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Intel 64与IA-32架构软件开发者手册:基础架构篇

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"Intel 64及IA-32架构软件开发者手册是一套全面的技术文档,由五个卷组成,包括基本架构、指令集参考A-M、指令集参考N-Z、系统编程指南第一部分和第二部分。这套手册是为评估和开发针对Intel 64和IA-32架构的软件设计需求而准备的。出版日期为2007年8月,订单号为253665-024US。" Intel 64(也称为x86-64)和IA-32架构是Intel公司开发的处理器架构,广泛应用于个人电脑、服务器和嵌入式系统。这套手册提供了深入的硬件接口和软件开发的详细信息,是软件工程师、系统架构师和计算机科学家的重要参考资料。 **卷一:基本架构** 卷一详细介绍了Intel 64和IA-32架构的基础结构,包括: 1. **处理器组织**:涵盖CPU的内部结构,如寄存器、缓存、执行单元等。 2. **寻址模式**:讨论线性地址和物理地址的概念,以及不同寻址模式的使用。 3. **内存管理**:涵盖分页机制、虚拟内存、保护机制等。 4. **指令流水线**:描述了指令如何在处理器中被解码、执行和写回。 5. **中断和异常处理**:详细解释了系统如何响应中断和异常事件。 6. **系统总线和I/O系统**:介绍处理器如何与外部设备通信。 **卷二和三:指令集参考** 这两卷涵盖了Intel 64和IA-32架构的完整指令集,包括: 1. **算术和逻辑指令**:如加减乘除、位操作等。 2. **控制转移指令**:如跳转、调用、返回等。 3. **数据处理指令**:如加载、存储、移动、比较等。 4. **浮点和向量运算指令**:支持单精度和双精度浮点运算,以及SIMD(单指令多数据)指令。 5. **新指令集扩展**:如MMX、SSE、SSE2、SSE3、SSSE3、SSE4、AVX等,用于提高特定计算任务的性能。 **卷四:系统编程指南** 这部分提供系统级编程的指导,包括: 1. **保护环和特权级别**:详细说明了操作系统如何使用这些特性来实现多任务和安全隔离。 2. **设备驱动编程**:指导如何编写与硬件设备交互的程序。 3. **电源管理和性能监控**:介绍如何优化能效和性能。 4. **多处理器系统**:涵盖了对称多处理(SMP)系统的设计和编程考虑。 5. **异常和错误处理**:描述如何处理系统运行时的错误和异常情况。 **卷五:系统编程指南第二部分** 继续深入探讨系统级编程的复杂主题,可能包括: 1. **虚拟化技术**:如Intel VT-x和VT-d,以及它们如何支持虚拟机环境。 2. **实时性和确定性**:对于需要严格时间限制的应用,如工业控制或航空航天系统。 3. **安全和可信计算**:包括Intel TXT(可信执行技术)和其他安全特性。 这套手册不仅是软件开发者的核心参考资料,也是理解和利用Intel 64及IA-32架构潜力的关键工具。通过深入学习,开发者可以编写更高效、更稳定的代码,并充分利用硬件提供的功能。

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