Language
Country/Area
No result found
سر تعليمات CPUID: كيف تكشف عن الخصائص المخفية للمعالج؟
مع التقدم التكنولوجي المستمر، أصبح لدى المستخدمين متطلبات متزايدة للمعالجات، خاصة من حيث الأداء والميزات. منذ أن قدمت إنتل تعليمات CPUID لأول مرة في عام 1993، أصبحت هذه التعليمات الغامضة أداة لا غنى عنها لفهم تفاصيل المعالج. لا يساعد CPUID البرنامج على فهم نوع المعالج فحسب، بل يكشف أيضًا ما إذا تم تنفيذ الميزات المتقدمة مثل MMX وSSE.
تلغي تعليمات CPUID حاجة المطورين إلى كتابة تعليمات برمجية معقدة للجهاز للاستفادة من خصائص المعالج، وهو أمر ذو أهمية كبيرة لتطوير أنظمة الكمبيوتر الحديثة.
قبل تقديم تعليمات CPUID، كان على المبرمجين استخدام بعض الأساليب الغامضة للحصول على معلومات المعالج. مع ظهور المعالج 80386، أظهر سجل EDX المراجعة عند إعادة التعيين، ولكن لا يمكن قراءة هذه المعلومات إلا بعد إعادة التعيين. ولذلك، لا توجد طريقة قياسية للتطبيقات لقراءة هذه القيم. خارج بنية x86، لا يزال المطورون بحاجة إلى الاعتماد على بعض العمليات المعقدة لتحديد اختلافات وحدة المعالجة المركزية. على سبيل المثال، في سلسلة Motorola 680x0 التي لا تحتوي على تعليمات CPUID، تتطلب بعض التعليمات المحددة امتيازات أعلى للتنفيذ، والتي يمكن استخدامها للتمييز بين سلاسل وحدة المعالجة المركزية المختلفة.
كيفية الاتصال بـ CPUID؟
رمز التشغيل لتعليمات CPUID هو 0F A2. لا يتطلب هذا الأمر أية معلمات لأن CPUID يستخدم بشكل صريح سجل EAX لتحديد النوع الأساسي للمعلومات التي يتم إرجاعها. عند استدعاء CPUID، إذا تم تعيين EAX لأول مرة على 0، فسيتم تخزين أعلى معلمة استدعاء EAX يدعمها المعالج في سجل EAX. للحصول على معلومات حول دالة موسعة، يجب استدعاء CPUID مع تعيين البت الأكثر أهمية على 1.
يمكن أن تصل مدة العقد الورقية الصالحة بشكل أساسي إلى 23 ساعة، ولكن لا يتم الكشف عن معلومات بعض العقد الورقية في المستندات العامة، ويتم وضع علامة "محجوزة" عليها.
النتائج التي يتم إرجاعها بواسطة CPUID متنوعة. الأكثر شيوعًا هو الاتصال بـ EAX=0، والذي يُرجع سلسلة معرف الشركة المصنعة للمعالج وأعلى معلمات الاتصال الأساسية. هناك العديد من سلاسل معرفات الشركات المصنعة للمعالجات المعروفة بما في ذلك "GenuineIntel" لـ Intel و"AuthenticAMD" لـ AMD وما إلى ذلك.
معلومات وميزات المعالج
عندما يكون EAX=1، سيتم إرجاع معلومات خطوة وحدة المعالجة المركزية وطرازها وتسلسلها في سجل EAX، ويتم تخزين علامات الميزات في سجلي EDX وECX على التوالي. ستعرض هذه المكالمة أيضًا العديد من علامات الميزات المهمة، مما يسمح للمطورين بفهم القدرات التي يتمتع بها المعالج بوضوح. على سبيل المثال، قد تدعم بعض المعالجات المحاكاة الافتراضية وتسريع أجهزة AES ووظائف أخرى، ويكون تأثيرها على الحوسبة اليومية واضحًا.
يمكن أن تساعد المعلومات التي يتم إرجاعها من CPUID المطورين على تحسين أداء البرامج استنادًا إلى خصائص الأجهزة المحددة، وهو أمر بالغ الأهمية لإنشاء تطبيقات فعالة ومستهدفة.
معلومات وصف ذاكرة التخزين المؤقت وTLB
يؤدي الاتصال باستخدام EAX=2 إلى إرجاع معلومات واصفية حول ذاكرة التخزين المؤقت ووظيفة TLB. توفر هذه الواصفات مجموعة متنوعة من المعلومات حول ذاكرة التخزين المؤقت للمعالج وTLB، بما في ذلك حجم البنية والعلامات والارتباطات المقابلة، وهو أمر مهم بشكل خاص لتطوير التطبيقات التي تتضمن ضبط الأداء.
فهم طوبولوجيا المعالج
مع انتشار تكنولوجيا المعالجة متعددة النواة، يتزايد طلب المستخدمين على الذكاء الطوبولوجي للمعالجات متعددة النواة يومًا بعد يوم. يمكن استخدام الاستدعاءين EAX=4 وEAX=8000'001Dh لعرض التسلسل الهرمي لذاكرة التخزين المؤقت للمعالج وطوبولوجيا المعالج، مما يوفر معلومات تفصيلية حول كل نواة. تعتبر هذه المعلومات ضرورية لتعدد العمليات أو التطبيقات التي تتطلب حوسبة متوازية.
من خلال التحليل الإضافي لحالة المشاركة بين ذاكرة التخزين المؤقت وسلاسل التنفيذ، يمكن للمطورين تحسين تخطيط البرنامج لتقليل زمن الوصول وزيادة سرعة الوصول.
الاستنتاج
تعد تعليمات CPUID بالفعل أداة مهمة في إزالة الغموض عن خصائص المعالج. من خلال تفسير المعلومات التي يتم إرجاعها بواسطة CPUID، يمكن للمطورين الاستفادة الكاملة من قدرات المعالج لتحسين أداء البرنامج. ومع ذلك، هل ستقدم المعالجات المستقبلية ميزات جديدة وسيتغير CPUID ليتكيف مع هذه الميزات؟
