位清零.
movdq2q MM,XMM
把源寄存器低64位內容送入目的寄存器.
pmaddwd XMM,XMM/m128
把源存儲器與目的寄存器分4組進行向量點乘(有符號補碼操作),內存變量必須對齊內存16字節..
高64位 | 低64位
目的寄存器: a0 | a1 | a2 | a3 | a4 | a5 | a6 | a7
源存儲器: b0 | b1 | b2 | b3 | b4 | b5 | b6 | b7
目的寄存器結果: a0*b0+a1*b1 | a2*b2+a3*b3 | a4*b4+a5*b5 | a6*b6+a7*b7
paddsb XMM,XMM/m128
源存儲器與目的寄存器按字節對齊有符號補碼飽和相加,內存變量必須對齊內存16字節.
paddsw XMM,XMM/m128
源存儲器與目的寄存器按字對齊有符號補碼飽和相加,內存變量必須對齊內存16字節.
psubsb XMM,XMM/m128
源存儲器與目的寄存器按字節對齊有符號補碼飽和相減(目的減去源),內存變量必須對齊內存16字節.
psubsw XMM,XMM/m128
源存儲器與目的寄存器按字對齊有符號補碼飽和相減(目的減去源),內存變量必須對齊內存16字節.
paddusb XMM,XMM/m128
源存儲器與目的寄存器按字節對齊無符號飽和相加,內存變量必須對齊內存16字節.
paddusw XMM,XMM/m128
源存儲器與目的寄存器按字對齊無符號飽和相加,內存變量必須對齊內存16字節.
psubusb XMM,XMM/m128
源存儲器與目的寄存器按字節對齊無符號飽和相減(目的減去源),內存變量必須對齊內存16字節.
psubusw XMM,XMM/m128
源存儲器與目的寄存器按字對齊無符號飽和相減(目的減去源),內存變量必須對齊內存16字節.
paddb XMM,XMM/m128
源存儲器與目的寄存器按字節對齊無符號普通相加,內存變量必須對齊內存16字節.
paddw XMM,XMM/m128
源存儲器與目的寄存器按字對齊無符號普通相加,內存變量必須對齊內存16字節.
paddd XMM,XMM/m128
源存儲器與目的寄存器按雙字對齊無符號普通相加,內存變量必須對齊內存16字節.
paddq XMM,XMM/m128
源存儲器與目的寄存器按四字對齊無符號普通相加,內存變量必須對齊內存16字節.
psubb XMM,XMM/m128
源存儲器與目的寄存器按字節對齊無符號普通相減(目的減去源),內存變量必須對齊內存16字節.
psubw XMM,XMM/m128
源存儲器與目的寄存器按字對齊無符號普通相減(目的減去源),內存變量必須對齊內存16字節.
psubd XMM,XMM/m128
源存儲器與目的寄存器按雙字對齊無符號普通相減(目的減去源),內存變量必須對齊內存16字節.
psubq XMM,XMM/m128
源存儲器與目的寄存器按四字對齊無符號普通相減(目的減去源),內存變量必須對齊內存16字節.
pmulhw XMM,XMM/m128
源存儲器與目的寄存器按字對齊有符號補碼飽和相乘,取結果的高16位放入目的寄存器對應字中.
內存變量必須對齊內存16字節.
pmullw XMM,XMM/m128
源存儲器與目的寄存器按字對齊有符號補碼飽和相乘,取結果的低16位放入目的寄存器對應字中.
內存變量必須對齊內存16字節.
pcmpeqb XMM,XMM/m128
目的寄存器與源存儲器按字節比較,如果對應字節相等,就置目的寄存器對應字節爲0ffh,否則爲00h,
內存變量必須對齊內存16字節.
pcmpeqw XMM,XMM/m128
目的寄存器與源存儲器按字比較,如果對應字相等,就置目的寄存器對應字爲0ffffh,否則爲0000h,
內存變量必須對齊內存16字節.
pcmpeqd XMM,XMM/m128
目的寄存器與源存儲器按雙字比較,如果對應雙字相等,就置目的寄存器對應雙字爲0ffffffffh,否則爲00000000h,
內存變量必須對齊內存16字節.
pcmpgtb XMM,XMM/m128
目的寄存器與源存儲器按字節(有符號補碼)比較,如果目的寄存器對應字節大於源存儲器,就置目的寄存器對應字節爲0ffh,
否則爲00h,內存變量必須對齊內存16字節.
pcmpgtw XMM,XMM/m128
目的寄存器與源存儲器按字(有符號補碼)比較,如果目的寄存器對應字大於源存儲器,就置目的寄存器對應字爲0ffffh,
否則爲0000h,內存變量必須對齊內存16字節.
pcmpgtd XMM,XMM/m128
目的寄存器與源存儲器按雙字(有符號補碼)比較,如果目的寄存器對應雙字大於源存儲器,
就置目的寄存器對應雙字爲0ffffffffh,否則爲00000000h,內存變量必須對齊內存16字節.
movd XMM,r32/m32
把源存儲器32位內容送入目的寄存器的低32位,高96位清零.
movd r32/m32,XMM
把源寄存器的低32位內容送入目的存儲器32位.
movq XMM,XMM/m64
把源存儲器低64位內容送入目的寄存器的低64位,高64位清零.
movq m64,XMM
把源寄存器的低64位內容送入目的存儲器.
pand XMM,XMM/m128
源存儲器128個二進制位'與'目的寄存器128個二進制位,結果送入目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
◎我發現與andpd功能差不多,就不知其它特性是否一樣.
pandn XMM,XMM/m128
目的寄存器128個二進制位先取'非',再'與'源存儲器128個二進制位,結果送入目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
por XMM,XMM/m128
源存儲器128個二進制位'或'目的寄存器128個二進制位,結果送入目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
pxor XMM,XMM/m128
源存儲器128個二進制位'異或'目的寄存器128個二進制位,結果送入目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
packuswb XMM,XMM/m128 (此指令與前面的MMX指令packuswb MM,MM/m64操作相同,只是變成了128位)
把目的寄存器按字有符號數壓縮爲字節無符號數放入目的寄存器低64位
把源寄存器按字有符號數壓縮爲字節無符號數放入目的寄存器高64位
壓縮時負數變爲00h,大於255的正數變爲0ffh,內存變量必須對齊內存16字節.
高64位 | 低64位
目的寄存器: a0 | a1 | a2 | a3 | a4 | a5 | a6 | a7
源寄存器:
b0 | b1 | b2 | b3 | b4 | b5 | b6 | b7
目的寄存器壓縮結果: b0|b1| b2| b3| b4|b5| b6|b7| a0|a1| a2|a3| a4|a5| a6| a7
packsswb XMM,XMM/m128 (此指令與前面的MMX指令packsswb MM,MM/m64操作相同,只是變成了128位)
把目的寄存器按字有符號數壓縮爲字節有符號數放入目的寄存器低64位
把源寄存器按字有符號數壓縮爲字節有符號數放入目的寄存器高64位
壓縮時小於-128負數變爲80h,大於127的正數變爲7fh,內存變量必須對齊內存16字節.
高64位 | 低64位
目的寄存器: a0 | a1 | a2 | a3 | a4 | a5 | a6 | a7
源寄存器: b0 | b1 | b2 | b3 | b4 | b5 | b6 | b7
目的寄存器壓縮結果: b0|b1| b2| b3| b4|b5| b6|b7| a0|a1| a2|a3| a4|a5| a6| a7
packssdw XMM,XMM/m128
把目的寄存器按雙字有符號數壓縮爲字有符號數放入目的寄存器低64位
把源寄存器按雙字有符號數壓縮爲字有符號數放入目的寄存器高64位
壓縮時小於-32768負數變爲8000h,大於32767的正數變爲7fffh,內存變量必須對齊內存16字節.
高64位 | 低64位
目的寄存器: a0 | a1 | a2 | a3
源寄存器: b0 | b1 | b2 | b3
目的寄存器壓縮結果: b0 | b1 | b2 | b3 | a0 | a1 | a2 | a3
punpckldq XMM,XMM/m128
把源存儲器與目的寄存器低64位按雙字交錯排列,內存變量必須對齊內存16字節.
高64位 | 低64位
目的寄存器: a0 | a1 | a2 | a3
源寄存器: b0 | b1 | b2 | b3
目的寄存器排列結果:
b2 | a2 | b3 | a3
punpckhdq XMM,XMM/m128
把源存儲器與目的寄存器高64位按雙字交錯排列,內存變量必須對齊內存16字節.
高64位 | 低64位
目的寄存器: a0 | a1 | a2 | a3
源寄存器: b0 | b1 | b2 | b3
目的寄存器排列結果: b0 | a0 | b1 | a1
punpcklwd XMM,XMM/m128
把源存儲器與目的寄存器低64位按字交錯排列,內存變量必須對齊內存16字節.
高64位 | 低64位
目的寄存器: a0 | a1 | a2 | a3 | a4 | a5 | a6 | a7
源寄存器: b0 | b1 | b2 | b3 | b4 | b5 | b6 | b7
目的寄存器排列結果: b4 | a4 | b5 | a5 | b6 | a6 | b7 | a7
punpckhwd XMM,XMM/m128
把源存儲器與目的寄存器高64位按字交錯排列,內存變量必須對齊內存16字節.
高64位 | 低64位
目的寄存器: a0 | a1 | a2 | a3 | a4 | a5 | a6 | a7
源寄存器: b0 | b1 | b2 | b3 | b4 | b5 | b6 | b7
目的寄存器排列結果: b0 | a0 | b1 | a1 | b2 | a2 | b3 | a3
punpcklbw XMM,XMM/m128
把源存儲器與目的寄存器低64位按字節交錯排列,內存變量必須對齊內存16字節.
高64位 | 低64位
目的寄存器: a0|a1| a2| a3| a4|a5| a6|a7| a8|a9| aA|aB| aC|aD| aE| aF
源寄存器: b0|b1| b2| b3| b4|b5| b6|b7| b8|b9| bA|bB| bC|bD| bE| bF
目的寄存器排列結果: b8|a8| b9| a9| bA|aA| bB|aB| bC|aC| bD|aD| bE|aE| bF| aF
punpckhbw XMM,XMM/m128
把源存儲器與目的寄存器高64位按字節交錯排列,內存變量必須對齊內存16字節.
高64位 | 低64位
目的寄存器: a0|a1| a2| a3| a4|a5| a6|a7| a8|a9| aA|aB| aC|aD| aE| aF
源寄存器: b0|b1| b2| b3| b4|b5| b6|b7| b8|b9| bA|bB| bC|bD| bE| bF
目的寄存器排列結果: b0|a0| b1| a1| b2|a2| b3|a3| b4|a4| b5|a5| b6|a6| b7| a7
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shufps XMM,XMM/m128,imm8(0~255) SSE1指令
把源存儲器與目的寄存器按雙字劃分,由imm8(立即數)八個二進制位(00~11,00^11,00~11,00~11)指定排列,
內存變量必須對齊內存16字節.目的寄存器高64位放源存儲器被指定數,目的寄存器低64位放目的寄存器被指定數.
'( )'中的都是二進制數.
高64位 | 低64位
目的寄存器: a(11) | a(10) | a(01) | a(00)
源寄存器: b(11) | b(10) | b(01) | b(00)
目的寄存器排列結果: b(00~11) | b(00~11) | a(00~11) | a(00~11)
目的寄存器壓縮結果'( )'中的值由imm8對應的兩位二進制位指定.
例:
( 11 ) ( 10 ) ( 01 ) ( 00 ) ( 11 ) ( 10 ) ( 01 ) ( 00 )
當XMM0 = 090a0b0c 0d0e0f11 01020304 05060708 h,XMM1 = 0aabbccdd eeff1234 22334455 66778899 h,
imm8 ══> (XMM1 10) (XMM1 01) (XMM0 11) (XMM0 00)
執行shufps XMM0,XMM1,10 01 11 00 b(二進制),則XMM0 = 0eeff1234 22334455 090a0b0c 05060708 h
由例子中我們發現imm8=10011100b,imm8的高4位選的是源存儲器,低4位選的是目的寄存器,imm8的最高兩位
爲 10b 那麼就選則XMM1中的第 2(從0開始選擇) 個雙字,發現爲0eeff1234h,就放入XMM0的高32位(原來的
值已經自動保護起來了),01b就選擇XMM1中的第2個,11選擇XMM0中的第3個,00選擇XMM0中的第0個.
當然imm8中4個選則也可以相同,比如shufps XMM0,XMM1,10 10 10 10 b,那麼結果爲:
XMM0 = 0eeff1234 eeff1234 0d0e0f11 0d0e0f11 h.
shufpd XMM,XMM/m128,imm8(0~255) imm8(操作值) = imm8(輸入值) mod 4
把源存儲器與目的寄存器按四字劃分,由imm8(立即數)4個二進制位(0~1,0^1,0~1,0~1)指定排列,
內存變量必須對齊內存16字節.目的寄存器高64位放源存儲器被指定數,目的寄存器低64位放目的寄存器被指定數.
高64位 | 低64位
目的寄存器: a(1) | a(0)
源寄存器: b(1) | b(0)
目的寄存器排列結果: b(0~1) | a(0~1)
例:
當XMM0 = 1111111122222222 3333333344444444 h
XMM1 = 5555555566666666 aaaaaaaacccccccc h,執行shufpd XMM0,XMM1,101001 1 0 b
則XMM0 = 5555555566666666 3333333344444444 h
因爲101001 1 0 b mod 4(101001 1 0 b & 11b),得到操作值爲1 0b,
1選擇XMM1的第1位5555555566666666h,0選擇XMM0的第0位3333333344444444.
pshuflw XMM,XMM/m128,imm8(0~255)
先把源存儲器的高64位內容送入目的寄存器的高64位,然後用imm8將源存儲器的低64位4個字選入
目的寄存器的低64位,內存變量必須對齊內存16字節.
低64位
源寄存器低64位: b(11) | b(10) | b(01) | b(00)
目的寄存器低64位排列結果: b(00~11) | b(00~11) | b(00~11) | b(00~11)
例:
當XMM0 = 1111111122222222 3333 4444 5555 6666 h
XMM1 = 5555555566666666 7777 8888 9999 cccc h,執行pshuflw XMM0,XMM1,10 10 01 10 b
則XMM0 = 5555555566666666 8888 8888 9999 8888 h
pshufhw XMM,XMM/m128,imm8(0~255)
先把源存儲器的低64位內容送入目的寄存器的低64位,然後用imm8將源存儲器的高64位4個字選入
目的寄存器的高64位,內存變量必須對齊內存16字節.
高64位
源寄存器高64位: b(11) | b(10) | b(01) | b(00)
目的寄存器高64位排列結果: b(00~11) | b(00~11) | b(00~11) | b(00~11)
例:
當XMM0 = 3333 4444 5555 6666 1111111122222222 h
XMM1 = 7777 8888 9999 cccc 5555555566666666 h,執行pshufhw XMM0,XMM1,10 10 01 10 b
則XMM0 = 8888 8888 9999 8888 5555555566666666 h
pshufd XMM,XMM/m128,imm8(0~255)
將源存儲器的4個雙字由imm8指定選入目的寄存器,內存變量必須對齊內存16字節.
高64位 | 低64位
源寄存器: b(11) | b(10) | b(01) | b(00)
目的寄存器排列結果: b(00~11) | b(00~11) | b(00~11) | b(00~11)
例:
當XMM1 = 11111111 22222222 33333333 44444444 h,執行pshufd XMM0,XMM1,11 01 01 10b
則XMM0 = 11111111 33333333 33333333 22222222 h
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SSE3:
fisttp m16,m32,m64
將浮點堆棧st(0)的內容截斷小數格式化爲有符號整數送入目的內存.
可以不必設置控制寄存器RC位.
addsubps dest,src
128bit XMM寄存器操作，與內存操作時要對齊地址16Byte.
單精度浮點操作.
dest[31-00] <== dest[31-00] - src[31-00]
dest[63-32] <== dest[63-32] + src[63-32]
dest[95-64] <== dest[95-64] - src[95-64]
dest[127-96] <== dest[127-96] + src[127-96]
addsubpd dest,src
128bit XMM寄存器操作，與內存操作時要對齊地址16Byte.
雙精度浮點操作.
dest[63-00] <== dest[63-00] - src[63-00]
dest[127-64] <== dest[127-64] + src[127-64]
movsldup dest,src
128bit XMM寄存器操作，與內存操作時要對齊地址16Byte.
dest[31-00] <== src[31-00]
dest[63-32] <== src[31-00]
dest[95-64] <== src[95-64]
dest[127-96] <== src[95-64]
movshdup dest,src
128bit XMM寄存器操作，與內存操作時要對齊地址16Byte.
dest[31-00] <== src[63-32]
dest[63-32] <== src[63-32]
dest[95-64] <== src[127-96]
dest[127-96] <== src[127-96]
movddup dest,src
當src爲m64內存時:
dest[63-00] <== m64
dest[127-64] <== m64
當src爲XMM寄存器時:
dest[63-00] <== src[63-00]
dest[127-64] <== src[63-00]
lddqu dest,src
對SSE2指令movdqu的改進，使與內存操作時不必對齊16Byte.
dest[127-00] <== src[127-00]
haddps dest,src
128bit XMM寄存器操作，與內存操作時要對齊地址16Byte.
單精度浮點操作.
dest[31-00] <== dest[31-00] + dest[63-32]
dest[63-32] <== dest[95-64] + dest[127-96]
dest[95-64] <== src[31-00] + src[63-32]
dest[127-96] <== src[95-64] + src[127-96]
hsubps dest,src
128bit XMM寄存器操作，與內存操作時要對齊地址16Byte.
單精度浮點操作.
dest[31-00] <== dest[31-00] - dest[63-32]
dest[63-32] <== dest[95-64] - dest[127-96]
dest[95-64] <== src[31-00] - src[63-32]
dest[127-96] <== src[95-64] - src[127-96]
haddpd dest,src
128bit XMM寄存器操作，與內存操作時要對齊地址16Byte.
雙精度浮點操作.
dest[63-00] <== dest[63-00] + dest[127-64]
dest[127-64] <== src[63-00] + src[127-64]
hsubpd dest,src
128bit XMM寄存器操作，與內存操作時要對齊地址16Byte.
雙精度浮點操作.
dest[63-00] <== dest[63-00] - dest[127-64]
dest[127-64] <== src[63-00] - src[127-64]
monitor
線程同步指令,r0下使用.
mwait
線程同步指令,r0下使用.
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