Jserv's blog

理解 64-bit Programming Model

話說去年 zonble 寫了 [Long Long Long is Too Long]，一開始 mjhsieh 測試 long long (依據 C Standard，至少要有 64 bit 的資料寬度) 的「加強版」，也就是 "long long long"，結果 GCC 很雞婆的抱怨 "too long"，後來大夥竟然認真演繹其中的哲理。不過，邁入 64-bit 的新紀元，的確有很多思維必須轉換，首先我們會遇到的問題就是 Programming Model，IBM alphaWorks 的 [Porting Linux applications to 64-bit systems] 是一篇很好的入門文章。

就 IA32 來說，4G 的記憶體定址就是受限於 32-bit Model，甚至還可能面臨經典的 [Year 2038 Problem] 。64-bit Programming Model 到底有什麼優點呢？在提及細節前，先來看個希臘拉丁字首：Exa-(E-)，也就是 2 的 60 次方，在 64-bit 架構下，應用程式可直接存取 16 Exabytes 的 RAM Addressing，而 Linux kernel 到目前為止支援到 64 Gb 的定址，詳情可參考 Wikipedia [64-bit]。

在 system bus 的 data access 來說，IA32 或類似的架構，其實已經因應 SIMD 的需求，提出 64-bit 或 128-bit 的 register，比方說 MMX、MMX2(ext)、SSE，或者 Wireless MMX。[Porting Linux applications to 64-bit systems] 提到三種 64-bit Programming Model：LP64、LLP64，以及ILP64，對有看台灣新聞的朋友來說，這幾個名稱實在很容易記憶 *笑*。

L 表示 Long、LL 表示 long long，而 I 表示 Integer，LP64 則規範 Long 必須為 64-bit wide，其他 data type 則是較低的 data width，同理 LLP 就是說 long long 必須 64-bit wide。在另一篇文章 [64-Bit Programming Models: Why LP64?] 則提到為何 UNIX Open Standards 要採用 LP64 Programming Model，而 IBM 的文章則提到移植既有 32-bit 應用程式到 64-bit 架構需要注意的九項議題：

• Declarations
• Expressions
• Assignments
• Numeric constants
• Endianism
• Type definitions
• Bit shifting
• Formatting strings
• Function parameters

其中，Assignment 很容易因為強制轉型造成潛在的問題，再來就是 Function parameters，這也可能因為混雜 32/64-bit 表示法而產生非預期的結果。
由 jserv 發表於 April 23, 2006 07:00 PM