从Pentium Pro(P6微体系结构)开始,英特尔重新设计了它的微处理器,并在旧的CISC指令下使用了内部RISC内核.由于Pentium Pro所有CISC指令都分为较小的部分(uops),然后由RISC内核执行.
一开始我很清楚英特尔决定隐藏新的内部架构并强迫程序员使用"CISC shell".由于这一决定,英特尔可以在不破坏兼容性的情况下完全重新设计微处理器架构,这是合理的.
但是我不明白一件事,为什么英特尔仍然保留了多年内隐藏的内部RISC指令集？为什么他们不让程序员使用RISC指令,比如使用旧的x86 CISC指令集？
如果英特尔长期保持向后兼容性(我们仍然在64位模式旁边有虚拟8086模式),为什么它们不允许我们编译程序以便它们绕过CISC指令并直接使用RISC核心？这将开启自然的方式来慢慢放弃x86指令集,现在已弃用(这是英特尔决定在内部使用RISC核心的主要原因,对吧？).
看看新的英特尔'酷睿i'系列,我看到,他们只扩展了CISC指令集,增加了AVX,SSE4等.
我被告知并且从英特尔的手册中读到可以将指令写入内存,但是指令预取队列已经获取了陈旧的指令并将执行那些旧的指令.我没有成功观察到这种行为.我的方法如下.
英特尔软件开发手册从第11.6节开始说明
对当前在处理器中高速缓存的代码段中的存储器位置的写入导致相关联的高速缓存行(或多个行)无效.此检查基于指令的物理地址.此外,P6系列和奔腾处理器检查对代码段的写入是否可以修改已经预取执行的指令.如果写入影响预取指令,则预取队列无效.后一种检查基于指令的线性地址.
所以,看起来如果我希望执行陈旧的指令,我需要有两个不同的线性地址引用相同的物理页面.所以,我将内存映射到两个不同的地址.
int fd = open("code_area", O_RDWR | O_CREAT, S_IRWXU | S_IRWXG | S_IRWXO);
assert(fd>=0);
write(fd, zeros, 0x1000);
uint8_t *a1 = mmap(NULL, 0x1000, PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC,
MAP_FILE | MAP_SHARED, fd, 0);
uint8_t *a2 = mmap(NULL, 0x1000, PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC,
MAP_FILE | MAP_SHARED, fd, 0);
assert(a1 != a2);
我有一个汇编函数,它接受一个参数,一个指向我想要更改的指令的指针.
fun:
push %rbp
mov %rsp, %rbp
xorq %rax, %rax # Return value 0
# A far jump simulated with a far return
# Push the …write(1,"hi",3)在linux上反汇编,gcc -s -nostdlib -nostartfiles -O3结果如下:
ba03000000 mov edx, 3 ; thanks for the correction jester!
bf01000000 mov edi, 1
31c0 xor eax, eax
e9d8ffffff jmp loc.imp.write
我不是到编译器的开发,但由于移动到这些寄存器的每一个值是恒定的和已知的编译时间,我很好奇,为什么不GCC使用dl,dil和al来代替.也许有人会说,此功能不会让任何性能上的差异,但有一个在之间的可执行文件的大小有很大的区别mov $1, %rax => b801000000,并mov $1, %al => b001当我们谈论数千寄存器的程序访问.如果软件的优雅部分不仅体积小,它确实会对性能产生影响.
有人可以解释为什么"海湾合作委员会决定"它无所谓？