リアルモードで実行している場合、現代のx86プロセッサでパイプライニング/ OoOEを利用できますか？

Question

現代x86プロセッサでブートローダープログラムを実行すると、プロセッサは実アドレスモードで実行されます。命令パイプライニング機能がリアルモードでアクティブになるかどうか

Answer 1

はい、最新のマイクロアーキテクチャのアウトオブオーダーコアは、モードに関係なく基本的に同じ動作をします。違いの大部分はデコーダにあります。最新のCPUが実際に内部的にどのように機能するかについては、Agner Fog's microarch pdfとx86タグwikiのその他のリンクを参照してください。

16ビットモードでは、ページングが無効の32ビットモードに非常に似ていますが、デフォルトのアドレスサイズとオペランドサイズが異なるため、余分なシリコンが異なる動作をする可能性があります。

私は、セグメントがゼロでないベースを持つ場合、AMD CPUがわずかに遅いことを読んだことがあります。 （または私は16ビットモードで推測：セグメントが登録したときに16ビットモードでは、それらを直接使用しているので、自分自身は、むしろ記述子のセレクタであるより、ゼロ以外の値に設定されている。）

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many common 16bit idioms like loop are terribleことを覚えておいてください。

また、部分レジスタの減速は、慎重でないと、アウトオブオーダーの実行を容易に妨げる可能性があります。 Intel P6ファミリおよびSnBファミリCPUは部分レジスタの名前を別々に変更するため、AXへの書き込みはEAX/RAXの全内容に間違った依存関係を持ちません。 SnBの前にCPUを後でマージするときにはストールが発生する可能性があります。また、Haswellの前にSnBのマイナーなスローダウンもあります。

他のすべてのマイクロアーキテクチャでは、mov ax, 5の読取り変更書込みがeaxと扱われているため、従属値チェーンaxが破損することはありません。これは、慎重でないとアウト・オブ・オーダーの実行に大きな問題になる可能性があります。

Agner Fogのマニュアルを読んでください。

16ビットアドレッシングモードがうまく機能しない可能性があります。忘れてしまいます。 32ビットコードは高速である必要はなく、64ビットコードは16ビットアドレスをまったく使用できません。 （64ビットコードのアドレスサイズプレフィックスはアドレスサイズ= 32ビットを意味する。）（BMI2整数命令like pext含む）

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VEX符号化された命令は、リアルモードでは使用できません。 This Intel forum topicは、保護モードへのトラップとしてマシンコードを使用している既存のソフトウェア（NTVDM）が原因である可能性があることを示しています。 （すなわち、VEXが使用するLDS/LESと同じ不正オペランド）。したがって、VEXコード化された命令を生成することは、後方互換性のために重要である。#UDが重要である。

SSEはまだリアルモードで利用できますが、if you enable it with the right CR settingです。