64位系統深入剖析：不僅是內存這麼簡單

　　我們已經解決了內存尋址的問題，不過還沒有完。內存問題是64位計算的最為顯著的不同之處，這也是我們文章開始就談到它的原因。不過64位使用qwords來代替dwords計算意義很多，並不能簡單理解為保存數據的空間地址更長了——它還意味著可以存儲更長的數據，或者可以存儲更為復雜的對數據進行運算的指令。

　　64位計算來到桌面平臺有兩個方式，一是AMD的AMD64，另外就是Intel的EM64T技術，其實Intel的EM64T技術大部分都是對AMD64技術的復制，所以它們之間的差別不大，而它們跟IA-64的差別卻是很大的。IA-64是Intel的安騰指令集，這是處理器通用領域的唯一真正64位指令集，而AMD沒有真正完全64位的處理器。

　　AMD早在2003年就推出了x86-64指令，而Intel在2004年年中Prescott系列處理器上纔開始部署x86-64兼容技術，發布Core構架之後，Intel將其重新命名為『Intel 64』，在所有的Core處理器中部署。

　　AMD64和Intel 64為x86世界帶來了很多好處，首要就是x86-64為程序員們帶來了『相關指令指針（relative pointers）』的概念，指針在程序代碼中（機器代碼或匯編代碼）告訴一個程序下一步如何走和如何獲取數據。指針之前的運作方式是必須絕對的，也就是說程序需要知道具體的物理內存地址或寄存器位置。

　　這種編程方式會導致效率低下，因為你必須要絕對的了解某一時刻哪個內存地址和寄存器是閑置的，如果某些原因導致其已滿或寫入不穩定，程序就會因為保護原因崩潰。另外一方面也意味著小的程序片段無規律雜亂的塞滿空閑內存空間和寄存器，而不是被有效的組織。

　　而使用相關指令指針之後，每個程序都將運行在它自己的『虛擬空間』裡，而不是運行在絕對的內存寄存器位置。這使得程序的載入和載出性能在機器代碼層次大幅提昇，這會使得負荷深重的內存、CPU與32位系統相比速度大昇！

　　x86-64中引入的一項備受爭議的指令集是『NX Bit』，這是一種CPU核心安全技術，是『No eXecute（禁止執行）』的簡稱，我們可以把它可作是將內存和寄存器地址加上了一個類似優盤的寫保護按鍵，當一個內存或寄存器地址被標志為『數據類型』的時候，就不允許它執行了，僅供數據使用，只有被標志為『可執行的指令集』的纔可被執行，這種措施可以防止流行的『緩衝區溢出』式惡意攻擊（這是x86系統的一大弊端，自從286時代就有了），這種惡意攻擊就是通過把惡意指令放到數據存儲裡來偷偷執行，從而控制電腦。NX bit技術以後或許可以被用來做成一種硬件層次的版權內容保護技術。

　　除此之外，32位的代碼運行在64位的系統上也有不少性能好處，AMD和Intel的64位擴展指令都可使特定的32位指令同一時鍾周期執行兩個，從而使程序運行加倍——雖然並不是對所有的程序都有效，卻可以有效加快普通程序的運行速度。