利用Java配合BCB 4.0制作CPU特征偵測(cè)器

2019-11-18 14:59:39

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供稿：網(wǎng)友

注:本文亦適用Borland C++ Builder 5.0

?前言

筆者最近從事一個(gè)利用java來(lái)發(fā)展密碼模塊的工作,由于利用純Java語(yǔ)言所制作出來(lái)的密碼模塊效率實(shí)在不好,最后我們把腦筋動(dòng)到JNI(Java Native Interface)上. 為何會(huì)想到使用JNI呢? 大家應(yīng)該都知道Java程序的執(zhí)行必須透過(guò)Java Virtual Machine,透過(guò)一層中介的結(jié)果,執(zhí)行的效率必然比C/C++所編譯出來(lái)的原生碼(native code,即專屬各處理器的指令集)還要慢. 事實(shí)上,在JDK內(nèi)附的java.math 這個(gè)package里頭,許多部分也都應(yīng)用了JNI來(lái)加快運(yùn)算速度(例如Big Integer運(yùn)算).

?硬件優(yōu)勢(shì)

一旦利用的JNI,代表我們將能夠連結(jié)C/C++或是Assembly所撰寫的加密模塊. 為了加快密碼模塊的performance,必須運(yùn)用一些硬件上的優(yōu)勢(shì),例如說(shuō)當(dāng)處理區(qū)塊加密運(yùn)算時(shí),假如能運(yùn)用一點(diǎn)并行處理的觀念,就能夠適當(dāng)?shù)丶涌爝\(yùn)算速度. 以目前的PC上的處理器來(lái)說(shuō),支持平行處理能力的技術(shù)就屬大家所熟知的MMX, Streaming SIMD Extension(大家也許比較熟悉的是KNI這個(gè)名詞),以及3DNOW!. 這些技術(shù)其實(shí)就是實(shí)做了SIMD(Single-InstrUCtion, Multiple-Data)的概念,答應(yīng)處理器在同一時(shí)間之內(nèi),使用單一指令,就可以同時(shí)處理好幾組數(shù)據(jù).

另外,在Pentium等級(jí)以上的CPU具有利用Pipeline來(lái)加快執(zhí)行速度的能力,只要調(diào)整Assembly code的排列順序,使其符合Intel Scheduling Rules,就可以充分利用CPU里頭的U-pipe與V-pipe,加快執(zhí)行速度. 其實(shí),就筆者所使用的Visual C++ 6.0與Borland C++ Builder 4.0來(lái)說(shuō),雖然都有編譯器指令可以針對(duì)處理器做最佳化,但是假如您親自去看看編譯出來(lái)的結(jié)果,能然有很多地方無(wú)法盡如人意,因此假如碰到time critical的部分,仍然經(jīng)常需要我們親自去調(diào)校以改善performance.

?預(yù)備工作及注重事項(xiàng)

Ok,講到這邊,似乎離主題有點(diǎn)遠(yuǎn)了,讓我們回歸正題吧!
為了讓我們可以在執(zhí)行時(shí)期動(dòng)態(tài)地依照CPU的能力來(lái)執(zhí)行最佳化的程序代碼,首要的工作就是要寫一些函式來(lái)偵測(cè)CPU的特性,于是筆者選擇了JDK 1.2以及BCB 4.0來(lái)完成整個(gè)由

Java code è JNI è Platform native code

的完整測(cè)試程序.
假如以圖片來(lái)表示就如下圖

假如您抓取了筆者提供的原始碼,應(yīng)該可以看到下面三個(gè)分別由Java與C++撰寫的程序模塊:

CPUTestDll.bPR CPUTestDll.cpp
實(shí)做偵測(cè)CPU特性相關(guān)函式的模塊.
此為BCB 4.0之項(xiàng)目文件,使用Project/make cputest的指令后,所產(chǎn)生的結(jié)果cputest.dll,是我們所要的.
編譯注重事項(xiàng) :
由于在CPUTestDll.cpp里頭我們用到匯編語(yǔ)言指令CPUID,所以請(qǐng)打開(kāi)Project/Option里頭的Advanced Compiler次頁(yè),里頭有一個(gè)叫Instruction Set的地方,請(qǐng)勾選Pentium,否則編譯器會(huì)因?yàn)椴恢С执酥噶疃a(chǎn)生編譯錯(cuò)誤.假如您要把編譯過(guò)的結(jié)果給別人使用,建議您將Project/Option/Package次頁(yè)中的Build with Run-time Package選項(xiàng) 以及 Linker次頁(yè)中的Use Dynamic RTL選項(xiàng)通通取消掉.
請(qǐng)打開(kāi)Project/Option/Directories Conditionals次頁(yè),將JDK所在目錄include
與JDK所在目錄includewin32加到Include path里頭 ; 另外也在Library Path中加入 JDK所在目錄lib,否則會(huì)造成編譯錯(cuò)誤.

CPUTest.java
這個(gè)Java程序是作為其它Java程序透過(guò)JNI以呼叫CPUTestDll.dll的接口. 筆者把這個(gè)接口宣告于my.cpu這個(gè)package底下.
編譯注重事項(xiàng) :
編譯Java程序時(shí),請(qǐng)?jiān)O(shè)定環(huán)境變量PATH與CLASSPATH
例如JDK安裝在C:JDK1.2這個(gè)目錄,而此檔案放在c:jdk1.2my之下,
那幺請(qǐng)?jiān)谔崾痉?hào)下命令
PATH c:jdk1.2in
set CLASSPATH=C:jdk1.2classes;c:JDK1.2my

test.java
這個(gè)Java程序?qū)⒗肅PUTest對(duì)象當(dāng)作接口,來(lái)呼叫實(shí)做于CPUTestDll.dll內(nèi)的CPU特征偵測(cè)函數(shù)
編譯注重事項(xiàng) :
除了2的注重事項(xiàng)外,請(qǐng)將CPUTest.java放到 <JDK安裝目錄>classesmycpu這個(gè)目錄之中,否則編譯將無(wú)法通過(guò).
?參考文件

1. JDK 1.2 on-line document
2. Intel Architecture Optimization/Reference manual Order Number: 245127-001
3. AMD 3DNOW! Technology Manual

?用JDK 實(shí)做JNI接口

首先,為了讓所有的Java Code都可以使用我們的CPU特征偵測(cè)函數(shù),我們首先必須先制作一個(gè)接口類別:

檔案列表CPUTest.java

/*********************************************************************************
CPUTest.java
JNI 接口對(duì)象
1999 April 20 by 王森
**********************************************************************************/
//加入my.cpu這個(gè)package之中
package my.cpu ;

public class CPUTest {

/*以下定義每種處理器所代表的常數(shù)*/
static public final int i386 = 0 ; //不支持CPUID的處理器(可辨識(shí))
static public final int Pentium = 1 ; //最早期的Pentium處理器(可辨識(shí))
static public final int Pentium_M = 2 ; //Pentium with MMX 處理器(可辨識(shí))
static public final int Pentium_2 = 3 ; //Pentium II 處理器(可辨識(shí))
static public final int Pentium_3 = 4 ; //Pentium III處理器(可辨識(shí))
static public final int Pentium_P = 5 ; //Pentium Pro 處理器(可辨識(shí))
static public final int K6 = 11 ; //同Pentium with MMX
static public final int K6_2 = 12 ; //K6-2處理器((可辨識(shí))
static public final int K6_3 = 13 ; //同K6-2

/*以下定義所有會(huì)藉由JNI來(lái)叫用的函式*/

//測(cè)試CPU是否支持CPUID指令,假如支持則傳回true,否則傳回false
public native boolean CheckCPUID() ;
^^^^^^ 注重,所有的JNI函式都必須在函式宣告里加上native這個(gè)修飾字
//辨識(shí)處理器是否支持MMX,假如支持則傳回true,否則傳回false
public native boolean CheckMMX() ;

//辨識(shí)處理器是否支持Stream SIMD Extension(即KNI),假如支持則傳回true,否則傳回false
public native boolean CheckSSIMD() ;

//辨識(shí)處理器是否支持AMD 3DNow,假如支持則傳回true,否則傳回false
public native boolean Check3DNOW() ;

//辨識(shí)CPU的等級(jí),并傳回一個(gè)整數(shù)代表CPU的等級(jí)
public native int CheckCPUTYPE() ;

//印出CPU的相關(guān)信息
public native void PrintCPUInfo() ;
note:使用此函數(shù)之前,請(qǐng)先呼叫前面的所有函式,因?yàn)榍懊娴暮?除了傳回真?zhèn)沃?也會(huì)設(shè)定DLL文件之中的全域變量而PrintCPUInfo會(huì)利用這些全域變量來(lái)做判定的工作.

static {
我們把實(shí)做CPU偵測(cè)函式的模塊做成DLL(動(dòng)態(tài)連結(jié)函式庫(kù))?,
取名叫CPUDTestDll.dll,所以在這里要加載此DLL
System.loadLibrary("CPUTestDll") ;
}
}

接著我們?cè)谔崾痉?hào)下使用指令
javac CPUTest.java
編譯此檔案,會(huì)產(chǎn)生CPUTest.class這個(gè)檔案.然后我們把這兩個(gè)檔案都移至
<JDK安裝目錄>/classes/my/cpu/
這個(gè)目錄底下,假如沒(méi)有做此動(dòng)作,恐怕下面的步驟都會(huì)碰到一些錯(cuò)誤.

最后一個(gè)步驟,就是必須產(chǎn)生一個(gè)引入檔(Include file),我們將會(huì)在編譯CPUTestDll.dll實(shí)用到這個(gè)引入檔.
在提示符號(hào)下使用指令
javah my.cpu.CPUTest
就會(huì)在您目前的工作目錄下看到
my_cpu_CPUTest.h
到此為止,我們已經(jīng)完成了第一個(gè)階段.

案列表my_cpu_CPUTest.h

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class my_cpu_CPUTest */

#ifndef _Included_my_cpu_CPUTest
#define _Included_my_cpu_CPUTest
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
#undef my_cpu_CPUTest_i386
#define my_cpu_CPUTest_i386 0L
#undef my_cpu_CPUTest_Pentium
#define my_cpu_CPUTest_Pentium 1L
#undef my_cpu_CPUTest_Pentium_M
#define my_cpu_CPUTest_Pentium_M 2L
#undef my_cpu_CPUTest_Pentium_2
#define my_cpu_CPUTest_Pentium_2 3L
#undef my_cpu_CPUTest_Pentium_3
#define my_cpu_CPUTest_Pentium_3 4L
#undef my_cpu_CPUTest_Pentium_P
#define my_cpu_CPUTest_Pentium_P 5L
#undef my_cpu_CPUTest_K6
#define my_cpu_CPUTest_K6 11L
#undef my_cpu_CPUTest_K6_2
#define my_cpu_CPUTest_K6_2 12L
#undef my_cpu_CPUTest_K6_3
#define my_cpu_CPUTest_K6_3 13L
/*
* Class: my_cpu_CPUTest
* Method: Check3DNOW
* Signature: ()Z
*/
JNIEXPORT jboolean JNICALL Java_my_cpu_CPUTest_Check3DNOW
(JNIEnv *, jobject);

/*
* Class: my_cpu_CPUTest
* Method: CheckCPUID
* Signature: ()Z
*/
JNIEXPORT jboolean JNICALL Java_my_cpu_CPUTest_CheckCPUID
(JNIEnv *, jobject);

/*
* Class: my_cpu_CPUTest
* Method: CheckCPUTYPE
* Signature: ()I
*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_my_cpu_CPUTest_CheckCPUTYPE
(JNIEnv *, jobject);
/*
* Class: my_cpu_CPUTest
* Method: CheckMMX
* Signature: ()Z
*/
JNIEXPORT jboolean JNICALL Java_my_cpu_CPUTest_CheckMMX
(JNIEnv *, jobject);

/*
* Class: my_cpu_CPUTest
* Method: CheckSSIMD
* Signature: ()Z
*/
JNIEXPORT jboolean JNICALL Java_my_cpu_CPUTest_CheckSSIMD
(JNIEnv *, jobject);

/*
* Class: my_cpu_CPUTest
* Method: PrintCPUInfo
* Signature: ()V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_my_cpu_CPUTest_PrintCPUInfo
(JNIEnv *, jobject);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

附帶一提,上面這個(gè)檔案完全是使用javah這個(gè)JDK內(nèi)附的程序所產(chǎn)生,我們不要去修改它,以免發(fā)生更多意想不到的麻煩.

?C++ Builder 4.0實(shí)做native端

好,完成了接口部分,接下來(lái)就要開(kāi)始實(shí)做部分啦! 首先,請(qǐng)先打開(kāi)您的BCB 4.0,選擇File/New里頭的New次頁(yè)中,選擇開(kāi)啟一個(gè)DLL項(xiàng)目檔. 開(kāi)啟成功后,請(qǐng)將此項(xiàng)目的檔名取名為CPUTestDll. 您就會(huì)在目錄下看到CPUTestDll.bpr與CPUTestDll.cpp兩個(gè)檔案,另外,為了讓編譯工作順利,您必須再調(diào)校一些編譯器選項(xiàng),請(qǐng)參照前面 ?預(yù)備工作及注重事項(xiàng).
首先,請(qǐng)?jiān)贑PUTestDll.cpp里頭將my_cpu_CPUTest.h這個(gè)檔案引入
#include "my_cpu_CPUTest.h"
否則會(huì)產(chǎn)生”Undefined Symbol xxxx”的錯(cuò)誤
完整程序代碼如下:

檔案列表CPUTestDll.cpp

#include <vcl.h>
#pragma hdrstop

#include <iostream.h>
#include "my_cpu_CPUTest.h"

/*底下定義一些代表CPU的變量*/
const int i386 = 0 ; //不支持CPUID的處理器(可辨識(shí))
const int Pentium = 1 ; //最早期的Pentium處理器(可辨識(shí))
const int Pentium_M = 2 ; //Pentium with MMX 處理器(可辨識(shí))
const int Pentium_2 = 3 ; //Pentium II 處理器(可辨識(shí))
const int Pentium_3 = 4 ; //Pentium III處理器(可辨識(shí))
const int Pentium_P = 5 ; //Pentium Pro 處理器(可辨識(shí))
const int K6 = 11 ; //同Pentium with MMX
const int K6_2 = 12 ; //K6-2處理器((可辨識(shí))
const int K6_3 = 13 ; //同K6-2
/*****************************************************/

/*以下定義一些辨識(shí)CPU能力的變量*/
bool CPUID_S = false ; //測(cè)試是否支持CPUID指令
bool MMX = false ; //測(cè)試是否支持MMX
bool SSIMD = false ; //測(cè)試是否支持Streaming SIMD Extension
bool _3DNOW = false ; //測(cè)試是否支持3D!NOW
int CPUTYPE = i386 ; //CPU的型態(tài),初始值為i386
/*****************************************************/

下面我們將開(kāi)始介紹這些原生函式的實(shí)做方式,但是有些觀念我們必須要先知道. 首先,在下面的函式里頭,我們利用BCB內(nèi)嵌匯編語(yǔ)言來(lái)實(shí)做,雖然我們也可以利用Win32 API或其它方法來(lái)取得系統(tǒng)信息和硬件信息,可是就復(fù)雜度來(lái)說(shuō),實(shí)在不如用匯編語(yǔ)言來(lái)的那幺簡(jiǎn)潔.(網(wǎng)絡(luò)上常有人在爭(zhēng)論匯編語(yǔ)言跟高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)劣,甚至認(rèn)為匯編語(yǔ)言已經(jīng)沒(méi)有存在的必要,不過(guò)筆者還是覺(jué)得做什幺事就用最適合的語(yǔ)言會(huì)比較好).
第二,在這些inline assembly code里面,我們大量地利用了CPUID這個(gè)匯編語(yǔ)言指令.這是一個(gè)辨識(shí)CPU相當(dāng)好用的指令,除了辨識(shí)一些CPU的非凡能力,也可以提供一些廠方信息.大家可以翻閱Intel的Instruction set reference來(lái)看看這個(gè)指令的用法.不過(guò)呢,這個(gè)指令只有在Pentium等級(jí)CPU中才提供,換句話說(shuō),486,386上這個(gè)指令應(yīng)該無(wú)效,嚴(yán)格地說(shuō)來(lái),即使執(zhí)行文件在486以下的計(jì)算機(jī)執(zhí)行這段程序,應(yīng)該是沒(méi)有問(wèn)題才對(duì). 可是大家應(yīng)該還記得去年在Intel的CPU中一些don’t care的指令集竟然會(huì)造成計(jì)算機(jī)當(dāng)機(jī)的錯(cuò)誤吧! 所以我想在使用這個(gè)指令以前,應(yīng)該先看看CPU是否支持這個(gè)指令,假如不支持,就不要再做下去,以免發(fā)生不可預(yù)期的錯(cuò)誤. 因此我們?cè)谑褂肅heckMMX, CheckSSIMD, Check3DNOW,這些函式以前,請(qǐng)務(wù)必先執(zhí)行CheckCPUID這個(gè)函式.這個(gè)函式會(huì)去變更全域變量CPUID_S,因此不論是CheckMMX, CheckSSIMD, Check3DNOW,都會(huì)在使用CPUID指令前先檢查這個(gè)全域變量,假如是false,就不再繼續(xù)動(dòng)作下去,以免發(fā)生非預(yù)期的錯(cuò)誤.
最后一點(diǎn),就是當(dāng)C++ Builder在編譯內(nèi)嵌組和語(yǔ)言的程序代碼時(shí),會(huì)在程序目錄中產(chǎn)生CPUTestDll.asm這個(gè)中間檔,請(qǐng)將Project/Option里頭的Advanced Compiler次頁(yè),里頭有一個(gè)叫Instruction Set的地方,請(qǐng)勾選Pentium,否則不管您勾選386或是486,編譯器會(huì)因?yàn)椴恢С执酥噶疃a(chǎn)生組譯錯(cuò)誤.

/*以下開(kāi)始實(shí)做所有的JNI函式*/

/*辨識(shí)處理器是否支持AMD 3DNow*/
JNIEXPORT jboolean JNICALL Java_my_cpu_CPUTest_Check3DNOW(JNIEnv *J, jobject O)
{
//假如不支持CPUID指令,就不必再做下去以免發(fā)生錯(cuò)誤
if( CPUID_S == false )
return false;

unsigned long temp ;

asm mov eax,80000001h ;
asm cpuid ;
asm mov temp,edx ;

//第31個(gè)bit為3D!NOW的特征值
if ( temp & 0x80000000 )
{
_3DNOW = true ;
return true ;
}
return false;
}

/*測(cè)試CPU是否支持CPUID指令*/
JNIEXPORT jboolean JNICALL Java_my_cpu_CPUTest_CheckCPUID(JNIEnv *J, jobject O)
{
//以下程序用來(lái)測(cè)試CPU是否支持CPUID指令
unsigned int A,B ;
asm pushfd ;
asm pop eax ;
asm mov ebx,eax ;
asm xor eax,00200000h ;
asm push eax ;
asm popfd ;
asm pushfd ;
asm pop eax ;
asm mov A,eax ;
asm mov B,ebx ;
if ( A != B )
{
CPUID_S = true ;
return true ;
}
return false ;
}

/*辨識(shí)CPU的等級(jí)*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_my_cpu_CPUTest_CheckCPUTYPE(JNIEnv *J, jobject O)
{
//假如不支持CPUID指令,就不必再做下去以免發(fā)生錯(cuò)誤
if( CPUID_S == false )
return i386 ;

unsigned int temp ;
asm mov eax,0 ;
asm cpuid ;
asm mov temp,eax ;
if (temp == 2)//這是P6家族的情形
{
CPUTYPE = Pentium_P ; //P6家族的第一顆processor為Pentium Pro
if (SSIMD) //P6然后又支持SSIMD ..一定是Pentium III
{
CPUTYPE = Pentium_3 ;
return Pentium_3 ;
}
if (MMX) //否則P6然后又支持MMX ..一定是Pentium II
{
CPUTYPE = Pentium_2 ;
if( _3DNOW )//支持MMX又支持3D!NOW,一定是K6-2
{
CPUTYPE = K6_2 ;
return K6_2 ;
}
return Pentium_2 ;
}
//假如都沒(méi)有支持以上這些多媒體指令集,那幺應(yīng)該是Pentium Pro了
return Pentium_P ;
}
if (temp == 1)//這是P5家族的情形
{
CPUTYPE = Pentium ; //P5家族的第一顆processor為Pentium
if (MMX) //P5然后又支持MMX ..一定是Pentium with MMX
{
CPUTYPE = Pentium_M ;
return Pentium_M ;
}
return Pentium ;
}
return i386 ;
}

/*辨識(shí)處理器是否支持MMX*/
JNIEXPORT jboolean JNICALL Java_my_cpu_CPUTest_CheckMMX(JNIEnv *J, jobject O)
{
//假如不支持CPUID指令,就不必再做下去以免發(fā)生錯(cuò)誤
if( CPUID_S == false )
return false ;

unsigned long temp ;

asm mov eax,1 ;
asm cpuid ;
asm mov temp,edx ;

//第23個(gè)bit為MMX的特征值
//p.s bit的編號(hào)由0 ~ 31
if ( temp & 0x00800000 )
{
MMX = true ;
return true ;
}
return false ;
}

/*辨識(shí)處理器是否支持Stream SIMD Extension(即KNI)*/
JNIEXPORT jboolean JNICALL Java_my_cpu_CPUTest_CheckSSIMD(JNIEnv *J, jobject O)
{
//假如不支持CPUID指令,就不必再做下去以免發(fā)生錯(cuò)誤
if( CPUID_S == false )
return false ;

unsigned long temp ;
asm mov eax,1 ;
asm cpuid ;
asm mov temp,edx ;

//第25個(gè)bit為Streaming SIMD Extension的特征位
//p.s bit的編號(hào)由0 ~ 31
if ( temp & 0x02000000 )
{
SSIMD = true ;
return true ;
}
return false ;
}

/*印出CPU的相關(guān)信息*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_my_cpu_CPUTest_PrintCPUInfo(JNIEnv *J, jobject O)
{
cout << "... Verify Some Processor Information ..." << endl ;
cout << "The Capacity of your Processor : " << endl ;
if ( MMX )
{
cout << "Support Intel MMX Technology" << endl ;
}else
{
cout << "No Intel MMX Technology Support" << endl ;
}

if ( SSIMD )
{
cout << "Support Intel Streaming SIMD Extensions" << endl ;
}else
{
cout << "No Intel Streaming SIMD Extensions Support" << endl ;
}

if ( _3DNOW )
{
cout << "Support AMD 3D!NOW Technology" << endl ;
}else
{
cout << "No AMD 3D!NOW Technology Support" << endl ;
}
cout << "CPU Type :" ;
switch( CPUTYPE )
{
case i386 :
cout << "General i386 Processor" << endl ;
break ;
case Pentium :
cout << "Intel Pentium Processor" << endl ;
break ;
case Pentium_M :
cout << "Intel Pentium with MMX Processor" << endl ;
break ;
case Pentium_2 :
cout << "Intel Pentium II Processor" << endl ;
break ;
case Pentium_3 :
cout << "Intel Pentium III Processor" << endl ;
break ;
case Pentium_P :
cout << "Intel Pentium Pro Processor" << endl ;
break ;
case K6 :
cout << "AMD K6 Processor" << endl ;
break ;
case K6_2 :
cout << "AMD K6 II Processor" << endl ;
break ;
case K6_3 :
cout << "AMD K6 III Processor" << endl ;
break ;
}
cout << "... Verify End ..." << endl ;
}

int WINAPI DllEntryPoint(HINSTANCE hinst, unsigned long reason, void*)
{
return 1;
}
//---------------------------------------------------------------------------

大家可能會(huì)發(fā)現(xiàn)每個(gè)函式在回傳布爾值以前,都會(huì)先去設(shè)定一個(gè)DLL內(nèi)部的全域變量,這是因?yàn)樾实目剂?假如讀者有愛(ài)好擴(kuò)充筆者的程序,讓Java程序可以因?yàn)镃PU的特征去呼叫適當(dāng)?shù)暮?一旦你碰到兩次這種情形,您就必須呼叫CheckXXXX函式兩次,十次這種情形,您就要呼叫十次,相當(dāng)?shù)貨](méi)有效率,假如照筆者的實(shí)做法,只要呼叫一次,就會(huì)去設(shè)定紀(jì)錄CPU特征的全域變量,接下來(lái)就不必再次呼叫CheckXXXX,直接存取全域變量就可以了. 大家可以參考一下PrintCPUInfo函式,大致上可以知道為何筆者這樣做的理由.
還有就是CheckCPUTYPE這個(gè)函式的方法并非是最正規(guī)的方法,筆者只是假設(shè)市面上只有AMD與Intel兩家廠商而已,假如要正確的辨認(rèn)出廠商跟型號(hào),我們還必須利用CPUID取得更多信息才行,這就當(dāng)作給諸位讀者一個(gè)練習(xí)的機(jī)會(huì),相信只要讀者有心,去找找各種CPU的System Programming Manual,一定可以找到正確的偵測(cè)方法.

?測(cè)試

終于到了要測(cè)試咱們程序正確性的時(shí)候了,所以我們撰寫了test.java

檔案列表test.java

import my.cpu.* ;

class test
{
/*以下定義每種處理器所代表的常數(shù)*/
static public final int i386 = 0 ; //不支持CPUID的處理器(可辨識(shí))
static public final int Pentium = 1 ; //最早期的Pentium處理器(可辨識(shí))
static public final int Pentium_M = 2 ; //Pentium with MMX 處理器(可辨識(shí))
static public final int Pentium_2 = 3 ; //Pentium II 處理器(可辨識(shí))
static public final int Pentium_3 = 4 ; //Pentium III處理器(可辨識(shí))
static public final int Pentium_P = 5 ; //Pentium Pro 處理器(可辨識(shí))
static public final int K6 = 11 ; //同Pentium with MMX
static public final int K6_2 = 12 ; //K6-2處理器((可辨識(shí))
static public final int K6_3 = 13 ; //同K6-2

//主程序開(kāi)始
public static void main(String args[])
{
boolean temp ;
//取得JNI接口對(duì)象
CPUTest my = new CPUTest() ;

//開(kāi)始CPU相關(guān)信息的初始化工作
temp = my.CheckCPUID() ;
if( temp )
{
System.out.println("CPUID support") ;
}else
{
System.out.println("CPUID not support") ;
}
temp = my.CheckMMX() ;
if( temp )
{
System.out.println("MMX support") ;
}else
{
System.out.println("MMX not support") ;
}
temp = my.CheckSSIMD() ;
if( temp )
{
System.out.println("SSIMD support") ;
}else
{
System.out.println("SSIMD not support") ;
}
temp = my.Check3DNOW() ;
if( temp )
{
System.out.println("3DNOW support") ;
}else
{
System.out.println("3DNOW not support") ;
}

System.out.println("") ;
System.out.println("---------Starting Java code Print--------") ;
switch(my.CheckCPUTYPE())
{
case i386:
System.out.println("i386") ;
break ;
case Pentium:
System.out.println("Pentium") ;
break ;
case Pentium_M:
System.out.println("Pentium with MMX") ;
break ;
case Pentium_2:
System.out.println("Pentium II") ;
break ;
case Pentium_3:
System.out.println("Pentium III") ;
break ;
case Pentium_P:
System.out.println("Pentium Pro") ;
break ;
case K6:
System.out.println("K6") ;
break ;
case K6_2:
System.out.println("k6-2") ;
break ;
case K6_3:
System.out.println("K6-3") ;
break ;
}

System.out.println("") ;
System.out.println("---------Starting native code Print--------") ;
my.PrintCPUInfo() ;

}//end of main
}//end of class

在命令列下打入javac test.java,就可以產(chǎn)生test.class這個(gè)檔案.接者請(qǐng)打java test來(lái)執(zhí)行程序,不過(guò)首先您會(huì)先碰到下面的錯(cuò)誤訊息:
C:jdk1.2my>java test
Exception in thread "main" java.lang.UnsatisfiedLinkError: no CPUTestDll in java
.library.path
at java.lang.ClassLoader.loadLibrary(Compiled Code)
at java.lang.Runtime.loadLibrary0(Runtime.java:470)
at java.lang.System.loadLibrary(System.java:745)
at my.cpu.CPUTest.<clinit>(CPUTest.java:48)

這是什幺原因呢? 原來(lái)是因?yàn)镴ava Virtual Machine找不到CPUTestDll.dll,所以產(chǎn)生了執(zhí)行時(shí)期例外.解決這個(gè)問(wèn)題的方法有兩種: 第一種就是把CPUTestDll.dll拷貝到跟test.class同一個(gè)目錄下. 第二種方法就是下指令java -Djava.library.path=<DLL所在位置> test,例如:
java -Djava.library.path=c:jdk1.2mydll test代表CPUTestDll.dll是放置在c:jdk1.2mydll底下. 不論您用哪種方法,都可以看到下面的輸出結(jié)果:
C:jdk1.2my>java test
CPUID support
MMX support
SSIMD not support
3DNOW not support

---------Starting Java code Print--------
Pentium II

---------Starting native code Print--------
... Verify Some Processor Information ...
The Capacity of your Processor :
Support Intel MMX Technology
No Intel Streaming SIMD Extensions Support
No AMD 3D!NOW Technology Support
CPU Type :Intel Pentium II Processor
... Verify End ...

以上是在筆者計(jì)算機(jī)上的執(zhí)行情形.您的計(jì)算機(jī)上也成功地輸出結(jié)果了嗎?

?結(jié)語(yǔ)

其實(shí)在本文章中,只應(yīng)用了JNI幫我們傳遞一些參數(shù)給動(dòng)態(tài)連結(jié)函式庫(kù),再由動(dòng)態(tài)連結(jié)函式庫(kù)傳回一些值給我們而已. 其實(shí),利用JNI也可以做到直接更改動(dòng)態(tài)連結(jié)函式庫(kù)里頭的變量,動(dòng)態(tài)連結(jié)函式庫(kù)里頭的函式也可以直接更改java程序中的變量,只不過(guò)本文章重點(diǎn)并非在JNI功能的介紹,所以并沒(méi)有提及. 另外關(guān)于CPU特征的偵測(cè),我們只是簡(jiǎn)單地偵測(cè)幾個(gè)CPU的特性,較復(fù)雜的還有偵測(cè)CPU的時(shí)脈等特征,在Intel的網(wǎng)站上我們也可以找到名為cpuinfo.zip的樣本. 期望這篇文章可以讓目前正在使用java,又想充分利用處理器特性來(lái)做最佳化的朋友提供一個(gè)踏板.

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