Как вызвать инструкцию процессора из C#?

Question

Мой процессор (Intel i7) поддерживает POPCNT instruction и я хотел бы позвонить из моего приложения C#. Это возможно?

Я полагаю, что где-то читал, что это не так, но JIT вызовет его, если найдет его доступным, но какую функцию мне нужно вызвать, чтобы заменить такую ​​инструкцию?

Popcount вызывается миллионы раз в цикле, поэтому я хотел бы иметь возможность оптимизировать этот процессор, если это возможно.

Answer 1

Вы хотите играть с огнем, а здесь мы любим играть с огнем...

class Program
{
    const uint PAGE_EXECUTE_READWRITE = 0x40;
    const uint MEM_COMMIT = 0x1000;

    [DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
    static extern IntPtr VirtualAlloc(IntPtr lpAddress, IntPtr dwSize, uint flAllocationType, uint flProtect);

    private delegate int IntReturner();

    static void Main(string[] args)
    {
        List<byte> bodyBuilder = new List<byte>();
        bodyBuilder.Add(0xb8); // MOV EAX,
        bodyBuilder.AddRange(BitConverter.GetBytes(42)); // 42
        bodyBuilder.Add(0xc3);  // RET
        byte[] body = bodyBuilder.ToArray();
        IntPtr buf = VirtualAlloc(IntPtr.Zero, (IntPtr)body.Length, MEM_COMMIT, PAGE_EXECUTE_READWRITE);
        Marshal.Copy(body, 0, buf, body.Length);

        IntReturner ptr = (IntReturner)Marshal.GetDelegateForFunctionPointer(buf, typeof(IntReturner));
        Console.WriteLine(ptr());
    }
}

(этот небольшой пример сборки просто вернет 42... Я думаю, что это идеальное число для этого ответа:-))

В конце концов, хитрость в том, что:

A) Вы должны знать коды операций, соответствующие ассемблеру, который вы хотите написать

Б) Вы используете VirtualAlloc, чтобы сделать страницу памяти исполняемой

C) Вы каким-то образом копируете там свои коды операций

(код был взят с http://www.cnblogs.com/netact/archive/2013/01/10/2855448.html)

Хорошо... другой был как написано на сайте (за исключением ошибки на uint -> IntPtr dwSize), вот как это должно быть написано (или, по крайней мере, это +1 по сравнению с оригиналом... Я бы инкапсулировал все в IDisposable класс вместо использования try... finally)

class Program
{
    const uint PAGE_READWRITE = 0x04;
    const uint PAGE_EXECUTE = 0x10;
    const uint MEM_COMMIT = 0x1000;
    const uint MEM_RELEASE = 0x8000;

    [DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
    static extern IntPtr VirtualAlloc(IntPtr lpAddress, IntPtr dwSize, uint flAllocationType, uint flProtect);

    [DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
    [return: MarshalAs(UnmanagedType.Bool)]
    static extern bool VirtualProtect(IntPtr lpAddress, IntPtr dwSize, uint flAllocationType, out uint lpflOldProtect);

    [DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
    [return: MarshalAs(UnmanagedType.Bool)]
    static extern bool VirtualFree(IntPtr lpAddress, IntPtr dwSize, uint dwFreeType);

    private delegate int IntReturner();

    static void Main(string[] args)
    {
        List<byte> bodyBuilder = new List<byte>();
        bodyBuilder.Add(0xb8); // MOV EAX,
        bodyBuilder.AddRange(BitConverter.GetBytes(42)); // 42
        bodyBuilder.Add(0xc3);  // RET

        byte[] body = bodyBuilder.ToArray();

        IntPtr buf = IntPtr.Zero;

        try
        {
            // We VirtualAlloc body.Length bytes, with R/W access
            // Note that from what I've read, MEM_RESERVE is useless
            // if the first parameter is IntPtr.Zero
            buf = VirtualAlloc(IntPtr.Zero, (IntPtr)body.Length, MEM_COMMIT, PAGE_READWRITE);

            if (buf == IntPtr.Zero)
            {
                throw new Win32Exception();
            }

            // Copy our instructions in the buf
            Marshal.Copy(body, 0, buf, body.Length);

            // Change the access of the allocated memory from R/W to Execute
            uint oldProtection;
            bool result = VirtualProtect(buf, (IntPtr)body.Length, PAGE_EXECUTE, out oldProtection);

            if (!result)
            {
                throw new Win32Exception();
            }

            // Create a delegate to the "function"
            // Sadly we can't use Funct<int>
            var fun = (IntReturner)Marshal.GetDelegateForFunctionPointer(buf, typeof(IntReturner));

            Console.WriteLine(fun());
        }
        finally
        {
            if (buf != IntPtr.Zero)
            {
                // Free the allocated memory
                bool result = VirtualFree(buf, IntPtr.Zero, MEM_RELEASE);

                if (!result)
                {
                    throw new Win32Exception();
                }
            }
        }
    }
}