linux中x64和x86有哪些區別

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區別：1、寄存器分配不同，x64有16個寄存器，x86只有8個寄存器；2、匯編指令不同；3、函數調用不同；4、參數傳遞不同；5、棧幀不同，x64沒有棧幀的指針，而x86用ebp作為棧幀指針；6、x64的運算速度比x86高。

本教程操作環境：linux5.9.8系統、Dell G3電腦。

Linux x86（32位）和x64（64位）的區別

0x01：寄存器分配的不同

（1）64位有16個寄存器，32位只有8個。但是32位前8個都有不同的命名，分別是e _ ，而64位前8個使用了r代替e，也就是r _。e開頭的寄存器命名依然可以直接運用于相應寄存器的低32位，而剩下的寄存器名則是從r8 - r15，其低位分別用d、w、b指定長度；
（2）32位使用棧幀來作為傳遞的參數的保存位置，而64位使用寄存器，分別用rdi,rsi,rdx,rcx,r8,r9作為第1-6個參數，rax作為返回值；
（3）64位沒有棧幀的指針，32位用ebp作為棧幀指針，64位取消了這個設定，rbp作為通用寄存器使用；
（4）64位支持一些形式的以PC相關的尋址，而32位只有在jmp的時候才會用到這種尋址方式；

0x02：（新增）匯編指令的不同

mov、push、pop擴展了movq系列的mov和pushq以及popq用來操作quad word。

補充：

（1）movabsq不是32位的擴展，是純新增的指令。用來將一個64位的字面值直接存到一個64位寄存器中。因為movq只能將32位的值存入，所以新增了這樣一條指令

（2）64位的匯編代碼在ret之前可能會加一句rep，這里的rep沒有實際意義，只是出于AMD處理器的原因，避免jmp所到達的地方直接就是ret，這樣會使得處理器運行更快一些

0x03：函數調用的不同

（1）x_64的參數通過寄存器傳遞（見前文）；
callq 在棧里存放一個8位的返回地址；
（2）許多函數不再有棧幀，只有無法將所有本地變量放在寄存器里的才會在棧上分配空間；
（3）函數可以獲取到棧至多128字節的空間。這樣函數就可以在不更改棧指針的情況下在棧上存儲信息（也就是說，可以提前用rsp以下的128字節空間，這段空間被稱為red zone，在x86-64里，時刻可用）；
（4）不再有棧幀指針，現在棧的位置和棧指針相關。大多數函數在調用的一開始就分配全部所需棧空間，之后保持棧指針不改變；
（5）一些寄存器被設計成為被調用者-存儲的寄存器，這些必須在需要改變他們值的時候存儲他們并且之后恢復他們。

0x04：參數傳遞的不同

（1）6個寄存器用來傳遞參數（見前文）；

（2）剩下的寄存器按照之前的方式傳遞（不過是與rsp相關了，ebp不再作為棧幀指針，并且從rsp開始第7個參數，rsp+8開始第8個，以此類推）；

（3）調用時，rsp向下移動8位（存入返回地址），寄存器參數無影響，第7個及之后的參數現在則是從rsp+8開始第7個，rsp+16開始第8個，以此類推；

0x05：棧幀的不同

很多情況下不再需要棧幀，比如在沒有調用別的函數，且寄存器足以存儲參數，那么就只需要存儲返回地址即可。
需要棧幀的情況：

（1）本地變量太多，寄存器不夠；
（2）一些本地變量是數組或結構體；
（3）函數使用了取地址操作符來計算一個本地變量的地址；
（4）函數必須用棧傳送一些參數給另外一個函數；
（5）函數需要保存一些由被調用者存儲的寄存器的狀態（以便于恢復）；

但是現在的棧幀經常是固定大小的，在函數調用的最開始就被設定，在整個調用期間，棧頂指針保持不變，這樣就可以通過對其再加上偏移量來對相應的值進行操作，于是EBP就不再需要作為棧幀指針了。雖然很多時候我們認為沒有“棧幀”，但是每次函數調用都一定有一個返回地址被壓棧，我們可以也認為這一個地址就是一個“棧幀”，因為它也保存了調用者的狀態。

0x06：運算速度不同

64位cpu的數據寬度為64位，64位指令集可以運行64位數據指令，也就是說處理器一次可提取64位數據，比32位提高了一倍，理論上性能會相應提升1倍。

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