X86 如何为我的独立可引导代码启用SSE？

（这个问题最初是关于

CVTSI2SD

指令的，我认为它在奔腾M CPU上不起作用，但事实上，这是因为我使用的是自定义操作系统，需要手动启用SSE。）

我有一个奔腾M CPU和一个自定义操作系统，到目前为止没有使用SSE指令，但我现在需要使用它们

尝试执行任何SSE指令都会导致中断6，即非法操作码（在Linux中会导致

SIGILL

，但这不是Linux），在（从现在起我称之为IASDM）中也称为#UD-无效操作码（未定义的操作码）

编辑：Peter Cordes实际上找到了正确的原因，并为我指出了解决方案，我在下面继续：

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如果您正在运行一个不支持在上下文开关上保存XMM regs的古老操作系统，则不会设置其中一个机器控制寄存器中的SSE启用位

事实上，IASDM提到了这一点：

如果操作系统没有为SSE提供足够的系统级支持，则执行SSE或SSE2指令也会生成#UD

Peter Cordes向我指出了，其中描述了如何通过写入

CR0

和

CR4

控制寄存器来启用SSE：

clear the CR0.EM bit (bit 2) [ CR0 &= ~(1 << 2) ]
set the CR0.MP bit (bit 1) [ CR0 |= (1 << 1) ]
set the CR4.OSFXSR bit (bit 9) [ CR4 |= (1 << 9) ]
set the CR4.OSXMMEXCPT bit (bit 10) [ CR4 |= (1 << 10) ]

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清除CR0.EM位（位2）[CR0&=~（1我建议您在有此类问题时咨询

手册中明确指出，
CVTSI2SD
是一条SSE2指令。
如果您运行的是不支持在上下文开关上保存XMM regs的古老或定制操作系统，则不会在机器控制寄存器中设置SSE启用位。在这种情况下，所有与XMM regs相关的指令都会出现故障

我花了几秒钟才找到，但解释了如何更改CR0和CR4，以允许SSE指令在裸机上运行，而无需
#UD


我对你的老问题的第一个想法是
您可能已经使用
-mavx
、
-march=sandybridge
或等效工具编译了您的程序，导致编译器发出所有内容的VEX编码版本

CVTSI2SD   xmm1, xmm2/m32         ; SSE2
VCVTSI2SD  xmm1, xmm2, xmm3/m32   ; AVX

有关链接，请参阅，包括英特尔insn set ref手册


相关：有一些关于如何检查AVX和AVX512支持的详细信息（这也引入了新的体系结构状态，因此操作系统必须设置一个位，否则硬件将出现故障）。这是从另一个角度讲的，但链接应该指出如何激活/禁用AVX支持。
“然而，奔腾M不识别CVTSI2SD”来源？导致崩溃的原因是什么？
SIGILL
（“非法指令”）或其他什么？请您在GDB下运行应用程序，并向我们提供
（GDB）的错误和输出disas/r
在坠机现场？你确定你实际上没有一个吗？你能在执行
mov-eax，1/cpuid
后发布
eax
的值吗？我使用的是一个旧的GCC，它似乎没有那种架构。我查看了程序集，还尝试通过
asm（）直接插入指令
，所以这种情况发生的可能性很小。它是-mavx，oops。看看反汇编。如果它是
vcvt…
，并且你的程序因SIGILL而死亡，那么这是一个AVX问题。否则，你可能会得到一个SIGSEGV，而不是SIGILL。如果它是SIGILL，那么会发生一些奇怪的事情，你应该在gdb下运行它，所以它是正确的在发生故障的指令上执行ops。我尝试编译一些专门包含
CVTSI2SD
的汇编代码，以确保它是罪魁祸首，我得到了中断6。但是
CVTSI2SS
也发生了中断，因此这实际上是一个与SSE相关的问题。包含对
%xmmN
寄存器引用的指令不起作用k、 关于检测操作系统支持有一个答案。但是IIRC，Intel建议检测操作系统支持的方法是尝试运行SSE指令，看看它是否与#UD有关。是的，非常糟糕，尤其是对于库或其他东西，因为这迫使调用程序处理操作系统必须设置的机器控制寄存器SIGILL！IIRC甚至不能被非特权代码读取。@anol:我按照我的建议进行了编辑。希望这能吸引操作系统类型的专家帮助。当您尝试使用
mov cr
指令时，您可能想提及CPU处于什么状态。（实模式？32位保护模式？）CPUID报告支持的指令是什么？
less/proc/cpuinfo|grep flags
如果您在Linux上。@在手册中，您要阅读的部分是第3卷第13.1节，为SSE扩展提供操作系统支持。这一节对SSE支持必须做的事情有非常清楚的描述和列表。Michael，你肯定应该在你的答案中加入对这一部分的参考。