linux - 如何禁用浮点单元 (FPU)？

Question

我想在 x86 系统中禁用 FPU/MMX/SSE 指令，我将为 Device-Not-Available 异常实现一个处理程序。我提到了Control register wiki page ;看来我必须在 cr0 寄存器中设置一些标志。如何在 cr0 中设置这些标志并在启动时执行此工作？

Answer 1

用于管理 FPU 状态的 Linux 内核代码可以在 arch/x86/kernel/traps.c 中找到, do_device_not_available()。默认情况下，Linux 内核禁用所有进程的 FPU，并在首次访问时启用它。这允许内核减少不使用 FPU 的进程的上下文切换开销。但是，这也意味着在启动时设置一次 TS 是不够的；您必须更改管理 TS 标志的 Linux 内核代码以维持此状态。

通过向 do_device_not_available() 添加早期检查以查找禁用标志并发出信号或采取其他操作，您可以禁用对 FPU 的访问。请注意，如果您在进程首次在该特定 CPU 上使用 FPU 之后执行此操作，则 FPU 可能会保持可用一段时间，直到 FPU 寄存器被上下文切换，并且 FPU 被重新禁用。如果您希望避免这种情况，则必须使用 stts() 显式重新禁用 FPU。

请注意，由于 Linux ABI 假设您有一个 FPU(模拟 FPU 或硬件 FPU - 如果两者都没有，内核将无法启动)，这可能会导致应用程序出现意外行为。此外，任何使用 FPU 的内部内核代码(不确定是否有)也可能会中断。实现此操作需要您自担风险。