Обзор x86-64

За подробным описанием x86-64 архитектуры лучше всего обратится к фирменной документации "AMD64 Technology — AMD64 Architecture Programmer's Manual Volume 1:Application Programming" (http://www.amd.com/us-en/assets/content_type/white_papers_and_tech_docs/24593.pdf). Мы же ограничимся только беглым обзором основных нововведений.

Наконец-то AMD сжалилась над нами и подарила программистам то, что все так долго ждали. К семи регистрам общего назначения (восьми — с учетом ESP) добавилось еще восемь, в результате чего их общее количество достигло 15 (16)!

Старые регистры, расширенные до 64-бит, получили имена RAX, RBX, RCX, RDX, RBP, RSI, RDI, RSP, RIP и RFLAGS. Новые регистры остались безымянными и просто пронумерованы от R8 до R15. Для обращения к младшим 8-, 16- и 32-битам новых регистров можно использовать суффиксы b, w и d соответственно. Например, R9 – это 64-разряный регистр, R9b – его младший байт (по аналогии с AL), а R9w – младшее слово (тоже самое, что AX в EAX). Прямых наследников AH к сожалению не наблюдается и для манипуляции со средней частью регистров приходится извращаться со сдвигами и математическими операциями. Абыдно, конечно, но ничего не поделаешь!

Рисунок 7 регистры, доступные в x86-64 режиме

Регистр указатель команд RIP теперь адресуется точно так же, как и все остальные регистры общего назначения. Программисты, заставшие живую PDP-11 (или ее отечественный клон "Электроники БК" или "УКНЦ"), только презрительно хмыкнут — наконец-то до разработчиков "писюка" стали доходить очевидные истины, которые на всех нормальных платформах были реализованы еще черт знает когда (в эпоху меча и топора).

Возьмем простейший пример: загрузить в регистр AL опкод следующей машинной команды. На x86 приходится поступать так.

call $ + 5 ; запихнуть в стек адрес след. команды и передать на нее управление

pop ebx ; вытолкнуть из стека адрес возврата

add ebx, 6 ; скорректировать адрес на размер команд pop/add/mov

mov al, [ebx] ; теперь AL содержит опкод команды NOP