什么是指令 tlbiel，它有什么作用？答案

【问题标题】：What is the instruction tlbiel and what does it do?什么是指令 tlbiel，它有什么作用？
【发布时间】：2016-11-26 04:46:31
【问题描述】：

我最近遇到了一个名为tlbiel 的指令，我很好奇它的含义和它的用途。在进行了一些密集的 Google 搜索后，我看到了一份 IBM 文档，让我相信它与虚拟机管理程序相关。我面临的当前指令是tlbiel r3, 1，在研究了操作码（0x7C201A24）之后，我得出的结论是它大致转换为mtspr 3, 1；唯一的区别是 mtspr 的操作码中 21 - 30 处的 467 的预期值已更改为 274。但是，在执行 tlbiel 之前，之前直接引入了指令 li r3, 0x3FF 和 sldi r3, r3, 32，导致 r3 包含 0x00003FF000000000。

据我所知，没有值为 3 的 SPR，也根本没有关于 tlbiel 的真实文档（我可以找到）。这条指令有什么作用？

【问题讨论】：

据我所知，这是本地版本的 TLB 条目失效 (tlbie)，其中本地意味着它不会影响系统中的其他 CPU。但很奇怪，IBM 没有清楚地解释这条指令......
可能与TLBIE指令有关，导致TLB条目失效。
@SamiKuhmonen，公平地说，该平台在 Xenon CPU (Xbox 360) 上运行，所以这可能是没有太多文档的原因。我应该补充一点，li r3, 0x3FF 和sldi r3, r3, 32 都在 tlbiel 函数之前执行。这个值（0x00003FF000000000）看起来有什么熟悉的吗？谢谢你们提供的信息。
@MichaelPetch 感谢您提供有用的资源。但是，在这种情况下，tlbiel 后跟一个意外的立即值 (1)，并且 r3 (RB) 似乎不包含无效扇区字段的三个定义值（0b00、0b10 和 0b11）。

标签： assembly powerpc hypervisor supervisor-mode

【解决方案1】：

tlbiel 是“TLB Invalidate Entry Local”：它使 TLB [Translation Look-aside Buffer] 中的条目无效。正如 cmets 关于问题所推测的那样，它与常规 TLB 无效有关，但它是“本地的”，因为它仅使执行 tlbiel 的线程上的 TLB 条目无效说明。

有关更多详细信息，通常的来源是 Power ISA。它非常详细地解释了该指令，包括它对您指定的寄存器的作用。

有几个版本的 ISA 浮动。最容易找到的两个是：

版本 2.07，处理 POWER8：https://openpowerfoundation.org/?resource_lib=ibm-power-isa-version-2-07-b
版本 3，处理即将推出的 POWER9：https://openpowerfoundation.org/?resource_lib=power-isa-version-3-0

您需要注册一个 IBM ID 才能下载这些文件，但它们是免费的。如果您在 PowerPC 芯片上进行汇编程序级开发，它们绝对是非常宝贵的资源。

最后几件事：

您提到您在 Xbox 360 上运行。它支持的指令集略有不同。如果您能找到与该特定处理器对应的 ISA，那就更好了：虽然大多数事情保持不变，但某些细节确实会发生变化。（我没有任何比 Power8 更早的产品的经验 - 非常抱歉，我不能在这里更具体！）
Linux 内核是迄今为止关于如何在 Power 处理器上执行低级操作的最佳开源文档。那里有处理 TLB 失效的代码，特别是当 tlbiel 足够并且需要非本地版本时。

【讨论】：