Assembly 更改模型编程。它是如何工作的？

请给我解释一下。如果我知道的没错，每个CPU都有不同的编程模式。让我们假设，我有可以执行XYZ汇编指令的CPU。然后我将编译程序并发送给我的朋友，他们的CPU没有XYZ汇编指令。尽管如此，我认为这个计划会奏效。如何使编译后的程序通常独立于硬件体系结构？

当然，二进制文件只能在编译后的体系结构的机器上执行。例如，您不能在x86上运行ARM可执行文件。大多数时候，程序加载器甚至不允许您尝试

我们能够成功地分发二进制版本的软件（对于特定的体系结构，如x86-64），因为处理器必须支持一组基本指令。您的Intel CPU和您好友的AMD CPU仍然实现相同的基本指令集。默认情况下，GCC将只发出属于此类别的指令

此外，可以允许GCC发出更专门的指令，这些指令属于特定的指令集扩展。例如，SSE扩展有各种迭代，它们执行向量数学。因为并不是所有的CPU都实现这些指令，所以您必须明确地告诉GCC允许使用它们。您可以使用GCC的

-march

和

-mtune

标志来执行此操作

-march=native

将编译一个适用于您的计算机的程序，但如果您尝试在另一台具有不同CPU的计算机上运行相同的二进制文件，则可能无法运行

如果您的代码要编译，那么这种策略很有效，但我们可以实现一种混合方法。这涉及到使用

CPUID

指令来确定（在运行时）当前CPU上可用的感兴趣的功能。然后，基于这些信息，我们可以调用使用不同指令集扩展的不同函数。这些代码通常在汇编中手工编码，或者在C中使用所讨论的体系结构的

Linux内核实际上也在运行时这样做，尽管通常是以一种更令人印象深刻的方式。x86上的几个示例：

• 在系统中，某些指令需要x86

  LOCK

  前缀，以防止多个CPU同时修改相同的变量。但是，在单处理器（UP）系统上，此指令是不必要的，并且会减慢速度。如果为SMP编译的内核确定它正在UP系统上运行，它实际上将

  NOP

  -输出

  LOCK

  指令，从而使其无用。也就是说，它在上面写一条“no op”指令

• 可以为字符串指令指定一个

  REP

  前缀，以便在内存区域上操作。例如，

  REP-STOSB

  可用于实现

  memset

  ，而

  REP-MOVSB

  可用于

  memcpy

  ，依此类推。多年来，各种英特尔处理器在内部实现这些指令的方式大不相同。因此，Linux内核将确定它所运行的CPU是否具有“良好”的实现（同样基于

  CPUID

  ）。如果是好的，它将使用

  REP…

  说明。如果不是，则使用备用例程

• 使用支持编译的内核也可以对特权指令执行此操作。在裸机上运行的内核能够执行

  LGDT

  指令，而在Xen下运行的内核必须与hypervisor进行通信才能完成相同的任务

• 所有这些功能都是通过

  /proc/cpuinfo

  中的

  标志：

  行公开的。这些天的名单很长

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当然，二进制文件只能在其编译架构的机器上执行。例如，您不能在x86上运行ARM可执行文件。大多数时候，程序加载器甚至不允许您尝试

我们能够成功地分发二进制版本的软件（对于特定的体系结构，如x86-64），因为处理器必须支持一组基本指令。您的Intel CPU和您好友的AMD CPU仍然实现相同的基本指令集。默认情况下，GCC将只发出属于此类别的指令

此外，可以允许GCC发出更专门的指令，这些指令属于特定的指令集扩展。例如，SSE扩展有各种迭代，它们执行向量数学。因为并不是所有的CPU都实现这些指令，所以您必须明确地告诉GCC允许使用它们。您可以使用GCC的

-march

和

-mtune

标志来执行此操作

-march=native

将编译一个适用于您的计算机的程序，但如果您尝试在另一台具有不同CPU的计算机上运行相同的二进制文件，则可能无法运行

如果您的代码要编译，那么这种策略很有效，但我们可以实现一种混合方法。这涉及到使用

CPUID

指令来确定（在运行时）当前CPU上可用的感兴趣的功能。然后，基于这些信息，我们可以调用使用不同指令集扩展的不同函数。这些代码通常在汇编中手工编码，或者在C中使用所讨论的体系结构的

Linux内核实际上也在运行时这样做，尽管通常是以一种更令人印象深刻的方式。x86上的几个示例：

• 在系统中，某些指令需要x86

  LOCK

  前缀，以防止多个CPU同时修改相同的变量。但是，在单处理器（UP）系统上，此指令是不必要的，并且会减慢速度。如果为SMP编译的内核确定它正在UP系统上运行，它实际上将

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