A2

112 Anatomia PC

Jak powszechnie wiadomo, nic ma nic za darmo i to genialnie proste rozwiązanie pociąga za sobą pewne konsekwencje. Instrukcjom fsave/frstok jest z pewnością obojętne jak należy interpretować przesyłane dane. Jakkolwiek rejestry' MM i ST stanowią fizycznie odrębne jednostki, każdy dostęp do FPL ma swoje odbicie w MMX i odwrotnie. W obrębie danego zadania (Task)> od przełączenia do przełączenia, procesor pracuje albo w trybie MMX albo w trybie zmiennoprzecinkowym - nigdy w obydwu na raz. Każda zmiana stanu musi być przeprowadzona z udziałem pary rozkazów r save/ FRSTOR.

Programy wykorzystujące specyfikę rozszerzeń MMX muszą być pisane w przebiegły sposób. Z jednej strony nie można sobie wyobrazić, nowoczesnego algorytmu 3D bez intensywnej operacji na danych zmiennoprzecinkowych; bazuje na nich cały rachunek współrzędnych w przestrzeni. Drugą stronę medalu stanowi astronomicznie długi czas przełączania: fsave zajmuje 124 takty zegarowa a FR37CR trwa 70 taktów^{1 2}. Częste stosowanie tych instrukcji obraca w' niwecz ideę przyspieszania czegokolwiek.

Jeżeli pominąć momenty przełączania wątków skupić się można na wykonywaniu programu zawierającego zarówno instrukcje MMX jak i te odwołujące się do jednostki zmiennoprzecinkowej. Idealnym rozwiązaniem jest grupowanie partii kodu jednego rodzaju w możliwie duże bloki. Jeżeli każdy z bloków' wie, że w newralgicznych rejestrach zastaje „śmieci” pozostawione tam przez poprzednika operacja przełączania nie musi być tak czasochłonna.

Rejestry MMX można przecież jeśli to konieczne czyścić przed użyciem szybkimi instrukcjami typu:

PXOR mmx_f mmx    ; jeden cy!<l aeqarowy

Każdy blok MMX zakończany jest specjalną instrukcją emms (Empty Multimedia State). Jej działanie sprowadza się do ustawienia flag informujących jednostkę FPU, że przejmowane przez rejestry ST dane są nieważne³ i nie podlegają interpretacji. Czas wykonywania emms wynosi jak na razie nie mało bo aż 57 taktów zegarowych. Intel planuje usunięcie tego mankamentu w kolejnych wersjach procesora i zredukowanie czasu przełączenia do trzech taktów'.

Fiaginenly kodu operujące na liczbach zmiennoprzecinkowych powinny pozostawiać czysty stos.

kod fp otok 1r

/* zwolniony stos FT V

1

' W przypadku szczególnie korzystnym, gdy dane znajdują się w pamięci podręcznej (cache hil).

2

W praktyce stan taki ma rzadko miejsce co prowadzi do zwielokrotnienia podanych czasów'.

3

Zastanie w rejestrze eksponenty wartości 0xffff zostanie zinterpretowane jako nieskończoność i koprocesor generuje przerwanie