如何在不同版本的 VC 和 64 位中使用 CPUID 指令

最编程 2024-06-27 15:19:35

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　前面我们探讨了在16位的DOS实模式下使用CPUID指令（http://www.cnblogs.com/zyl910/archive/2012/05/14/dos16_getcpuid.html）。而现在64位Windows系统已经很流行了，在32/64位模式下如何使用CPUID呢？于是本文介绍了如何在各个版本的VC及64位下使用CPUID指令。

一、推荐使用__cpuid、__cpuidex等Intrinsics函数

在32位模式下，我们可以使用内嵌汇编来调用cpuid指令。但在64位模式下，VC编译器不支持内嵌汇编。于是微软提供了Intrinsics函数——编译器会将Intrinsics函数编译为对应的机器指令，而且同时支持32位和64位。例如CPUID指令的对应Intrinsics函数是——

// http://msdn.microsoft.com/en-us/library/hskdteyh.aspx
void __cpuid(
   int CPUInfo[4],
   int InfoType
);

void __cpuidex(
   int CPUInfo[4],
   int InfoType,
   int ECXValue
);

__cpuidex函数的InfoType参数是CPUID指令的eax参数，即功能ID。ECXValue参数是CPUID指令的ecx参数，即子功能ID。CPUInfo参数用于接收输出的eax, ebx, ecx, edx这四个寄存器。早期的CPUID功能只需要一个功能ID参数（eax），这时可以使用__cpuid函数。后来CPUID的功能越来越强大，一个功能ID参数（eax）参数不够用，于是加了一个子功能ID（ecx）参数，这时应该采用__cpuidex。

二、用条件编译判断VC编译器对Intrinsics函数的支持性（_MSC_VER）

在__cpuid、__cpuidex等Intrinsics函数时，会遇到以下问题—— 1.低版本的VC编译器没有intrin.h头文件。【注】：只有VC2005（或更高）才拥有intrin.h，支持__cpuid。 2.低版本的VC编译器不支持__cpuidex。【注】：只有VC2008的部分版本及VS2010（或更高）的intrin.h中才有__cpuidex。

这时可以使用条件编译来判断VC编译器的版本。 _MSC_VER是微软C/C++编译器——cl.exe编译代码时预定义的一个宏，它的值表示cl的版本，它的类型是“int”。例如—— #if _MSC_VER >=1200 // VC++6.0以上 #if _MSC_VER >=1300 // VC2003以上 #if _MSC_VER >=1400 // VC2005以上 #if _MSC_VER >=1500 // VC2008以上 #if _MSC_VER >=1600 // VC2010以上

例如发现_MSC_VER大于等于1400时，我们可以#include <intrin.h>。然后再利用_MSC_VER进一步判断__cpuid、__cpuidex的支持性。

三、用条件编译判断64位模式（_WIN64）

使用_WIN64这个预处理宏可用来判断目标平台是不是64位。虽然在编译x64平台的程序时，编译器会自动推导出_WIN64。但是Visual Studio的语法高亮不清楚这些，它有可能仍是按32位代码来做语法高亮。所以，建议还是手动在项目的预处理宏中增加_WIN64。

四、32位下用内嵌汇编实现__cpuidex函数

在32位模式下，我们可以使用内嵌汇编来实现__cpuidex函数。代码如下——

#include <Windows.h>
#include <stdio.h>
#include <tchar.h>

#if _MSC_VER >=1400    // VC2005才支持intrin.h
#include <intrin.h>    // 所有Intrinsics函数
#endif

char szBuf[64];
INT32 dwBuf[4];

#if defined(_WIN64)
// 64位下不支持内联汇编. 应使用__cpuid、__cpuidex等Intrinsics函数。
#else
#if _MSC_VER < 1600    // VS2010. 据说VC2008 SP1之后才支持__cpuidex
void __cpuidex(INT32 CPUInfo[4], INT32 InfoType, INT32 ECXValue)
{
    if (NULL==CPUInfo)    return;
    _asm{
        // load. 读取参数到寄存器
        mov edi, CPUInfo;    // 准备用edi寻址CPUInfo
        mov eax, InfoType;
        mov ecx, ECXValue;
        // CPUID
        cpuid;
        // save. 将寄存器保存到CPUInfo
        mov    [edi], eax;
        mov    [edi+4], ebx;
        mov    [edi+8], ecx;
        mov    [edi+12], edx;
    }
}
#endif    // #if _MSC_VER < 1600    // VS2010. 据说VC2008 SP1之后才支持__cpuidex

#if _MSC_VER < 1400    // VC2005才支持__cpuid
void __cpuid(INT32 CPUInfo[4], INT32 InfoType)
{
    __cpuidex(CPUInfo, InfoType, 0);
}
#endif    // #if _MSC_VER < 1400    // VC2005才支持__cpuid

#endif    // #if defined(_WIN64)

// 取得CPU厂商（Vendor）
//
// result: 成功时返回字符串的长度（一般为12）。失败时返回0。
// pvendor: 接收厂商信息的字符串缓冲区。至少为13字节。
int cpu_getvendor(char* pvendor)
{
    INT32 dwBuf[4];
    if (NULL==pvendor)    return 0;
    // Function 0: Vendor-ID and Largest Standard Function
    __cpuid(dwBuf, 0);
    // save. 保存到pvendor
    *(INT32*)&pvendor[0] = dwBuf[1];    // ebx: 前四个字符
    *(INT32*)&pvendor[4] = dwBuf[3];    // edx: 中间四个字符
    *(INT32*)&pvendor[8] = dwBuf[2];    // ecx: 最后四个字符
    pvendor[12] = '\0';
    return 12;
}

// 取得CPU商标（Brand）
//
// result: 成功时返回字符串的长度（一般为48）。失败时返回0。
// pbrand: 接收商标信息的字符串缓冲区。至少为49字节。
int cpu_getbrand(char* pbrand)
{
    INT32 dwBuf[4];
    if (NULL==pbrand)    return 0;
    // Function 0x80000000: Largest Extended Function Number
    __cpuid(dwBuf, 0x80000000);
    if (dwBuf[0] < 0x80000004)    return 0;
    // Function 80000002h,80000003h,80000004h: Processor Brand String
    __cpuid((INT32*)&pbrand[0], 0x80000002);    // 前16个字符
    __cpuid((INT32*)&pbrand[16], 0x80000003);    // 中间16个字符
    __cpuid((INT32*)&pbrand[32], 0x80000004);    // 最后16个字符
    pbrand[48] = '\0';
    return 48;
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    //__cpuidex(dwBuf, 0,0);
    //__cpuid(dwBuf, 0);
    //printf("%.8X\t%.8X\t%.8X\t%.8X\n", dwBuf[0],dwBuf[1],dwBuf[2],dwBuf[3]);

    cpu_getvendor(szBuf);
    printf("CPU Vendor:\t%s\n", szBuf);

    cpu_getbrand(szBuf);
    printf("CPU Name:\t%s\n", szBuf);

    return 0;
}

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