在Linux内核中使用浮点寄存器和SIMD寄存器有什么要求?

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问题：在Linux内核中使用浮点寄存器和SIMD寄存器有什么要求?

        操作系统内核调度用户和内核任务，应该保存和恢复它们的上下文。上下文涉及通用寄存器、浮点和SIMD (FPSIMD)寄存器以及必要的系统寄存器。

        Linux内核为FPSIMD寄存器实现了惰性上下文处理，因为这些寄存器有相当大的成本，而且并非所有软件应用程序和内核任务都使用FPSIMD寄存器。出于性能原因，在内核中，FPSIMD寄存器不像通用寄存器那样在每次上下文切换时都保留和恢复。

        在arm64 Linux内核空间中使用浮点寄存器和SIMD寄存器有什么要求?

答案：

        在内核和用户空间中使用FPSIMD寄存器都有一些要求。如果不遵循这些要求，FPSIMD寄存器值可能会损坏。

        在Linux内核中，使用FPSIMD指令的内核函数必须调用kernel_neon_begin()和kernel_neon_end()对。内核上下文可以是soft IRQ上下文。

        如果用户上下文有效，kernel_neon_begin()将保存它，并在返回给用户时(通过执行ERET指令)恢复它。这些函数也禁用抢占，因此不需要__switch_to()来切换内核FPSIMD上下文。每次使用FPSIMD时，该函数必须调用kernel_neon_begin()。

注意：

1）如果内核在不支持FPSIMD的情况下编译，则必须显式地发出FPSIMD指令，通常在一些. s文件中。
2）Arm和arm64内核在保存和恢复用户任务上的FPSIMD寄存器文件方面有不同的实现。但是，两者都在必要时在内核空间中处理上下文。

参考：Documentation – Arm Developer