리눅스에서 x64와 x86의 차이점은 무엇입니까

차이점: 1. 서로 다른 레지스터 할당, x64에는 16개의 레지스터만 있음, 2. 서로 다른 어셈블리 명령 3. 서로 다른 매개변수 전달, x64에는 스택 프레임이 없음 포인터, x86은 ebp를 스택 프레임 포인터로 사용합니다. 6. x64의 컴퓨팅 속도는 x86의 컴퓨팅 속도보다 높습니다.

이 튜토리얼의 운영 환경: linux5.9.8 시스템, Dell G3 컴퓨터.

Linux x86(32비트)과 x64(64비트)의 차이점

0x01: 레지스터 할당의 차이점

(1) 64비트에는 16개의 레지스터가 있습니다. 32비트 전용 8. 그러나 처음 8개의 32비트 비트는 e_라는 다른 이름을 갖는 반면, 처음 8개의 64비트 비트는 e 대신 r을 사용합니다. 즉, r_입니다. e로 시작하는 레지스터 이름 지정은 해당 레지스터의 하위 32비트에 직접 적용될 수 있으며, 나머지 레지스터 이름은 r8에서 r15이고 하위 비트는 각각 d, w 및 b로 지정됩니다. 32비트는 스택 프레임을 사용하여 전달된 매개변수의 저장 위치로 사용되는 반면, 64비트는 레지스터를 사용하여 rdi, rsi, rdx, rcx, r8, r9를 각각 1-6 매개변수로 사용하고 rax를 반환으로 사용합니다.
(3) 64비트는 스택 프레임 포인터가 없고, 32비트는 ebp를 스택 프레임 포인터로 사용하고, 64비트는 이 설정을 취소하고, rbp는 일반 레지스터로 사용됩니다. bit는 일부 형태의 PC 관련 주소 지정을 지원하지만 32비트는 jmp만 지원합니다. 이 주소 지정 방법은

0x02: (New) 다른 조립 지침

mov, push; , pop movq 시리즈의 mov, pushq 및 popq를 확장합니다. 쿼드 워드를 작동하는 데 사용됩니다.

보충:

(1) movabsq는 32비트 확장이 아니며 완전히 새로운 명령어입니다. 64비트 리터럴 값을 64비트 레지스터에 직접 저장하는 데 사용됩니다. movq는 32비트 값만 저장할 수 있기 때문에 이와 같은 새로운 명령이 추가되었습니다

(2) 64비트 어셈블리 코드는 ret 앞에 표현을 추가할 수 있습니다. AMD 프로세서를 사용하는 이유는 jmp가 직접 ret에 도달하는 장소를 피하기 위한 것입니다. 그러면 프로세서가 더 빠르게 실행됩니다

0x03: 함수 호출의 차이점 (1) x_64의 매개변수는 레지스터를 통해 전달됩니다( 위 참조)

callq는 스택에 8비트 반환 주소를 저장합니다.

(2) 많은 함수에는 더 이상 스택 프레임이 없으며 레지스터에 모든 지역 변수를 배치할 수 없는 함수만 스택에 공간을 할당합니다. ) 이 함수는 최대 128바이트의 스택 공간을 얻을 수 있습니다. 이렇게 하면 함수는 스택 포인터를 바꾸지 않고도 스택에 정보를 저장할 수 있다.(즉, rsp 아래 128바이트 공간을 미리 사용할 수 있다. 이 공간을 레드존이라고 한다. x86-64에서는 사용 가능하다. );
(4) 더 이상 스택 프레임 포인터가 없으며 스택 위치는 이제 스택 포인터와 관련됩니다. 대부분의 함수는 호출 시작 시 필요한 모든 스택 공간을 할당한 다음 스택 포인터를 변경하지 않고 유지합니다.
(5) 일부 레지스터는 호출 수신자 저장 레지스터로 설계되었으며 값을 변경해야 할 때 저장해야 합니다. 변경한 후 나중에 복원하세요.

0x04: 매개변수 전달의 차이점

(1) 6개의 레지스터가 매개변수 전달에 사용됩니다(위 참조).

(2) 나머지 레지스터는 이전과 같이 전달됩니다(그러나 rsp와 관련하여 ebp는 없음). 더 이상 스택 프레임 포인터로 사용되며 7번째 매개변수는 rsp에서 시작하고 8번째 매개변수는 rsp+8에서 시작하는 식입니다.

(3) 호출되면 rsp는 8비트 아래로 이동합니다(반환 주소에 저장됨). , 레지스터 매개변수는 효과가 없습니다. 7번째 및 후속 매개변수는 이제 rsp+8에서 시작하는 7번째, rsp+16에서 시작하는 8번째 등입니다.

0x05: 스택 프레임의 차이

In; 많은 경우 스택 프레임은 더 이상 필요하지 않습니다. 예를 들어 다른 함수가 호출되지 않고 레지스터가 매개변수를 저장하기에 충분하면 반환 주소만 저장하면 됩니다. 스택 프레임이 필요한 상황:

(1) 지역 변수가 너무 많고 레지스터가 충분하지 않습니다.
(2) 일부 지역 변수는 배열 또는 구조입니다.

(3) 함수는 주소 연산자를 사용하여 지역 변수 주소의 값

(4) 함수는 일부 매개변수를 다른 함수로 전송하기 위해 스택을 사용해야 합니다.
(5) 함수는 호출 수신자가 저장한 일부 레지스터의 상태를 저장해야 합니다(쉬운 복구를 위해).
하지만 이제 스택 프레임은 함수 호출 시작 부분에 고정 크기로 설정되는 경우가 많습니다. 전체 호출 중에 스택의 최상위 포인터는 변경되지 않은 상태로 유지되므로 오프셋을 추가하여 해당 값을 연산할 수 있습니다. EBP 더 이상 스택 프레임 포인터로 필요하지 않습니다. 많은 경우 "스택 프레임"이 없다고 생각하지만 모든 함수 호출에는 스택에 푸시되는 반환 주소가 있어야 합니다. 이 주소는 호출자의 상태도 저장하기 때문에 "스택 프레임"으로 생각할 수도 있습니다.

0x06: 다양한 작동 속도

64비트 CPU의 데이터 폭은 64비트이며, 64비트 명령어 세트는 64비트 데이터 명령어를 실행할 수 있습니다. 이는 프로세서가 64비트 데이터를 추출할 수 있음을 의미합니다. 32비트보다 높은 성능을 두 배로 늘리면 이론적으로 성능이 1배 증가합니다.

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