x86架构中的“EU”是什么？ （计算有效地址？）

Question

我在某处读取x86指令中的有效地址（如LEA指令中）是由“EU”计算的。什么是欧盟？准确计算有效地址涉及什么？我只学过MC68k指令集（UC Boulder先教导了这一点），我无法通过google = /找到一个好的x86网页。

谢谢！

Answer 1

“EU”是执行单元的通用术语。 ALU是执行单元的一个例子。 FADD和FMUL（即浮点加法器或乘法器）是其他示例 - 因为对于负载和存储而言，这是存储单元。

相关LEA指令的欧盟的是ALU（加，减，AND/OR等）和AGU（地址产生单元）。该AGU与存储器管线，TLB，数据缓存等耦合。

当我编写第一个代码指南时，典型的Intel x86 CPU有2个ALU，1个加载管线连接到AGU，一个存储地址流水线绑定到第二个ALU和一个商店数据管道。截至2016年，大多数有3或4个ALU。

LEA是一个3输入指令 - BaseReg + IndexReg *比例+偏移量。就像x86的内存寻址模式，它实际上有一个第四个输入，它不是LEA计算的一部分。 3个输入的成本必须超过ADD所需的2个输入。

在一些机器上的ALU只能做2个输入操作。因此，LEA只能在AGU上执行，特别是用于加载的AGU（因为存储ALU不写入寄存器）。这可能意味着您不能在同一时间同时执行LEA或两个LEA，而您可以在同一个周期内执行两个添加和一个负载。

在其它机器上，LEA可以由一个或两个或三个来完成的ALU的。可能不是AGU--可能和ALU一样。这证明了更多的灵活性。

或者，可以在ALU上完成简单的LEA，例如规模+偏移量，而最大的LEA（例如，尺度+偏移量）可能受到限制，甚至可能分成两个uops。

（哎哟：。应用程序截断在< <，可能是一个HTML quotification错误我可以在PC解决啊 - 固定，通过改变< <为*）。

因此，问题归结为：欧盟（执行单位）负责处理哪些执法机构？ ALU还是AGU？答案取决于机器。在优化指南

通用文本可以简单地说“欧盟”，而不是“AGU或ALU，取决于模型”或“取其欧盟能够处理特定LEA”。

Answer 2

EU =执行单位？

有效地址是如果LEA指令是一条实际执行某种算术或其他数据访问的指令，则该地址将被访问。它的“预期”用途是计算指针算术或数组索引操作产生的指针。但是，因为它可以执行乘法和加法的某种组合，所以它也用于优化一些常规计算。

Answer 3

多年来，单一家族内部处理器的内部已经发生了很大变化，因此需要用确切的cpu模型来澄清“EU”参考。作为您的m68k体验的一个类比，68000,010,020,030,040和060的指令集大部分是相同的，但它们的内部实际上是不同的，所以任何对内部名称的引用都需要附带它们的部件号。

Answer 4

英特尔自己的Software Developer's Manuals是x86上的一个很好的信息来源，虽然它们可能有些矫枉过正（而且更像参考而不是教程）。

欧盟（执行单位）的参考很可能与ALU（算术逻辑单元）相对，后者通常是负责算术和逻辑指令的处理器的一部分。但是，欧盟也具有（或具有）一些算术能力，用于计算存储器地址。 x86 LEA指令将这些功能传递给汇编程序员。

通常情况下，你可以提供一些非常复杂的内存地址的x86指令：

sub eax, [eax + ebx*4 + 0042] 

并且在ALU处理算术减法，欧盟负责生成地址。

随着LEA，可以利用有限的地址生成功能用于其他用途：

lea ebx, [eax + ebx*4 + 0042] 

比较：

mul ebx, 4 
add ebx, eax 
add ebx, 0042 

“第1卷”我的链接页面上有一个“3.7.5”dicussing寻址模式 - 可以提供给需要内存操作数（其中LEA是一个）的指令的内存地址类型，反映了EU（或任何存储器接口部分称为什么）的算术类型，是有能力的。

“第2卷”是指令集的参考，并包含有关所有指令（包括LEA）的确切信息。