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问x86从16位模式到32位模式的转换
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Stack Overflow用户

提问于 2015-02-12 06:27:20

回答 1查看 247关注 0票数 0

我正在读Nick Blundell写的书“从零开始写操作系统”。在其中一章中，解释了如何从16位模式转换到32位模式。它说，在转移到32位模式之前，我们应该确保当前在流水线(CPU内的指令流水线)内的所有16位模式的指令都被执行。它说，为了实现这一点，我们应该进行远跳转，这会导致流水线刷新，书中说这会完成当前流水线不同阶段的所有指令。

但我对流水线刷新的理解是，由于程序流程的改变，从指令流水线中移除了条件分支之后的所有指令。

我对这些描述感到困惑，有人能解释一下在管道刷新过程中发生了什么吗？

此外，书中说，近距离跳跃可能不足以进行管道冲洗。我也不明白这一点。

microprocessors

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回答 1

Stack Overflow用户

发布于 2015-02-12 07:43:58

当不执行预取和解码/翻译的指令时，需要流水线转储清除来从流水线清空这些指令。这在条件跳转之后和转换到段之后都是必需的，在段中，指令集必须使用与16位实数模式不同的逻辑来解码。可用操作码、分段模型和默认操作数/地址大小前缀位(仅举几例)可能存在差异。

可以在处理器中优化近跳转，以便在解码后立即开始从某个地址预取指令；实际上，近跳转和远跳转的唯一区别是显式地重新加载CS (并为指令解码设置新的策略)，这可能已经被设计为触发流水线刷新。

1 Jump instructions in x86

if(IsNearJump()) {
    if(IsRelativeJump()) TemporaryEIP = EIP + Destination; //EIP is instruction following JMP instruction;
    else TemporaryEIP == Destination;
    if(!IsWithinCodeSegmentLimits(TemporaryEIP)) Exception(GP(0));
    if(OperandSize == 32) EIP = TemporaryEIP;
    else EIP = TemporaryEIP & 0xFFFF; //OperandSize == 16
    //END
}
if(IsFarJump() && (PE == 0 || (PE == 1 && VM == 1)) { //real-address or virtual-8086 mode
    TemporaryEIP = Destination.Offset; //Destination is ptr16:32 or [m16:32]
    if(!IsWithinCodeSegmentLimits(TemporaryEIP)) Exception(GP(0));
    CS = Destination.SegmentSelector; //Destination ptr16:32 [m16:32]
    if(OperandSize == 32) EIP = TemporaryEIP; //Destination ptr16:32 [m16:32]
    else /*OperandSize == 16*/ EIP = TemporaryEIP & 0xFFFF; //clear upper 16 bits;
    //END
}

票数 3

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原文链接：

https://stackoverflow.com/questions/28470783

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