Dela via

x64-arkitektur

X64-arkitekturen är ett bakåtkompatibelt tillägg av x86 som ger ett nytt 64-bitarsläge och ett äldre 32-bitarsläge som är identiskt med x86. Den här arkitekturen utökar x86:s åtta allmänna register till 64-bitars, lägger till åtta nya register och introducerar förbättrade samtalskonventioner och adresslägen för modern 64-bitars programmering.

Termen "x64" innehåller både AMD64 och Intel 64. Instruktionsuppsättningarna är nästan identiska.

Register

x64 utökar x86:s åtta allmänna register till 64-bitars och lägger till åtta nya 64-bitarsregister. 64-bitarsregister har namn som börjar med "r". Till exempel kallas 64-bitarstillägget av eax för rax. De nya registren heter r8 till r15.

De lägre 32 bitarna, 16 bitar och 8 bitar av varje register kan adresseras direkt i operander. Den här direkta adresserbarheten omfattar register som esi, vars lägre 8 bitar inte tidigare var adresserbara. I följande tabell anges sammansättningsspråknamnen för de lägre delarna av 64-bitarsregister.

64-bitarsregister Lägre 32 bitar Lägre 16 bitar Fix av de lägre 8 bitarna
rax eax ax al
rbx ebx bx bl
rcx ecx cx cl
rdx edx dx dl
rsi esi si sil
rdi edi di dil
rbp ebp bp bpl
rsp esp sp spl
r8 r8d r8w r8b
r9 r9d r9w r9b
r10 r10d r10w r10b
r11 r11d r11w r11b
r12 r12d r12w r12b
r13 r13d r13w r13b
r14 r14d r14w r14b
r15 r15d r15w r15b

Åtgärder som matar ut till ett 32-bitars underregister nollutsträcks automatiskt till hela 64-bitarsregistret. Åtgärder som ger utdata till 8-bitars eller 16-bitars underregister nollfylls inte (det här beteendet är kompatibelt med x86).

De höga 8 bitarna av ax, bx, cx och dx är fortfarande adresserbara som ah, bh, ch och dh men kan inte användas med alla typer av operander.

Instruktionspekarens eip - och flaggregister utökas till 64 bitar (rip respektive rflags).

X64-processorn innehåller också flera uppsättningar flyttalsregister:

  • Åtta 80-bitars x87-register.

  • Åtta 64-bitars MMX-register. (Dessa register överlappar x87-registren.)

  • Den ursprungliga uppsättningen med åtta 128-bitars SSE-register ökas till 16.

Samtalskonventioner

Till skillnad från x86-arkitekturen stöder C/C++-kompilatorn endast en anropskonvention på x64. Den här anropskonventionen utnyttjar det ökade antalet tillgängliga register på x64:

  • De första fyra heltals- eller pekarparametrarna skickas i registeren rcx, rdx, r8 och r9 .

  • De första fyra flyttalsparametrarna skickas i de fyra första SSE-register, xmm0-xmm3.

  • Anroparen reserverar utrymme på stacken för argument som skickas i register. Den anropade funktionen kan använda det här utrymmet för att spilla innehållet i register till stacken.

  • Du lägger alla andra argument i stacken.

  • Ett heltals- eller pekarreturvärde returneras i rax-registret , medan ett flyttalsreturvärde returneras i xmm0.

  • rax, rcx, rdx, r8-r11 är flyktiga.

  • rbx, rbp, rdi, rsi, r12-r15 är icke-volatila.

Anropskonventionen för C++ är liknande. Den this-pekaren skickas som en implicit första parameter. De följande tre parametrarna skickas i återstående register, medan resten skickas på stacken.

Adresslägen

Adresslägena i 64-bitarsläge är liknande men inte identiska med x86.

  • Instruktioner som refererar till 64-bitarsregister utförs automatiskt med 64-bitars precision. Till exempel flyttar mov rax, [rbx] 8 byte från rbx till rax.

  • En särskild form av mov-instruktionen finns för 64-bitars omedelbara konstanter eller konstanta adresser. För alla andra instruktioner är omedelbara konstanter eller konstanta adresser fortfarande 32 bitar.

  • x64 tillhandahåller ett nytt rip-relative-adresseringsläge. Instruktioner som refererar till en enda konstant adress kodas som förskjutningar från rip. Instruktionen mov rax, [addr] flyttar till exempel 8 byte från och med addr + rip till rax.

Instruktioner, till exempel jmp, anrop, push och pop, som implicit refererar till instruktionspekaren och stackpekaren behandlar dem som 64-bitarsregister på x64.

Relaterat innehåll

  • Last updated on