ABM

Αναφορά αρχιτεκτονικήςFeex

Το ABM (Advanced Bit Manipulation) είναι ορολογία που συνδέεται με τις δυνατότητες καταμέτρησης bit της AMD. Μια ετικέτα ABM σε μια βάση δεδομένων θα πρέπει να αναλύεται στις ακριβείς εντολές και τα bit CPUID που απαιτεί το λογισμικό.

Τι πρέπει να γνωρίζετε

Πώς λειτουργεί

Η ετικέτα συσχετίζεται συνήθως με τις εντολές LZCNT και POPCNT στις περιγραφές δυνατοτήτων της AMD. Αυτές μετρούν τα μηδενικά στην αρχή (leading zeros) και τα ενεργοποιημένα bit αντίστοιχα, αλλά οι εφαρμογές θα πρέπει να τις απαριθμούν σύμφωνα με τις προδιαγραφές CPUID του κατασκευαστή. Η LZCNT έχει σχέση κωδικοποίησης με την BSR και διαφέρει στην είσοδο μηδέν και στη συμπεριφορά των σημαιών (flags).

Πού είναι χρήσιμο

Μια αριθμητική ρουτίνα ενδέχεται να χρειάζεται την LZCNT για τον προσδιορισμό ενός μεγέθους, ενώ μια ρουτίνα bitset χρειάζεται την POPCNT για την καταμέτρηση στοιχείων. Επιλύουν διαφορετικά προβλήματα και δεν μπορούν να υποκαταστήσουν η μία την άλλη απλώς και μόνο επειδή μια σύνοψη τις ομαδοποιεί μαζί.

Πώς να ελέγξετε την υποστήριξη και την ενεργοποίηση

Ελέγξτε τις εκτεταμένες προδιαγραφές CPUID της AMD για το ABM/LZCNT στο 80000001H:ECX bit 5 και ελέγξτε την POPCNT στο 01H:ECX bit 23 για την πραγματική απαίτηση του προγράμματος. Επιβεβαιώστε την ειδική ερμηνεία του κατασκευαστή με το σχετικό εγχειρίδιο αρχιτεκτονικής.

Ελέγξτε την ακριβή μορφή εντολής και τελεστέου αντί να συμπεραίνετε την υποστήριξη από μια γειτονική επέκταση. Οι δυνατότητες βαθμωτών ακεραίων (scalar integer) χρησιμοποιούν γενικά καταχωρητές γενικής χρήσης· μια κωδικοποίηση που συνδέεται με διανύσματα δεν σημαίνει αυτόματα απαίτηση κατάστασης διανύσματος (vector state).

Τι δεν καθορίζει η δυνατότητα

Το ABM δεν είναι BMI1 ή BMI2. Μια ετικέτα κατασκευαστή δεν πρέπει να μετατρέπεται στην υπόθεση ότι υπάρχει κάθε εντολή διαχείρισης bit. Η εκτέλεση της κωδικοποίησης LZCNT σε έναν μη υποστηριζόμενο επεξεργαστή μπορεί να συμπεριφερθεί ως άλλη εντολή αντί να προκαλέσει ένα προφανές σφάλμα.

Συμβατότητα και απόδοση στην πράξη

Η ορθότητα εξαρτάται από τις οριακές περιπτώσεις (edge cases) καθώς και από την ταχύτητα. Η μηδενική είσοδος, η υπερχείλιση, οι σημαίες κρατουμένου (carry flags), το εύρος του τελεστέου, η στοίχιση και η διάταξη μνήμης μπορούν να αλλάξουν τη σημασιολογία. Προτιμάτε διεπαφές μεταγλωττιστή ή βιβλιοθήκης που τεκμηριώνουν αυτές τις λεπτομέρειες και παρέχουν μια υποστηριζόμενη εναλλακτική λύση (fallback).

Μια πρακτική λίστα ελέγχου επαλήθευσης

Καταγράψτε το ακριβές μοντέλο επεξεργαστή ή πλατφόρμας και τις εμπλεκόμενες εκδόσεις εφαρμογής, λειτουργικού συστήματος και περιβάλλοντος εκτέλεσης (runtime). Διατηρήστε τη διατύπωση του πραγματικού σφάλματος ή της απαίτησης.
Ελέγξτε τις αναφορές του κατασκευαστή για το συγκεκριμένο μοντέλο και, στη συνέχεια, εξετάστε την πραγματική δυνατότητα και την ενεργοποιημένη κατάσταση στο περιβάλλον όπου εκτελείται το πρόγραμμα.
Συγκρίνετε κάθε απαίτηση του επιλεγμένου εκτελέσιμου αρχείου (binary) ή του backend. Μια δυνατότητα με παρόμοιο όνομα, ένα ψευδώνυμο ή μια ευρεία ετικέτα τεχνολογίας δεν επαρκεί.
Επιβεβαιώστε ότι η εφαρμογή επέλεξε την προβλεπόμενη υλοποίηση. Χρησιμοποιήστε τα τεκμηριωμένα διαγνωστικά της και μια υποστηριζόμενη εναλλακτική λύση (fallback) όταν δεν πληρούνται οι απαιτήσεις.
Κάντε μία υποστηριζόμενη αλλαγή τη φορά και επαναλάβετε τον ίδιο φόρτο εργασίας. Διατηρήστε διαθέσιμη την αρχική διαμόρφωση και τη διαδρομή επαναφοράς.

Εάν η δυνατότητα αναφέρεται αλλά το λογισμικό δεν μπορεί να τη χρησιμοποιήσει

Ξεκινήστε με το ακριβές στοιχείο που αποτυγχάνει. Μια βάση δεδομένων υλικού περιγράφει την καταγεγραμμένη δυνατότητα· το λειτουργικό σύστημα ή ο hypervisor μπορεί να εκθέσει ένα διαφορετικό πραγματικό περιβάλλον. Ένα σφάλμα μη έγκυρης εντολής (illegal-instruction error) απαιτεί επίσης διερεύνηση της πραγματικής εντολής που προκάλεσε το σφάλμα και της έκδοσης του εκτελέσιμου (binary build), καθώς η αλλοίωση δεδομένων ή μια άσχετη μη υποστηριζόμενη εντολή μπορεί να προκαλέσει παρόμοιο σύμπτωμα.

Εγκαταστήστε την έκδοση της εφαρμογής, του προγράμματος οδήγησης ή του περιβάλλοντος εκτέλεσης που υποστηρίζεται για την ακριβή πλατφόρμα και χρησιμοποιήστε τη βασική γραμμή (baseline) ή την εναλλακτική έκδοση (fallback build) που τεκμηριώνει ο κατασκευαστής, εάν χρειάζεται. Μια ενημέρωση λογισμικού δεν μπορεί να δημιουργήσει μια εντολή που λείπει από τον επεξεργαστή. Οι αλλαγές στο υλικολογισμικό (firmware) και στην πολιτική ασφαλείας θα πρέπει να ακολουθούν τη διαδικασία του κατασκευαστή του συστήματος και ένα σχέδιο επαναφοράς και όχι μια γενική συνταγή βελτιστοποίησης.

Πηγές και πεδίο εφαρμογής αυτής της επεξήγησης

AMD CPUID Specification, publication 25481 · Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual

Αυτές οι αναφορές καθορίζουν την αρχιτεκτονική συμπεριφορά και τις απαιτήσεις λογισμικού. Δεν επαληθεύουν ανεξάρτητα κάθε τιμή δυνατότητας σε μια συνδεδεμένη σελίδα μοντέλου υλικού. Για την υποστήριξη του μοντέλου, χρησιμοποιήστε τα στοιχεία τεκμηρίωσης του κατασκευαστή αυτής της σελίδας και ελέγξτε την πραγματική διαμόρφωση του συστήματος. Αυτό το άρθρο δεν παρέχει ημερομηνία δοκιμής επιδόσεων (benchmark), πιστοποίησης ή ανεξάρτητης αξιολόγησης.

Πηγές και επαλήθευση

Συντακτική ιδιοκτησία: Feex. Δεν έχει καταγραφεί ημερομηνία ανεξάρτητης αναθεώρησης. Πώς ερευνούμε.

AMD CPUID Specification, publication 25481 · Αρχειοθετημένη αναφορά αρχιτεκτονικής για καθιερωμένες λειτουργίες CPUID της AMD και ορισμούς bit. Χρησιμοποιήστε την τρέχουσα αναφορά προγραμματισμού επεξεργαστή για μεταγενέστερες επεκτάσεις ειδικές για κάθε γενιά.
Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · Οι τόμοι 1 και 2 περιγράφουν τις κατονομαζόμενες οικογένειες εντολών και το CPUID· ο τόμος 3 περιγράφει την κατάσταση, τη σελιδοποίηση, το VMX και τους ελέγχους προστασίας. Η τεκμηρίωση αρχιτεκτονικής δεν καθορίζει την υποστήριξη για ένα συγκεκριμένο μοντέλο.

Ήταν χρήσιμο αυτό το άρθρο;

Ένα ναι ή όχι είναι αρκετό. Επιλέξτε έναν λόγο εάν θέλετε ή προσθέστε μια σύντομη σημείωση.