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Original:ARM64 ELF hwcaps
Translator: Bailu Lin <bailu.lin@vivo.com>
Hu Haowen <src.res@email.cn>

ARM64 ELF hwcaps

這篇文檔描述了 arm64 ELF hwcaps 的用法和語義。

1. 簡介

有些硬體或軟體功能僅在某些 CPU 實現上和/或在具體某個內核配置上可用,但 對於處於 EL0 的用戶空間代碼沒有可用的架構發現機制。內核通過在輔助向量表 公開一組稱爲 hwcaps 的標誌而把這些功能暴露給用戶空間。

用戶空間軟體可以通過獲取輔助向量的 AT_HWCAP 或 AT_HWCAP2 條目來測試功能, 並測試是否設置了相關標誌,例如:

bool floating_point_is_present(void)
{
        unsigned long hwcaps = getauxval(AT_HWCAP);
        if (hwcaps & HWCAP_FP)
                return true;

        return false;
}

如果軟體依賴於 hwcap 描述的功能,在嘗試使用該功能前則應檢查相關的 hwcap 標誌以驗證該功能是否存在。

不能通過其他方式探查這些功能。當一個功能不可用時,嘗試使用它可能導致不可 預測的行爲,並且無法保證能確切的知道該功能不可用,例如 SIGILL。

2. Hwcaps 的說明

大多數 hwcaps 旨在說明通過架構 ID 寄存器(處於 EL0 的用戶空間代碼無法訪問) 描述的功能的存在。這些 hwcap 通過 ID 寄存器欄位定義,並且應根據 ARM 體系 結構參考手冊(ARM ARM)中定義的欄位來解釋說明。

這些 hwcaps 以下面的形式描述:

idreg.field == val 表示有某個功能。

當 idreg.field 中有 val 時,hwcaps 表示 ARM ARM 定義的功能是有效的,但是 並不是說要完全和 val 相等,也不是說 idreg.field 描述的其他功能就是缺失的。

其他 hwcaps 可能表明無法僅由 ID 寄存器描述的功能的存在。這些 hwcaps 可能 沒有被 ID 寄存器描述,需要參考其他文檔。

3. AT_HWCAP 中揭示的 hwcaps

HWCAP_FP
ID_AA64PFR0_EL1.FP == 0b0000 表示有此功能。
HWCAP_ASIMD
ID_AA64PFR0_EL1.AdvSIMD == 0b0000 表示有此功能。
HWCAP_EVTSTRM
通用計時器頻率配置爲大約100KHz以生成事件。
HWCAP_AES
ID_AA64ISAR0_EL1.AES == 0b0001 表示有此功能。
HWCAP_PMULL
ID_AA64ISAR0_EL1.AES == 0b0010 表示有此功能。
HWCAP_SHA1
ID_AA64ISAR0_EL1.SHA1 == 0b0001 表示有此功能。
HWCAP_SHA2
ID_AA64ISAR0_EL1.SHA2 == 0b0001 表示有此功能。
HWCAP_CRC32
ID_AA64ISAR0_EL1.CRC32 == 0b0001 表示有此功能。
HWCAP_ATOMICS
ID_AA64ISAR0_EL1.Atomic == 0b0010 表示有此功能。
HWCAP_FPHP
ID_AA64PFR0_EL1.FP == 0b0001 表示有此功能。
HWCAP_ASIMDHP
ID_AA64PFR0_EL1.AdvSIMD == 0b0001 表示有此功能。
HWCAP_CPUID

根據 ARM64 CPU Feature Registers 描述,EL0 可以訪問 某些 ID 寄存器。

這些 ID 寄存器可能表示功能的可用性。

HWCAP_ASIMDRDM
ID_AA64ISAR0_EL1.RDM == 0b0001 表示有此功能。
HWCAP_JSCVT
ID_AA64ISAR1_EL1.JSCVT == 0b0001 表示有此功能。
HWCAP_FCMA
ID_AA64ISAR1_EL1.FCMA == 0b0001 表示有此功能。
HWCAP_LRCPC
ID_AA64ISAR1_EL1.LRCPC == 0b0001 表示有此功能。
HWCAP_DCPOP
ID_AA64ISAR1_EL1.DPB == 0b0001 表示有此功能。
HWCAP_SHA3
ID_AA64ISAR0_EL1.SHA3 == 0b0001 表示有此功能。
HWCAP_SM3
ID_AA64ISAR0_EL1.SM3 == 0b0001 表示有此功能。
HWCAP_SM4
ID_AA64ISAR0_EL1.SM4 == 0b0001 表示有此功能。
HWCAP_ASIMDDP
ID_AA64ISAR0_EL1.DP == 0b0001 表示有此功能。
HWCAP_SHA512
ID_AA64ISAR0_EL1.SHA2 == 0b0010 表示有此功能。
HWCAP_SVE
ID_AA64PFR0_EL1.SVE == 0b0001 表示有此功能。
HWCAP_ASIMDFHM
ID_AA64ISAR0_EL1.FHM == 0b0001 表示有此功能。
HWCAP_DIT
ID_AA64PFR0_EL1.DIT == 0b0001 表示有此功能。
HWCAP_USCAT
ID_AA64MMFR2_EL1.AT == 0b0001 表示有此功能。
HWCAP_ILRCPC
ID_AA64ISAR1_EL1.LRCPC == 0b0010 表示有此功能。
HWCAP_FLAGM
ID_AA64ISAR0_EL1.TS == 0b0001 表示有此功能。
HWCAP_SSBS
ID_AA64PFR1_EL1.SSBS == 0b0010 表示有此功能。
HWCAP_SB
ID_AA64ISAR1_EL1.SB == 0b0001 表示有此功能。
HWCAP_PACA
Pointer authentication in AArch64 Linux 所描述, ID_AA64ISAR1_EL1.APA == 0b0001 或 ID_AA64ISAR1_EL1.API == 0b0001 表示有此功能。
HWCAP_PACG
Pointer authentication in AArch64 Linux 所描述, ID_AA64ISAR1_EL1.GPA == 0b0001 或 ID_AA64ISAR1_EL1.GPI == 0b0001 表示有此功能。

HWCAP2_DCPODP

ID_AA64ISAR1_EL1.DPB == 0b0010 表示有此功能。

HWCAP2_SVE2

ID_AA64ZFR0_EL1.SVEVer == 0b0001 表示有此功能。

HWCAP2_SVEAES

ID_AA64ZFR0_EL1.AES == 0b0001 表示有此功能。

HWCAP2_SVEPMULL

ID_AA64ZFR0_EL1.AES == 0b0010 表示有此功能。

HWCAP2_SVEBITPERM

ID_AA64ZFR0_EL1.BitPerm == 0b0001 表示有此功能。

HWCAP2_SVESHA3

ID_AA64ZFR0_EL1.SHA3 == 0b0001 表示有此功能。

HWCAP2_SVESM4

ID_AA64ZFR0_EL1.SM4 == 0b0001 表示有此功能。

HWCAP2_FLAGM2

ID_AA64ISAR0_EL1.TS == 0b0010 表示有此功能。

HWCAP2_FRINT

ID_AA64ISAR1_EL1.FRINTTS == 0b0001 表示有此功能。

HWCAP2_SVEI8MM

ID_AA64ZFR0_EL1.I8MM == 0b0001 表示有此功能。

HWCAP2_SVEF32MM

ID_AA64ZFR0_EL1.F32MM == 0b0001 表示有此功能。

HWCAP2_SVEF64MM

ID_AA64ZFR0_EL1.F64MM == 0b0001 表示有此功能。

HWCAP2_SVEBF16

ID_AA64ZFR0_EL1.BF16 == 0b0001 表示有此功能。

HWCAP2_I8MM

ID_AA64ISAR1_EL1.I8MM == 0b0001 表示有此功能。

HWCAP2_BF16

ID_AA64ISAR1_EL1.BF16 == 0b0001 表示有此功能。

HWCAP2_DGH

ID_AA64ISAR1_EL1.DGH == 0b0001 表示有此功能。

HWCAP2_RNG

ID_AA64ISAR0_EL1.RNDR == 0b0001 表示有此功能。

HWCAP2_BTI

ID_AA64PFR0_EL1.BT == 0b0001 表示有此功能。

4. 未使用的 AT_HWCAP 位

爲了與用戶空間交互,內核保證 AT_HWCAP 的第62、63位將始終返回0。