64位的一些基础知识

cwqing1973

我在看了版主关于64位cpu的一些基础知识后，我想在这个帖子上，把自己看完《64位微处理器及其编程》中所学习过程中一些笔记总结出来，供大家共同学习。先声明一下，因为自己的基础知识比较差，如有写得全面或者用词不当的话，请朋友加以指正，所以也就先说声谢谢了。（这是以AMD64位为基础的，大部分是原文）
    ADM64架构概述
一、AMD64架构引入以下新的特征。
1）、寄存寄存器的扩展。
    。8个新的通用寄存器（GPR)
    。所有的16个GPR都是64位字宽
    。8个新的128位XMM寄存器
    。对于所有的GPR都用统一的字节寄存器寻址
    。访问扩展寄存器的64位指令前缀
2）、长模式
    。升到64位虚拟地址（最大支持）
    。64位指令指针（RIP）
    。新的“相对指针的寻址”模式。
    。线性地址空间
二、寄存器
    。通用寄存器16个，RAX、RBX、RCX、RDX、RBP、RBP、RSI、RDI、RSP、R8-R15.在这里要多讲一下，我想这16个寄存器的前8个，就是如同以前从16位升级到32位一样，只是把64位分成4等分，然后在按照工作模式进行组合进行使用，如组成32位的EAX、EBX等。其本质是在一个64位中。
    。128位MMX寄存器16个，XMM0-XMM15。这里与32位的cpu基本上没有什么区别的，包括位数，有区别是加了8个而已。
    。64位MMX寄存器8个，MMX0-MMX7。
    。x87寄存器8个，FPR0-FPR7(也是栈寄存器ST(0)-ST(7),是FPRO和FPR7物理寄存器的逻辑映象。）
    。指令指针1介，RIP。
    。标志寄存器1个，RFLAGS。

AMD64架构的特点。
一、模式与模型
    1、AMD64架构支持纯X86传统模式。它有二种工作模式。一是传统模式。这当然包括实模式、保护模式和虚拟8086模式。这当然不是AMD所希望得到，所以这种模式是在复位的情况下进行的。第二种模式呢？是AMD公司所希望得到的新的模式，也就是期望的。那就是长模式。说白了，就是我们所盼望的64位模式。注意的是，在长模式下，cpu不支持虚拟8086模式与实模式。
    2、保护检查（这段是原书的原话，我想按原话最好，因为这不用我去解释）
    在长模式中，AMD64架构对保护机制作了如下的改变：
     1）、长模式中，页保护检查机制扩展为包括U/S和R/W保护位，它们在存储在PLML4入口和PDP入口。
     2）、传统模式下合法的几个段类型和门描述符类型在长模式（兼容和64位模式）下是不合法的。在长模式下类型检查无效。
     3）、对CS、DS、ES、FS、GS、和SS段界限检查在64位模式下被禁用。但可以激活保留的LDT、GDT、和TSS系统段的段界检查。兼容模式下，执行所有的段界检查。
     4）、64位模式下使用的代码和数据是可读写。（我的理解是，在64位的环境下，上面所写的段是不可用的，即使要用，是有条件的，也是个别的）

emmoblin

64位才是最大的发展。