Language
Country/Area
No result found
Тайна инструкции CPUID: как она раскрывает скрытые характеристики процессора?
По мере постоянного развития технологий пользователи предъявляют все более высокие требования к процессорам, особенно с точки зрения производительности и функций. С тех пор как Intel впервые представила инструкцию CPUID в 1993 году, эта загадочная инструкция стала незаменимым инструментом для понимания деталей процессора. CPUID не только помогает программному обеспечению понять тип процессора, но также показывает, реализованы ли расширенные функции, такие как MMX и SSE.
Инструкция CPUID избавляет разработчиков от необходимости писать сложный машинный код для использования характеристик процессора, что имеет большое значение для разработки современных компьютерных систем.
До появления инструкции CPUID программистам приходилось использовать некоторые малоизвестные методы для получения информации о процессоре. С появлением процессора 80386 регистр EDX при сбросе показывал ревизию, но прочитать эту информацию можно было только после сброса. Поэтому для приложений не существует стандартного способа чтения этих значений. За пределами архитектуры x86 разработчикам по-прежнему приходится полагаться на некоторые сложные процессы для выявления вариаций ЦП. Например, в серии Motorola 680x0, не имеющей инструкции CPUID, для выполнения некоторых указанных инструкций требуются более высокие привилегии, которые можно использовать для различения разных серий ЦП.
Как вызвать CPUID?
Операционный код инструкции CPUID — 0F A2. Эта команда не требует каких-либо параметров, поскольку CPUID явно использует регистр EAX для определения основного типа возвращаемой информации. Если при вызове CPUID EAX сначала установлен в 0, самый высокий параметр вызова EAX, поддерживаемый процессором, будет сохранен в регистре EAX. Чтобы получить информацию о расширенной функции, CPUID следует вызывать со старшим битом, установленным в 1.
В основном действительные конечные узлы могут быть до 23 часов, но информация о некоторых конечных узлах не раскрывается в общедоступных документах, и они помечены как «зарезервированные».
Результаты, возвращаемые CPUID, разнообразны. Наиболее знакомым является вызов с EAX=0, который возвращает строку идентификатора производителя процессора и самые высокие базовые параметры вызова. Существует несколько известных строк идентификаторов производителей процессоров, включая «GenuineIntel» для Intel, «AuthenticAMD» для AMD и т. д.
Информация о процессоре и его функциях
Когда EAX=1, информация о шаге, модели и серии ЦП будет возвращена в регистр EAX, а флаги функций сохраняются в регистрах EDX и ECX соответственно. Этот вызов также отобразит множество важных флагов функций, что позволит разработчикам четко понять, какими возможностями обладает процессор. Например, некоторые процессоры могут поддерживать виртуализацию, аппаратное ускорение AES и другие функции, и их влияние на повседневные вычисления очевидно.
Информация, возвращаемая CPUID, может помочь разработчикам оптимизировать производительность программного обеспечения на основе конкретных характеристик оборудования, что имеет решающее значение для создания эффективных и целевых приложений.
Информация об описании кэша и TLB
Вызов с EAX=2 возвращает дескрипторную информацию о функциях кэша и TLB. Эти дескрипторы предоставляют разнообразную информацию о кэше процессора и TLB, включая размер структуры, теги и соответствующие корреляции, что особенно важно для разработки приложений, включающих настройку производительности.
Понимание топологии процессора
С популяризацией технологии многоядерной обработки спрос пользователей на топологический интеллект многоядерных процессоров растет с каждым днем. Вызовы EAX=4 и EAX=8000'001Dh можно использовать для отображения иерархии и топологии кэша процессора, предоставляя подробную информацию о каждом ядре. Эта информация важна для многопоточности или приложений, требующих параллельных вычислений.
Благодаря дальнейшему анализу ситуации совместного использования кэша и потоков выполнения разработчики могут оптимизировать компоновку программного обеспечения, чтобы уменьшить задержку и увеличить скорость доступа.
Заключение
Инструкция CPUID действительно является важным инструментом для выяснения характеристик процессора. Интерпретируя информацию, возвращаемую CPUID, разработчики могут в полной мере использовать возможности процессора для повышения производительности программного обеспечения. Однако появятся ли в будущих процессорах новые функции и изменится ли CPUID, чтобы адаптироваться к этим функциям?
