64bit和32bit的处理器有啥区别？

Posted 2023-02-18

参考技术A Linux操作系统中x64和x86的区别如下：
一、寄存器分配的不同
64位有16个寄存器，32位只有8个，32位前8个都有不同的命名，分别是e_，而64位前8个使用r代替e，即r_;
32位使用栈帧来作为传递的参数的保存位置，而64位使用寄存器，分别用rdi、rsi、rdx、rcx、r8、r9作为第1-6个参数，rax作为返回值;
64位没有栈帧的指针，32位用ebp作为栈帧指针，64位取消了这个设定，rbp作为通用寄存器使用;
二、函数调用的不同
x_64的参数通过寄存器传递，callq在栈里存放一个8位的返回地址;
许多函数不再有栈帧，只有无法将所有本地变量放在寄存器里的才会在栈上分配空间;
一些寄存器被设计成为被调用者-存储的寄存器，这些必须在需要改变他们值的时候存储他们并且之后恢复他们。
三、参数传递的不同
6个寄存器用来传递参数;
剩下的寄存器按照之前的方式传递(不过是与rsp相关了，ebp不再作为栈帧指针，并且从rsp开始第7个参数，rsp+8开始第8个，以此类推);
调用时，rsp向下移动8位(存入返回地址)，寄存器参数无影响，第7个及之后的参数现在则是从rsp+8开始第7个，rsp+16开始第8个，以此类推;
四、栈帧的不同
很多情况下不再需要栈帧，比如在没有调用别的函数，且寄存器足以存储参数，那么就只需要存储返回地址即可，需要栈帧的情况：
a. 本地变量太多，寄存器不够;
b. 一些本地变量是数组或结构体;
c. 函数使用了取地址操作符来计算一个本地变量的地址;
d. 函数必须用栈传送一些参数给另外一个函数;
e. 函数需要保存一些由被调用者存储的寄存器的状态(以便于恢复)
五、运算速度的不同
64位cpu的数据宽度为64位，64位指令集可以运行64位数据指令，也就是说处理器一次可提取64位数据，比32位提高了一倍，理论上性能会相应提升1倍。