x86_64 是否与 aarch64 at 指令等效？答案

【问题标题】：Does x86_64 have an equivalent to the aarch64 at instruction?x86_64 是否与 aarch64 at 指令等效？
【发布时间】：2016-06-29 01:13:10
【问题描述】：

ARM 的 aarch64 有一条 AT（地址转换）指令，该指令通过地址转换阶段运行虚拟地址，返回 PAR_EL1 中的物理地址，以及指示转换是否存在的状态。请参阅 ARMv8 ARM，第 C5.5 节。

问题是：x86_64 是否有等价物？ Intel 的系统编程指南（第 3 卷，第 5 章）谈到了指针验证，但这些方法似乎适用于段级保护，并且似乎没有任何页级保护指针验证指令。

有人知道 x86_64 的类似 ARMv8-AT 的指令吗？

【问题讨论】：

我不完全理解at 指令的作用。它是否返回页表的物理地址或类似的东西？
参见 ARMv8 ARM，D7.2.70。 AT 指令返回PAR_EL1 中的信息（可在EL1、EL2 或EL3 访问）。 PAR_EL1 具有翻译状态（无论翻译是否存在），以及可共享性属性、可缓存性属性、安全状态和物理地址。

【解决方案1】：

不，x86-64 指令集没有执行物理到虚拟地址转换的指令。它只有基本的指令，如设置页目录寄存器、无效地址和启用分页。

如果您想在 x86-64 上使用此功能，恐怕您需要处于超级用户模式才能执行此操作。您将读取 CR3 寄存器，可能更改一些页表映射以访问您需要的物理地址，并通过手动遍历页目录和表来执行地址转换。

您的问题提出了一个问题作为回应：您出于什么目的需要了解虚拟地址到物理地址的转换？分页应该对应用程序是透明的，很少有充分的理由知道特定虚拟内存地址对应的物理内存地址。

【讨论】：

at 仅在特权模式下可用，因此您的最后一段不太相关。它对虚拟化特别有用，因为当管理程序捕获来宾的故障时（例如，在模拟 MMIO 时），它可以简单地通过阶段 1（来宾）转换运行有故障的 VA，以获得中间（虚拟化）PA，而不必去并找到来宾页表并将它们映射到手动设置它们。
@Notlikethat 感谢您提供更多信息！
我的研究使我得出与@Nayuki 确认的相同结论。 Notlikethat 的响应说明了使用此指令的一个完美理由：消除软件表遍历以确定哪些硬件显然已经具有确定机制的工作。