Die '''x86-64'''-Architektur (bzw. '''x64''' oder '''AMD64''') ist eine Erweiterung der [[x86]]-Architektur um 64-Bit-Register, Instruktionen zur Datenverarbeitung mit diesen Registern und um einen neuen Modus, den [[Long Mode]]. Der Long Mode erlaubt überhaupt erst die Benutzung der 64-Bit-Register. Darüber hinaus wurden einige veraltete aus dem [[Protected Mode]] bekannte Features entfernt, um gewisse Optimierungen möglich zu machen.


== CPU ==
=== Register ===
==== Übersicht ====
<center>
{| {{Prettytable}}
! Bits || Register
|-
| '''8''' || AL, BL, CL, DL, DIL, SIL, BPL, SPL, R8L, R9L, R10L, R11L, R12L, R13L, R14L, R15L
|-
| '''16''' || AX, BX, CX, DX, DI, SI, BP, SP, CS, DS, ES, FS, GS, SS, R8W, R9W, R10W, R11W, R12W, R13W, R14W, R15W
|-
| '''32''' || EAX, EBX, ECX, EDX, EDI, ESI, EBP, ESP, EIP, EFLAGS, R8D, R9D, R10D, R11D, R12D, R13D, R14D, R15D
|-
| '''64''' || RAX, RBX, RCX, RDX, RDI, RSI, RBP, RSP, RIP, RFLAGS, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15
|-
| '''128''' || XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7, XMM8, XMM9, XMM10, XMM11, XMM12, XMM13, XMM14, XMM15
|}
</center>


==== Allzweckregister ====
{| style="width:100%"
|
{| {{Prettytable}}
! colspan="8" align="center" | Bytes
|-
! width="30pt" | 7 
! width="30pt" | 6
! width="30pt" | 5
! width="30pt" | 4
! width="30pt" | 3
! width="30pt" | 2
! width="30pt" | 1
! width="30pt" | 0
|-
| colspan="8" align="center" | R?X
|- 
| colspan="4" style="background:lightgrey" |  
| colspan="4" align="center" | E?X
|-
| colspan="6" style="background:lightgrey" | 
| colspan="2" align="center" | ?X
|-
| colspan="6" style="background:lightgrey" | 
| align="center" | ?H
| align="center" | ?L
|-
| colspan="8" style="background:lightgrey" align="center" | ? = A, B, C, D
|}

|
{| {{Prettytable}}
! colspan="8" align="center" | Bytes
|-
! width="30pt" | 7
! width="30pt" | 6
! width="30pt" | 5
! width="30pt" | 4
! width="30pt" | 3
! width="30pt" | 2
! width="30pt" | 1
! width="30pt" | 0
|-
| colspan="8" align="center" | R?
|- 
| colspan="4" style="background:lightgrey" |  
| colspan="4" align="center" | R?D
|-
| colspan="6" style="background:lightgrey" | 
| colspan="2" align="center" | R?W
|-
| colspan="7" style="background:lightgrey" |
| align="center" | R?B
|-
| colspan="8" style="background:lightgrey" align="center" | ? = 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15
|}

| Die Allzweckregister können, wie ihr Name schon andeutet eigentlich für fast jeden Zweck genutzt werden. Trotzdem gibt es einige gebräuchliche Nutzungen, siehe [[x86#Allzweckregister | hier]]


{{Achtung|Text= ''Die '''?H'''-Register sind nur in Funktionen nutzbar, die '''keinen''' REX-Präfix benutzen!'' <br/> ''Die '''R?B''' Register heißen in manchen Compilern oder Assemblern '''R?L'''''}}

|}


==== Indexregister ====
{| style="width:100%"
|
{| {{Prettytable}}
! colspan="8" align="center" | Bytes
|-
! width="30pt" | 7
! width="30pt" | 6
! width="30pt" | 5
! width="30pt" | 4
! width="30pt" | 3
! width="30pt" | 2
! width="30pt" | 1
! width="30pt" | 0
|-
| colspan="8" align="center" | R?I
|- 
| colspan="4" style="background:lightgrey" |  
| colspan="4" align="center" | E?I
|-
| colspan="6" style="background:lightgrey" | 
| colspan="2" align="center" | ?I
|-
| colspan="7" style="background:lightgrey" |
| align="center" | ?IL
|-
| colspan="8" style="background:lightgrey" align="center" | ? = D, S
|}

| Die Indexregister werden oft als Indexe in Datenbereichen verwendet, siehe [[x86#Indexregister | hier]].


{{Achtung|Text= ''Die '''?IL'''-Register sind nur in Funktion nutzbar, die einen REX-Präfix '''benutzen'''!''}}

|}


==== Zeigerregister ====
{| style="width:100%"
|
{| {{Prettytable}}
! colspan="8" align="center" | Bytes
|-
! width="30pt" | 7
! width="30pt" | 6
! width="30pt" | 5
! width="30pt" | 4
! width="30pt" | 3
! width="30pt" | 2
! width="30pt" | 1
! width="30pt" | 0
|-
| colspan="8" align="center" | R?P
|- 
| colspan="4" style="background:lightgrey" |  
| colspan="4" align="center" | E?P
|-
| colspan="6" style="background:lightgrey" | 
| colspan="2" align="center" | ?P
|-
| colspan="7" style="background:lightgrey" |
| align="center" | ?PL*
|-
| colspan="8" style="background:lightgrey" align="center" | ? = B, S
|}

| Die Zeigerregister werden genutzt, um auf Stellen im Speicher zu zeigen, siehe [[x86#Zeigerregister | hier]]


{{Achtung|Text= ''Die '''?PL'''-Register sind nur in Funktion nutzbar, die einen REX-Präfix '''benutzen'''!''}}
|}

==== Instruktionsregister ====
{| style="width:100%"
|
{| {{Prettytable}}
! colspan="8" align="center" | Bytes
|-
! width="30pt" | 7
! width="30pt" | 6
! width="30pt" | 5
! width="30pt" | 4
! width="30pt" | 3
! width="30pt" | 2
! width="30pt" | 1
! width="30pt" | 0
|-
| colspan="8" align="center" | RIP
|- 
| colspan="4" style="background:lightgrey" |  
| colspan="4" align="center" | EIP
|-
| colspan="6" style="background:lightgrey" | 
| colspan="2" align="center" | IP
|}

| Das Instruktionsregister '''RIP''' zeigt ''immer'' auf den nächsten auszuführenden Befehl. Es kann nicht direkt geändert werden, sondern nur über Funktion wie ''jmp'', ''call'' oder ''ret''

|}


==== Flagregister ====
→ ''Hauptartikel: [[RFLAGS]]''

{| style="width:100%"
|
{| {{Prettytable}}
! colspan="8" align="center" | Bytes
|-
! width="30pt" | 7
! width="30pt" | 6
! width="30pt" | 5
! width="30pt" | 4
! width="30pt" | 3
! width="30pt" | 2
! width="30pt" | 1
! width="30pt" | 0
|-
| colspan="8" align="center" | RFLAGS
|- 
| colspan="4" style="background:lightgrey" |  
| colspan="4" align="center" | EFLAGS
|-
| colspan="6" style="background:lightgrey" | 
| colspan="2" align="center" | FLAGS
|}

| Das Flagregister '''RFLAGS''' speichert einige Konfigurationsmöglichkeiten und Systemzuständen, beispielweise, ob Interrupts gerade erlaubt sind oder ob ein Übertrag bei einer Addition stattfand.

|}

==== Segmentregister ====
{| style="width:100%"
|
{| {{Prettytable}}
! colspan="2" align="center" | Bytes
|-
! width="30pt" | 1
! width="30pt" | 0
|-
| colspan="2" align="center" | ?S
|-
| colspan="2" style="background:lightgrey" align="center" | ? = C, D, E, F, G, S
|}

| Die Segmentregister geben die Basisadresse des aktuellen Segments an, siehe [[x86#Segmentregister | hier]]. Die Segmentregister sind im [[Long Mode]] auch für die Segmentierung mit Hilfe der [[GDT]] verantwortlich.


{{Achtung|Text= Im [[Long Mode]] werden viele Bits der [[GDT]]-Einträge '''ignoriert'''!}}
|}


==== SSE-Register ====
{| {{Prettytable}}
! colspan="16" align="center" | Bytes
|-
! width="30pt" | 15
! width="30pt" | 14
! width="30pt" | 13
! width="30pt" | 12
! width="30pt" | 11
! width="30pt" | 10
! width="30pt" | 9
! width="30pt" | 8
! width="30pt" | 7
! width="30pt" | 6
! width="30pt" | 5
! width="30pt" | 4
! width="30pt" | 3
! width="30pt" | 2
! width="30pt" | 1
! width="30pt" | 0
|-
| colspan="16" align="center" | XMM?
|-
| colspan="16" style="background:lightgrey" align="center" | ? = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15
|}


==== Floatingpointregister ====
{| {{Prettytable}}
! colspan="10" align="center" | Bytes
|-
! width="30pt" | 9
! width="30pt" | 8
! width="30pt" | 7
! width="30pt" | 6
! width="30pt" | 5
! width="30pt" | 4
! width="30pt" | 3
! width="30pt" | 2
! width="30pt" | 1
! width="30pt" | 0
|-
| colspan="10" align="center" | ST?
|-
| colspan="10" style="background:lightgrey" align="center" | ? = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
|}

{| {{Prettytable}}
! colspan="16" align="center" | Bits
|-
! width="30pt" | 15
! width="30pt" | 14
! width="30pt" | 13
! width="30pt" | 12
! width="30pt" | 11
! width="30pt" | 10
! width="30pt" | 9
! width="30pt" | 8
! width="30pt" | 7
! width="30pt" | 6
! width="30pt" | 5
! width="30pt" | 4
! width="30pt" | 3
! width="30pt" | 2
! width="30pt" | 1
! width="30pt" | 0
|-
| colspan="16" align="center" | Control Register
|}


{| {{Prettytable}}
! colspan="16" align="center" | Bits
|-
! width="30pt" | 15
! width="30pt" | 14
! width="30pt" | 13
! width="30pt" | 12
! width="30pt" | 11
! width="30pt" | 10
! width="30pt" | 9
! width="30pt" | 8
! width="30pt" | 7
! width="30pt" | 6
! width="30pt" | 5
! width="30pt" | 4
! width="30pt" | 3
! width="30pt" | 2
! width="30pt" | 1
! width="30pt" | 0
|-
| colspan="16" align="center" | Status Register
|}


{| {{Prettytable}}
! colspan="16" align="center" | Bits
|-
! width="30pt" | 15
! width="30pt" | 14
! width="30pt" | 13
! width="30pt" | 12
! width="30pt" | 11
! width="30pt" | 10
! width="30pt" | 9
! width="30pt" | 8
! width="30pt" | 7
! width="30pt" | 6
! width="30pt" | 5
! width="30pt" | 4
! width="30pt" | 3
! width="30pt" | 2
! width="30pt" | 1
! width="30pt" | 0
|-
| colspan="16" align="center" | Tag Register
|}

{| {{Prettytable}}
! colspan="10" align="center" | Bits
|-
! width="30pt" | 9
! width="30pt" | 8
! width="30pt" | 7
! width="30pt" | 6
! width="30pt" | 5
! width="30pt" | 4
! width="30pt" | 3
! width="30pt" | 2
! width="30pt" | 1
! width="30pt" | 0
|-
| colspan="10" align="center" | FOP
|}


== sonstige Hardware ==
→ ''siehe: [[x86#sonstige Hardware | x86]]''


== Weblinks ==
* [http://www.intel.com/products/processor/manuals/ Intel Manuals]
* [http://www.amd.com/us-en/Processors/DevelopWithAMD/0,,30_2252_739_7044,00.html AMD Manuals]

[[Kategorie:Hardware]]
[[Kategorie:X86-64]]