armv8中是否有类似CPUID的指令？

Question

所以我在汇编 ARMv8 中编程，我想知道是否有任何指令，比如在 x86 中，来恢复有关 CPU 的信息。这是我需要的信息：

（CPUID）签名：660f01

(CPUID) 特性：MMX、AMD64、SSE、SSE2、SSE3、SSSE3、SSE4.1、SSE4.2、AES、AVX、CLMUL、FMA、FMA4、XOP、PSE、PSE-36、NX、SVM

(CPUID) 缓存 L1：4 x 32 KB 数据，4 x 96 KB 指令 (CPUID) 缓存 L2：4 x 1 MB 统一 (CPUID) 缓存 L3：无

或者类似的东西。例如，我知道 ARMS 不支持 MMX，但它支持 NEON。如何检查该处理器是否支持它？

Answer 1

（此答案适用于 AArch64。）

根据一些阅读和实验，您可以使用mrs 指令读取一些系统寄存器以获取有关 CPU 及其功能的信息。对此的参考是 Armv8 架构参考手册；在 K14.3.3 部分有一个 ID 寄存器列表（在我的修订版中，可能不是最新的）。

可能特别感兴趣的一对：

• MIDR_EL1 包含有关 CPU 的一般信息：实施者（例如 Arm、Broadcom、NVidia）、变体、架构、部件号、修订版。

• REVIDR_EL1 具有实现修订信息。 （在我的 Raspberry Pi 4 上为零。）

• IID_AA64_ISAR{0,1}_EL1 有关于在设备上实现了哪些指令的信息：CRC。 SHA、Atomic、随机数等

似乎没有任何东西可以直接与 x86 的 CPUID 生成的人类可读的品牌字符串相媲美。

这是我在 Linux 下使用 gcc 进行测试的一些代码。某些寄存器在用户空间可能不可读并导致异常，因此程序会处理结果信号以便在这种情况下能够继续。

我还不太了解异常级别系统，无法确定它们是否真的直接读取硬件寄存器，或者它们是否会陷入陷阱，以便内核和/或管理程序可以模拟和/或审查结果。

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <setjmp.h>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>

sigjmp_buf go_here;

void sigill_handler(int signum) {
    (void)signum;
    siglongjmp(go_here, 1);
}

#define PRINT_REG(s)                                            \
    do {                                                        \
        if (sigsetjmp(go_here, 1)) {                            \
            printf("%s:\tSIGILL\n", s);                         \
        } else {                                                \
            unsigned long ret;                                  \
            asm("mrs %0, " s : "=r" (ret));                     \
            printf("%s:\t%#lx\n", s, ret);                      \
        }                                                       \
    } while (0)

int main(void) {
    struct sigaction sa;
    sigemptyset(&sa.sa_mask);
    sa.sa_flags = 0;
    sa.sa_handler = sigill_handler;
    if (sigaction(SIGILL, &sa, NULL) < 0) {
        perror("sigaction");
        exit(2);
    }
    
    PRINT_REG("MIDR_EL1");
    PRINT_REG("VPIDR_EL2");
    PRINT_REG("REVIDR_EL1");
    PRINT_REG("ID_AA64ISAR0_EL1");
    PRINT_REG("ID_AA64ISAR1_EL1");
    PRINT_REG("MVFR0_EL1");
    PRINT_REG("MVFR1_EL1");
    PRINT_REG("MVFR2_EL1");
    return 0;
}

Answer 2

arm 中没有任何指令提供 CPU 实现的功能。但是有一些系统寄存器指示 CPU 支持哪些功能。这些通常以 ID_* 开头，例如，ID_AA64PFR0_EL1 是架构处理器功能寄存器。您可以参考 ARM 架构参考手册以获取系统寄存器列表和有关支持的功能的详细信息。这些不能从用户应用程序访问，只能使用 MRS 指令从更高的异常级别访问。另请注意，架构也提供了捕获访问的方法。

Answer 3

您通常只需要检查 NEON 而不是所有个人功能。 aarch64 包括 NEON。 对于 linux 上的 arm32，您通常从 /proc/self/auxv 参见例如https://github.com/steinwurf/cpuid/blob/master/src/cpuid/detail/init_linux_gcc_arm.hpp

在 windows msvc 上，您通常只需要检查ifdef PLATFORM_WINDOWS_PHONE。这保证了NEON。类似于 clang 检查 __ARM_NEON__ 和通过静态定义的各种功能。

有一个状态寄存器，可以从中读取。 我也做了一些特定于手臂的 asm 内在函数，但它们太脆弱了。 https://github.com/simd-everywhere/simde 库可以提供更好的帮助。