64位微處理器應(yīng)用編程

第1章引言1
1.1微處理器進(jìn)入64位時代1
1.2術(shù)語和記法4
第2章AMD x8664體系結(jié)構(gòu)概要10
2.1引言10
2.1.1新特征10
2.1.2寄存器11
2.1.3指令集12
2.2操作模式14
2.2.1長模式14
2.2.2傳統(tǒng)模式15
第3章內(nèi)存模型16
3.1內(nèi)存組織16
3.1.1虛擬存儲器16
3.1.2段寄存器17
3.1.3物理內(nèi)存17
3.1.4內(nèi)存管理18
3.2內(nèi)存尋址19
3.2.1字節(jié)順序19
3.2.264位規(guī)范地址20
3.2.3有效地址21
3.2.4地址長度前綴22
3.2.5RIP相對尋址23
3.3指針23
3.4堆棧操作24
3.5指令指針24
第4章通用編程26
4.1寄存器26
4.1.1傳統(tǒng)寄存器26
4.1.264位模式寄存器27
4.1.3GPR的隱含使用31
4.1.4標(biāo)志寄存器34
4.1.5指令指針寄存器36
4.2操作數(shù)36
4.2.1數(shù)據(jù)類型36
4.2.2操作數(shù)規(guī)模和超越默認(rèn)的操作數(shù)規(guī)模38
4.2.3操作數(shù)尋址39
4.2.4數(shù)據(jù)對齊39
4.3指令摘要40
4.3.1語法40
4.3.2數(shù)據(jù)傳送指令40
4.3.3數(shù)據(jù)變換指令44
4.3.4裝入段寄存器指令46
4.3.5裝入有效地址指令47
4.3.6算術(shù)運(yùn)算指令47
4.3.7旋轉(zhuǎn)和移位指令49
4.3.8比較和測試指令50
4.3.9邏輯指令52
4.3.10串指令53
4.3.11控制傳送指令54
4.3.12標(biāo)志指令58
4.3.13輸入和輸出指令59
4.3.14信號量指令60
4.3.15處理器信息指令60
4.3.16高速緩存與存儲管理指令61
4.3.17無操作指令62
4.3.18系統(tǒng)調(diào)用和返回指令62
4.4通用指令在64位模式的規(guī)則63
4.5指令前綴65
4.5.1傳統(tǒng)前綴66
4.5.2REX前綴67
4.6特征檢測68
4.7控制傳送69
4.7.1概要69
4.7.2特權(quán)級70
4.7.3過程堆棧70
4.7.4跳轉(zhuǎn)72
4.7.5過程調(diào)用72
4.7.6從過程返回73
4.7.7系統(tǒng)調(diào)用74
4.7.8對于分支的通用考慮75
4.7.9在64位模式的分支75
4.7.10中斷和異常76
4.8輸入輸出79
4.8.1I/O尋址80
4.8.2I/O順序80
4.8.3保護(hù)模式I/O81
4.9存儲優(yōu)化81
4.9.1訪問內(nèi)存81
4.9.2強(qiáng)制存儲器順序82
4.9.3高速緩存84
4.9.4緩存操作85
4.9.5緩存污染85
4.9.6緩存控制指令86
4.10性能考慮87
第5章x87浮點(diǎn)指令編程90
5.1概要90
5.1.1起源90
5.1.2兼容性90
5.2能力91
5.3寄存器91
5.3.1x87數(shù)據(jù)寄存器91
5.3.2x87狀態(tài)字寄存器93
5.3.3x87控制字寄存器95
5.3.4x87標(biāo)記字寄存器97
5.3.5指針和操作碼狀態(tài)98
5.3.6x87環(huán)境99
5.3.7浮點(diǎn)仿真99
5.4操作數(shù)100
5.4.1操作數(shù)尋址100
5.4.2數(shù)據(jù)類型100
5.4.3數(shù)表示103
5.4.4數(shù)的編碼105
5.4.5精度107
5.4.6舍入108
5.5指令摘要108
5.5.1語法109
5.5.2數(shù)據(jù)傳送和轉(zhuǎn)換110
5.5.3裝入常數(shù)112
5.5.4算術(shù)運(yùn)算112
5.5.5超越函數(shù)116
5.5.6比較和測試117
5.5.7堆棧管理119
5.5.8無操作120
5.5.9控制120
5.6指令對rFLAGS的影響123
5.7指令前綴123
5.8特征檢測124
5.9異常124
5.9.1通用異常124
5.9.2x87浮點(diǎn)異常125
5.9.3x87浮點(diǎn)異常特權(quán)127
5.9.4x87浮點(diǎn)異常屏蔽128
5.10狀態(tài)保存133
5.10.1保存和恢復(fù)狀態(tài)133
5.10.2保存恢復(fù)指令133
5.11性能考慮134
5.11.1用128位媒體碼替換x87碼134
5.11.2使用FCOMIFCMOVx分支134
5.11.3使用FSINCOS代替FSIN和FCOS134
5.11.4打開依賴鏈134
第6章64位、128位媒體和科學(xué)編程135
6.1概要135
6.1.1起源135
6.1.2兼容性135
6.2能力136
6.2.1并行操作137
6.2.2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和重組138
6.2.3矩陣運(yùn)算141
6.2.4飽和142
6.2.5分支刪除143
6.2.6浮點(diǎn)向量運(yùn)算144
6.3寄存器145
6.3.1MMXTM寄存器145
6.3.2XMM寄存器145
6.3.3MXCSR寄存器147
6.3.4其他寄存器149
6.3.5rFLAGS寄存器149
6.4操作數(shù)149
6.4.1數(shù)據(jù)類型150
6.4.2操作數(shù)尺寸和超越152
6.4.3操作數(shù)尋址152
6.4.4數(shù)據(jù)對齊152
6.4.5整型數(shù)據(jù)類型153
6.4.664位媒體浮點(diǎn)數(shù)據(jù)類型154
6.4.7128位媒體浮點(diǎn)數(shù)據(jù)類型156
6.4.8浮點(diǎn)數(shù)表示157
6.4.9浮點(diǎn)數(shù)編碼159
6.4.10浮點(diǎn)舍入160
6.5指令摘要——整型指令161
6.5.1語法162
6.5.2退出媒體狀態(tài)163
6.5.3數(shù)據(jù)傳送163
6.5.4數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換168
6.5.5數(shù)據(jù)重組169
6.5.6算術(shù)運(yùn)算174
6.5.7移位178
6.5.8比較180
6.5.9邏輯指令182
6.5.10保存和恢復(fù)狀態(tài)182
6.6指令摘要——浮點(diǎn)指令183
6.6.1語法183
6.6.2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換183
6.6.3數(shù)據(jù)傳送186
6.6.4數(shù)據(jù)重組188
6.6.5算術(shù)運(yùn)算190
6.6.6比較194
6.6.7128位媒體邏輯指令197
6.7指令對標(biāo)志的影響197
6.8指令前綴198
6.8.1支持的前綴198
6.8.2特殊使用和保留的前綴198
6.8.3引起異常的前綴198
6.9特征檢測198
6.10異常199
6.10.1通用異常199
6.10.2x87浮點(diǎn)異常200
6.10.3128位媒體指令引起的SIMD浮點(diǎn)異常201
6.10.4SIMD浮點(diǎn)異常優(yōu)先級203
6.10.5SIMD浮點(diǎn)異常屏蔽204
6.11在執(zhí)行64位媒體指令上采取的動作207
6.12混合媒體碼和x87碼208
6.12.1混合代碼208
6.12.2清MMX狀態(tài)208
6.13狀態(tài)保存209
6.13.1狀態(tài)保存和恢復(fù)209
6.13.2狀態(tài)保存指令209
6.13.3參數(shù)傳遞210
6.13.4在MMX寄存器中訪問操作數(shù)210
6.14性能考慮210
第7章Intel Itanium體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用編程213
7.1術(shù)語213
7.2Intel Itanium體系結(jié)構(gòu)介紹214
7.2.1操作環(huán)境214
7.2.2指令集轉(zhuǎn)換模型概要215
7.2.3Intel Itanium指令集特性215
7.2.4指令級并行216
7.2.5編譯器至處理器通信216
7.2.6猜測216
7.2.7預(yù)測218
7.2.8寄存器堆棧218
7.2.9分支219
7.2.10寄存器旋轉(zhuǎn)219
7.2.11浮點(diǎn)體系結(jié)構(gòu)219
7.2.12多媒體支持220
7.3執(zhí)行環(huán)境220
7.3.1應(yīng)用程序寄存器狀態(tài)220
7.3.2內(nèi)存儲器230
7.4應(yīng)用編程模式231
7.4.1寄存器堆棧232
7.4.2整數(shù)計(jì)算指令234
7.4.3預(yù)測和比較指令237
7.4.4內(nèi)存訪問指令240
7.4.5分支指令243
7.4.6多媒體指令248
7.4.7寄存器文件傳送指令250
7.4.8字符串和總數(shù)252
7.4.9特權(quán)級傳送252
7.5浮點(diǎn)編程模式252
7.5.1數(shù)據(jù)類型和格式252
7.5.2浮點(diǎn)狀態(tài)寄存器256
7.5.3浮點(diǎn)指令259
7.6在Intel Itanium系統(tǒng)環(huán)境中IA32應(yīng)用程序執(zhí)行模式268
7.6.1指令集方式269
7.6.2IA32應(yīng)用寄存器狀態(tài)模式270
7.6.3存儲模型概要287
7.6.4Intel Itanium寄存器的IA32使用288
參考文獻(xiàn)290