Nginx原始碼完全註釋（5）core/ngx_cpuinfo.c

• 作者：柳大·Poechant（鍾超）
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• 日期：August 18^th, 2012

/*
 * Copyright (C) Igor Sysoev
 * Copyright (C) Nginx, Inc.
 */


#include <ngx_config.h>
#include <ngx_core.h>

// 如果 CPU 架構是 i386 或 amd64，並且編譯器是 GNU Compiler 或 Intel Compiler，則定義 cngx_puid 函式
// 否則 ngx_cpuid 函式為空
#if (( __i386__ || __amd64__ ) && ( __GNUC__ || __INTEL_COMPILER ))


static ngx_inline void ngx_cpuid(uint32_t i, uint32_t *buf);


// i386 架構的 CPU，呼叫 CPU 指令 cpuid，獲取 CPU 相關資訊
#if ( __i386__ )
static ngx_inline void
ngx_cpuid(uint32_t i, uint32_t *buf)
{

    /*
     * we could not use %ebx as output parameter if gcc builds PIC,
     * and we could not save %ebx on stack, because %esp is used,
     * when the -fomit-frame-pointer optimization is specified.
     */

    __asm__ (

    "    mov    %%ebx, %%esi;  "

    "    cpuid;                "
    "    mov    %%eax, (%1);   "
    "    mov    %%ebx, 4(%1);  "
    "    mov    %%edx, 8(%1);  "
    "    mov    %%ecx, 12(%1); "

    "    mov    %%esi, %%ebx;  "

    : : "a" (i), "D" (buf) : "ecx", "edx", "esi", "memory" );
}

// amd64 架構的 CPU，呼叫 CPU 指令 cpuid，獲取 CPU 相關資訊
#else /* __amd64__ */
static ngx_inline void
ngx_cpuid(uint32_t i, uint32_t *buf)
{
    uint32_t  eax, ebx, ecx, edx;

    // 內聯彙編，可以參見我此前的兩篇博文
    // 《GCC內聯彙編（1）Get started》
    // 《GCC內聯彙編（2）GCC生成彙編程式碼簡單例項》
    __asm__ (

        "cpuid"

    : "=a" (eax), "=b" (ebx), "=c" (ecx), "=d" (edx) : "a" (i) );

    // 返回值在四個通用暫存器中，賦給 buf，又外部呼叫處使用
    buf[0] = eax;
    buf[1] = ebx;
    buf[2] = edx;
    buf[3] = ecx;
}


#endif


/* auto detect the L2 cache line size of modern and widespread CPUs */

void
ngx_cpuinfo(void)
{
    // 儲存廠商識別串，即 Vendor ID
    u_char    *vendor;
    // vbuf 作為 EAX=0 時獲取到的資料的 buffer
    // cpu 作為 EAX=1 時獲取到的 CPU 說明
    // model 為後面根據 CPU 說明中的 Extended Model 和 Model 計算出來的值
    uint32_t   vbuf[5], cpu[4], model;

    vbuf[0] = 0;
    vbuf[1] = 0;
    vbuf[2] = 0;
    vbuf[3] = 0;
    vbuf[4] = 0;

    // cpuid 第0號功能（EAX=0），獲取最大功能號和廠商識別串
    // vbuf[0] 儲存最大功能號
    // vbuf[1], vbuf[2], vbuf[3] 儲存廠商識別號
    ngx_cpuid(0, vbuf);

    vendor = (u_char *) &vbuf[1];

    if (vbuf[0] == 0) {
        return;
    }

    // cpuid 第1號功能（EAX=1），獲取 CPU 說明
    // 3:0 - Stepping
    // 7:4 - Model
    // 11:8 - Family
    // 13:12 - Processor Type
    // 19:16 - Extended Model
    // 27:20 - Extended Family
    ngx_cpuid(1, cpu);

    // 如果廠商識別號為 Intel 的
    if (ngx_strcmp(vendor, "GenuineIntel") == 0) {

        // 根據 Intel CPU 的家族號來 switch
        switch ((cpu[0] & 0xf00) >> 8) {

        /* Pentium */
        case 5:
            ngx_cacheline_size = 32;
            break;

        /* Pentium Pro, II, III */
        case 6:
            // cacheline 是 32
            ngx_cacheline_size = 32;

            // 根據 Extended Model 和 Model，來確定該情況下的 cacheline
            // 比如 Extended Model 為 0x1，Model 為 0xd，則 model 變數值為 0x1d0，大於 0xd0，滿足 if
            // 比如 Extended Model 為 0x0，Model 為 0xd，則 model 變數值為 0x0d0，等於 0xd0，滿足 if
            // 比如 Extended Model 為 0x0，Model 為 0xc，則 model 變數值為 0x0c0，小於 0xd0，不滿足 if
            model = ((cpu[0] & 0xf0000) >> 8) | (cpu[0] & 0xf0);
            if (model >= 0xd0) {
                /* Intel Core, Core 2, Atom */
                ngx_cacheline_size = 64;
            }

            break;

        /*
         * Pentium 4, although its cache line size is 64 bytes,
         * it prefetches up to two cache lines during memory read
         */
        // cacheline 也是 64 位，只不過在讀記憶體預取資料時會取兩倍 cacheline 長度的東東
        case 15:
            ngx_cacheline_size = 128;
            break;
        }

    // 如果廠商識別號為 AMD 的
    } else if (ngx_strcmp(vendor, "AuthenticAMD") == 0) {
        ngx_cacheline_size = 64;
    }
}

#else


void
ngx_cpuinfo(void)
{
}


#endif

Reference

1. CPUID - Wikipedia

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