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X86 驱动程序将如何使用监视器指令（_-mm_-MONITOR-instructive）？

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我正在探索
监视器
指令（或等效的内在
\u mm\u监视器
）的用法。虽然我找到了描述它们的文献，但我找不到任何关于如何使用它的具体例子/样本

任何人都可以分享一个如何在驱动程序中使用此指令/内部指令的示例吗？基本上，我想用它来监视内存范围。

该指令使用
RAX/EAX/AX
中指定的地址来武装地址监视硬件。引自英特尔
监视器的状态由指令
mwait
使用

使用的有效地址大小（16、32或64位）取决于编码指令的有效地址大小（即，它可以用
67h
前缀覆盖，默认情况下与代码大小相同）

rax/eax/ax
中给出的地址是逻辑地址的偏移部分，用于配置监视器的线性地址从中计算。
段部分默认为
ds
，段覆盖前缀可用于更改段。
作为用于监视器的线性地址，分页不会影响监视器

位CPUID.01H:ECX.monitor[位3]1指示
监视器
（和
mwait
）指令的可用性。
这是一条特权指令，但英特尔声称：

指令在大于0的级别上有条件可用

检测这种情况的建议方法是尝试执行
monitor
，并处理最终的#UD异常（以自定义方式将其报告给userland程序）

监控的地址范围必须是可写回缓存的。
由于涉及缓存和缓存一致性子系统，地址范围的大小根据最小和最大大小给出。
CPUID.01H:EAX[位15:0]给出最小范围大小。这是硬件监视器监视的区域的长度。
然而，高速缓存一致性通信可能与较大的“块”（行）一起工作，如果监控区域包括后者，则与监控区域相邻的写操作将触发它。
这会产生最大范围大小，可以在CPUID.01H:EBX[位15:0]中找到它。
要正确使用
monitor
请确保所监视的数据结构符合最小范围大小，但也要确保没有代理将其旁边的地址写入最大范围大小

例如，如果最小范围大小为8个字节，最大范围大小为16个字节，请确保监视的结构适合8个字节，但再添加8个字节以达到总共16个字节，这样就不会发生从第8个字节到第16个字节的写入

在单集群系统中，上述两个值相等。我的都是64字节。
BIOS负责在多集群系统中报告
IA32\u MONITOR\u FILTER\u line\u size
中的缓存一致性行大小

出于指令排序和访问权限的目的，
监视器
是一个负载

monitor
允许程序员指定提示和扩展。
扩展在
ecx
中指定，提示在
edx
中指定
不支持的扩展将引发#GP异常，不支持的提示将被忽略。
据《英特尔手册》报道，我不知道对
监视器的任何扩展或提示

对于奔腾4
处理器（系列15，型号3），未定义扩展或提示

我相信这条线在总体上是正确的，它只是有一个过时的处理器型号。

此外，
监视器的伪代码
报告一个#GP
如果ECX≠ 0.

在不检查监视器状态的情况下启用监视器（使用
mwait
）不会造成任何伤害

内在的是
void\u mm\u监视器（void const*p、无符号扩展、无符号提示）



一旦启用监控器，可通过不同条件触发监控器：


    

  • 外部中断：NMI、SMM、INIT、BINIT、MCERR
    • 

  • 故障、中止，包括机器检查
    • 

  • 体系结构TLB失效，包括写入CR0、CR3、CR4和某些MSR写入
    • 

  • 由于快速系统调用和远端调用而自动转换
    • 

  • 屏蔽中断（如果启用）
    • 

  • 在监视的地址范围内的写入
    • 


程序员看不到监视器的状态，但可以使用
mwait



mwait
进入实施定义的低功耗状态，直到监视器处于触发状态。

如果监视器未进入待命状态或已被触发，则
mwait
为
nop
，否则会使处理器停止执行指令，直到监视器被触发




mwait
还可以提供扩展和提示。

扩展在
ecx
中设置，提示在
eax
中设置

在编写本文时，唯一的扩展是：

位0将中断视为中断事件，即使屏蔽（例如，即使EFLAGS.if=0）。仅当
CPUID.05H:ECX[位1]=1。

位31-1保留

提示允许程序员指定实现定义的低功耗模式

位3:0C状态中的子C状态，由位[7:4]表示

位7:4目标C状态

值为0表示C1；1表示C2等

0111b的值表示C0

注意：MWAIT扩展的目标C状态是特定于处理器的C状态，而不是ACPI C状态

CPUID.05h.EDX中给出了C模式的子状态数（因此可用性）：

位03-00：使用MWAIT支持的C0*子C状态数。

位07-04：使用M支持的C1*子C状态数

struct MonitoredType
{
  int (*event)(struct MonitoredType const* m);              /*Return 0 to keep monitoring*/
  struct AnyType data;                                /*Less, in size, than MIN_MONITOR_RANGE*/
  char padding[MAX_MONITOR_RANGE - sizeof(AnyType)];
};

void wait_for_write(struct MonitoredType const* m)
{
   /* This may miss a write if it happens before MONITOR, beware of race conditions if necessary */
   do
   {
     _mm_monitor(&m->data, 0, 0);
     _mm_mwait(0, 0);
   } while ( ! m->event(m));
}