执行CPU不支持的指令时会发生什么？

问题描述：

如果CPU尝试执行已使用某些CPU不支持的指令编译的二进制文件，会发生什么情况。我特别想知道一些在旧处理器上运行的新AVX指令。执行CPU不支持的指令时会发生什么？

我假设这可以进行测试，友好的消息理论上可以显示给用户。据推测，大多数低级别的图书馆都会代您进行检查。假设你没有做这个检查，你会期望发生什么？您的流程会收到什么信号？

[信号'SIGILL'是什么？]（https://*.com/q/7901867/608639）和朋友。据我所知，在所有Linux平台上，包括i386，x86_64，ARM，Aarch32，Aarch64和MIPS都会引发SIGILL。 – jww

*“大概最底层的图书馆会代您检查。”*呃，我不这么认为。大多数使用潜在不受支持指令的低级库在速度上高于一切。在调用低级代码之前，高级代码负责验证这些指令是否受支持。在执行它们之前，使用'CPUID'指令（在大多数编译器中作为内部函数公开）来验证是否支持所需的指令集，从而避免出现无效指令异常的风险。然后显示友好的错误消息。 –

停止并着火。 –

答

新指令可以设计为“传统兼容”或不能。
对于前者类属于指令像tzcnt或xacquire有产生老年架构有效指令编码：tzcnt被编码为 rep bsf和xacquire只是repne。
语义当然不同。

第二类属于大部分新指令，AVX就是一个流行的例子。
当CPU遇到无效的或保留的编码它生成#UD（对于未定义）异常 - 这是中断号6.

的Linux内核entry_64.S设置#UD的IDT条目初：

idtentry invalid_op   do_invalid_op   has_error_code=0

的入口点do_invalid_op，其与宏traps.c生成：

DO_ERROR(X86_TRAP_UD,  SIGILL, "invalid opcode",  invalid_op)

宏DO_ERROR生成一个函数，该函数在同一个文件（here）中调用do_error_trap。

do_trap在traps.c force_sig_info中：

do_error_trap使用fill_trap_info（在同一个文件，here）创建包含Linux的信号的信息的siginfo_t结构：

case X86_TRAP_UD: 
    sicode = ILL_ILLOPN; 
    siaddr = uprobe_get_trap_addr(regs); 
    break;

从那里下面的调用发生signal.c specific_send_sig_info in signal.c

最终在调用违规流程的SIGILL的信号处理程序时达到高潮。

下面的程序是一个非常简单的例子，其产生#UD

BITS 64 

GLOBAL _start 

SECTION .text 

_start: 

ud2

我们可以使用strace来检查通过运行程序接收到的信号

--- SIGILL {si_signo=SIGILL, si_code=ILL_ILLOPN, si_addr=0x400080} --- 
+++ killed by SIGILL +++

如预期。

作为Cody Gray commented，图书馆通常不依靠SIGILL，相反，他们使用一个CPU dispatcher或检查的指令的存在明确。

执行CPU不支持的指令时会发生什么？

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