Guide des registres généraux 64 bits d'Intel

Table of Contents

1. Introduction
2. Les registres à usage général en mode 64 bits
   1. Similitudes avec le mode 32 bits
   2. Différence en mode 64 bits
3. Les registres disponibles en mode 64 bits
4. Les nouveaux registres à usage général en mode 64 bits
5. Le préfixe RE X pour les opérations en 64 bits
6. Les registres préservés lors des transitions du mode 64 bits
7. Les valeurs des registres après les transitions de mode
8. Le mode d'adresse réelle
9. Le mode de compatibilité
10. Les limitations d'accès aux registres octets
11. L'extension de signe pour les opérations sur des registres de petite taille
12. Les bits supérieurs des registres à usage général en mode 64 bits
13. La préservation des bits supérieurs lors des transitions de mode
14. La dépendance logicielle sur les bits supérieurs
15. Conclusion

🗒️ Les registres à usage général en mode 64 bits

Dans ce guide, nous explorerons les registres à usage général en mode 64 bits tels que décrits dans le manuel Intel. Nous examinerons les similitudes et les différences avec le mode 32 bits, les registres disponibles en mode 64 bits et les nouveaux registres introduits dans ce mode. Nous discuterons également des préfixes utilisés pour les opérations en 64 bits et de la préservation des registres lors des transitions de mode. De plus, nous aborderons les limitations d'accès aux registres octets, l'extension de signe pour les opérations sur des registres de petite taille et la gestion des bits supérieurs des registres en mode 64 bits. Enfin, nous conclurons par une discussion sur la dépendance logicielle sur les bits supérieurs des registres.

📝 Introduction

Le mode 64 bits offre des fonctionnalités avancées et des améliorations de performance par rapport au mode 32 bits. Dans ce guide, nous nous concentrerons sur les registres à usage général en mode 64 bits tels que décrits dans le manuel Intel. Commençons par examiner les similitudes avec le mode 32 bits.

📚 Similitudes avec le mode 32 bits

En mode 64 bits, il existe 16 registres à usage général, tout comme en mode 32 bits. De plus, la taille d'opérande par défaut est de 32 bits, ce qui signifie que les registres peuvent travailler avec des opérandes de cette taille. Par conséquent, même en travaillant avec des programmes 64 bits, vous pouvez toujours utiliser les registres 32 bits tels que EAX. Cependant, cela vous indiquera simplement que vous utilisez des opérandes de 32 bits.

⚙️ Différence en mode 64 bits

La principale différence en mode 64 bits est que les registres à usage général peuvent travailler avec des opérandes de 32 bits ou de 64 bits. Si vous spécifiez une taille d'opérande de 32 bits, tous les registres sont disponibles pour une utilisation, y compris ceux qui se terminent par la lettre "D". Ces 8 derniers registres représentent les nouveaux registres à usage général introduits dans le mode 64 bits.

🔍 Les registres disponibles en mode 64 bits

Maintenant que nous avons abordé les similitudes et les différences avec le mode 32 bits, examinons plus en détail les registres disponibles en mode 64 bits.

Les registres disponibles en mode 64 bits sont les registres "E" ainsi que les registres "R8" à "R15". Cela signifie que tous les registres "E" du mode 32 bits sont disponibles, ainsi que 8 nouveaux registres à usage général. Ces registres peuvent être accessibles à différents niveaux, y compris les octets, les mots, les double mots et les quadwords. Pour générer des opérations de 64 bits ou pour faire référence aux registres "R8" à "R15", le préfixe "RE X" est utilisé.

Il est important de noter que les registres "R8" à "R15" et les registres "XMM8" à "XMM15" sont préservés lors des transitions du mode 64 bits au mode de compatibilité, et vice versa. Cela signifie qu'ils sont accessibles dans les deux modes. Cependant, les valeurs de ces registres deviennent indéfinies après une transition du mode 64 bits au mode de compatibilité.

🔄 Les transitions de mode et les valeurs des registres

Lors des transitions du mode 64 bits au mode de compatibilité, les valeurs des registres "R8" à "R15" et des registres "XMM8" à "XMM15" deviennent indéfinies. Cela signifie que les logiciels ne doivent pas dépendre de ces valeurs pour maintenir une valeur après une transition du mode 64 bits au mode 32 bits.

Il est important de noter que la transition au mode de compatibilité et le retour au mode 64 bits peuvent être effectués sans problème. Cependant, les bits supérieurs des registres à usage général en mode 64 bits sont indéfinis lorsqu'ils sont utilisés en mode 32 bits. Il est donc essentiel que les logiciels ne dépendent pas de ces bits pour des calculs ou des opérations en mode 32 bits.

⚠️ Le mode d'adresse réelle et le mode de compatibilité

Dans le manuel Intel, le terme "mode d'adresse réelle" est utilisé pour décrire le mode de compatibilité dans lequel le processeur prend en charge le modèle de mémoire d'adresse réelle utilisé par le processeur Intel 8086. Ce mode est utilisé pour prendre en charge les programmes anciens et est toujours pris en charge lorsqu'on utilise le mode de compatibilité.

Il est important de noter que le mode d'adresse réelle est utilisé pour les programmes anciens qui utilisent des opérandes de 16 bits. Ce mode n'est pas pertinent pour les programmes modernes utilisant des opérandes de 32 bits ou de 64 bits.

🚫 Les limitations d'accès aux registres octets

En mode 64 bits, il existe des limitations lors de l'accès aux registres octets. Une instruction ne peut pas faire référence à des octets hauts et bas simultanément. Par exemple, vous ne pouvez pas avoir une référence à AH et à AL en même temps. Cependant, les instructions peuvent faire référence à des octets bas hérités et à de nouveaux registres octets en même temps.

Il est important de noter que ces limitations sont imposées par l'architecture et que les références aux octets hauts sont automatiquement converties en références aux octets bas. Ainsi, les registres BL, BH, SPL, BPL, SIL, DIL, R8L, R9L, R10L, R11L, R12L, R13L, R14L et R15L sont utilisés pour les références à des octets bas.

➕ L'extension de signe pour les opérations sur des registres de petite taille

Lorsque vous effectuez des opérations sur des registres de petite taille, tels que des registres d'octets ou de mots, et que vous souhaitez utiliser le résultat pour un calcul d'adresse de 64 bits, vous devez explicitement effectuer une extension de signe. Cela permet de s'assurer que le résultat est étendu à 64 bits avec le signe correct.

Il est important de noter que cette extension de signe nécessite un indicateur spécifique afin que les registres de petite taille puissent être utilisés pour des calculs d'adresse de 64 bits.

🔝 Les bits supérieurs des registres à usage général en mode 64 bits

Les bits supérieurs des registres à usage général en mode 64 bits sont indéfinis lorsqu'on travaille en mode 32 bits. Cela signifie que les logiciels ne doivent pas dépendre de ces bits pour maintenir une valeur après une transition du mode 64 bits au mode 32 bits.

Il est également important de noter que lors des transitions de mode, les bits supérieurs des registres à usage général ne sont pas préservés. Par conséquent, le logiciel ne doit pas s'appuyer sur ces bits pour maintenir une valeur après une transition du mode 64 bits au mode 32 bits, et inversement.

💡 Conclusion

En conclusion, les registres à usage général en mode 64 bits offrent des fonctionnalités avancées et des améliorations de performance par rapport au mode 32 bits. Dans ce guide, nous avons examiné les similitudes et les différences avec le mode 32 bits, les registres disponibles en mode 64 bits, les nouveaux registres introduits dans ce mode, les préfixes utilisés pour les opérations en 64 bits, la préservation des registres lors des transitions de mode, les limites d'accès aux registres octets, l'extension de signe pour les opérations sur des registres de petite taille et la gestion des bits supérieurs des registres en mode 64 bits.

Il est essentiel de comprendre ces concepts lors de la programmation en mode 64 bits afin de tirer pleinement parti des fonctionnalités offertes par ce mode. N'oubliez pas de consulter le manuel Intel pour plus d'informations détaillées sur les registres à usage général en mode 64 bits.

FAQ

Q: Quels sont les registres disponibles en mode 64 bits? A: En mode 64 bits, les registres disponibles sont les registres "E" et les registres "R8" à "R15".

Q: Quelle est la différence entre le mode 32 bits et le mode 64 bits en ce qui concerne les registres à usage général? A: En mode 64 bits, les registres à usage général peuvent travailler avec des opérandes de 32 bits ou de 64 bits, tandis qu'en mode 32 bits, ils ne peuvent travailler qu'avec des opérandes de 32 bits.

Q: Les valeurs des registres à usage général sont-elles préservées lors des transitions de mode? A: Les registres "R8" à "R15" sont préservés lors des transitions du mode 64 bits au mode de compatibilité, et vice versa. Cependant, les valeurs de ces registres deviennent indéfinies après une transition de mode.

Q: Quels sont les problèmes lors des transitions entre le mode 64 bits et le mode 32 bits? A: Lors des transitions entre le mode 64 bits et le mode 32 bits, les bits supérieurs des registres à usage général deviennent indéfinis, ce qui peut poser des problèmes si un logiciel dépend de ces bits pour maintenir une valeur.