http://comcat.blog.openrays.org/blog-htm-do-showone-tid-178.html
0. 概述


龙芯2E多媒体指令支持基于字节、半字、字以及双字整数的并行操作。这个与Intel的MMX很类似。事实上龙芯的多媒体指令吸取了MMX、SSE的优秀思想，并作了一些扩充。可惜目前龙芯仅支持对整数的并行操作，不支持SIMD浮点模型，期待龙芯的后续系列在多媒体方面能有大幅的提高。

另龙芯实现了双精度浮点指令（Paired-single, PS),可以同时对2个单精度数的浮点操作，庶几可以弥补一些遗憾。

龙芯2E多媒体指令直接使用FPU的浮点寄存器（64位，32个）作为多媒体寄存器。

龙芯2E多媒体指令的操作对象为64位，可以分割成8*8, 16*4, 32*2, 64*1。如果每个单元为8位（称为Packed byte）则有8个这样的单元；若每个单元为32位（Packed word）则有2个这样的单元。而每条指令可以同时对这几个单元进行操作（SIMD）。

这个在图像处理中很有用，可以同时处理8个像素（24位，RGB，每像素一个字节）。

注：龙芯体系结构下定义每个字(word)为32位，注意与x86的差别。

1. 龙芯多媒体指令介绍


注意： 因为目前尚无公开的龙芯多媒体指令文档，以下属我分析，未经一一验证，部分经验证、测试的指令会指出。

先给个指令列表吧，该列表从龙芯开发者为汇编器as提供的补丁中取出。

pandn

psrlh/psrlw
psrah/psraw
psllh/psllw

paddsh
paddush
paddb/paddh/paddw/paddd
paddsb
paddusb

psubsh
psubush
psubb/psubh/psubw/psubd
psubsb
psubusb


pmullh
pmulhh
pmuluw
pmulhuh
pmaddhw

pcmpeqb/pcmpeqh/pcmpeqw
pcmpgtb/pcmpgth/pcmpgtw

pmaxsh
pmaxub
pminsh
pminub

packsswh
packsshb
packushb

punpcklwd
punpckhwd
punpcklhw
punpckhhw
punpcklbh
punpckhbh

pavgh
pavgb

pshufh
pmovmskb
pextrh

pinsrh_0
pinsrh_1
pinsrh_2
pinsrh_3


for
fxor
fnor
fand

fsrl
fdsrl
fsra
fdsra
fsll
fdsll

fadd
faddu
fdadd
fsub
fsubu
fdsub

fseq
fseq1
fsltu
fslt
fsleu
fsle

pasubub
biadd

上述指令中，黑色的是可以对应于MMX指令，故而可以参考MMX的文档，绿色的对应SSE指令，红色的则为龙芯自定义的指令。下面要做的就是参考MMX、SSE的文档，测试、验证并熟悉这些指令，为进行多媒体优化作准备。


给个测试例子程序先：

#include <stdio.h>

unsigned short data[] = {
0x0, 0x0, 0x0, 0x0,
0x1, 0x3, 0x5, 0x7,
0x1, 0x3, 0x5, 0x7,
0x2, 0x4, 0x6, 0x8
};

inline void pmullh(unsigned short * const row)
{
asm volatile
      (
            ".set mips3\n\t"
            ".set noreorder\n\t"
            "ldc1 $f0, %1\n\t"
            "ldc1 $f2, %2\n\t"
            "pmullh $f2, $f2, $f0\n\t"
            "sdc1 $f2, %0\n\t"
            ".set reorder\n\t"
            ".set mips0\n\t"
            : "=m"(*row)
            : "m"(*(row+4)), "m"(*(row+8)), "m"(*(row+12))
            : "$f0", "$f2", "memory"
      );
}

int main()
{
printf("%x, %x, %x, %x\n", data[0], data[1], data[2], data[3]);
pmullh(data);
printf("%d, %d, %d, %d\n", data[0], data[1], data[2], data[3]);
}

在盒子上，输出结果为：

0, 0, 0, 0
1, 9, 25, 49

可以看到，龙芯上的pmullh与MMX之pmullw的行为是一致的！！