30.6.1. ОСОБЕННОСТИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ MULTIMEDIA UNIT

  
  Константы 
 

Операция загрузки вектора из памяти, или загрузка скаляра из обычного register file
является очень долгой, поэтому очень важно формировать основные константы на лету без
загрузки.



  
  0 
 

  


Основа формирования константы 0 - это векторный XOR одного операнда с самим собой.
Поскольку:
	0 xor 0 = 0
и	1 xor 1 = 0
то после выполнения этой операции мы получим 0 в векторном регистре.



  
  -1 
 

  


Multimedia Unit имеет команды паралельного сравнения, которые устанавливают результатирующий
элемент вектора в 1...1, если условие выполняется, или в 0...0, если условие не выполняется.
Мы можем использовать вариант VCMPEQ - проверяющий на равенство используя в качестве
параметров один и тот же операнд два раза.
Поскольку X = X, то в результате весь векторный регистр будет содержать одни 11..11,
что означает -1 для каждого элемента вектора.



  
  1 
 

  


Получение единицы основано на простом соотношении:

	1 = 0 - (-1)

а получать 0 и -1 мы уже умеем.




  
  -X 
 

  


Основа для получения -X:

	-X = 0 - X

ноль мы тоже умеем получать.



  
  NOT 
 

  

                     _
Основа для получения X - операция XOR
Поскольку:
        0  xor 1 = 1
	1  xor 1 = 0

то получаем:
	_
	X = X xor (-1)

а -1 мы тоже умеем получать.



  
  ABS 
 

  


Для вычислений часто приходиться получать абсолютную величину числа (модуль).
Принцип вычисления модуля базируется на векторной операции VMAX - которая возвращает
максимальный из своих операндов.

Собственно:

	|X| =  X, если X >= 0
	      -X, если X <  0

или
	|X| = MAX(X, -X)

собсвенно -X мы вычислять умеем:  -X = 0 - X



  
  NABS 
 

  


То же самое действует для вычисления negative absolute value, только используется
не VMAX, а VMIN

	-|X| =  X, если X  < 0
	       -X, если X  >= 0
или
	-|X| = MIN(X, -X)

собственно результат мы получили.




  
  CMOV 
 

Используя команды для паралельного сравнения и логику, очень легко достичь функциональности
Conditional Move, которая как известно уменьшает число ветвлений и тем самым увеличивает
быстродействие - что особенно необходимо для векторных вычислений.

  


Пример вычисляет:
	
	destination[i] = (source1[i] > source2[i])? source1[i] : source2[i]

При этом считам что:
	AF, C>G, D source2[i])? -1 : 0

Затем отрицательные результаты сравнения для первого операнда маскируются по маске

	temp1[i] = source1[i] & mask[i]

а для второго операнда по инверсной маске

	temp2[i] = source2[i] & (~mask[i])

что означает:
	temp1[i] = (source1[i] > source2[i])? source1[i] : 0
и	temp2[i] = (source1[i] > source2[i])?  0         : source[2]

делая
	destination[i] = temp1[i] | temp2[i]

получаем то что мы и хотели:
	destination[i] = (source1[i] > source2[i])? source1[i] : source2[i]

4 векторных команды и никаких ветвлений

Самое интересное, что таже техника используется и для FP векторов.
Поэтому есть команды типа Vector Parallel Compare и ЛОГИЧЕСКИЕ ВЕКТОРНЫЕ ОПЕРАЦИИ
для FP векторов, даже если FP вектор unit - является отдельным и не в состоянии
хранить integer data. Но возможность conditional move все искупает.



  
  Bound 
 

  


С помощью MAX и MIN можно делать насыщение по любым границам,
таким образом держа результаты в нужном диапазоне