Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developers Manual Volume 3A, System Programming Guide, Part 1

Vol. 3A vii
CONTENTS
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Interrupt 16—x87 FPU Floating-Point Error (#MF). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-58
Interrupt 17—Alignment Check Exception (#AC). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-60
Interrupt 18—Machine-Check Exception (#MC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-62
Interrupt 19—SIMD Floating-Point Exception (#XF). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-64
Interrupts 32 to 255—User Defined Interrupts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-67
CHAPTER 6
TASK MANAGEMENT
6.1 TASK MANAGEMENT OVERVIEW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-1
6.1.1 Task Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-1
6.1.2 Task State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-2
6.1.3 Executing a Task . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-3
6.2 TASK MANAGEMENT DATA STRUCTURES. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-4
6.2.1 Task-State Segment (TSS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-4
6.2.2 TSS Descriptor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-7
6.2.3 TSS Descriptor in 64-bit mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-8
6.2.4 Task Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-9
6.2.5 Task-Gate Descriptor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-11
6.3 TASK SWITCHING. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-12
6.4 TASK LINKING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-16
6.4.1 Use of Busy Flag To Prevent Recursive Task Switching. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-18
6.4.2 Modifying Task Linkages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-18
6.5 TASK ADDRESS SPACE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-19
6.5.1 Mapping Tasks to the Linear and Physical Address Spaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-19
6.5.2 Task Logical Address Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-20
6.6 16-BIT TASK-STATE SEGMENT (TSS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-21
6.7 TASK MANAGEMENT IN 64-BIT MODE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-23
CHAPTER 7
MULTIPLE-PROCESSOR MANAGEMENT
7.1 LOCKED ATOMIC OPERATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-2
7.1.1 Guaranteed Atomic Operations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-3
7.1.2 Bus Locking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-3
7.1.2.1 Automatic Locking. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-4
7.1.2.2 Software Controlled Bus Locking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-5
7.1.3 Handling Self- and Cross-Modifying Code. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-6
7.1.4 Effects of a LOCK Operation on Internal Processor Caches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-7
7.2 MEMORY ORDERING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-8
7.2.1 Memory Ordering in the Intel
®
Pentium
®
and Intel486
™
Processors . . . . . . . . . . . . . . . 7-8
7.2.2 Memory Ordering in P6 and More Recent Processor Families. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-9
7.2.3 Out-of-Order Stores For String Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-10
7.2.4 Strengthening or Weakening the Memory Ordering Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-11
7.3 PROPAGATION OF PAGE TABLE AND PAGE DIRECTORY ENTRY CHANGES TO
MULTIPLE PROCESSORS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-13
7.4 SERIALIZING INSTRUCTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-14
7.5 MULTIPLE-PROCESSOR (MP) INITIALIZATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-15
7.5.1 BSP and AP Processors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-16
7.5.2 MP Initialization Protocol Requirements and Restrictions
for Intel Xeon Processors7-17
7.5.3 MP Initialization Protocol Algorithm for Intel Xeon Processors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-17
7.5.4 MP Initialization Example. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-19