DSCR (数据流控制寄存器)

powerpc 中的 DSCR 寄存器允许用户对处理器中的数据流预取进行一些控制。有关如何使用此 DSCR 来实现预取控制的更多详细信息，请参阅 ISA 文档或相关手册。本文档概述了内核对 DSCR 的支持、相关的内核对象、其功能和导出的用户界面。

  1. 数据结构

    1. thread_struct

      dscr            /* Thread DSCR value */
dscr_inherit    /* Thread has changed default DSCR */

    2. PACA

      dscr_default    /* per-CPU DSCR default value */

    3. sysfs.c

      dscr_default    /* System DSCR default value */

  2. 调度程序更改

    如果线程的 dscr_inherit 值被清除，则调度程序会将存储在 CPU PACA 值中的每个 CPU 的 DSCR 默认值写入寄存器，这意味着该线程到目前为止尚未更改默认 DSCR。如果设置了 dscr_inherit 值，这意味着它已更改了默认 DSCR 值，调度程序会将更改后的值写入寄存器，该值现在将包含在线程结构的 dscr 中，而不是每个 CPU 的基于 PACA 的默认 DSCR 值。

    注意：请注意，系统范围的全局 DSCR 值在调度程序进程上下文切换中根本不会直接使用。

  3. SYSFS 接口

    • 全局 DSCR 默认值：/sys/devices/system/cpu/dscr_default

    • CPU 特定 DSCR 默认值：/sys/devices/system/cpu/cpuN/dscr

    在 sysfs 中更改全局 DSCR 默认值将立即更改其 PACA 结构中所有 CPU 特定 DSCR 的默认值。同样，如果当前进程的 dscr_inherit 被清除，它还会立即将新值写入每个 CPU 的 DSCR 寄存器，并更新当前线程的 DSCR 值。

    在 sysfs 中更改 CPU 特定 DSCR 默认值的作用与上面的相同，但与上面的全局默认值不同，它仅更改特定 CPU 的内容，而不是系统上的所有 CPU。

  4. 用户空间指令

    可以使用为此目的提供的以下两个 SPR 编号中的任何一个在用户空间中访问 DSCR 寄存器。

    1. 问题状态 SPR：0x03（非特权，仅限 POWER8）

    2. 特权状态 SPR：0x11（特权）

    从用户空间通过特权 SPR 编号 (0x11) 访问 DSCR 可以工作，因为它是在内核中非法指令异常后模拟的。mfspr 和 mtspr 指令都被模拟。

    从用户空间通过用户级别 SPR (0x03) 访问 DSCR 将首先创建一个设施不可用异常。在此异常处理程序中，所有基于 mfspr 指令的读取尝试都将被模拟并返回，而第一次基于 mtspr 指令的写入尝试将通过在 FSCR 寄存器中设置 DSCR 设施来为下一次启用 DSCR 设施（读取和写入）。

  5. 关于“dscr_inherit”的详细信息

    线程结构元素“dscr_inherit”表示该线程是否已尝试并使用以下任何方法更改了 DSCR 本身。此元素表示该线程是否要在内核中使用 CPU 默认 DSCR 值或其自身更改的 DSCR 值。

    1. mtspr 指令 (SPR 编号 0x03)

    2. mtspr 指令 (SPR 编号 0x11)

    3. ptrace 接口（显式设置用户 DSCR 值）

    在此事件之后创建的进程的任何子进程也会继承相同的行为。