Набор команд
Встроенный ассемблер Дельфи 2-5 поддерживает только подмножество команд процессора Intel 80486 (документация по Дельфи 3 вообще утверждает, что только 80386, но дополнительные инструкции процессора 80486, например bswap, xadd, cmpxchg, fstsw ax, и другие в действительности распознаются и обрабатываются корректно). Тем не менее, специфические команды Pentium, например cpuid или условные перемещения из Pentium Pro, PII и PIII, не распознаются встроенным ассемблером в этих версиях. В Дельфи 6, поддержан полный набор команд от Pentium I до IV. Включая специальные расширения MMX, SSE и другие. Это действительно серьезное улучшение, поскольку в более ранних версиях приходилось их кодировать вручную с помощью инструкций db (см. ниже). Это было довольно неприятно, так как эти инструкции особо интересны для специальных случаев.
Если вы желали использовать эти инструкции в Д2-Д5, то должны были вставлять их вручную с помощью серии инструкций db. Ясно, что вы не только должны были быть очень осторожны при вставке их в код, избегая ошибок, но и также особо комментировать эти строки. Со следующей ссылки вы можете загрузить .pas, который содержит исходный текст класса TCPUID, в котором интенсивно используется ассемблер, и в котором инструкция cpuid закодирована с помощью инструкций db. Нажмите здесь для загрузки cpuinfo.pas с сайта автора или с текущего каталога в формате cpuinfo.zip.
Вы должны проштудировать исходный код cpuinfo.pas, обратив особое внимание на функцию GetCPUIDResult, которая написана полностью на basm. Программа вызывает cpuid для различных уровней ID, которые поддержаны и заполняет запись типа TCPUIDResult полученной информацией. Данный тип записи используется в методах класса TCPUID. Заметим, что все поля записи TCPUIDResult адресуются через их имена, вместо расчета смещения. Компилятор сам рассчитывает смещение, так что если структура записи будет изменена, то код будет продолжать работать корректно.
Заметим, что команда cpuid уничтожает содержимое всех нормальных регистров, так что требуется особая осторожность при работе с ними. При этом так же сбрасываются все конвейеры, и ожидается окончание работы всех оставшихся инструкций, поэтому вы не должны использовать это в критических ситуациях. После выполнения инструкции cpuid, все нормальные регистры, включая EAX и другие, будут изменены.
Полное описание набора команд процессоров можно найти на сайте фирмы Intel http://developer.intel.com. Как я заметил во введении, данная статья посвящена только процессорам фирмы Intel не только, поскольку они самые распространенные, но и потому что они являются стандартом де-факто для набора команд процессора и сопроцессора. Некоторые другие производители имеют в составе своих процессоров дополнительные команды, но поскольку они присутствуют только в их процессорах, вы не должны пытаться их использовать, чтобы ваши приложения могли работать на более широком спектре систем. Другим решением является иметь различные варианты критичных по времени кусков кода, оптимизированные для различных процессоров. В начале вашей программы вы должны проверить тип процессора и установить глобальный флаг, который будет указывать, какую версию использовать.
Аналогичный вопрос: какой минимальный набор инструкций должен быть в вашей программе, что бы она могла работать на 80486 или более ранних процессорах. Конечно, 80486 и более старые процессоры уже устарели и, как минимум, стоит ориентировать вашу программу на Intel Pentium Plain или выше. Тем не менее, если выбрать более новую модель, как базис, например Pentium II и выше, то вы игнорируете многие компьютеры с Pentium Plain и Pentium MMX, которые еще в ходу. Если вы выберите минимум как Pentium II, то вы сможете получить преимущества от дополнительных инструкций, таких как условные перемещения. Так же, в данном случае проще написать кусок кода, который будет поддерживать все платформы. Если вы решили включить поддержку Pentium Plain и MMX CPU, чтобы быть более осведомленным в других вещах, таких как парность команд, различные особенности по предсказанию переходов и т.д. Все это можно изучить в деталях в превосходном руководстве от Agner Fog на сайте http://www.agner.org/assem/, но давайте начнем, ниже несколько основных правил.
