米AMDが開発したx86上位互換の64ビット命令セットアーキテクチャ。まずAMDのOpteronで採用された。旧称は「x86-64」だが、後にAMD64 ISAに改名された。
概要
特徴
拡張点
ロングモード環境では、次のような特徴を有する。
- 64ビットのフラット仮想アドレッシング
- 従来の8個のレジスタ(EAX/EBX/ECX/EDX/EBP/ESI/EDI/ESP)の64ビット化
- 新たな8個のレジスタ(R8〜R15)の追加
- 命令ポインタは32ビットから64ビットに拡張
- 8個の新たなSSEレジスタを追加
命令の特徴
具体的には、ロングモードでは標準で32ビットレジスタ参照となり、従来の32ビット動作と互換性がある。
例えば、次の命令を例とする。
- 01 C3 ‐ ADD EBX, EAX
16ビットの場合は「66」のプリフィックスを付ける。ここまではIA-32と同様である。
- 66 01 C3 ‐ ADD BX, AX
64ビット演算の場合は、REXプリフィックスを付けてビット長を制御する。この点がIA-32との違いである。例えば「48」のプリフィックスを付けると、次のようになる。
- 48 01 C3 ‐ ADD RBX, RAX
この目的のため、1バイト目が40H〜4FHの範囲は、従来のx86命令と互換性がない。
なお、8ビットの場合はIA-32と同様、1バイト目のWフィールドを0にして表現する。
- 00 C3 ‐ ADD BL, AL
注意点等
REXプリフィックスのため、0x40〜0x4fから始まる旧来のx86命令(INC reg16、DEC reg16)はロングモードでは使用できず、これはロングモードでは機械語コードが変更されている。
プログラム動作中にロングモードかどうかを確認するには、IA32_EFERレジスタのビット8を参照し(但し特権命令(RING 0)でないと参照できない)、ここが1ならロングモードと判断する。