Language
Country/Area
No result found
Исследование древних ЦП: как ранние программы взаимодействовали с процессорами до CPUID?
В современном компьютерном мире получение подробной информации о процессоре стало невероятно простым, во многом благодаря появлению инструкции CPUID. Эта функция появилась в 1993 году, когда Intel впервые представила процессоры Pentium и SL-Enhanced 486, что позволило программистам легко запрашивать тип процессора и поддерживаемые им функции, такие как MMX и SSE. До того, как инструкция CPUID стала общепринятой, программисты использовали некоторые уникальные методы для определения типа процессора, что в то время представляло собой техническую авантюру.
До появления CPUID программисты полагались на машинные коды, которые считались эзотерическими, чтобы обнаруживать тонкие различия в поведении ЦП.
С появлением процессора 80386 процессор указывает свою версию через регистр EDX при перезапуске. Однако эта информация была доступна только после перезагрузки, и не существовало стандартного способа для приложений напрямую считывать это значение. Это означает, что программистам приходится использовать различные необычные средства для идентификации различных процессоров. Например, процессоры Motorola серии 680x0 никогда не имели инструкций CPUID. Разработчикам необходимо использовать некоторые специальные инструкции для определения типа процессора, и эти инструкции требуют привилегированного выполнения. В этом контексте процессор 68010 помечает инструкцию MOVE из регистра состояния как привилегированную, что делает ее соответствующей требованиям виртуализации.
Появление инструкции CPUID не только обеспечивает удобство для программистов архитектуры x86, но и влияет на проектирование других архитектур, таких как ARM. Эти архитектуры обычно предоставляют регистры, аналогичные CPUID, для получения базовой информации о процессоре.
Процесс вызова CPUID
Код операции в CPUID — 0F A2. Обычно в языках ассемблера инструкция CPUID не требует аргументов, поскольку она неявно использует регистр EAX для определения основной категории возвращаемой информации. Этот вызов называется «листом» CPUID. Согласно терминологии Intel, при первом вызове CPUID EAX следует установить в 0, чтобы получить наивысшие параметры функции, поддерживаемые процессором.
Чтобы получить расширенную информацию о функциях, старший бит EAX вызова CPUID должен быть установлен в 1.
С развитием общих вычислений эффективный диапазон многих базовых листьев, полученных на основе CPUID, достиг 23h. На основе вызова CPUID можно получить различную информацию, например, идентификатор производителя и поддержку различных функций процессора. Во многих случаях возвращаемая информация не раскрывается в общедоступной документации, поэтому разработчикам приходится полагаться на опыт и литературу, чтобы изучить секреты процессора.
Демонстрация возврата данных
Когда EAX установлен в 0, ЦП возвращает строку идентификатора производителя — 12-символьную строку ASCII, хранящуюся в регистрах EBX, EDX и ECX последовательно. По последним данным, стандартный идентификатор производителя процессора выглядит следующим образом:
<ул>Информация о процессоре и флаги функций
Установив EAX на 1, вы можете получить информацию о степпинге процессора, модели и серии, что имеет решающее значение для оценки производительности каждой модели. Это представляет собой идентификацию процессора и возвращает флаги функций и дополнительную информацию о функциях в регистрах EAX, EDX и ECX.
Вся информация о процессоре зависит от производителя, но в большинстве случаев значения Intel используются другими производителями для совместимости.
Появление этого метода позволяет разработчикам четко понимать физический уровень процессора. Со временем эта технология становится все более и более широко используемой, тем самым способствуя развитию всей вычислительной техники. Кроме того, это также способствует разработке многоядерных процессоров и стимулирует непрерывную эволюцию последующих архитектур процессоров.
Выводы и мысли
С непрерывным развитием процессорных технологий влияние инструкции CPUID становится все более очевидным, предоставляя важную информацию об оборудовании для различных программ и систем. Однако по мере развития будущих технологий мы не можем не задаться вопросом: как в условиях быстрой смены оборудования будущее программирование сможет более разумно понимать эти характеристики оборудования и оптимизировать его производительность?
