Как начинался компьютер
Компьютерная революция
Двоичный код
Разработки военных лет
Интегральные микросхемы
Микрокомпьютер
Персоны
Сеть
Язык компьютера
Развитие ПО
Гибкие системы
Средства разработки
Информатика
Вычислительная наука
Операционные системы
Искусственный интеллект
Предыстория
Поиск
Знания и рассуждения
Логика
Робототехника
 

 
Архитектура EM64T Печать

Технология 64-разрядного расширения представляет расширение 32-разрядной архитектуры.

В результате модифицированная архитектура IA-32 подразумевает поддержку 64-разрядной адресации. Расширение включает новые режимы работы и новые расширенные инструкции, обеспечивающие увеличение функциональных возможностей процессоров.

В результате внедрения нововведений 32-разрядные процессоры с поддержкой технологии 64-разрядного расширения совместимы с существующим программным обеспечением. Они рассчитаны на поддержку как 32 бит адресации, так  64 бит прямой адресации больших объемов оперативной памяти.

Процессор с реализацией технологии 64-разрядного расширения полностью поддерживает все существующие особенности IA-32. В дополнение к ним вводится новый рабочий режим, получивший наименование IA-32e. Этот режим (mode) включает два подрежима (sub-modes). Первый sub-mode — режим совместимости, доступный 64-разрядной операционной системе, создан для эксплуатации существующего наследия немодифицированного 32-разрядного программного обеспечения. Второй sub-mode, названный 64-разрядным режимом, доступен 64-разрядной операционной системе, обеспечивающий работу приложений, написанных специально под 64-битную адресацию пространства памяти.

В 64-разрядном режиме, обеспеченного технологией 64 бит расширения, приложения могут использовать следующие возможности:

  • 64 бит линейной адресации,
  • 8 новых регистров общего назначения — GPR (general-purpose register),
  • 8 новых 128 бит регисторов для потоковых команд SIMD-расширений (SSE, SSE2 и SSE3),
  • 64-битные GPR и командные указатели,

64-расширения также добавляют унифицированную адресацию byte-register, быстрый механизм выставления приоритетов прерываний и новый режим относительной адресации. Итак, процессор с реализацией технологии 64-разрядного расширения может работать либо в режиме IA-32, либо в режиме IA-32e.

Традиционный режим IA-32 позволяет процессору работать в защищенном режиме, в режиме реальной адресации, режиме виртуальных 8086. Режим IA-32e – это режим процессора, используемый только в среде 64-разрядной операционной системы, позволяет использовать средства и преимущества технологии 64-разрядного расширения.

Режим IA-32e

Режим IA-32e содержит два подрежима — sub-modes: режим 64 бит и совместимый режим. Режим IA32e можно устанавливать только загрузкой 64-битной операционной системы. 

Режим 64 бит

Режим 64 бит используется 64-битными приложениями, запускаемыми под 64-битной операционной системой. Для реализации 64-разрядного режима были сделаны следующие модификации архитектуры:

  • Введены цепи поддержки 64 бит линейной адресации,
  • Регистровые расширения доступны через установку  нового префикса кода команд (REX),
  • Существующие регистры GPR расширены до 64 бит (RAX, RBX, RCX, RDX, RSI, RDI, RBP, RSP),
  • Восемь новых GPR (R8-R15),
  • Восемь новых 128 бит регистров для SIMD-расширений (XMM8–XMM15),
  • 64 бит счетчик команд (RIP),
  • Новый режим относительной адресации (RIP-relative data addressing),
  • Может использовать пространство плоской адресации одной командой,
  • Расширенные и новые команды,
  • Физическая адресация поддерживает более чем 64 Гбайт (зависит от особенностей  реализации),
  • Новый механизм контроля очередей прерываний

Режим совместимости

Режим совместимости позволяет запускать 16 и 32 разрядные приложения под 64-разрядной ОС без перекомпиляции. Тем не менее, приложения, которые запускаются  в виртуальном режиме 8086, не будут работать. Как и 64-разрядный, режим совместимости должен поддерживаться операционной системой. Это в частности означает, что 64-разр. приложения могут работать одновременно с неперекомпилированными 32-разрядными приложениями, запускаемыми в режиме совместимости.

Развитие экосистемы EM64T

Корпорация Intel работает с ключевыми участниками рынка для поддержки технологии 64 бит расширения в их решениях. Эта технология обеспечена поддержкой операционными системами Microsoft Windows Server 2003 и Windows XP Pro. Beta версия системы уже доступна от Microsoft (NDA),  Microsoft Server 2003 SP1 RTM ожидается в 3 квартале 2004.

В дополнение к этому поступили первые заявления производителей аппаратного обеспечения о поддержке технологии 64 бит расширения. Идет тестирование разработанных платформ и соответствующих драйверов.

Корпорация Intel, как это неоднократно подчеркивал Крейг Барретт, вкладывает значительные ресурсы в развитие технологий, ориентированных не только на текущие потребности, но и на перспективу.