Från Rilpedia

Du har inte behörighet att redigera denna sida, av följande anledning:

Du kan se och kopiera denna sidas källtext:

<noinclude>{{rpsv.from.wpsv}}</noinclude>'''AMD64''' (även kallat '''x86-64''', '''x64''' eller '''EM64T''') är en 64-bitars processorarkitektur skapad av [[AMD]]. Det är en utökning av [[x86]], som den även är bakåtkompatibel med. AMD64:s instruktionsuppsättning används i AMDs processorer [[Athlon 64]], [[Athlon 64 FX]], [[Athlon 64 X2]], [[Turion 64]], [[Opteron]], [[Phenom 64 X3]] och [[Phenom 64 X4]] (Phenom är tripple eller quad core). Benämningen [[EM64T]] skapade [[Intel]] när även de lanserade processorer som använde arkitekturen. De är i praktiken helt kompatibla. == Arkitekturöversikt == Instruktionsuppsättningen x86-64 (senare omdöpt till AMD64) är en direkt förlängning av x86-arkitekturen till ett 64-bitarssystem. Det motiveras av att 4 GB, som är den övre gränsen för vad en 32-bitars CPU direkt kan adressera (varav hälften kan utnyttjas för användarprocesser i många vanliga [[operativsystem]]), inte längre är tillräckligt för alla applikationer. De främsta nyheterna är: *'''De generella registren breddas till 64 [[bit]]ar''' vilket bland annat ger upp till 4 miljarder gånger så stor linjär [[adressrymd]] som med x86-32. I nuvarande implementationer kan AMD64 adressera 256 [[Terabyte|TB]], i framtida upp till 2 [[Exabyte|EB]] (utökning av adressrymden via Intels [[PAE]] (''Physical Address Extensions''), är en metod som har avsevärda begränsningar jämfört med det större ''linjära'' adressutrymme som x86-64 ger). Bredare register kan även ge stora prestandahöjningar i vissa typer av program. *'''Fler generella [[processorregister|register]]''', nu totalt 16, och fler [[XMM]]-register för [[SSE]]-[[SSE3]], även de totalt 16. Fler register underlättar för kompilatorer att generera bra kod och kan i särskilda tillämpningar ge betydligt effektivare exekvering. *'''Snabbare [[systemanrop]]'''. Eftersom [[segmentering]] inte används i 64-bitarsläge behöver segmentinformation inte sparas och återställas vid systemanrop, dessutom finns inte längre segmentskydd. Därför har AMD introducerat ett nytt interface för systemanrop, instruktionen SYSCALL. Det går att använda "mjukvaruavbrott" för systemanrop, även i 64-bitarsläge, men SYSCALL är snabbare. Intel har haft en funktion med liknande egenskaper sedan [[Pentium II]], SYSENTER, vilket också används i exempelvis [[Windows XP]]. *'''Fler SSE-instruktioner'''. AMD64 implementerar [[Intel|Intels]] instruktioner för [[SSE2]], nyare modeller <!-- "E-stepping CPU" ? --> även [[SSE3]]. Även x87- och [[MMX]]-instruktioner är implementerade för full kompatibilitet. *'''[[NX-bit]]en'''. NX-biten är en processorfunktion som gör det möjligt för [[operativsystem]]et att förbjuda exekvering i vissa datorer, vilket ger förbättrad säkerhet. Funktionen finns i både 32- och 64-bitsläge och används av [[GNU/Linux|Linux]], [[Solaris (operativsystem)|Solaris]], [[Windows XP|Windows XP SP2]], [[Windows Server 2003|Windows Server 2003 SP1]] och senare operativsystemsversioner. == Exekveringslägen == {| class="wikitable" |- ! colspan="2" | Exekveringsläge ! Krav på [[Operativsystem|OS]] ! Applikationer måste kompileras om ! Default Adresstorlek ! Default Operandstorlek ! Register Extensions ! Typisk [[register]]storlek <!-- |- | Adress<br>Size(bits) | Operand<br>Size(bits) --> |- | rowspan="3" | Long Mode | 64-bit Mode | rowspan="3" | 64-bitars OS | ja | 64 | rowspan="2" | 32 | ja | 64 |- | rowspan="2" | Compatibility<br>Mode | rowspan="2" | nej | 32 | rowspan="2" | nej | 32 |- | 16 | 16 | 16 |- | rowspan="4" | Legacy<br>Mode | rowspan="2" | Protected Mode | rowspan="3" | 32-bitars OS | rowspan="4" | nej | 32 | 32 | rowspan="4" | nej | rowspan="2" | 32 |- | 16 | 16 |- | [[Virtual 8086 mode]] | rowspan="2" | 16 | rowspan="2" | 16 | rowspan="2" | 16 |- | Real Mode | 16-bitars OS |} === Förklaring av exekveringslägen === Den här arkitekturen har två huvudsakliga exekveringslägen: ;Long Mode : Det huvudsakliga exekveringsläget för AMD64. Det kombinerar processorns eget 64-bitars läge och ett 32-bitars kompatibilitetsläge. Det tar också bort några sällan använda funktioner från [[80386]]. Det används av 64-bitars operativsystem; bland de system stödjer Long Mode finns [[GNU/Linux|Linux]], [[BSD]]-varianter, [[Solaris (operativsystem)|Solaris]] och [[Windows XP|Windows XP Professional x64 Edition]]. : Eftersom den grundläggande instruktionsupsättningen är oförändrad kan x86-kod exekveras utan emulering eller prestandaförlust, till skillnad från på Intels [[IA-64]]. Däremot kan även 32-bitars applikationer tjäna på att kompileras om särskilt för AMD64, eftersom den har fler register, vilket gör att en [[kompilator]] kan optimera koden bättre. : I Long Mode kan ett 64-bitars operativsystem köra 32-bitars och 64-bitars applikationer samtidigt. Dessutom har AMD64 stöd för att köra 16-bitars x86-kod. Trots det har [[Microsoft]] uttryckligen utelämnat 16-bitarssupport i Windows XP Professional x64 Edition på grund av problem med att köra 16-bitarskod i deras emulator [[WoW64]], bland annat eftersom databredden för referenser i olika delar av [[fönsterhantering]]en passerar de gränser som hade bibehållits för att upprätthålla kompatibiliteten med Win16. ;Legacy Mode : I Legacy Mode kan 16- och 32-bitars operativsystem, som [[MS-DOS]] och [[Windows XP]], köras. Här kan bara 16- och 32-bitars kod exekveras. 64-bitars program kan inte köras. Legacy Mode omfattar i sin tur alla typer av lägen som en traditionell x86-processor kan hantera. == Marknadsanalys == AMD64 representerar ett avsteg från AMD:s historia av att följa Intels standarder, men följer Intels tidigare sätt att utöka x86-arkitekturen från 16 ([[8086]]) till 32 ([[Intel 80386]]) bitar och vidare, utan att ta bort bakåtkompatibiliteten. Det var länge en allmän uppfattning att 64-bitars RISC-processorer, exempelvis [[DEC Alpha]], så småningom skulle komma att ersätta den ålderdomliga x86-arkitekturen, som är en avkomling till 8-bitarsprocessorer som [[8085]] och [[Z80]]. En av anledningarna till att detta inte skedde är de stora investeringar som genom åren gjorts i applikationer för x86-baserade system. Firmor som [[Intel]], [[Cyrix]], [[AMD]] och andra fann också snabbt olika sätt att applicera moderna konstruktionsprinciper, inspirerade av både [[RISC]]-principer och andra idéer, ''transparent'', dvs utan att ändra den grundläggande programmeringsmodellen på assemblernivå. Stora företag som [[Intel]] kan också använda mycket avancerade implementationstekniker på den fysikaliska nivån och på så sätt höja prestanda oavsett arkitektur. Vidare är maskinkod för x86 ganska kompakt, mycket på grund av ursprunget i 8-bitarsprocessorer, något som är en stor fördel när det gäller att utnyttja begränsade cache-minnen effektivt. En annan anledning är att de värsta prestandaproblemen med de ursprungliga [[8088]] och [[8087]] processorerna, som adressgenerering i mikrokod och ett långsamt buss-interface, förbättrades avsevärt redan med [[80186]] och [[80286]]. Tre år senare, [[1985]], lanserades [[80386]] som utökande den begränsade linjära adressrymden och dessutom kunde dölja (den starkt kritiserade) segmenteringen helt och hållet. Därefter följde en rad konstruktioner med successivt allt mer parallellt arbetande [[exekvering]]senheter (486, Pentium, P6, K7, etc). De kvarvarande prestandabegränsande egenheterna, som de stackade [[x87]]-registren, har också till stor del faktoriserats ut (med "register renaming" och andra tekniker) och på senare tid ersatts (av SSE2) utan att förlora bakåtkompatibilitet. AMD64 utökar slutligen x86-arkitekturen till en fullständig 64-bitars miljö med fullständig bakåtkompatibilitet för äldre mjukvara. Medan 32-bitarsläget är ''helt'' bakåtkompatibilitet är även 64-bitarsläget ''till största delen'' bakåtkompatibelt, detta gör det enkelt att anpassa gamla [[kompilator]]er och andra verktyg till 64-bitarsläge. == Implementationer == Följande processorer implementerar AMD64-arkitekturen: * [[AMD K8]] ** AMD [[Athlon 64]] ** AMD [[Athlon 64 X2]] ** AMD [[Athlon 64 FX]] ** AMD [[Opteron]] ** AMD [[Turion 64]] ** AMD [[Sempron]] (bara 'Palermo'-modellerna använder "E6 stepping") ** AMD [[Phenom 64 X3]] ** AMD [[Phenom 64 X4]] * [[AMD K10]] ** AMD [[Phenom2 64 X3]] ** AMD [[Phenom2 64 X4]] * EM64T (Intels version) ** Intel [[Xeon]] (några modeller från 'Nocona') ** Intel [[Pentium 4]] (några modeller från 'Prescott') ** Intel Pentium D ** Intel Pentium 4 Extreme Edition ** Intel [[Core 2]] ** Intel [[Core i7]] ==Externa länkar== *[http://www.amd.com/us-en/Processors/DevelopWithAMD/0,,30_2252_875_7044,00.html AMD:s tekniska dokumentation för AMD64-arkitekturen] *[http://www.amd.com/us-en/Processors/ProductInformation/0,,30_118_4699_7980%5E875%5E4622,00.html Gratis AMD64-dokumentation att ladda ned (och på CD-ROM till USA och Kanada)] *[http://www.planetamd64.com PlanetAMD64 - webbplats med databas om drivrutiner och mjukvara för AMD64] *[http://techreport.com/reviews/2005q1/64-bits/index.x?pg=1 64-bits databehandlig i teori och praktik] [[Kategori:AMD-processorer]] [[ar:AMD 64]] [[ca:AMD64]] [[cs:X86-64]] [[da:X86-64]] [[de:AMD64]] [[en:X86-64]] [[es:X86-64]] [[fi:AMD64]] [[fr:AMD64]] [[hu:X86-64]] [[id:AMD64]] [[it:AMD64]] [[ja:AMD64]] [[ko:X86-64]] [[nl:X86-64]] [[no:X86-64]] [[pl:AMD64]] [[pt:AMD64]] [[ru:AMD64]] [[sk:X86-64]] [[sl:X86-64]] [[th:X86-64]] [[tr:X86-64]] [[zh:X86-64]]

Tillbaka till AMD64.