18. Регистры управления (Control Registers)
Регистры управления CR0, CR1, CR2, CR3 и CR4 определяют поведение процессора и характеристики текущей задачи. Для быстрого перехода к описанию флагов используйте их обозначения на рисунке.
|
CR0 - содержит системные флаги управления, управляющие поведением и состоянием процессора. |
|
CR1 - зарезервирован. |
|
CR2 - содержит линейный адрес команды, вызвавшей страничное нарушение. |
|
CR3 - содержит физический адрес начала каталога страниц и два флага: PCD и PWT. Этот регистр также называется PDBR (Page-Directory Base Register), он хранит 20 старших бит адреса каталога страниц (младшие подразумеваются равными 0, т.к. каталог страниц должен быть выровнен на границу страницы). Биты PCD и PWT управляют кэшированием каталога страниц во внутреннем кэше данных процессора, но не управляют TLB-кэшированием. При использовании расширения физического адреса, регистр CR3 содержит базовый адрес таблицы PDP (Page Directory Pointer). |
|
CR4 - содержит набор флагов, разрешающих использование некоторых архитектурных расширений. |
Регистры управления можно прочитать или загрузить только с помощью команды MOV. В защищёном режиме работа с регистрами управления позволена только программам с нулевым уровнем привилегий.
При загрузке значения в регистр управления, зарезервированные биты должны всегда иметь те значения, которые были получены при чтении.
Флаги регистров управления имеют следующие функции:
PG |
Трансляция страниц (Paging), 31-й бит в CR0. Разрешает страничное преобразование, если установлен, иначе - запрещает. Когда страничное преобразование разрешено, все линейные адреса используются как физические. Флаг PG не действует, если не установлен флаг PE (0-й бит в CR0), тем не менее, установка флага PG при сброшенном PE вызывает генерацию исключения общей защиты (#GP). Подробно механизм страничного преобразования обсуждается в разделе "Управление памятью". |
||||||||
CD |
Отключение кэша (Cache Disable), 30-й бит в CR0. Когда флаги CD и NW сброшены, разрешено кэширование всей памяти во внутренних и внеших кэшах. Когда флаг CD установлен, кэширование ограничено (см. таблицу). Чтобы запретить процессору доступ к его кэшам, флаг CD должен быть установлен и кэши объявлены недостоверными. Дополнительно об этом см. раздел "Управление кэшами". |
||||||||
NW |
Отмена сквозной записи (Not Write-through), 29-й бит в CR0. Когда флаги NW и CD сброшены, обратная запись (write-back) для Pentium 4, P6 family и Pentium или сквозная запись (write-through) для Intel486 разрешена для записей, не попавших в кэш (см. таблицу о действиях флагов NW и CD). |
||||||||
AM |
Проверка выравнивания (Alignment Mask), 18-й бит в CR0. Когда установлен, разрешает автоматическую проверку выравнивания, иначе - запрещает. Проверка выравнивания выполняется только при следующих условиях:
|
||||||||
WP |
Защита от записи (Write Protect), 16-й бит CR0. Когда установлен, запрещает системным процедурам запись в пользовательские страницы с доступом только для чтения (когда флаг WP сброшен - разрешает). |
||||||||
NE |
Численная ошибка (Numeric Error), 5-й бит в CR0. Когда установлен, активизирует внутрипроцессорный механизм сообщений об ошибках x87 FPU, когда сброшен - механизм сообщений об ошибках x87 FPU PC-типа. При сброшенном флаге NE, немаскируемая ошибка x87 FPU приводит к генерации прерывания сразу же после следующей команды x87 FPU или команд WAIT/FWAIT. |
||||||||
ET |
Тип расширения (Extension Type), 4-й бит в CR0. Зарезервирован в процессорах Pentium 4, семейства P6 и Pentium и для них всегда установлен. В процессорах Intel386 и Intel486 этот флаг, если установлен, определяет наличие поддержки команд процессора Intel 387 DX (математического сопроцессора). |
||||||||
TS |
Переключение задач (Task Switched), 3-й бит в CR0. Устанавливается процессором каждый раз при переключении задач; сбрасывается только программно. Процессор проверяет, установлен ли этот флаг, при выполнении команд модулей x87 FPU, MMX, SSE и SSE2. Использование этого флага позволяет не менять текущий контекст модулей x87 FPU, MMX, SSE и SSE2, пока к ним не произойдёт обращение.
|