XSAVE

O que você precisa saber

Como funciona

A arquitetura XSAVE usa um layout de estado enumerado e máscaras para descrever quais componentes estão habilitados e são salvos. A folha 0DH da CPUID descreve os componentes e tamanhos suportados. O XCR0 controla os componentes de estado de usuário elegíveis, enquanto o OSXSAVE informa ao software que o sistema operacional habilitou o ambiente XSAVE.

Onde é útil

Um ambiente de tempo de execução que decide se pode usar AVX precisa tanto do bit de AVX do processador quanto do estado XMM/YMM habilitado pelo SO. Uma implementação de contexto ou de sinal deve alocar espaço de acordo com o estado habilitado, em vez de presumir que um buffer legado de tamanho fixo seja suficiente.

Como verificar o suporte e a ativação

Verifique CPUID.01H:ECX bit 26 para XSAVE e bit 27 para OSXSAVE. Somente então use o XGETBV conforme permitido e inspecione os bits necessários do XCR0. Enumere a folha 0DH para obter o layout de estado em vez de fixar no código um tamanho vindo de outra máquina.

Os recursos de gerenciamento de estado são primariamente de responsabilidade do SO e do ambiente de execução. Buffers, máscaras, tamanhos de componentes, alinhamento e regras de restauração devem estar de acordo com a arquitetura e o modo de execução. Salvar apenas um subconjunto pode corromper código que utilize estados habilitados adicionais.

O que o recurso não estabelece

O suporte a XSAVE não significa por si só que AVX, AVX-512 ou AMX sejam utilizáveis. O XGETBV não deve ser usado antes de estabelecer o suporte necessário e a habilitação pelo SO. Diferentes instruções da família XSAVE têm regras separadas de enumeração e layout.

Compatibilidade e desempenho na prática

A detecção de recursos em nível de aplicativo deve usar uma interface mantida pelo ambiente de execução sempre que possível. Diferencie o suporte de hardware da habilitação no SO e, para recursos dinâmicos, da permissão do processo. Um rótulo de CPU isolado não pode garantir que uma sequência arbitrária de salvar/restaurar esteja correta.

Uma lista de verificação prática de verificação

1. Registre o modelo exato do processador ou da plataforma e as versões envolvidas do aplicativo, SO e runtime. Mantenha o texto exato do erro ou requisito.
2. Consulte a referência do fabricante para esse modelo exato e, em seguida, inspecione a capacidade efetiva e o estado ativado no ambiente em que o programa é executado.
3. Compare cada requisito do binário ou backend selecionado. Um recurso com nome semelhante, alias ou rótulo genérico de tecnologia não é suficiente.
4. Confirme se o aplicativo selecionou a implementação pretendida. Use seus diagnósticos documentados e um fallback suportado quando os requisitos não forem atendidos.
5. Faça uma alteração suportada por vez e repita a mesma carga de trabalho. Mantenha a configuração original e o caminho de recuperação disponíveis.

Se o recurso estiver listado, mas o software não puder usá-lo

Comece pelo componente exato com falha. Um banco de dados de hardware descreve a capacidade registrada; o sistema operacional ou o hipervisor pode expor um ambiente efetivo diferente. Um erro de instrução ilegal também precisa de investigação da instrução falha real e da compilação do binário, porque corrupção ou uma instrução não suportada não relacionada pode produzir um sintoma semelhante.

Instale a versão do aplicativo, driver ou runtime suportada para a plataforma exata e use a compilação de linha de base ou fallback documentada do fornecedor, se necessário. Uma atualização de software não pode criar uma instrução que o processador não possui. As alterações de firmware e de política de segurança devem seguir o procedimento do fabricante do sistema e um plano de recuperação em vez de uma receita genérica de otimização.

Recursos relacionados e distinções úteis

XSAVEOPT · FXSR · AVX · AMX, Advanced Matrix Extensions

Fontes e escopo desta explicação

Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · Linux kernel: using XSTATE features in user space

Essas referências estabelecem o comportamento arquitetural e os requisitos de software. Elas não verificam de forma independente cada valor de recurso em uma página de modelo de hardware vinculada. Para obter suporte a modelos, use a evidência do fabricante dessa página e verifique a configuração efetiva do sistema. Este artigo não fornece um benchmark, certificação ou data de análise independente.

Relacionados

Estas entidades conectam-se a este artigo. O tipo é indicado em cada link.

Fontes e verificação

Propriedade editorial: Feex. Nenhuma data de revisão independente foi registrada. Como pesquisamos.

• Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · Os Volumes 1 e 2 descrevem as famílias de instruções nomeadas e CPUID; o Volume 3 descreve estado, paginação, VMX e controles de proteção. A documentação de arquitetura não estabelece o suporte para um modelo específico.
• Linux kernel: using XSTATE features in user space · Estado vetorial habilitado pelo SO, estado de bloco habilitado dinamicamente, requisitos de pilha de sinais e fluxo de permissão de AMX. O comportamento específico do Linux não é uma promessa sobre outro SO.