英特尔 x86-64 XSAVE/XRSTOR

Question

我是一名 CS 学生，正在编写 Intel x86-64 程序集，使用 nasm 进行编译，并在以 Ubuntu 12.04 作为客户操作系统的 Core i7 处理器上运行。有没有人有一个如何使用XSAVE 和XRSTOR 的例子？我已经多次阅读英特尔架构软件开发人员手册中关于XSAVE 的部分。我尝试在 C++ 中实现xsave，然后反汇编二进制文件以了解它在做什么。当然，我已经在 Internet 上搜索了示例。如有任何建议，我们将不胜感激。

Answer 1

xsave/xrstor/xsaveopt 指令用于将处理器中的扩展状态完全保存/恢复到内存或从内存中恢复。类似于fxsave/fxrstor，除了支持ymm[0..15]和未来的扩展（zmm[0..31]）之外，它还保存/恢复fpu状态st[0..7]、xmm[0..7]、mxcsr等。保存的实际值和数据布局通过相关的cpuid 叶枚举。使用一般是操作系统context switching。 programmer reference 描述了如何正确使用它们。

对于一般的用户空间寄存器保存/恢复，汇编程序通常具有保存/恢复一组寄存器的功能。

例如...

masm

foo PROC USES eax,ebx,ecx
    xor    ebx, ebx

loop:
    mov    eax, [esi + ebx*4]
    mov    [edi + ebx*4], eax
    inc    ebx
    dec    ecx

    jnz    loop

    ret

foo ENDP

yasm

%macro  mpush 1-*

  %rep  %0
        push    %1
  %rotate 1
  %endrep

%endmacro

%macro  mpop 1-*

  %rep %0
  %rotate -1
        pop     %1
  %endrep

%endmacro

foo:
    mpush  rax,rbx,rcx
    xor    rbx, rbx

loop:
    mov    rax, [rsi + rbx*8]
    mov    [rdi + rbx*8], rax
    inc    rbx
    dec    rcx

    jnz    loop

    mpop   rax,rbx,rcx
    ret

在 ia-32 中，有一个 pushad 来保存所有通用寄存器，但是对于 amd64，您需要为您使用的每个寄存器有对应的 push/pop 对。

Answer 2

最后，这个问题的答案。感谢用户：harold 帮我回答了这个问题。我发现的总结：

在 .data 中设置一个内存空间，并在 64 字节边界上对齐。然后您可以使用该内存空间的命令。如果你想使用堆栈，你应该能够以类似的方式确保堆栈是 64 字节对齐的，但这种方式对我来说似乎更容易实现这一目的。

eax：edx 用于设置您想要保存、恢复的寄存器的标志。这个组合是 64 位的，并且与一个内部控件进行了与运算，该内部控件知道您可以保存/恢复哪些寄存器（这允许例如没有 ymm 的处理器忽略这些寄存器）我发现将所有位设置为最简单的和保存/恢复一切：

段.data

align   64
regsave times 1024 dq 0

段 .text

mov     rdx, 0xFFFFFFFFFFFFFFFF
mov     rax, 0xFFFFFFFFFFFFFFFF
xsave   [regsave]

vzeroall

mov     rdx, 0xFFFFFFFFFFFFFFFF
mov     rax, 0xFFFFFFFFFFFFFFFF
xrstor  [regsave]