ARMv9的SVE/SVE2入門教程 （2）

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//benshushu.coding.net/public/runninglinuxkernel_5.0/runninglinuxkernel_5.0/git/files

要想在QEMU中使能SVE擴充套件，需要在QEMU程式中指定“-cpu”引數，例如“-cpu max,sve=on,sve256=on”表示使能所有CPU的特性，包括SVE擴充套件，另外SVE支援的向量長度設定為256位。讀者也可以設定其他長度的SVE，例如1024位的SVE長度。
啟動QEMU的命令如下。

$ qemu-system-aarch64 -m 
1024 

-cpu max,sve=on,sve256=on -M virt,gic-version=
3,its=on,iommu=smmuv3 -nographic -smp 
4 -kernel arch/arm64/boot/Image  -append 
"noinintrd sched_debug root=/dev/vda rootfstype=ext4 rw crashkernel=256M loglevel=8"  -drive 
if=none,file=rootfs_debian_arm64.ext4,id=hd0 -device virtio-blk-device,drive=hd0 --fsdev local,id=kmod_dev,path=./kmodules,security_model=none -device virtio
-9p-pci,fsdev=kmod_dev,mount_tag=kmod_mount

下面編寫一個使用SVE指令的簡單彙編程式。

<hello_sve.S>




1     .section .data


2 


3     .align  
3


4     print_hello_sve:


5         .string 
"hello sve\n"


6 


7     .section .text


8     .globl main


9     main:


10        stp     x29, x30, [sp, 
-16]!


11


12        mov x2, #
4




13        whilelo p0.s, xzr, x2


14        mov z0.s, p0/z, #
0x55   


15


16        adrp x0, print_hello_sve


17        add x0, x0, :lo12:print_hello_sve


18        bl printf


19


20        mov x0, #
0


21        ldp  x29, x30, [sp], 
16


22        ret

這個彙編程式列印“hello sve”。為了測試能否編譯和執行SVE指令，我們在第13~14行裡新增兩條SVE指令，其中WHILELO指令初始化P0預測暫存器，關於WHILELO指令我們後面會介紹。MOV是把立即數搬移到Z0向量暫存器中。

首先啟動QEMU+ARM64實驗平臺。關於如何使用 QEMU+ARM64實驗平臺，請參考《奔跑吧linux核心 入門篇》第二版第1.5.3節內容。

執行run_rlk_arm64.sh指令碼，輸入run引數即可。run_rlk_arm64.sh指令碼已經使能了SVE擴充套件。

$./run_rlk_arm64.sh run

登陸到QEMU+ARM64系統之後，可以通過“/proc/cpuinfo”節點來檢查系統是否支援SVE擴充套件。在“Features”中顯示了當前CPU支援的所有硬體特性，例如SVE等。

# cat /proc/cpuinfo 

processor    : 
0

BogoMIPS    : 
125.00

Features    ：

sve fp asimd evtstrm aes 

CPU implementer    : 
0x00

CPU architecture: 
8

CPU variant    : 
0x0

CPU part    : 
0x051

CPU revision    : 
0

使用GCC來編譯這個彙編程式。GCC是從GCC 8開始支援SVE指令的。

# gcc hello_sve.S -o hello_sve

hello_sve.S: Assembler messages:

hello_sve.S:
13: 
Error: selected processor does not support 
`whilelo p0.s,xzr,x2'

hello_sve.S:14: Error: selected processor does not support `mov z0.s,p0/z,#
0x55
'

直接使用“gcc hello_sve.S -o hello_sve”來編譯，會出現不能識別SVE指令的錯誤。我們需要設定“-march”引數來指定處理器架構，例如“-march=armv8-a+sve”表示要編譯的程式需要支援ARMv8架構以及SVE擴充套件。

# gcc hello_sve.S -o hello_sve -g -march=armv8-a+sve

編譯完成之後執行hello_sve程式。

# ./hello_sve 

hello sve

這樣我們就搭建了一個能執行SVE指令的實驗環境了。