Ero sivun ”AMD64” versioiden välillä

Wikipediasta
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Selaa historiaa interaktiivisesti
[arvioimaton versio][katsottu versio]
← Vanhempi muutosUudempi muutos →
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
VisuaalinenWikiteksti
perusteettomia poistoja
Merkkaukset: Palautettu manuaalisesti aiempaan versioon Tämä muokkaus on kumottu  seulottavat 
Ipr1 (keskustelu | muokkaukset)
seulojat
213 360 muokkausta
Hylättiin viimeisin tekstimuutos (tehnyt 84.248.211.91) ja palautettiin versio 19177722, jonka on tehnyt Ipr1: ei poisteta lähteitä
Merkkaus: Palautettu manuaalisesti aiempaan versioon
Rivi 1: Rivi 1:
[[Tiedosto:AMD64 Logo.png|pienoiskuva|AMD64 -logo.]]
[[Tiedosto:AMD64 Logo.png|pienoiskuva|AMD64 -logo.]]


'''AMD64''' (myös nimillä '''x86-64''', '''x86_64''' ja '''x64''') on [[AMD]]:n kehittämä 64-[[bitti]]nen [[suoritin]]arkkitehtuuri, joka suunniteltiin kehitysaskeleeksi 32-bittisestä [[x86]]-arkkitehtuurista.<ref name="hwsaa">{{Verkkoviite | osoite = https://www.hardwaresecrets.com/amd-64-bit-architecture-x86-64/ | nimeke = AMD 64-bit architecture (x86-64) | ajankohta = 27.10.2004 | viitattu = 20.9.2020 | kieli = {{en}} }}</ref> Vanhoja 16- ja 32-bittisiä ''real mode''- ja ''protected mode''-ohjelmia varten suorittimessa on vielä mukana niille tukea säilyttäen yhteensopivuuden vanhoille ohjelmille.<ref name="hwsaa" /> 64-bittiset ohjelmat suoritetaan ''long mode'' -tilassa.<ref name="hwsaa" />
'''AMD64''' (myös nimillä '''x86-64''', '''x86_64''' ja '''x64''') on [[AMD]]:n kehittämä 64-bittinen [[suoritin]]arkkitehtuuri. AMD64 rinnastetaan yleisesti [[Intel]]in vastaavan 64-bittisen [[EM64T]]-arkkitehtuurin kanssa.
[[Intel]]illä oli kilpaileva [[EM64T]]-arkkitehtuuri.<ref>{{verkkoviite | osoite = https://www.hardwaresecrets.com/intel-em64t-technology-explained/ | nimeke = Intel EM64T Technology Explained | ajankohta = 15.12.2005 | viitattu = 19.9.2020 | kieli = {{en}} }}</ref>
Vanhoja [[IA-32]]-tilan ohjelmia varten piirillä on mukana niitä tukeva käskykanta säilyttäen yhteensopivuuden vanhempien ohjelmistojen kanssa.


AMD ilmoitti arkkitehtuurista vuonna 1999<ref>{{Verkkoviite | osoite = http://www.amd.com/us/press-releases/Pages/Press_Release_751.aspx | arkisto = https://web.archive.org/web/20120308030806/http://www.amd.com/us/press-releases/Pages/Press_Release_751.aspx | nimeke = AMD Discloses New Technologies At Microporcessor Forum | ajankohta = 5.10.1999 | viitattu = 19.9.2020 | kieli = {{en}} }}</ref> ja julkaisi määrittelyn vuonna 2000.<ref>{{Verkkoviite | osoite = http://www.amd.com/us/press-releases/Pages/Press_Release_715.aspx | arkisto = https://web.archive.org/web/20120308025559/http://www.amd.com/us/press-releases/Pages/Press_Release_715.aspx | nimeke = AMD Releases x86-64™ Architectural Specification; Enables Market Driven Migration to 64-Bit Computing | ajankohta = 10.8.2000 | viitattu = 19.9.2020 | kieli = {{en}} }}</ref>
AMD julkaisi käskykannan määritelmät vuonna 2000 ja sitä ovat käyttäneet prosessoreissaan AMD:n itsensä lisäksi Intel ja [[VIA]]. Ensimmäinen käyttö nähtiin AMD K8 -mikroarkkitehtuurin Opteron ja Athlon 64 -prosessoreissa. AMD64 -käskykanta oli ensimmäinen merkittävä lisäys x86-arkkitehtuuriin, joka oli jonkun muun yhtiön kuin Intelin tekemä. Intelin oma strategia 64-bittisyyden suhteen oli julkaista Itanium (IA-64) -arkkitehtuuri, joka ei ollut alaspäin yhteensopiva ja jossa aikaisemmat PC:n käyttöjärjestelmät ja ohjelmat eivät siis toimineet. Intel joutui kuitenkin ottamaan käyttöön myös AMD64 -käskykannan, ensi kertaa vuonna 2004 NetBurst-mikroarkkitehtuurin Prescott-versiossa (prosessorit Celeron D, Pentium 4, Pentium 4 HT, Pentium 4 Extreme Edition). VIA Technologies käytti AMD64-käskykantaa VIA Isaiah -arkkitehtuurissaan (VIA Nano -prosessori).


== Lisensointi ==
== Lisensointi ==
Rivi 29: Rivi 29:
== Arkkitehtuurin eroja x86:een nähden ==
== Arkkitehtuurin eroja x86:een nähden ==


Samalla piirillä on ''legacy-mode'' tuki IA-32 käskykannalle.
Samalla piirillä on ''legacy-mode'' tuki [[IA-32]] käskykannalle.
Kun prosessori toimii ''long-mode'' tilassa tietyt erot tulevat voimaan.<ref name="suse">{{Verkkoviite | osoite = https://www.kernel.org/doc/ols/2001/x86-64.pdf | nimeke = Porting Linux to x86-64
Kun prosessori toimii ''long-mode'' tilassa tietyt erot tulevat voimaan.<ref name="suse">{{Verkkoviite | osoite = https://www.kernel.org/doc/ols/2001/x86-64.pdf | nimeke = Porting Linux to x86-64 | julkaisija = SuSE Labs | tiedostomuoto = PDF | viitattu = 12.1.2017 | kieli = {{en}} }}</ref>
| julkaisija = SuSE Labs | viitattu = 12.1.2017}}</ref>


* '''Enemmän [[rekisteri (tietokonetekniikka)|rekistereitä]]'''. Yleiskäyttöisten rekisterien määrä on nostettu [[x86-32]]:n kahdeksasta kuuteentoista.
* '''Enemmän [[rekisteri (tietokonetekniikka)|rekistereitä]]'''. Yleiskäyttöisten rekisterien määrä on nostettu IA-32:n kahdeksasta kuuteentoista.<ref name="suse" />
* '''Suurempi osoiteavaruus'''. Virtuaalisen osoiteavaruuden kokoa on kasvatettu 32 bitistä 48 bittiin. AMD64-arkkitehtuurissa suurin osoitettava muistin määrä on siis 256 [[Tavu (tietotekniikka)|teratavua]], kun ''x86-32''-arkkitehtuurissa se oli 4 [[Tavu (tietotekniikka)|gigatavua]]. Lisäksi osoittimien käyttämättömien bittien käyttöä on rajoitettu siten, että arkkitehtuuria on helppo myöhemmin laajentaa 64-bittiseen osoiteavaruuteen säilyttäen yhteensopivuus vanhoihin käyttäjätason ohjelmiin, vaatien muutoksia vain käyttöjärjestelmän muistinhallinnalta.
* '''Suurempi osoiteavaruus'''. Virtuaalisen osoiteavaruuden kokoa on kasvatettu 32 bitistä 48 bittiin.<ref name="suse" /> AMD64-arkkitehtuurissa suurin osoitettava muistin määrä on siis 256 [[Tavu (tietotekniikka)|teratavua]], kun ''x86-32''-arkkitehtuurissa se oli 4 [[Tavu (tietotekniikka)|gigatavua]]. Lisäksi osoittimien käyttämättömien bittien käyttöä on rajoitettu siten, että arkkitehtuuria on helppo myöhemmin laajentaa 64-bittiseen osoiteavaruuteen säilyttäen yhteensopivuus vanhoihin käyttäjätason ohjelmiin, vaatien muutoksia vain käyttöjärjestelmän muistinhallinnalta.
* '''Muistin osoittaminen suhteessa [[ohjelmalaskuri]]in''' (englanniksi ''instruction pointer relative data access'' – lyhyemmin ''RIP relative data access''). Muistiin pystyy AMD64-arkkitehtuurissa viittaamaan myös suhteessa ohjelmalaskuriin, mikä mahdollístaa osoiteriippumattoman koodin.
* '''Muistin osoittaminen suhteessa [[ohjelmalaskuri]]in''' (englanniksi ''instruction pointer relative data access'' – lyhyemmin ''RIP relative data access''). Muistiin pystyy AMD64-arkkitehtuurissa viittaamaan myös suhteessa ohjelmalaskuriin.<ref name="suse" /> Tämä mahdollístaa osoiteriippumattoman koodin.
* '''SSE-käskykanta'''. AMD64-arkkitehtuuri sisältää Intelin [[SSE]]- ja [[SSE2]]-käskykannat, ja uudemmat E-sarjan suorittimet tukevat myös [[SSE3]]-käskykantaa. Myös [[x87]]- ja [[x86#MMX|MMX]]-käskyt ovat tuettuja.
* '''SSE-käskykanta'''. AMD64-arkkitehtuuri sisältää [[SSE2]]-käskykantalaajennuksen [[x87]]- ja [[x86#MMX|MMX]]-käskyjen lisäksi.<ref name="suse" />
* '''[[NX-bitti]]'''. NX-bitti on suojausteknologia, joka mahdollistaa tiettyjen muistialueiden merkitsemisen suorituskieltoon. Näin pyritään ehkäisemään [[Puskurin ylivuotovirhe|puskuriylivuoto]]haavoittuvuuksien aiheuttamia haittoja.
* '''[[NX-bitti]]'''. NX-bitti on suojausteknologia, joka mahdollistaa tiettyjen muistialueiden merkitsemisen suorituskieltoon. Näin pyritään ehkäisemään [[Puskurin ylivuotovirhe|puskuriylivuoto]]haavoittuvuuksien aiheuttamia haittoja. AMD julkaisi tuen Athlon 64 -suorittimissa ja Intel Prescott-ytimellisissä Pentium 4 -suorittimissa.<ref>{{Verkkoviite | osoite = https://www.zdnet.com/article/amd-intel-put-antivirus-tech-into-chips/ | nimeke = AMD, Intel put antivirus tech into chips | ajankohta = 8.1.2004 | viitattu = 19.9.2020 | kieli = {{en}} }}</ref><ref>{{Verkkoviite | osoite = http://h10032.www1.hp.com/ctg/Manual/c00387685.pdf | nimeke = Data Execution Prevention | tiedostomuoto = PDF | viitattu = 19.9.2020 | kieli = {{en}} }}</ref><ref>{{Verkkoviite | osoite = https://lwn.net/Articles/87814/ | nimeke = x86 NX support | ajankohta = 2.6.2004 | viitattu = 20.9.2020 | kieli = {{en}} }}</ref>
* Segmentoitu muisti ei ole enää tuettu. [[Muistisivu]]jen käyttö on tyypillisempää ja mahdollistaa yksinkertaisemman ohjelmoinnin sekä tehokkaamman [[moniprosessointi|moniprosessoinnin]].<ref name="amd64">{{Verkkoviite | osoite = http://developer.amd.com/wordpress/media/2012/10/24593_APM_v21.pdf | nimeke = AMD64 Technology AMD64 Architecture Programmer’s Manual Volume 2: System Programming | julkaisija = AMD | viitattu = 12.1.2017}}</ref>
* Segmentoitu muisti ei ole enää tuettu. [[Muistisivu]]jen käyttö on tyypillisempää ja mahdollistaa yksinkertaisemman ohjelmoinnin sekä tehokkaamman [[moniprosessointi|moniprosessoinnin]].<ref name="amd64">{{Verkkoviite | osoite = http://developer.amd.com/wordpress/media/2012/10/24593_APM_v21.pdf | nimeke = AMD64 Technology AMD64 Architecture Programmer’s Manual Volume 2: System Programming | julkaisija = AMD | viitattu = 12.1.2017}}</ref>

Ohjelmien suorituksessa ''long mode'' -tilassa on käytössä uusi [[ABI]], muutoin käytössä on vanha yhteensopivuustila.<ref>{{Verkkoviite | osoite = https://refspecs.linuxbase.org/elf/x86_64-abi-0.99.pdf | nimeke = System V Application Binary Interface | sivu = 9 | tiedostomuoto = PDF | ajankohta = 2.7.2012 | viitattu = 20.9.2020 | kieli = {{en}} }}</ref>


== Toimintatilat ==
== Toimintatilat ==
Rivi 101: Rivi 102:


== Aiheesta muualla ==
== Aiheesta muualla ==
* [http://developer.amd.com/wordpress/media/2012/10/24593_APM_v21.pdf AMD64 Technology AMD64 Architecture Programmer’s Manual Volume 2: System Programming]
* [https://www.amd.com/system/files/TechDocs/24592.pdf AMD64 Architecture Programmer’s Manual Volume 1: Application Programming] (PDF) {{en}}
* [https://www.amd.com/system/files/TechDocs/24593.pdf AMD64 Architecture Programmer’s Manual Volume 2: System Programming] (PDF) {{en}}



{{AMD:n suorittimet}}
{{AMD:n suorittimet}}


{{Tynkä/Tietotekniikka}}
{{Tynkä/Tietotekniikka}}

[[Luokka:Suoritinarkkitehtuurit]]
[[Luokka:Suoritinarkkitehtuurit]]
[[Luokka:AMD]]
[[Luokka:AMD]]

Versio 20. syyskuuta 2020 kello 23.55

AMD64 -logo.

AMD64 (myös nimillä x86-64, x86_64 ja x64) on AMD:n kehittämä 64-bittinen suoritinarkkitehtuuri, joka suunniteltiin kehitysaskeleeksi 32-bittisestä x86-arkkitehtuurista.[1] Vanhoja 16- ja 32-bittisiä real mode- ja protected mode-ohjelmia varten suorittimessa on vielä mukana niille tukea säilyttäen yhteensopivuuden vanhoille ohjelmille.[1] 64-bittiset ohjelmat suoritetaan long mode -tilassa.[1] Intelillä oli kilpaileva EM64T-arkkitehtuuri.[2]

AMD ilmoitti arkkitehtuurista vuonna 1999[3] ja julkaisi määrittelyn vuonna 2000.[4]

Lisensointi

Intel ja AMD ovat sopineet ristiin lisensoinnista, jolloin myös Intel käyttää AMD64-tilaa prosessoreissaan.

Intel lisensoi AMD:lle oikeuden käyttää alkuperäistä x86 arkkitehtuuria.[5][6]

Vuonna 2009 AMD ja Intel sopivat useita lakikiistoja ja erimielisyyksiä jatkaen ristiinlisensointisopimuksia.[7][8]

Arkkitehtuurin eroja x86:een nähden

Samalla piirillä on legacy-mode tuki IA-32 käskykannalle. Kun prosessori toimii long-mode tilassa tietyt erot tulevat voimaan.[9]

  • Enemmän rekistereitä. Yleiskäyttöisten rekisterien määrä on nostettu IA-32:n kahdeksasta kuuteentoista.[9]
  • Suurempi osoiteavaruus. Virtuaalisen osoiteavaruuden kokoa on kasvatettu 32 bitistä 48 bittiin.[9] AMD64-arkkitehtuurissa suurin osoitettava muistin määrä on siis 256 teratavua, kun x86-32-arkkitehtuurissa se oli 4 gigatavua. Lisäksi osoittimien käyttämättömien bittien käyttöä on rajoitettu siten, että arkkitehtuuria on helppo myöhemmin laajentaa 64-bittiseen osoiteavaruuteen säilyttäen yhteensopivuus vanhoihin käyttäjätason ohjelmiin, vaatien muutoksia vain käyttöjärjestelmän muistinhallinnalta.
  • Muistin osoittaminen suhteessa ohjelmalaskuriin (englanniksi instruction pointer relative data access – lyhyemmin RIP relative data access). Muistiin pystyy AMD64-arkkitehtuurissa viittaamaan myös suhteessa ohjelmalaskuriin.[9] Tämä mahdollístaa osoiteriippumattoman koodin.
  • SSE-käskykanta. AMD64-arkkitehtuuri sisältää SSE2-käskykantalaajennuksen x87- ja MMX-käskyjen lisäksi.[9]
  • NX-bitti. NX-bitti on suojausteknologia, joka mahdollistaa tiettyjen muistialueiden merkitsemisen suorituskieltoon. Näin pyritään ehkäisemään puskuriylivuotohaavoittuvuuksien aiheuttamia haittoja. AMD julkaisi tuen Athlon 64 -suorittimissa ja Intel Prescott-ytimellisissä Pentium 4 -suorittimissa.[10][11][12]
  • Segmentoitu muisti ei ole enää tuettu. Muistisivujen käyttö on tyypillisempää ja mahdollistaa yksinkertaisemman ohjelmoinnin sekä tehokkaamman moniprosessoinnin.[13]

Ohjelmien suorituksessa long mode -tilassa on käytössä uusi ABI, muutoin käytössä on vanha yhteensopivuustila.[14]

Toimintatilat

Toimintatila Vaadittu käyttöjärjestelmän tyyppi Sovellusten uudelleenkääntäminen tarvitaan Osoitteen oletuskoko Operandin oletuskoko Rekisterilaajennukset Tyypillinen yleiskäyttöisen rekisterin koko
Long mode 64-bittinen tila Uusi 64-bittinen käyttöjärjestelmä kyllä 64 32 kyllä 64
Yhteensopivuustila ei 32 ei 32
16 16 16
Legacy
Mode 		Suojattu tila Vanha 32-bittinen käyttöjärjestelmä ei 32 32 ei 32
16 16
Virtuaalinen 8086-tila 16 16 16
Reaalitila Vanha 16-bittinen käyttöjärjestelmä

Lähteet

  1. ↑ a b c AMD 64-bit architecture (x86-64) hardwaresecrets.com. 27.10.2004. Viitattu 20.9.2020. (englanniksi)
  2. ↑ Intel EM64T Technology Explained hardwaresecrets.com. 15.12.2005. Viitattu 19.9.2020. (englanniksi) 
  3. ↑ AMD Discloses New Technologies At Microporcessor Forum amd.com. 5.10.1999. Arkistoitu Viitattu 19.9.2020. (englanniksi)
  4. ↑ AMD Releases x86-64™ Architectural Specification; Enables Market Driven Migration to 64-Bit Computing amd.com. 10.8.2000. Arkistoitu Viitattu 19.9.2020. (englanniksi)
  5. ↑ AMD plays antitrust poker for Intel's X86 licence 3.2.2009. Incisive Media Limited. Viitattu 26.2.2009.
  6. ↑ Patent Cross License Agreement Between AMD and Intel contracts.corporate.findlaw.com. 1.1.2001. Arkistoitu June 21, 2007. Viitattu 23.8.2009.
  7. ↑ AMD Intel Settlement Agreement sec.gov.
  8. ↑ Stephen Shankland and Jonathan E. Skillings: Intel to pay AMD $1.25 billion in antitrust settlement 12.11.2009. CNET. Viitattu 24.4.2012.
  9. ↑ a b c d e Porting Linux to x86-64 (PDF) SuSE Labs. Viitattu 12.1.2017. (englanniksi) 
  10. ↑ AMD, Intel put antivirus tech into chips zdnet.com. 8.1.2004. Viitattu 19.9.2020. (englanniksi)
  11. ↑ Data Execution Prevention (PDF) h10032.www1.hp.com. Viitattu 19.9.2020. (englanniksi)
  12. ↑ x86 NX support lwn.net. 2.6.2004. Viitattu 20.9.2020. (englanniksi)
  13. ↑ AMD64 Technology AMD64 Architecture Programmer’s Manual Volume 2: System Programming AMD. Viitattu 12.1.2017.
  14. ↑ System V Application Binary Interface (PDF) refspecs.linuxbase.org. 2.7.2012. Viitattu 20.9.2020. (englanniksi) 

Aiheesta muualla

Tämä tietotekniikkaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.
Noudettu kohteesta ”https://fi.wikipedia.org/w/index.php?title=AMD64&oldid=19179143”