AMD64
AMD64 , Advanced Micro Devices şirketinin ilk 64- bit mikroişlemcilerinin mimarisinin adıdır . Kod adı, x86-64 teriminin yerini alan Hammer ( İngiliz çekici ) . X86-64 adı genellikle bu komut setinden bahsederken AMD markasına atıfta bulunmadan kullanılır. Gerçekten, Intel başlangıçta AMD64 ile uyumlu olmayan bir IA64 komut setiyle başlarken, bugün Intel'in yeni işlemcileri x86-64 uyumludur .
Bu mimari standart 32 bit uyumlu x86 gelen Intel . Bu tarafından kullanılan Athlon 64 , Athlon FX , Athlon X2 , Sempron 64, Turion , Opteron , Fusion ve Phenom .
Intel sonradan adı altında, bu mimariyi benimsenen Intel 64 , EM64T veya IA-32e onun içinde, Pentium 4 , Pentium D , Pentium Extreme Edition , Celeron D , Xeon işlemciler ve en yeni üzerinde Çekirdek i3s , Core i5 ve Core i7 . Microsoft bu teknoloji hakkında x64 adı altında iletişim kurmaktadır .
Dirk Meyer, üzerinde çalıştığı bir mühendis işlemci Alpha ait Aralık , projeye katıldı.
Mimari
AMD x86-64 mimarisi yönerge seti, Intel IA-32 (x86-32) mimarisinin bir uzantısıdır . AMD64 mimarisinin ana özellikleri, 64-bit genel kayıtlar, 64-bit tamsayı aritmetik ve mantık işlemlerinin yanı sıra 64-bit sanal adresleri destekler. Yaratıcılar, özellikle aşağıdakiler dahil olmak üzere başka iyileştirmeler önermek için yeni bir mimari fırsatı yakaladılar:
-
Tam 64-bit tamsayı desteği : tüm genel kayıtlar (GPR'ler: Genel Amaçlı Kayıtlar ) 32'den 64 bit'e kadar gider ve tüm mantık ve aritmetik işlemler, bellekten yazmaçlara ve yazmaçlardan belleğe vb. 64 bitlik tamsayılar için doğal olarak mevcuttur. İtme (yığın) ve pop yığında (istif) 8 bayt (64 bit), hem de işaretçiler genişliği her zaman vardır.
-
Ek kayıtlar : genel kayıtların sayısı 16'ya ulaşmak için iki katına çıkarılır. Bu nedenle, kayıtları kaydetmeye, geri yüklemeye ve daha genel olarak onları değiştirmeye daha az ihtiyaç vardır; Benzer şekilde, çoğu işlevin argümanlarının çoğu yığın yerine yazmaçlardan geçirilebilir. Karşılaştırma için, PowerPC 970 mimarisinde 32 GPR vardır. Kayıt büyüklüğü ve sayısı, gerçekten de zayıf noktalarından biridir x 86 . Optimize edilmiş uygulamalarla, özellikle çok sayıda döngüye sahip programlar için bir performans artışı bekleyebiliriz.
-
Ek XMM Kayıtları : Benzer şekilde, XMM kayıtlarının sayısı da ( SIMD talimatları için kullanılır ) 8'den 16'ya çıkarılır .
-
Daha büyük sanal bellek alanı : şu anda AMD64 işlemci modellerini uygulamak, 256 tebibayt sanal bellek adresini (2 48 bayt) adresleyebilir . Bu sınır, gelecekteki uygulamalarda 16 exbioctete (2 64 bayt) kadar genişletilebilir . Bu, 32 bit x86 mimarileri için 4 gibibayt ile karşılaştırılabilir .
-
Daha büyük RAM alanı : Şu anda AMD64 mimarisini uygulayan işlemci modelleri 1 tbibayt RAM adresini adresleyebilir. Bu sınır, gelecekteki uygulamalarda 4 peta bayta (2 52 bayta) kadar uzatılabilir (sayfa tablosu girişlerinin formatı ile sınırlıdır). Gelen eski moduna (x86 uyumlu modu), PAE ( Physical Address Extension ) 64 maksimum erişim sağlayan en yaygın 32 bit x86 işlemcilerde olduğu gibi, desteklenir gibibytes .
-
Talimat işaretçisi verilerine erişim : Talimatlar artık talimat işaretçisine (RIP kaydı) göre verilere başvurabilir. Bu, programın bellekteki konumundan bağımsız olarak daha verimli kod üretmeyi mümkün kılar (PIC veya Konumdan Bağımsız Kod ); bu genellikle paylaşılan kitaplıklarda veya çalışma zamanında yüklenen kodda kullanılır.
-
SSE Talimatları : Orijinal AMD64 mimarisi , işlemci çekirdeğinde SSE ve SSE2 talimatlarını benimsedi . SSE3 talimatları eklendiNisan 2005. SSE2 , 32-bit veya 64-bit kayan noktalı matematik işlemleri seçeneği dahil hassas 80-bit x87 komut setinin yerini alır . Bu, diğer modern CPU'larla uyumlu kayan nokta işlemlerine izin verir . SSE ve SSE2 talimatları ayrıca sekiz yeni XMM kaydını desteklemek için genişletildi. SSE ve SSE2, modern x86 işlemcilerde 32 bit olarak mevcuttur; ancak, 32 bit programlar tarafından kullanılıyorsa, yalnızca bu talimatları destekleyen işlemcilerde çalışabilirler. Tüm AMD64 işlemcileri bu komut setlerini desteklediğinden, bu 64 bit programlar için bir sorun değildir. X87 yerine SSE ve SSE2 talimatlarının kullanılması, programların üzerinde çalışabileceği platformların sayısını azaltmaz. Çünkü SSE ve SSE2 talimatları genellikle daha hızlıdır ve MMX ve 3DNow ile aynı işlevselliği sağlar ! , bunlar AMD64'te güncelliğini yitirmiş sayılır.
-
Yürütme Yok biti : 'NX'biti(sayfa tablosu girişlerininbit 63'ü), işletim sisteminin hangi sanal bellek adres sayfalarının yürütülebilir kod içerebileceğini ve hangi sayfaların yapamayacağını belirlemesine izin verir. "Yürütme yok" olarak tanımlanan bir sayfadan kod yürütme girişimi, "salt okunur" kipte bir sayfaya yazmaya çalışırken üretilenle aynı, bir bellek erişim ihlaline neden olur. Bu, kötü amaçlı kodun" arabellek aşımı " saldırıları yoluylaveya bellek arabelleklerini denetleme sorunlarıyla ilgili olaraksistemin denetimini ele geçirmesini daha zor hale getirmelidir. Özdeş işlevselliği zaten mevcutx86işlemcilerberi80286segment tanımlayıcıları özelliğini kullanmak, ama sonra sadece bütün bir segmente uygulanabilir. Segment adresleme uzun zamandır eski olarak kabul edildi ve mevcut tüm PC işletim sistemleri bunu gerçekten kullanmıyor, her birinin temel adresini 0 ve boyutunu 4 gigabayta ayarlıyor. AMD,doğrusal adresleme modundayürütülemezerişimi destekleyen x86 ailesinin ilk satıcısıydı. Bu özellik,PAEmodunun kullanıldığı AMD64 işlemcilerde ve yeni Intel x86 işlemcilerde 'eski' modda da mevcuttur.
-
Eski Özelliklerin Kaldırılması : Modern işletim sistemlerinde kullanılmayan bir dizi x86 mimarisi sistem programlama özelliği artık " uzun modda " AMD64'te mevcut değildir . Bu, bölümlere ayrılmış bellek adreslemeyi (Windows koduyla uyumluluk için FS ve GS bölümleri kalsa da), görev anahtarı mekanizmasını ve 8086 Sanal Modu içerir . Bu işlevler , bu işlemcilerin 32 ve 16 bit kodlarını herhangi bir değişiklik yapmadan tamamen yürütmesine olanak sağlamak için " eski modda " kalır . Gelecekte, bu özellikleri kullanan 32 bit kodun artık olmaması gerekirse, işlemci tasarımını iyileştirmek ve üretim maliyetlerinden tasarruf etmek için destekleri işlemcilerden kaldırılabilir. Bu işlevler, " eski " uygulamalarla uyumluluğu korumak için işletim sistemi tarafından da taklit edilebilir .
Farklı çalışma modları
| Çalışma modu
|
İşletim sistemi gerekli
|
Yeniden derleme gerekli
|
Varsayılan adres boyutu
|
Varsayılan işlenen boyutu
|
Kayıt defteri uzantıları
|
GPR kayıtlarının tipik boyutu
|
|---|
|
Uzun moda
|
64 bit modu
|
64-bit (x86-64) uyumlu işletim sistemi (ör. Windows 7 , Linux x86-64)
|
Evet
|
64
|
32
|
Evet
|
64
|
|
Uyumluluk modu
|
Hayır
|
32
|
32
|
Hayır
|
32
|
| 16
|
16
|
16
|
|
Eski Mod
|
Korumalı mod
|
" Eski 16 bit veya 32 bit"
işletim sistemi |
Hayır
|
32
|
32
|
Hayır
|
32
|
| 16
|
16
|
16
|
|
sanal mod 8086
|
16
|
16
|
16
|
|
Gerçek moda
|
Eski 16 bit işletim sistemi
|
Bu modların açıklaması
Uygulamalar
Aşağıdaki işlemciler AMD64 mimarisini uygular:
Başka bir ortak mimaride uygulamalar: Intel 64
Aşağıdaki işlemciler Intel 64 mimarisini uygular:
- Intel NetBurst
- Intel çekirdek
- Intel Core 2 (Quad, Duo, Solo) ve türevleri (Celeron 4x0, Celeron Çift Çekirdekli, Pentium E)
- Intel Xeon
- Intel Atom
Endüstriyel İsimlendirme
AMD64 ve Intel 64 mimarileri nispeten benzer olduğundan, birçok yazılım ve donanım ürünü, her iki uygulamayla uyumluluğunu belirtmek için tarafsız bir ticari terim kullanır. AMD'nin bu işlemcinin mimarisi için orijinal adı olan "x86-64", "x86_64" gibi bu amaç için hala kullanılmaktadır. Microsoft ve Sun Microsystems gibi diğer şirketler, pazarlama düzeyinde "x64" daralmasını kullanır.
Birçok işletim sistemi ve ürün, özellikle Intel bu mimariye gelmeden önce x86-64 için destek sunanlar, hem AMD64 hem de Intel 64 için "AMD64" veya "amd64" terimini kullanır.
-
Mac OS X : Apple, özellikle Terminal komutunda archve belgelerde "x86_64" hakkında konuşuyor .
-
Microsoft Windows : Windows'un x64 sürümleri, bu mimariyi kullanan veya bu mimariyle uyumlu olan çeşitli bileşenleri belirtmek için AMD64 adını kullanır. Örneğin, bir "Windows x64 Edition" kurulum CD-ROM'undaki sistem klasörü, "i386" adlı 32 bitlik sürümlerdekilerden ayırmak için "AMD64" olarak adlandırılmıştır.
-
Solaris : Sun'ın işletim sistemi Solaris'in " isalist " komutu hem AMD64 hem de Intel 64 tabanlı sistemleri "amd64" olarak tanımlar.
Notlar ve referanslar
-
Kevin Van Vechten, " re: Intel XNU hata raporu " , Darwin-dev posta listesi , Apple Computer ,9 Ağu 2006( 5 Ekim 2006'da erişildi ) :"Çekirdek ve geliştirici araçları, Mach-O mimarisinin adı için" x86_64 "üzerinde standart hale geldi"
-
arch (1) Mac OS X Kılavuz Sayfası
Ekler
İlgili Makaleler
Dış bağlantılar