CPUの判別方法

x86系CPUでは、cpuid命令を使うことにより、ソフトウエアでCPUの種類を判別する事が出来ます。ただし、すべてのx86系CPUで使える訳でなく、基本的にはPentium以降のCPUと、一部の486世代CPUで使用出来ます。

cpuid命令の使い方は簡単で,EAXレジスタに値を入れ、cpuid命令を実行すると、EAX,EBX,ECX,EDXレジスタにCPU依存の情報がセットされます。戻値レジスタの内容はcpuid命令を実行する前のEAXレジスタの値により、変化し下記のようになります。

EAXレジスタに0をセットし、CPUID命令を実行すると、CPUのVenderIDを取得できます。

「VenderID」取得時の入出力
入力	EAX	(EAX=0x0)
出力	EAX	CPUID命令に与えることの出来るEAXの値の最大値
	EBX	VenderID文字列の先頭4文字
	EDX	VenderID文字列の中4文字
	CX	VenderID文字列の終端4文字

下記の表はIntel CPU上でcpuid命令を実行したときの出力例です。

VenderIDの出力例
出力	EBX	0-7bit	VendorIDの 1文字目	'G'
		8-15bit	VendorIDの 2文字目	'e'
		16-23bit	VendorIDの 3文字目	'n'
		24-31bit	VendorIDの 4文字目	'u'
	EDX	0-7bit	VendorIDの 5文字目	'i'
		8-15bit	VendorIDの 6文字目	'n'
		16-23bit	VendorIDの 7文字目	'e'
		24-31bit	VendorIDの 8文字目	'I'
	ECX	0-7bit	VendorIDの 9文字目	'n'
		8-15bit	VendorIDの 10文字目	't'
		16-23bit	VendorIDの 11文字目	'e'
		24-31bit	VendorIDの 12文字目	'l'

Vendor IDは次のものが存在する（らしい）

主なVenderID一覧
Vendor ID	Vendor
"GenuineIntel"	Intel Corp.
"UMC UMC UMC "	United Microelectronics Corporation
"AuthenticAMD"	Advanced Micro Devices
"CyrixInstead"	Cyrix Corp., VIA Inc.
"NexGenDriven"	NexGen Inc.
"CentaurHauls"	IDT/Centaur, now VIA
"RiseRiseRise"	Rise
GenuineTMx86"	Transmeta

EAXレジスタに1をセットし、CPUID命令を実行すると、CPUのType,Model,FamilyやCPUの持っている機能等を取得できます。

「Type,Model,Famil」取得時の入出力
入力	EAX	(EAX=0x1)
出力	EAX	bit	詳細
		0-3	Stepping
		4-7	Model
		8-11	Family
		12-13	Processor Type
		14-15	Reserved
		16-19	Extended Model
		20-27	Extended Family
		28-31	Reserved
	EDX	bit	Mnemonic	詳細
		0	FPU	Floating Point Unit
		1	VME	V86 Mode Extensions
		2	DE	Debug Extensions - I/O breakpoints
		3	PSE	Page Size Extensions (4 MB pages)
		4	TSC	Time Stamp Counter and RDTSC instruction
		5	MSR	Model Specific Registers
		6	PAE	Physical Address Extensions (36-bit address, 2MB pages)
		7	MCE	Machine Check Exception
		8	CX8	CMPXCHG8B instruction available
		9	APIC	Local APIC present (multiprocesssor operation support)
		10		reserved
		11	SEP	Fast system call (SYSENTER and SYSEXIT instructions)
		12	MTRR	Memory Type Range Registers
		13	PGE	Page Global Enable - global oages support
		14	MCA	Machine Check Architecture and MCG_CAP register
		15	CMOV	Conditional MOVe instructions
		16	PAT	Page Attribute Table (MSR 277h)
		17	PSE36	36 bit Page Size Extenions
		18	PSN	Processor Serial Number
		19	CFLSH	Cache Flush
		20		reserved
		21	DTES	Debug Trace Store
		22	ACPI	ACPI support
		23	MMX	MultiMedia Extensions
		24	FXSR	FXSAVE and FXRSTOR instructions
		25	SSE	SSE instructions (introduced in Pentium III)
		26	SSE2	SSE2 (WNI) instructions (introduced in Pentium 4)
		27	SELFSNOOP	Self-Snoop
		28		reserved
		29	ACC	Automatic clock control
		30	IA64	IA64 instructions?
		31		reserved
	EBX	reserved
	ECX	reserved

EAXレジスタに2をセットし、CPUID命令を実行すると、EAX、EBX、ECX、EDXには、Cache特性とTLB特性を示す情報が取得できます。ただし、ALレジスタにはCacheとTLBに関する情報を全て取得するためにCPUID(EAX=2)を実行する回数が設定されます。例えば、出力の結果としてAL レジスタに1が出力された場合、CPUID(EAX=2)を1回実行すれば、CacheとTLBに関する情報が全て取得できる事になります。また、各レジスタの31bitは、ディスクリプタ・ビット・フィールドで次の情報を表わします。

bit31=0:そのレジスタには4つの情報が含まれている。
bit31=1:予約済み

「CacheとTLB」取得時の入出力
入力	EAX	(EAX=0x2)
出力	AL	情報を全て取り出す為に必要な、CPUID(EAX=2)の実行回数
	EAX(AL除く)	CacheとTLBに関する情報 1つの情報は8bitで構成される。またAMD系のCPUでは情報の取得は不可
	EBX
	ECX
	EDX

AMD製CPUの場合、CPUID(EAX=2)ではCacheとTLBに関する情報を取得できません。AMDの場合は、CPUID(EAX=0x80000005)とCPUID(EAX=0x80000006)を使用し取得します。

EAXレジスタに3をセットし、CPUID命令を実行すると、ECX、EDXに、96bit プロセッサ・シリアル・ナンバ情報の下位64bitがセットされます。上位32bitは何処から取得するかと言うと、cpuid(EAX=1)を実行した時の、EAXの値がプロセッサ・シリアル・ナンバの上位32bitとなります。

ただし、プロセッサ・シリアル・ナンバをサポートしているCPUであっても、BIOS等でDISABLEされている場合は、取得できません。

「プロセッサ・シリアル・ナンバ情報」取得時の入出力
入力	EAX	(EAX=0x3)
出力	ECX	96bit プロセッサ・シリアル・ナンバ(bit31-0)
	EDX	96bit プロセッサ・シリアル・ナンバ(bit63-32)
	EAX	reserved
	EBX	reserved

拡張CPUID命令が使用できるかは、CPUID(EAX=0x80000000)を実行した後、EAXの値(CPUID命令に与えることの出来るEAXの値の最大値)で判別できます。EAX>=0x80000000ならば、このCPUは拡張CPUID命令をサポートしています。主に次のCPUが拡張CPUIDを使うことが出来きます。

AMD K6, K6-2
Cyrix GXm, Cyrix III "Joshua"
IDT C6-2.
VIA Cyrix III
Transmeta Crusoe
Intel Pentium 4 !!!

EAXレジスタに0x80000000をセットし、CPUID命令を実行すると、EAXにCPUID命令に与えることの出来るEAXの値の最大値がセットされます。CPUID(EAX=0)と似ているが、VenderIDを取得することは出来ません。

「EAXの値の最大値」取得時の入出力
入力	EAX	(EAX=0x80000000)
出力	EAX	CPUID命令に与えることの出来るEAXの値の最大値
	EBX	Reserved
	ECX	Reserved
	EDX	Reserved

EAXレジスタに0x80000001,0x80000002,0x80000003,をセットし、CPUID命令を実行すると、EAX,EBX,ECX,EDXにCPU名文字列がセットされます。

「CPU名」取得時の入出力1
入力	EAX	(EAX=0x80000001)
出力	EAX	CPU名文字列の0～3文字目
	EBX	CPU名文字列の4～7文字目
	ECX	CPU名文字列の8～11文字目
	EDX	CPU名文字列の12～15文字目

「CPU名」取得時の入出力2
入力	EAX	(EAX=0x80000002)
出力	EAX	CPU名文字列の16～19文字目
	EBX	CPU名文字列の20～23文字目
	ECX	CPU名文字列の24～27文字目
	EDX	CPU名文字列の28～31文字目

「CPU名」取得時の入出力3
入力	EAX	(EAX=0x80000003)
出力	EAX	CPU名文字列の32～35文字目
	EBX	CPU名文字列の36～39文字目
	ECX	CPU名文字列の40～43文字目
	EDX	CPU名文字列の44～47文字目

EAXレジスタに0x80000005およびを0x80000006セットし、CPUID命令を実行すると、Cache特性とTLB特性を示す情報が取得できます。

「L1 Cacheに関する情報」取得時の入出力
入力	EAX	(EAX=0x80000005)
出力	---	L1 Cacheに関する情報 CPUにより異なるので、各社CPUマニュアル参照してください。

「L2 Cacheに関する情報」取得時の入出力
入力	EAX	(EAX=0x80000006)
出力	---	L2 Cacheに関する情報 CPUにより異なるので、各社CPUマニュアル参照してください。

EAXレジスタに0x80000006セットし、CPUID命令を実行するとpower management 情報がセットされる。AMD K6-III, K6-2+, K6-III+, K7 familyのみ？

これ以外にも拡張CPUIDは、存在するようですが、CPU依存の情報が多いようなので、各社CPUマニュアル参照して下さい。

  インテル® プロセッサの識別と CPUID 命令
  AMD Processor Recognition Application Note
  VIA C3 Processor Datasheets
  Identification of x86 CPUs with CPUID support

CPUの判別方法

cpuid命令の使い方

VenderID

Type,Model,Family

CacheとTLBに関する情報

プロセッサ・シリアル・ナンバ情報

拡張CPUID命令

CPUID命令に与えることの出来るEAXの値の最大値

CPU名

CacheとTLBに関する情報

power management情報

その他の拡張CPUID命令

参考資料