Μετάβαση στο περιεχόμενο

64-bit (x86-64)

Αναφορά αρχιτεκτονικήςFeex

Το x86-64 είναι η 64-bit επέκταση της αρχιτεκτονικής εντολών x86. Ορίζει καταστάσεις λειτουργίας εκτέλεσης, καταχωρητές και κανόνες διευθυνσιοδότησης· δεν καθορίζει από μόνο του τις πλήρεις απαιτήσεις μιας εφαρμογής όσον αφορά την CPU ή το λειτουργικό σύστημα.

Τι πρέπει να γνωρίζετε

Το x86-64 είναι η 64-bit επέκταση της αρχιτεκτονικής εντολών x86. Ορίζει καταστάσεις λειτουργίας εκτέλεσης, καταχωρητές και κανόνες διευθυνσιοδότησης· δεν καθορίζει από μόνο του τις πλήρεις απαιτήσεις μιας εφαρμογής όσον αφορά την CPU ή το λειτουργικό σύστημα.

Πώς λειτουργεί

Στη λειτουργία 64 bit, οι καταχωρητές γενικής χρήσης μπορούν να περιέχουν τελεστέους 64 bit και η αρχιτεκτονική παρέχει πρόσθετους καταχωρητές και ένα διαφορετικό προγραμματιστικό περιβάλλον από το παλαιού τύπου x86 32 bit. Η λειτουργία συμβατότητας επιτρέπει σε ένα λειτουργικό σύστημα να υποστηρίζει κατάλληλες παλαιού τύπου εφαρμογές, αλλά το λειτουργικό σύστημα αποφασίζει ποιες μορφές εφαρμογών και διεπαφές παρέχει. Μια CPU 64 bit δεν καθιστά υποχρεωτική τη χρήση δεδομένων 64 bit από κάθε εντολή.

Πού είναι χρήσιμο

Μια εφαρμογή κατασκευασμένη για το x86-64 ABI αναμένει το περιβάλλον καταχωρητών, συμβάσεων κλήσης και βασικών εντολών αυτού του ABI. Ένα δυαδικό αρχείο Arm64 είναι διαφορετικής αρχιτεκτονικής, παρόλο που και τα δύο αυτοπροσδιορίζονται ως 64-bit. Η μετάφραση ή η προσομοίωση αποτελεί ξεχωριστή δυνατότητα λογισμικού και όχι συνέπεια της ύπαρξης καταχωρητών 64 bit.

Πώς να ελέγξετε την υποστήριξη και την ενεργοποίηση

Για το υλικό x86, η εκτεταμένη λειτουργία CPUID 80000001H, EDX bit 29 απαριθμεί τη δυνατότητα long-mode. Ένα υποστηριζόμενο λειτουργικό σύστημα πρέπει να ενεργοποιήσει το κατάλληλο περιβάλλον σελιδοποίησης και εκτέλεσης. Ελέγξτε την αρχιτεκτονική του εκτελούμενου λειτουργικού συστήματος καθώς και τη δυνατότητα του επεξεργαστή.

Η δυνατότητα του υλικού, το ενεργό περιβάλλον λειτουργίας και οι δυαδικές απαιτήσεις μιας εφαρμογής αποτελούν διαφορετικά επίπεδα. Τα ονόματα αρχιτεκτονικής και τα επίπεδα ABI θα πρέπει να ερμηνεύονται ως ρητές συμβάσεις παρά ως ένας γενικός κανόνας ότι το νεότερο είναι συμβατό.

Τι δεν καθορίζει η δυνατότητα

Η ετικέτα 64-bit δεν καθορίζει το υλοποιημένο εύρος φυσικών ή εικονικών διευθύνσεων, το όριο εγκατεστημένης μνήμης RAM, την υποστήριξη x86-64-v2/v3/v4, την καταλληλότητα για Windows ή τη συμβατότητα με ένα συγκεκριμένο πρόγραμμα οδήγησης. Ελέγξτε κάθε απαίτηση ξεχωριστά.

Συμβατότητα και απόδοση στην πράξη

Ελέγξτε τις πλήρεις κληρονομημένες απαιτήσεις και το πραγματικό περιβάλλον που είναι ορατό στη διεργασία. Για ένα VM, ελέγξτε τον φιλοξενούμενο αντί να υποθέτετε ότι το μοντέλο του κεντρικού υπολογιστή εκτίθεται αμετάβλητο. Μια υποστηριζόμενη εφεδρική έκδοση (fallback build) θα πρέπει να δηλώνει με σαφήνεια τη δική της βάση.

Μια πρακτική λίστα ελέγχου επαλήθευσης

  1. Καταγράψτε το ακριβές μοντέλο επεξεργαστή ή πλατφόρμας και τις εμπλεκόμενες εκδόσεις εφαρμογής, λειτουργικού συστήματος και περιβάλλοντος εκτέλεσης (runtime). Διατηρήστε τη διατύπωση του πραγματικού σφάλματος ή της απαίτησης.
  2. Ελέγξτε τις αναφορές του κατασκευαστή για το συγκεκριμένο μοντέλο και, στη συνέχεια, εξετάστε την πραγματική δυνατότητα και την ενεργοποιημένη κατάσταση στο περιβάλλον όπου εκτελείται το πρόγραμμα.
  3. Συγκρίνετε κάθε απαίτηση του επιλεγμένου εκτελέσιμου αρχείου (binary) ή του backend. Μια δυνατότητα με παρόμοιο όνομα, ένα ψευδώνυμο ή μια ευρεία ετικέτα τεχνολογίας δεν επαρκεί.
  4. Επιβεβαιώστε ότι η εφαρμογή επέλεξε την προβλεπόμενη υλοποίηση. Χρησιμοποιήστε τα τεκμηριωμένα διαγνωστικά της και μια υποστηριζόμενη εναλλακτική λύση (fallback) όταν δεν πληρούνται οι απαιτήσεις.
  5. Κάντε μία υποστηριζόμενη αλλαγή τη φορά και επαναλάβετε τον ίδιο φόρτο εργασίας. Διατηρήστε διαθέσιμη την αρχική διαμόρφωση και τη διαδρομή επαναφοράς.

Εάν η δυνατότητα αναφέρεται αλλά το λογισμικό δεν μπορεί να τη χρησιμοποιήσει

Ξεκινήστε με το ακριβές στοιχείο που αποτυγχάνει. Μια βάση δεδομένων υλικού περιγράφει την καταγεγραμμένη δυνατότητα· το λειτουργικό σύστημα ή ο hypervisor μπορεί να εκθέσει ένα διαφορετικό πραγματικό περιβάλλον. Ένα σφάλμα μη έγκυρης εντολής (illegal-instruction error) απαιτεί επίσης διερεύνηση της πραγματικής εντολής που προκάλεσε το σφάλμα και της έκδοσης του εκτελέσιμου (binary build), καθώς η αλλοίωση δεδομένων ή μια άσχετη μη υποστηριζόμενη εντολή μπορεί να προκαλέσει παρόμοιο σύμπτωμα.

Εγκαταστήστε την έκδοση της εφαρμογής, του προγράμματος οδήγησης ή του περιβάλλοντος εκτέλεσης που υποστηρίζεται για την ακριβή πλατφόρμα και χρησιμοποιήστε τη βασική γραμμή (baseline) ή την εναλλακτική έκδοση (fallback build) που τεκμηριώνει ο κατασκευαστής, εάν χρειάζεται. Μια ενημέρωση λογισμικού δεν μπορεί να δημιουργήσει μια εντολή που λείπει από τον επεξεργαστή. Οι αλλαγές στο υλικολογισμικό (firmware) και στην πολιτική ασφαλείας θα πρέπει να ακολουθούν τη διαδικασία του κατασκευαστή του συστήματος και ένα σχέδιο επαναφοράς και όχι μια γενική συνταγή βελτιστοποίησης.

Πηγές και πεδίο εφαρμογής αυτής της επεξήγησης

Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · x86-64 psABI: επίπεδα αρχιτεκτονικής και μικροαρχιτεκτονικής επεξεργαστή

Αυτές οι αναφορές καθορίζουν την αρχιτεκτονική συμπεριφορά και τις απαιτήσεις λογισμικού. Δεν επαληθεύουν ανεξάρτητα κάθε τιμή δυνατότητας σε μια συνδεδεμένη σελίδα μοντέλου υλικού. Για την υποστήριξη του μοντέλου, χρησιμοποιήστε τα στοιχεία τεκμηρίωσης του κατασκευαστή αυτής της σελίδας και ελέγξτε την πραγματική διαμόρφωση του συστήματος. Αυτό το άρθρο δεν παρέχει ημερομηνία δοκιμής επιδόσεων (benchmark), πιστοποίησης ή ανεξάρτητης αξιολόγησης.

Πηγές και επαλήθευση

Συντακτική ιδιοκτησία: Feex. Δεν έχει καταγραφεί ημερομηνία ανεξάρτητης αναθεώρησης. Πώς ερευνούμε.

  • Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · Οι τόμοι 1 και 2 περιγράφουν τις κατονομαζόμενες οικογένειες εντολών και το CPUID· ο τόμος 3 περιγράφει την κατάσταση, τη σελιδοποίηση, το VMX και τους ελέγχους προστασίας. Η τεκμηρίωση αρχιτεκτονικής δεν καθορίζει την υποστήριξη για ένα συγκεκριμένο μοντέλο.
  • x86-64 psABI: επίπεδα αρχιτεκτονικής και μικροαρχιτεκτονικής επεξεργαστή · Διεπαφή μηχανής, Αρχιτεκτονική επεξεργαστή: πίνακας βασικών και σωρευτικών δυνατοτήτων v2/v3/v4, έλεγχοι κατάστασης λειτουργικού συστήματος και συστάσεις ανάπτυξης.

Ήταν χρήσιμο αυτό το άρθρο;

Ένα ναι ή όχι είναι αρκετό. Επιλέξτε έναν λόγο εάν θέλετε ή προσθέστε μια σύντομη σημείωση.

Ήταν χρήσιμο αυτό το άρθρο;