Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developers Manual Volume 1, Basic Architecture

CONTENTS
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Vol. 1
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10.4.6.3 PREFETCHh Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-19
10.4.6.4 SFENCE Instruction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10-20
10.5 FXSAVE AND FXRSTOR INSTRUCTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-20
10.6 HANDLING SSE INSTRUCTION EXCEPTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-21
10.7 WRITING APPLICATIONS WITH THE SSE EXTENSIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-21
CHAPTER 11
PROGRAMMING WITH STREAMING SIMD EXTENSIONS 2 (SSE2)
11.1 OVERVIEW OF SSE2 EXTENSIONS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-1
11.2 SSE2 PROGRAMMING ENVIRONMENT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-3
11.2.1 SSE2 in 64-Bit Mode and Compatibility Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-4
11.2.2 Compatibility of SSE2 Extensions with SSE, MMX
Technology and x87 FPU Programming Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-4
11.2.3 Denormals-Are-Zeros Flag. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-5
11.3 SSE2 DATA TYPES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-5
11.4 SSE2 INSTRUCTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-6
11.4.1 Packed and Scalar Double-Precision Floating-Point Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-6
11.4.1.1 Data Movement Instructions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-8
11.4.1.2 SSE2 Arithmetic Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-8
11.4.1.3 SSE2 Logical Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-9
11.4.1.4 SSE2 Comparison Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-10
11.4.1.5 SSE2 Shuffle and Unpack Instructions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-10
11.4.1.6 SSE2 Conversion Instructions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-12
11.4.2 SSE2 64-Bit and 128-Bit SIMD Integer Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-15
11.4.3 128-Bit SIMD Integer Instruction Extensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-16
11.4.4 Cacheability Control and Memory Ordering Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-16
11.4.4.1 FLUSH Cache Line. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-17
11.4.4.2 Cacheability Control Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-17
11.4.4.3 Memory Ordering Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-17
11.4.4.4 Pause . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-18
11.4.5 Branch Hints. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-18
11.5 SSE, SSE2, AND SSE3 EXCEPTIONS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-18
11.5.1 SIMD Floating-Point Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-19
11.5.2 SIMD Floating-Point Exception Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-19
11.5.2.1 Invalid Operation Exception (#I). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-20
11.5.2.2 Denormal-Operand Exception (#D) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-21
11.5.2.3 Divide-By-Zero Exception (#Z). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-22
11.5.2.4 Numeric Overflow Exception (#O). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-22
11.5.2.5 Numeric Underflow Exception (#U) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-22
11.5.2.6 Inexact-Result (Precision) Exception (#P). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-23
11.5.3 Generating SIMD Floating-Point Exceptions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-23
11.5.3.1 Handling Masked Exceptions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-23
11.5.3.2 Handling Unmasked Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-25
11.5.3.3 Handling Combinations of Masked and Unmasked Exceptions. . . . . . . . . . . . . . . . . 11-26
11.5.4 Handling SIMD Floating-Point Exceptions in Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-26
11.5.5 Interaction of SIMD and x87 FPU Floating-Point Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-26
11.6 WRITING APPLICATIONS WITH SSE/SSE2 EXTENSIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-27