X86-64 - това

x86-64 (също 64 / AMD64 / Intel64 / EM64T) - 64-битова хардуерна платформа. микропроцесорна архитектура и съответния набор инструкции и чипсета. разработен от AMD. Това разширение x86 архитектура с пълни обратна съвместимост. x86-64 набор инструкции понастоящем се поддържа процесори AMD Athlon 64. Athlon 64 FX. Athlon 64 X2, Phenom. Phenom II. Turion 64. Opteron. най-новите модели на Sempron. Този набор инструкции поддържа от Intel (с малки допълнения) под името Intel 64 (по-рано известен като EM64T и IA-32e) в по-късните модели Pentium 4. процесори, както и Pentium D. Pentium Extreme Edition. Celeron D. Core 2 Duo. Core 2 Quad. Core i3, Core i5, Core i7 и Xeon. Microsoft Corporation и Sun Microsystems, използвани за обозначаване на този набор от инструкции, терминът "x64", но каталожни файлове за архитектура в дистрибуции на Microsoft, наречена "amd64" (срв .. "I386" архитектура x86).

Как да се обадя

Има няколко варианта на имена на тази технология, което понякога води до объркване и може да въведе в заблуждение потребителя.

Към днешна дата, най-често са на x64, x86-64 и amd64. Понякога референцията AMD е подвеждащо, до степен, че те отказват да изтеглите дистрибуции на операционната система местни версии, позовавайки се на факта, че на тяхна Intel процесор версия на AMD няма да отида. В действителност, дистрибуторите на софтуерни amd64 използва името, само защото AMD е пионер в развитието на тази технология. Това се случва, че потребителите бъркат Intel 64 архитектура IA-64 погрешно изтегляне на софтуер за тази архитектура, и с изненада установи, че програмата не се стартира. За да се избегнат подобни грешки, винаги трябва да се помни, че Intel 64 и IA-64 е напълно различна, несъвместими един с друг микропроцесорни архитектури. Intel 64 представители - на Pentium 4 (най-новия модел), редица модели на Celeron D. Core 2 и Intel Atom някои модели. Представители на IA-64 - семейна Itanium и Itanium 2.

режими на работа

архитектура процесори поддържат два режима на работа: Long режим ( «дълго» режим) и режим Legacy ( «наследява" режим на съвместимост с x86).

"Long" режим - "роден" за AMD64 процесори. Този режим ви позволява да се възползвате от всички разширени функции, предлагани от AMD64 архитектура. За да използвате този режим изисква 64-битова операционна система. например, Windows XP Professional x64 Edition. Windows Vista x64, Windows 7 x64 или 64-битови версии на UNIX GNU / Linux -като системи. FreeBSD. OpenBSD. NetBSD (чист 64-битов изграждане, обаче, имат способността да тече 32-битови приложения), Solaris (смесен 32/64 сглобявани с различни ядра за 32-битови и 64-битови процесори), Mac OS X (смесен 32/64 с 32 натрупване битовия ядрото от версия 10.4.7). Този режим ви позволява да стартирате 64-битови програми; също (за обратна съвместимост) предоставя възможност за работа с 32-битов код, като например 32-битови приложения, но 32-битови програми не могат да използват 64-битови библиотеки система, както и обратното. За да се справи с този проблем, повечето от операционните системи, 64-битови предостави два комплекта необходими системни файлове - по един за стандартните приложения на 64-битови, а друг - за 32-битови програми. (Същата процедура се използва за ранно системи 32-битови - например, Windows 95 - за извършване на 16-битови приложения). В "дълго" време премахнати редица "следи" на x86 архитектура. като виртуален 8086 режим на модела на сегментния памет (обаче, остава възможността за използване на FS и GS сегменти, е полезно за бързо намиране важната поток данни при превключване задачи), хардуер многозадачност. както и редица команди като изпълнение премахнати възможности и работа с BCD-числа, които не са били използвани в новите програми. Сред характеристиките на "дълги" режим, трябва да се отбележи, че тя се активира, ако CR0.PG флаг, който се използва, за да се даде възможност за виртуална памет MMU (при условие, че такава смяна е позволено (EFER.LME = 1), в противен случай то просто се случва включване в MMU "наследствен" режим). По този начин е невъзможно да изпълнява 64-битов код с забранено пейджъра трансформация. Това създава трудности при програмиране, тъй като при превключване от "дълга" в "семейна" режим и обратно (например, да се обадя на BIOS и DOS функции. Виртуална машина монитор. И т. Г.) Изисква двойно нулиране MMU, за които преминаването код трябва да е в идентична е била показана в страницата.

Legacy Mode

Тази "наследствен" режим позволява на процесора да изпълнява инструкции AMD64 предназначена за x86 процесори, и предлага пълна съвместимост с 32/16-битови кодови и операционни системи. В този режим на процесора държи точно същата като x86 процесор като Pentium 4 и допълнителни функции, предвидени AMD64 архитектура (например, допълнителни регистри) не са налични. В този режим, 64-битова версия на програми и операционната система няма да работи.

Особености на архитектурата

x86_64 архитектура разполага с:

16 64-битови регистъра с общо предназначение Integer (RAX, RBX, RCX, RDX, RBP, RSI, RDI, RSP, R8 - R15),
8 от 80-битови числа с плаваща запетая регистри (ST0 - ST7)
8 64-битов регистрира мултимедийни разширения (MM0 - MM7, имат едно общо пространство с регистри ST0 - ST7),
16 128-битови SSE регистри (XMM0 - XMM15),
64-битова показалеца и RIP 64-битови регистъра RFLAGS знамена.

Смърт и прераждане сегмент модел на организация на паметта

Разработване на x86-64 архитектура, инженери на AMD са решили да сложат край завинаги до главния "загубил" на архитектурата x86 - сегментиран модел памет, която е наследена от времето на 8086/80286. Въпреки това, както се оказа, че те са много горещи. Архитектура е станала изцяло за виртуализирана. При разработването на новата версия на своя продукт за компанията за виртуализация VMWare програмисти са изправени пред непреодолими трудности при изпълнението на 64-битови виртуални машини. Защото, за да се отдели кода на монитора на програмата за код "гост" да се използва механизъм за сегментиране, тази задача се е превърнал почти невъзможно. Осъзнавайки грешката си, AMD възвърна ограничена версия на организацията на сегмент памет започне с AMD64 архитектура редакция D, което дава възможност да се изпълнява 64-битови операционни системи в виртуални машини. Intel. Въпреки това, този пример не се следва, и затова никой от своя процесор, който не поддържа означава виртуализиране на хардуер, за да стартирате 64-битова виртуална машина е невъзможно. За да се провери, ако е възможно на процесор тече 64-битова операционна система за гости или не, VMware предлага заедно със своите продукти специален за комунални услуги. Трябва също да се отбележи, че първоначално беше "под ножа» LAHF и SAHF екип, който активно използва софтуер за виртуализация, а след това се връща в системата за командване. С разпространението на хардуер виртуализация (Intel VT, AMD-V) необходимостта от повторно сегментиране постепенно изчезват.