在64位模式下，虽然处理器目前只支持48位的地址，但在理论上，地址可大到64位。
从寄存器来看，与32位处理器最主要的区别如下：
●16个64位通用寄存器(在32位模式下只有8个通用寄存器)
●8个80位浮点寄存器
●1个64位状态标志寄存器， 称为R FLAGS(只使用了低32位)
●1个64位指令指针寄存器， 称为RIP
●8个64位MMX寄存器
●16个128位XMM寄存器(在32位模式下只有8个XMM寄存器)
通用寄存器
在描述32位处理器时介绍过通用寄存器，它们是作为算术运算、传送数据和循环遍历数据等指令的基本操作数。
通用寄存器可以访问8位、16位、32位或64位操作数(通过使用特殊前缀)。
在64位模式下，操作数的默认大小是32位，并且有8个通用寄存器。但是，通过给每条指令加上REX(寄存器扩展) 前缀， 操作数的长度可以达到64位， 并且还可以使用总共16个通用寄存器。可使用32位模式下的全部寄存器，再加上8个被编号的寄存器，即R8到R 15。
表2-1展示了在使用REX前缀的情况下可用的通用寄存器。
还有一些需要记住的细节：
在64位模式下，单条指令不能同时访问高字节寄存器(如AH、BH、CH和DH)和新字节寄存器的低字节(如DIL) 。
在64位模式下， 32位EFLAGS寄存器被64位R FLAGS寄存器所取代。这两个寄存器共享相同的低32位， 而RFLAGS的高32位是不使用的。
32位模式和64位模式的状态标志是相同的。
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