C++ 內聯彙編調用 MMX 指令集實戰指南

內聯彙編補充規範

1. 自由使用 EAX/EBX/ECX/EDX；其他寄存器需 push/pop 保護
2. __asm 可單行使用：__asm mov eax, val
3. 返回值可直接置 eax，忽略編譯器警告
4. 指令不區分大小寫，C++ 變量區分大小寫
5. 優先使用 __asm/_asm，避免標準 asm

MMX 指令集速查

數據傳輸

• movq 64 位傳輸
• movd 32 位傳輸

打包轉換

• PACKSSWB/DW 有符號飽和打包
• PACKUSWB 無符號飽和打包
• PUNPCKHBW/HWD/HDQ 高位解包
• PUNPCKLBW/LWD/LDQ 低位解包

算術運算

• PADDB/W/D 加法、PADDSB/SW 有符號飽和加、PADDUSB/USW 無符號飽和加
• PSUBB/W/D 減法、飽和減變體
• PMULHW 高字乘積、PMULLW 低字乘積、PMADDWD 乘加

比較

• PCMPEQB/W/D 等於比較
• PCMPGTB/W/D 有符號大於比較

邏輯

• PAND、PANDN、POR、PXOR

移位

• PSLLW/D/Q 左移、PSRLW/D/Q 邏輯右移、PSRAW/D 算術右移

狀態管理

• EMMS 清空 MMX 狀態（VC 要求每次 MMX 代碼塊結束必須調用）

使用注意事項

• MMX 寄存器與 FPU 共享物理寄存器組，混用時需正確狀態切換
• 執行前必須檢測 CPU 支持：CPUID 指令檢查 EDX 第 23 位

mov eax, 1; cpuid; test edx, 0x00800000; jnz MMX_Supported

實戰代碼示例

__int8  i8_a[2][16];  // 兩組字節數據
__int16 i16_a[8];
__int32 i32_a[4];
__int64 i64_a[2];

// 初始化數據...
__asm {
    movq mm1, [i64_a]
    movq mm2, [i64_a]

    movq mm2, [i32_a+8]
    psubd mm2, [i32_a]      // 雙字減法
    movq [i32_a], mm2

    movq mm1, [i16_a]
    paddsw mm1, [i16_a+8]   // 字飽和加
    movq [i16_a], mm1

    movq mm1, [i8_a]
    movq mm2, [i8_a+8]
    paddb mm1, [i8_a+16]    // 字節加
    paddb mm2, [i8_a+24]
    movq [i8_a], mm1
    movq [i8_a+8], mm2

    emms                    // 必須清理狀態
}

觀察要點：兩條 paddb 處理 16 字節（並行 8 字節×2），單指令多数據（SIMD）顯著提升吞吐。注意 MMX 無除法指令，需轉算法實現。MMX 寄存器為 MM0–MM7（64 位）。