■ MMXレジスタ ■
前回はMMX技術について簡単に動作概念を説明しました。
MMXとはMulti Media eXtensionの略であり、インテルが開発し
た技術の事でした。ちょっと復習してみましょう。
以下にMMXの動作イメージを示します。
１．データａからレジスタへデータを読み出す。
レジスタ メモリ
┌────────────┐ ┌───┐
│ ３ ２ １ ０│←─────┤ ０│データａ
└────────────┘ ┌────┤ １│
↑ ↑ ↑ │┌───┤ ２│
│ │ └─────┘│┌──┤ ３│
│ └─────────┘│
└─────────────┘
２．データｂからレジスタへデータを読み出す。
レジスタ メモリ
┌────────────┐ ┌───┐
│ １３ １２ １１ １０│←─────┤ １０│データｂ
└────────────┘ ┌────┤ １１│
↑ ↑ ↑ │┌───┤ １２│
│ │ └─────┘│┌──┤ １３│
│ └─────────┘│
└─────────────┘
３．データａにデータｂの値を加算する。
レジスタ
┌────────────┐
│ １６ １４ １２ １０│
└────────────┘
↑ ↑ ↑ ↑
＋ ＋ ＋ ＋
│ │ │ │
┌──┴──┴──┴──┴┐
│ １３ １２ １１ １０│
└────────────┘
４．レジスタからデータａへデータを書き込む。
レジスタ メモリ
┌────────────┐ ┌───┐
│ １３ １２ １１ １０├─────→│ １０│データａ
└──┬──┬──┬───┘ ┌───→│ １１│
│ │ │ │┌──→│ １２│
│ │ └─────┘│┌─→│ １３│
│ └─────────┘│
└─────────────┘
これがMMX技術の動作概念でした。
MMX技術が出来る前までは１つのデータを１つずつ処理しなけ
ればなりませんでしたが、MMX技術を導入する事で複数のデー
タをいっぺんに処理する事が出来るようになったのでした。
後はこのMMX技術を「EAX」レジスタ等で動作するようにすれば
レジスタを効率良く使用できるようになるのでした。
ここまでは前回説明しました。
しかし、インテルの人達は「EAX」レジスタ等にはこれらの処
理が行なえるようにはしませんでした。
それは何故なのでしょうか？
実は「EAX」レジスタ等よりも、もっと使われる機会の少ない、
もったいないレジスタが存在しているのです。
このレジスタは「浮動小数点レジスタ」と呼ばれる物で、「科
学技術計算」を行なう為のレジスタです。
より精密な計算が行えるように、８０ビットの大きさがあるの
ですが、今まで科学技術計算を行なう以外には使われる事があ
りませんでした。
「EAX」レジスタより大きなレジスタなのに使われる機会はず
っと少なかったのです。
これはもったいない事です。
という事で、インテルの人達は「EAX」レジスタ等よりもこの
「浮動小数点」レジスタの方にMMX技術を適用する事にしまし
た。
浮動小数点レジスタは８０ビットの大きさがあるのですが、中
途半端なビット数なのでこの内の６４ビットを使う事になりま
す。
以下に浮動小数点レジスタをMMXレジスタとして使用している
図を示します。
１．データａからレジスタへデータを移動する。
レジスタ メモリ（データａ）
┌────────────────────────┐ ┌───┐
│ ７ ６ ５ ４ ３ ２ １ ０│←───────┤ ０│
└────────────────────────┘ ┌──────┤ １│
↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ │┌─────┤ ２│
│ │ │ │ │ │ └─────┘│┌────┤ ３│
│ │ │ │ │ └─────────┘│┌───┤ ４│
│ │ │ │ └─────────────┘│┌──┤ ５│
│ │ │ └─────────────────┘│┌─┤ ６│
│ │ └─────────────────────┘│┌┤ ７│
│ └─────────────────────────┘│
└─────────────────────────────┘
２．データｂからレジスタへデータを移動する。
レジスタ メモリ（データｂ）
┌────────────────────────┐ ┌───┐
│ １７ １６ １５ １４ １３ １２ １１ １０│←───────┤ １０│
└────────────────────────┘ ┌──────┤ １１│
↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ │┌─────┤ １２│
│ │ │ │ │ │ └─────┘│┌────┤ １３│
│ │ │ │ │ └─────────┘│┌───┤ １４│
│ │ │ │ └─────────────┘│┌──┤ １５│
│ │ │ └─────────────────┘│┌─┤ １６│
│ │ └─────────────────────┘│┌┤ １７│
│ └─────────────────────────┘│
└─────────────────────────────┘
３．データａにデータｂの値を加算する。
┌────────────────────────┐
│ ２４ ２２ ２０ １８ １６ １４ １２ １０│
└────────────────────────┘
↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑
＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
│ │ │ │ │ │ │ │
┌──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴┐
│ １７ １６ １５ １４ １３ １２ １１ １０│
└────────────────────────┘
４．レジスタからデータａへデータを移動する。
レジスタ メモリ（データａ）
┌────────────────────────┐ ┌───┐
│ ２４ ２２ ２０ １８ １６ １４ １２ １０├────────→│ １０│
└──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬───┘ ┌──────→│ １２│
│ │ │ │ │ │ │ │┌─────→│ １４│
│ │ │ │ │ │ └─────┘│┌────→│ １６│
│ │ │ │ │ └─────────┘│┌───→│ １８│
│ │ │ │ └─────────────┘│┌──→│ ２０│
│ │ │ └─────────────────┘│┌─→│ ２２│
│ │ └─────────────────────┘│┌→│ ２４│
│ └─────────────────────────┘│
└─────────────────────────────┘
浮動小数点レジスタの８０ビットの大きさの内の６４ビットが
使えるので一気に８バイトずつ処理が行なえるようになりまし
た。
次回はMMX技術を使用したプログラムを実際に作成してみる予
定です。