Поделиться через

Использование расширенных функций процессора в драйверах Windows

  • Статья

Последнее обновление

  • Июль 2016 г.

Драйверы Windows для систем x86 и x64, использующих функции расширенного процессора, должны заключать вычисления с плавающей запятой между вызовами KeSaveExtendedProcessorState и KeRestoreExtendedProcessorState , чтобы избежать ошибок в параллельных приложениях, которые могут использовать регистры.

Устаревшие регистры MMX/x87

Эти регистры соответствуют маске XSTATE_MASK_LEGACY_FLOATING_POINT и недоступны для драйверов для систем x64. Дополнительные сведения об этих регистрах см. в статье Использование с плавающей запятой в драйвере WDM.

Регистры SSE

Эти регистры соответствуют флагу XSTATE_MASK_LEGACY_SSE и используются компилятором x64 для операций с плавающей запятой. Драйверы для систем x86, использующие эти регистры, должны сохранить их перед использованием, передав флаг XSTATE_MASK_LEGACY или XSTATE_MASK_LEGACY_SSE в вызове KeSaveExtendedProcessorState , а по завершении восстановите их с помощью KeRestoreExtendedProcessorState. Это не требуется в системах x64, но не вредно. Дополнительные сведения об этих регистрах см. в статье Использование с плавающей запятой в драйвере WDM.

Регистры AVX

Эти регистры соответствуют маскам XSTATE_MASK_GSSE или XSTATE_MASK_AVX. Новые процессоры x86, такие как процессор Intel Sandy Bridge (ранее Gesher), поддерживают инструкции AVX и набор регистров (YMM0-YMM15). В Windows 7 с пакетом обновления 1 (SP1), Windows Server 2008 R2 и более поздних версиях Windows как x86, так и x64 версии операционной системы сохраняют регистры AVX в коммутаторах потоков (и процессов). Чтобы использовать регистры AVX в режиме ядра, драйверы (x86 и x64) должны явно сохранять и восстанавливать регистры AVX. Регистры AVX нельзя использовать в подпрограмме службы прерываний, а арифметические исключения по умолчанию отключены.

include ksamd64.inc

        subttl "Set YMM State."
;++
;
; Routine Description:
;   
;   This routine loads the first four YMM registers with the state supplied.
;
; Arguments;
;
;   rcx - Supplies a pointer to the values we want to load.
;
; Return Value:
;
;   None
;
;--

LEAF_ENTRY SetYmmValues, _TEXT$00

        vmovdqa    ymm0,  ymmword ptr[rcx + 0]
        vmovdqa    ymm1,  ymmword ptr[rcx + 32]
        vmovdqa    ymm2,  ymmword ptr[rcx + 64]
        vmovdqa    ymm3,  ymmword ptr[rcx + 96]

        ret

LEAF_END SetYmmValues, _TEXT$00

        end

typedef DECLSPEC_ALIGN(32) struct _YMM_REGISTERS {
    ULONG64 Ymm4Registers[16];
} YMM_REGISTERS, *PYMM_REGISTERS;

VOID
FASTCALL
SetYmmValues(
    __in PYMM_REGISTERS YmmRegisterValues
    );

NTSTATUS
DriverEntry (
    __in PDRIVER_OBJECT DriverObject,
    __in PUNICODE_STRING RegistryPath
    )
{

    NTSTATUS Status;
    XSTATE_SAVE SaveState;
    ULONG64 EnabledFeatures;

    //
    // Load the first 4 YMM registers as 4 vectors of 4 64-bit integers.
    //

    YMM_REGISTERS RegisterValues = { 0, 1, 2, 3,        // YMM0
                                     4, 5, 6, 7,        // YMM1
                                     8, 9, 10, 11,      // YMM2
                                     12, 13, 14, 15 };  // YMM3

    //
    // Check to see if AVX is available. Bail if it is not.
    //

    EnabledFeatures = RtlGetEnabledExtendedFeatures(-1);
    if ((EnabledFeatures & XSTATE_MASK_GSSE) == 0) {
        Status = STATUS_FAILED_DRIVER_ENTRY;
        goto exit;
    }

    Status = KeSaveExtendedProcessorState(XSTATE_MASK_GSSE, &SaveState);

    if (!NT_SUCCESS(Status)) {
        goto exit;
    }

    __try {
        SetYmmValues(&RegisterValues);
    }
    __finally {
        KeRestoreExtendedProcessorState(&SaveState);
    }

exit:
    return Status;
}

KeSaveExtendedProcessorState
KeRestoreExtendedProcessorState
Использование с плавающей запятой в драйвере WDM