Model-specific register
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从80486之后的x86架构CPU,内部增加了一组新的寄存器,统称为MSR寄存器,中文直译是模型特定寄存器,意思是这些寄存器不像上面列出的寄存器是固定的,这些寄存器可能随着不同的版本有所变化。这些寄存器主要用来支持一些新的功能。
随着x86CPU不断更新换代,MSR寄存器变的越来越多,但与此同时,有一部分MSR寄存器随着版本迭代,慢慢固化下来,成为了变化中那部分不变的,这部分MSR寄存器,Intel将其称为Architected MSR,这部分MSR寄存器,在命名上,统一加上了IA32的前缀。
这里选取三个代表性的MSR简单介绍一下:
IA32_SYSENTER_CS
IA32_SYSENTER_ESP
IA32_SYSENTER_EIP
这三个MSR寄存器是用来实现快速系统调用。
在早期的x86架构CPU上,系统调用依赖于软中断实现,类似于前面调试用到的int 3指令,在Windows上,系统调用用到的是int 2e,在Linux上,用的是int 80。
软中断毕竟还是比较慢的,因为执行软中断就需要内存查表,通过IDTR定位到IDT,再取出函数进行执行。
系统调用是一个频繁触发的动作,如此这般势必对性能所影响。在进入奔腾时代后,就加上了上面的三个MSR寄存器,分别存储了执行系统调用后,内核系统调用入口函数所需要的段寄存器、堆栈栈顶、函数地址,不再需要内存查表。快速系统调用还提供了专门的CPU指令sysenter/sysexit用来发起系统调用和退出系统调用。
在64位上,这一对指令升级为syscall/sysret。