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ARM64 ELF hwcaps¶

本文档描述了 arm64 ELF hwcaps 的用法和语义。

1. 简介¶

某些硬件或软件特性仅在某些 CPU 实现上可用，或者仅在具有特定内核配置的情况下可用，但在 EL0 处没有架构化的发现机制可供用户空间代码使用。内核通过一组称为 hwcaps 的标志将这些特性的存在暴露给用户空间，这些标志在辅助向量中暴露。

用户空间软件可以通过获取辅助向量的 AT_HWCAP、AT_HWCAP2 或 AT_HWCAP3 条目，并测试相关标志是否已设置来测试特性，例如：

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

        return false;
}

如果软件依赖于 hwcap 描述的特性，则应检查相关的 hwcap 标志以验证该特性是否存在，然后再尝试使用该特性。

无法通过其他方式可靠地探测特性。当特性不可用时，尝试使用它可能会导致不可预测的行为，并且不能保证会产生任何可靠的指示，例如 SIGILL，表明该特性不可用。

2. hwcaps 的解释¶

大多数 hwcaps 旨在指示架构 ID 寄存器描述的特性的存在，这些寄存器在 EL0 处对用户空间代码不可访问。这些 hwcaps 是根据 ID 寄存器字段定义的，应参考 ARM 架构参考手册 (ARM ARM) 中这些字段的定义进行解释。

此类 hwcaps 在下面以以下形式描述：

Functionality implied by idreg.field == val.

此类 hwcaps 指示 ARM ARM 定义为当 idreg.field 的值为 val 时存在的功能的可用性，但不指示 idreg.field 完全等于 val，也不指示 idreg.field 的其他值所暗示的功能的缺失。

其他 hwcaps 可能指示仅通过 ID 寄存器无法描述的特性的存在。这些描述可能不参考 ID 寄存器，并且可能引用其他文档。

3. AT_HWCAP 中公开的 hwcaps¶

HWCAP_FP

ID_AA64PFR0_EL1.FP == 0b0000 所暗示的功能。

HWCAP_ASIMD

ID_AA64PFR0_EL1.AdvSIMD == 0b0000 所暗示的功能。

HWCAP_EVTSTRM

通用定时器配置为以大约 10KHz 的频率生成事件。

HWCAP_AES

ID_AA64ISAR0_EL1.AES == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP_PMULL

ID_AA64ISAR0_EL1.AES == 0b0010 所暗示的功能。

HWCAP_SHA1

ID_AA64ISAR0_EL1.SHA1 == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP_SHA2

ID_AA64ISAR0_EL1.SHA2 == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP_CRC32

ID_AA64ISAR0_EL1.CRC32 == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP_ATOMICS

ID_AA64ISAR0_EL1.Atomic == 0b0010 所暗示的功能。

HWCAP_FPHP

ID_AA64PFR0_EL1.FP == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP_ASIMDHP

ID_AA64PFR0_EL1.AdvSIMD == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP_CPUID

EL0 可以访问某些 ID 寄存器，其程度由 ARM64 CPU 特性寄存器中所述。

这些 ID 寄存器可能暗示某些特性的可用性。

HWCAP_ASIMDRDM

ID_AA64ISAR0_EL1.RDM == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP_JSCVT

ID_AA64ISAR1_EL1.JSCVT == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP_FCMA

ID_AA64ISAR1_EL1.FCMA == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP_LRCPC

ID_AA64ISAR1_EL1.LRCPC == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP_DCPOP

ID_AA64ISAR1_EL1.DPB == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP_SHA3

ID_AA64ISAR0_EL1.SHA3 == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP_SM3

ID_AA64ISAR0_EL1.SM3 == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP_SM4

ID_AA64ISAR0_EL1.SM4 == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP_ASIMDDP

ID_AA64ISAR0_EL1.DP == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP_SHA512

ID_AA64ISAR0_EL1.SHA2 == 0b0010 所暗示的功能。

HWCAP_SVE

ID_AA64PFR0_EL1.SVE == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP_ASIMDFHM

ID_AA64ISAR0_EL1.FHM == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP_DIT

ID_AA64PFR0_EL1.DIT == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP_USCAT

ID_AA64MMFR2_EL1.AT == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP_ILRCPC

ID_AA64ISAR1_EL1.LRCPC == 0b0010 所暗示的功能。

HWCAP_FLAGM

ID_AA64ISAR0_EL1.TS == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP_SSBS

ID_AA64PFR1_EL1.SSBS == 0b0010 所暗示的功能。

HWCAP_SB

ID_AA64ISAR1_EL1.SB == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP_PACA

ID_AA64ISAR1_EL1.APA == 0b0001 或 ID_AA64ISAR1_EL1.API == 0b0001 所暗示的功能，如 AArch64 Linux 中的指针身份验证中所述。

HWCAP_PACG

ID_AA64ISAR1_EL1.GPA == 0b0001 或 ID_AA64ISAR1_EL1.GPI == 0b0001 所暗示的功能，如 AArch64 Linux 中的指针身份验证中所述。

HWCAP_GCS

ID_AA64PFR1_EL1.GCS == 0b1 所暗示的功能，如 AArch64 Linux 的受保护控制栈支持中所述。

HWCAP_CMPBR

ID_AA64ISAR2_EL1.CSSC == 0b0010 所暗示的功能。

HWCAP_FPRCVT

ID_AA64ISAR3_EL1.FPRCVT == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP_F8MM8

ID_AA64FPFR0_EL1.F8MM8 == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP_F8MM4

ID_AA64FPFR0_EL1.F8MM4 == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP_SVE_F16MM

ID_AA64PFR0_EL1.SVE == 0b0001 和 ID_AA64ZFR0_EL1.F16MM == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP_SVE_ELTPERM

ID_AA64PFR0_EL1.SVE == 0b0001 和 ID_AA64ZFR0_EL1.ELTPERM == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP_SVE_AES2

ID_AA64PFR0_EL1.SVE == 0b0001 和 ID_AA64ZFR0_EL1.AES == 0b0011 所暗示的功能。

HWCAP_SVE_BFSCALE

ID_AA64PFR0_EL1.SVE == 0b0001 和 ID_AA64ZFR0_EL1.B16B16 == 0b0010 所暗示的功能。

HWCAP_SVE2P2

ID_AA64PFR0_EL1.SVE == 0b0001 和 ID_AA64ZFR0_EL1.SVEver == 0b0011 所暗示的功能。

HWCAP_SME2P2

ID_AA64SMFR0_EL1.SMEver == 0b0011 所暗示的功能。

HWCAP_SME_SBITPERM

ID_AA64SMFR0_EL1.SBitPerm == 0b1 所暗示的功能。

HWCAP_SME_AES

ID_AA64SMFR0_EL1.AES == 0b1 所暗示的功能。

HWCAP_SME_SFEXPA

ID_AA64SMFR0_EL1.SFEXPA == 0b1 所暗示的功能。

HWCAP_SME_STMOP

ID_AA64SMFR0_EL1.STMOP == 0b1 所暗示的功能。

HWCAP_SME_SMOP4

ID_AA64SMFR0_EL1.SMOP4 == 0b1 所暗示的功能。

HWCAP2_DCPODP

ID_AA64ISAR1_EL1.DPB == 0b0010 所暗示的功能。

HWCAP2_SVE2

ID_AA64PFR0_EL1.SVE == 0b0001 和 ID_AA64ZFR0_EL1.SVEver == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP2_SVEAES

ID_AA64PFR0_EL1.SVE == 0b0001 和 ID_AA64ZFR0_EL1.AES == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP2_SVEPMULL

ID_AA64PFR0_EL1.SVE == 0b0001 和 ID_AA64ZFR0_EL1.AES == 0b0010 所暗示的功能。

HWCAP2_SVEBITPERM

ID_AA64PFR0_EL1.SVE == 0b0001 和 ID_AA64ZFR0_EL1.BitPerm == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP2_SVESHA3

ID_AA64PFR0_EL1.SVE == 0b0001 和 ID_AA64ZFR0_EL1.SHA3 == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP2_SVESM4

ID_AA64PFR0_EL1.SVE == 0b0001 和 ID_AA64ZFR0_EL1.SM4 == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP2_FLAGM2

ID_AA64ISAR0_EL1.TS == 0b0010 所暗示的功能。

HWCAP2_FRINT

ID_AA64ISAR1_EL1.FRINTTS == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP2_SVEI8MM

ID_AA64PFR0_EL1.SVE == 0b0001 和 ID_AA64ZFR0_EL1.I8MM == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP2_SVEF32MM

ID_AA64PFR0_EL1.SVE == 0b0001 和 ID_AA64ZFR0_EL1.F32MM == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP2_SVEF64MM

ID_AA64PFR0_EL1.SVE == 0b0001 和 ID_AA64ZFR0_EL1.F64MM == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP2_SVEBF16

ID_AA64PFR0_EL1.SVE == 0b0001 和 ID_AA64ZFR0_EL1.BF16 == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP2_I8MM

ID_AA64ISAR1_EL1.I8MM == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP2_BF16

ID_AA64ISAR1_EL1.BF16 == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP2_DGH

ID_AA64ISAR1_EL1.DGH == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP2_RNG

ID_AA64ISAR0_EL1.RNDR == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP2_BTI

ID_AA64PFR1_EL1.BT == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP2_MTE

ID_AA64PFR1_EL1.MTE == 0b0010 所暗示的功能，如 AArch64 Linux 中的内存标记扩展 (MTE) 中所述。

HWCAP2_ECV

ID_AA64MMFR0_EL1.ECV == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP2_AFP

ID_AA64MMFR1_EL1.AFP == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP2_RPRES

ID_AA64ISAR2_EL1.RPRES == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP2_MTE3

ID_AA64PFR1_EL1.MTE == 0b0011 所暗示的功能，如 AArch64 Linux 中的内存标记扩展 (MTE) 中所述。

HWCAP2_SME

ID_AA64PFR1_EL1.SME == 0b0001 所暗示的功能，如 AArch64 Linux 的可扩展矩阵扩展支持中所述。

HWCAP2_SME_I16I64

ID_AA64SMFR0_EL1.I16I64 == 0b1111 所暗示的功能。

HWCAP2_SME_F64F64

ID_AA64SMFR0_EL1.F64F64 == 0b1 所暗示的功能。

HWCAP2_SME_I8I32

ID_AA64SMFR0_EL1.I8I32 == 0b1111 所暗示的功能。

HWCAP2_SME_F16F32

ID_AA64SMFR0_EL1.F16F32 == 0b1 所暗示的功能。

HWCAP2_SME_B16F32

ID_AA64SMFR0_EL1.B16F32 == 0b1 所暗示的功能。

HWCAP2_SME_F32F32

ID_AA64SMFR0_EL1.F32F32 == 0b1 所暗示的功能。

HWCAP2_SME_FA64

ID_AA64SMFR0_EL1.FA64 == 0b1 所暗示的功能。

HWCAP2_WFXT

ID_AA64ISAR2_EL1.WFXT == 0b0010 所暗示的功能。

HWCAP2_EBF16

ID_AA64ISAR1_EL1.BF16 == 0b0010 所暗示的功能。

HWCAP2_SVE_EBF16

ID_AA64PFR0_EL1.SVE == 0b0001 和 ID_AA64ZFR0_EL1.BF16 == 0b0010 所暗示的功能。

HWCAP2_CSSC

ID_AA64ISAR2_EL1.CSSC == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP2_RPRFM

ID_AA64ISAR2_EL1.RPRFM == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP2_SVE2P1

ID_AA64PFR0_EL1.SVE == 0b0001 和 ID_AA64ZFR0_EL1.SVEver == 0b0010 所暗示的功能。

HWCAP2_SME2

ID_AA64SMFR0_EL1.SMEver == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP2_SME2P1

ID_AA64SMFR0_EL1.SMEver == 0b0010 所暗示的功能。

HWCAP2_SMEI16I32

ID_AA64SMFR0_EL1.I16I32 == 0b0101 所暗示的功能

HWCAP2_SMEBI32I32

ID_AA64SMFR0_EL1.BI32I32 == 0b1 所暗示的功能

HWCAP2_SMEB16B16

ID_AA64SMFR0_EL1.B16B16 == 0b1 所暗示的功能

HWCAP2_SMEF16F16

ID_AA64SMFR0_EL1.F16F16 == 0b1 所暗示的功能

HWCAP2_MOPS

ID_AA64ISAR2_EL1.MOPS == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP2_HBC

ID_AA64ISAR2_EL1.BC == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP2_SVE_B16B16

ID_AA64PFR0_EL1.SVE == 0b0001 和 ID_AA64ZFR0_EL1.B16B16 == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP2_LRCPC3

ID_AA64ISAR1_EL1.LRCPC == 0b0011 所暗示的功能。

HWCAP2_LSE128

ID_AA64ISAR0_EL1.Atomic == 0b0011 所暗示的功能。

HWCAP2_FPMR

ID_AA64PFR2_EL1.FMR == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP2_LUT

ID_AA64ISAR2_EL1.LUT == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP2_FAMINMAX

ID_AA64ISAR3_EL1.FAMINMAX == 0b0001 所暗示的功能。

HWCAP2_F8CVT

功能由 ID_AA64FPFR0_EL1.F8CVT == 0b1 暗示。

HWCAP2_F8FMA

功能由 ID_AA64FPFR0_EL1.F8FMA == 0b1 暗示。

HWCAP2_F8DP4

功能由 ID_AA64FPFR0_EL1.F8DP4 == 0b1 暗示。

HWCAP2_F8DP2

功能由 ID_AA64FPFR0_EL1.F8DP2 == 0b1 暗示。

HWCAP2_F8E4M3

功能由 ID_AA64FPFR0_EL1.F8E4M3 == 0b1 暗示。

HWCAP2_F8E5M2

功能由 ID_AA64FPFR0_EL1.F8E5M2 == 0b1 暗示。

HWCAP2_SME_LUTV2

功能由 ID_AA64SMFR0_EL1.LUTv2 == 0b1 暗示。

HWCAP2_SME_F8F16

功能由 ID_AA64SMFR0_EL1.F8F16 == 0b1 暗示。

HWCAP2_SME_F8F32

功能由 ID_AA64SMFR0_EL1.F8F32 == 0b1 暗示。

HWCAP2_SME_SF8FMA

功能由 ID_AA64SMFR0_EL1.SF8FMA == 0b1 暗示。

HWCAP2_SME_SF8DP4

功能由 ID_AA64SMFR0_EL1.SF8DP4 == 0b1 暗示。

HWCAP2_SME_SF8DP2

功能由 ID_AA64SMFR0_EL1.SF8DP2 == 0b1 暗示。

HWCAP2_SME_SF8DP4

功能由 ID_AA64SMFR0_EL1.SF8DP4 == 0b1 暗示。

HWCAP2_POE

功能由 ID_AA64MMFR3_EL1.S1POE == 0b0001 暗示。

4. 未使用的 AT_HWCAP 位¶

为了与用户空间互操作，内核保证 AT_HWCAP 的第 62 位和第 63 位始终返回为 0。

Linux 内核

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ARM64 ELF hwcaps¶

1. 简介¶

2. hwcaps 的解释¶

3. AT_HWCAP 中公开的 hwcaps¶

4. 未使用的 AT_HWCAP 位¶