FXSR

Αναφορά αρχιτεκτονικήςFeex

Το FXSR προσδιορίζει τις δυνατότητες FXSAVE/FXRSTOR για την αποθήκευση και επαναφορά παλαιού τύπου κατάστασης κινητής υποδιαστολής και SIMD. Πρόκειται για μια δυνατότητα διαχείρισης κατάστασης του λειτουργικού συστήματος και όχι για δείκτη ταχύτητας εφαρμογών.

Τι πρέπει να γνωρίζετε

Πώς λειτουργεί

Το FXSAVE εγγράφει την καθορισμένη εικόνα κατάστασης x87, MMX, XMM και MXCSR, και το FXRSTOR επαναφέρει την αντίστοιχη κατάσταση. Η εικόνα έχει καθορισμένη διάταξη και ευθυγράμμιση. Το ακριβές σύνολο καταχωρητών και η μορφή εξαρτώνται από τον τρόπο εκτέλεσης και τους αρχιτεκτονικούς ελέγχους.

Πού είναι χρήσιμο

Ένα λειτουργικό σύστημα ή περιβάλλον εκτέλεσης που υλοποιεί διαχείριση περιβάλλοντος χαμηλού επιπέδου πρέπει να διατηρεί την κατάσταση που επιτρέπει το περιβάλλον εκτέλεσής του. Οι συνήθεις εφαρμογές βασίζονται συνήθως στο λειτουργικό σύστημα και το ABI αντί να αποθηκεύουν μόνες τους αυθαίρετες εικόνες περιβάλλοντος.

Πώς να ελέγξετε την υποστήριξη και την ενεργοποίηση

Το bit 24 του CPUID.01H:EDX απαριθμεί το FXSR. Το λογισμικό χαμηλού επιπέδου πρέπει επίσης να ακολουθεί τις απαιτήσεις καταχωρητών ελέγχου, ευθυγράμμισης και προνομίων στο εγχειρίδιο αρχιτεκτονικής. Μην αντικαθιστάτε τη διαχείριση περιβάλλοντος του λειτουργικού συστήματος με μια λύση αποθήκευσης/επαναφοράς σε επίπεδο εφαρμογής.

Οι δυνατότητες διαχείρισης κατάστασης αποτελούν κυρίως ευθύνη του λειτουργικού συστήματος και του runtime. Τα buffers, οι μάσκες, τα μεγέθη στοιχείων, η ευθυγράμμιση και οι κανόνες επαναφοράς πρέπει να συμφωνούν με την αρχιτεκτονική και τον τρόπο εκτέλεσης. Η αποθήκευση μόνο ενός υποσυνόλου μπορεί να καταστρέψει κώδικα που χρησιμοποιεί πρόσθετη ενεργοποιημένη κατάσταση.

Τι δεν καθορίζει η δυνατότητα

Μια εικόνα FXSAVE δεν διατηρεί όλη τη μεταγενέστερη κατάσταση AVX, AVX-512 ή AMX. Η αντιμετώπισή της ως πλήρους σύγχρονου περιβάλλοντος μπορεί να καταστρέψει ένα πρόγραμμα ακόμα και όταν υποστηρίζεται το FXSR. Η διαχείριση κατάστασης της οικογένειας XSAVE είναι ένας ξεχωριστός μηχανισμός.

Συμβατότητα και απόδοση στην πράξη

Ο εντοπισμός δυνατοτήτων σε επίπεδο εφαρμογής θα πρέπει να χρησιμοποιεί μια συντηρούμενη διεπαφή runtime όταν είναι δυνατόν. Διακρίνετε την υποστήριξη υλικού από την ενεργοποίηση του λειτουργικού συστήματος και, για δυναμικές δυνατότητες, από τα δικαιώματα διεργασίας. Μια ετικέτα CPU από μόνη της δεν μπορεί να αποδείξει ότι μια αυθαίρετη ακολουθία αποθήκευσης/επαναφοράς είναι σωστή.

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

Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · x86-64 psABI: επίπεδα αρχιτεκτονικής και μικροαρχιτεκτονικής επεξεργαστή

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.

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.
x86-64 psABI: επίπεδα αρχιτεκτονικής και μικροαρχιτεκτονικής επεξεργαστή · Διεπαφή μηχανής, Αρχιτεκτονική επεξεργαστή: πίνακας βασικών και σωρευτικών δυνατοτήτων v2/v3/v4, έλεγχοι κατάστασης λειτουργικού συστήματος και συστάσεις ανάπτυξης.

Ήταν χρήσιμο αυτό το άρθρο;

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