Windows support/require 哪些版本的 CPU 多媒体扩展？ （如何检查 SSE 或 AVX 是否完全可用？）
Which versions of Windows support/require which CPU multimedia extensions? (How to check if SSE or AVX are fully usable?)
到目前为止，我设法发现：
- SSE 和 SSE2 对于 Windows 8 及更高版本（当然对于任何 64 位 OS）是强制性的
- AVX 仅受 Windows 7 SP1 或更高版本支持
在 Windows 上使用 SSE3、SSSE3、SSE4.1、SSE 4.2、AVX2 和 AVX-512 是否有任何注意事项？
一些说明：如果我使用来自 SSE/AVX 组之一的指令，我需要它来确定我的程序 运行 将在 OS 上运行什么。
引入新架构状态的扩展需要特殊的 OS 支持，因为 OS 必须 save/restore 在上下文切换时恢复更多数据。因此，从 OSes 的角度来看，如果 OS 支持 SSE，那么让用户 space 代码 运行 SSSE3 指令不需要做任何额外的事情。
SSE、AVX 和 AVX512 是引入新架构状态的扩展。
- SSE 引入了
xmm regs（和 MXCSR 用于舍入模式和 FP 异常状态）
- AVX 引入了
ymm（下半部分是旧的 xmm 规则）。
- AVX512 引入了
zmm（扩展了 x/ymm regs），并且还在 64 位模式下将矢量 regs 的数量增加了一倍：zmm0-zmm31。 x/y/zmm16..31 只能通过矢量指令的 AVX-512 编码（EVEX 前缀）访问，因此有趣的是可以在没有 , and .
的情况下使用
k0..k7 64 位掩码寄存器（或 Xeon Phi 中没有 AVX-512BW 的 16 位）在 AVX-512 中也是新增的。
您使用 CPUID 指令以通常的方式检查 CPU 对 SSE 或 AVX 的支持。
为了防止在多任务 OS 上使用新扩展时静默数据损坏，而 save/restore 上下文切换时没有新的体系结构状态，如果OS 没有 。因此矢量扩展在 OS 不知道 saving/restoring 该扩展的必要状态的 es 上“不起作用”。
对于 SSE，可能没有任何干净的 OS-独立方式 来检测 OS 已承诺 save/restore SSE通过设置 CR4.OSFXSR、CR4.OSXMMEXCPT 等位来切换上下文状态，因为 even reading a control register is privileged，并且没有反映设置的 CPUID 位。 SSE 支持如此广泛，以至于您必须使用非常古老的版本（或自制软件）OS 才会成为问题。
对于 AVX，我们不需要 OS 支持来检测 AVX 是否可用（由硬件支持并由 OS 启用）： User-space 可以 运行 xgetbv 并检查启用的功能标志以查看 OS 是否已启用 AVX 指令 运行 而不会出错。
- Verify that the operating system supports XGETBV using
CPUID.1:ECX.OSXSAVE bit 27 = 1.
- At the same time, verify that
CPUID.1:ECX bit 28=1 (Intel AVX supported) and/or bit 25=1 (AES
supported) ... (and other bits for FMA, AES, and PCLMULQDQ)
- Issue
XGETBV, and verify that the feature-enabled mask
at bits 1 and 2 are 11b (XMM state and YMM state enabled by the
operating system).
调用 OS 提供的函数来检测 OS 支持可能更容易，而不是使用内联 asm 或功能检测库来完成所有这些。例如，Win7SP1 引入了 GetEnabledXStateFeatures 以及对 AVX CPU 的支持。 （在没有 SSE 的 CPU 上不太可能或不可能找到 Win7SP1 运行ning，因此对于 SSE，您只需检查 CPUID 和 OS 版本即可。）
这也被理解为 OS 的上下文切换将正确 save/restore 完整状态的承诺，尽管当然是错误的、恶意的或深奥的 OS （也许是协作式多任务处理？）可能会有所不同。对于包括 Windows 在内的主流 OSes，这确实意味着 YMM 寄存器将像您期望的那样保持其值。
AVX512也是如此：可以查看指令集的CPUID特征位，和检查 OS 是否已承诺通过在 XSETBV 中启用正确的位来管理上下文切换时的新架构状态。 （所以你应该检查 XGETBV）。检查 XGETBV 结果并且 0xE6 等于 0xE6。
到目前为止，我设法发现：
- SSE 和 SSE2 对于 Windows 8 及更高版本（当然对于任何 64 位 OS）是强制性的
- AVX 仅受 Windows 7 SP1 或更高版本支持
在 Windows 上使用 SSE3、SSSE3、SSE4.1、SSE 4.2、AVX2 和 AVX-512 是否有任何注意事项？
一些说明：如果我使用来自 SSE/AVX 组之一的指令，我需要它来确定我的程序 运行 将在 OS 上运行什么。
引入新架构状态的扩展需要特殊的 OS 支持，因为 OS 必须 save/restore 在上下文切换时恢复更多数据。因此，从 OSes 的角度来看，如果 OS 支持 SSE，那么让用户 space 代码 运行 SSSE3 指令不需要做任何额外的事情。
SSE、AVX 和 AVX512 是引入新架构状态的扩展。
- SSE 引入了
xmmregs（和MXCSR用于舍入模式和 FP 异常状态） - AVX 引入了
ymm（下半部分是旧的xmm规则）。 - AVX512 引入了
zmm（扩展了x/ymmregs），并且还在 64 位模式下将矢量 regs 的数量增加了一倍：zmm0-zmm31。 x/y/zmm16..31 只能通过矢量指令的 AVX-512 编码（EVEX 前缀）访问，因此有趣的是可以在没有
的情况下使用k0..k764 位掩码寄存器（或 Xeon Phi 中没有 AVX-512BW 的 16 位）在 AVX-512 中也是新增的。
您使用 CPUID 指令以通常的方式检查 CPU 对 SSE 或 AVX 的支持。
为了防止在多任务 OS 上使用新扩展时静默数据损坏，而 save/restore 上下文切换时没有新的体系结构状态，如果OS 没有
对于 SSE，可能没有任何干净的 OS-独立方式 来检测 OS 已承诺 save/restore SSE通过设置 CR4.OSFXSR、CR4.OSXMMEXCPT 等位来切换上下文状态，因为 even reading a control register is privileged，并且没有反映设置的 CPUID 位。 SSE 支持如此广泛，以至于您必须使用非常古老的版本（或自制软件）OS 才会成为问题。
对于 AVX，我们不需要 OS 支持来检测 AVX 是否可用（由硬件支持并由 OS 启用）： User-space 可以 运行 xgetbv 并检查启用的功能标志以查看 OS 是否已启用 AVX 指令 运行 而不会出错。
- Verify that the operating system supports XGETBV using
CPUID.1:ECX.OSXSAVE bit 27 = 1.- At the same time, verify that
CPUID.1:ECX bit 28=1(Intel AVX supported) and/or bit 25=1 (AES supported) ... (and other bits for FMA, AES, and PCLMULQDQ)- Issue
XGETBV, and verify that the feature-enabled mask at bits 1 and 2 are11b(XMM state and YMM state enabled by the operating system).
调用 OS 提供的函数来检测 OS 支持可能更容易，而不是使用内联 asm 或功能检测库来完成所有这些。例如，Win7SP1 引入了 GetEnabledXStateFeatures 以及对 AVX CPU 的支持。 （在没有 SSE 的 CPU 上不太可能或不可能找到 Win7SP1 运行ning，因此对于 SSE，您只需检查 CPUID 和 OS 版本即可。）
这也被理解为 OS 的上下文切换将正确 save/restore 完整状态的承诺，尽管当然是错误的、恶意的或深奥的 OS （也许是协作式多任务处理？）可能会有所不同。对于包括 Windows 在内的主流 OSes，这确实意味着 YMM 寄存器将像您期望的那样保持其值。
AVX512也是如此：可以查看指令集的CPUID特征位，和检查 OS 是否已承诺通过在 XSETBV 中启用正确的位来管理上下文切换时的新架构状态。 （所以你应该检查 XGETBV）。检查 XGETBV 结果并且 0xE6 等于 0xE6。