Language
Country/Area
No result found
Esplorazione delle CPU antiche: come interagivano i primi programmi con i processori pre-CPUID?
Nel mondo informatico odierno, ottenere informazioni dettagliate su un processore è diventato incredibilmente semplice, soprattutto grazie all'introduzione dell'istruzione CPUID. Questa funzionalità è stata introdotta nel 1993, quando Intel ha introdotto per la prima volta i processori Pentium e SL-enhanced 486, consentendo ai programmatori di interrogare facilmente il tipo di processore e le funzionalità supportate, come MMX e SSE. Prima che l'istruzione CPUID diventasse comune, i programmatori utilizzavano metodi unici per identificare il tipo di processore, il che all'epoca rappresentava un'avventura tecnica.
Prima dell'avvento della CPUID, i programmatori si affidavano a codici macchina considerati esoterici per scoprire sottili differenze nel comportamento della CPU.
Con l'introduzione del processore 80386, il processore indica la sua versione tramite il registro EDX quando viene riavviato. Tuttavia, queste informazioni erano disponibili solo dopo un riavvio e non esisteva un modo standard per consentire alle applicazioni di leggere direttamente questo valore. Ciò significa che i programmatori devono utilizzare vari mezzi insoliti per identificare le diverse CPU. Ad esempio, i processori della serie 680x0 di Motorola non hanno mai avuto istruzioni CPUID. Per determinare il tipo di processore, gli sviluppatori devono utilizzare alcune istruzioni speciali; tali istruzioni richiedono un'esecuzione privilegiata. In questo contesto, il processore 68010 contrassegna l'istruzione MOVE dal registro di stato come privilegiata, rendendola conforme ai requisiti di virtualizzazione.
L'emergere dell'istruzione CPUID non solo fornisce praticità ai programmatori dell'architettura x86, ma influenza anche la progettazione di altre architetture come ARM. Queste architetture solitamente forniscono registri simili a CPUID per ottenere informazioni di base sul processore.
Processo di chiamata CPUID
Il codice operativo in CPUID è 0F A2. In genere nei linguaggi assembly, l'istruzione CPUID non richiede argomenti, poiché utilizza implicitamente il registro EAX per determinare la categoria principale di informazioni da restituire. Questa chiamata è chiamata "foglia" di CPUID. Secondo la terminologia Intel, la prima volta che si chiama CPUID, EAX deve essere impostato su 0 per ottenere i parametri funzionali più elevati supportati dalla CPU.
Per ottenere informazioni estese sulla funzione, il bit più alto di EAX della chiamata CPUID deve essere impostato su 1.
Con lo sviluppo dell'informatica generale, la portata effettiva di molte foglie di base ottenute in base a CPUID ha raggiunto 23 ore. Chiamando CPUID è possibile ottenere diverse informazioni, come l'ID del produttore e il supporto per varie funzionalità del processore. In molti casi, le informazioni restituite non vengono divulgate nella documentazione pubblica, quindi gli sviluppatori devono affidarsi all'esperienza e alla letteratura per esplorare i segreti del processore.
Dimostrazione di restituzione dei dati
Quando EAX è impostato su 0, la CPU restituisce la stringa ID del produttore, una stringa ASCII di 12 caratteri memorizzata nei registri EBX, EDX ed ECX, in sequenza. Secondo le ultime informazioni, l'ID standard del produttore del processore è il seguente:
- AMD autentico – AMD
- GenuineIntel – Intel
- CentaurHauls – IDT WinChip/Centaur
- TransmetaCPU – Transmeta
- VIA VIA VIA – VIA
Informazioni sul processore e flag delle funzionalità
Impostando EAX su 1, è possibile ottenere informazioni sullo stepping, sul modello e sulla serie del processore, fondamentali per valutare le prestazioni di ciascun modello. Rappresenta l'identificazione del processore e restituisce i flag delle funzioni e informazioni aggiuntive sulle caratteristiche nei registri EAX, EDX ed ECX.
Tutte le informazioni sui processori sono specifiche del produttore, ma nella maggior parte dei casi i valori Intel vengono utilizzati da altri produttori per motivi di compatibilità.
L'emergere di questo metodo consente agli sviluppatori di comprendere chiaramente il livello fisico del processore. Con il passare del tempo, questa tecnologia sta diventando sempre più ampiamente utilizzata, promuovendo così il progresso dell'intera tecnologia informatica. Inoltre, ciò promuove anche la progettazione di processori multi-core e stimola la continua evoluzione delle successive architetture dei processori.
Conclusione e riflessioni
Con il continuo sviluppo della tecnologia dei processori, l'influenza dell'istruzione CPUID è diventata sempre più evidente, fornendo importanti informazioni hardware per vari programmi e sistemi. Tuttavia, con l'avanzare della tecnologia futura, non possiamo fare a meno di chiederci: poiché l'hardware cambia rapidamente, in che modo la programmazione futura sarà in grado di comprendere in modo più intelligente queste caratteristiche hardware e di ottimizzarne le prestazioni?
