アプリケーションに関する新しい情報

64 ビット環境のほとんどの新機能は、32 ビットインタフェースを拡張した汎用機能ですが、一部の 64 ビット新機能は SPARC V9 に固有の機能です。

『SPARC Compliance Definition, Version 2.4』には、SPARC V9 ABI の詳細が含まれます。32 ビットの SPARC V8 ABI と 64 ビット SPARC V9 ABI について説明しています。この文書は、www.sparc.com にアクセスすると、SPARC International から入手できます。

汎用 64 ビット ABI の特徴

64 ビットアプリケーションは、ELF64 実行可能およびリンク形式 (Executable and Linking Format) によって作成されます。この形式によって、大規模なアプリケーションおよびアドレス空間を完全に記述することができます。

SPARC V9 ABI の特徴

次に SPARC V9 ABI の特徴を示します。

• すべての 64 ビット SPARC 命令と 64 ビット幅のレジスタを最大限有効に活用できます。関連した新しい命令の多くは、既存の V8 命令セットの拡張版です。『The SPARC Architecture Manual, Version 9』を参照してください。

• 基本的な呼び出し規約は同じです。呼び出し側の最初の 6 つの引数は、出力レジスタの %o0-%o5 に格納されます。 SPARC V9 ABI では、関数呼び出しの動作を軽くするために、従来より大きいレジスタファイル上で、従来どおりレジスタウィンドウを使用しています。結果は %o0 に格納されます。すべてのレジスタは 64 ビット量として扱われるので、64 ビットの値は、一組のレジスタにではなく 1 つのレジスタに渡されます。

• スタックの配置が変わりました。基本セルサイズが 32 ビットから 64 ビットに拡大されました。さまざまな「隠れた」パラメータ語が削除されました。戻りアドレスは %o7 + 8 のままです。

• %o6 は従来どおりスタックポインタレジスタ %sp として参照され、%i6 は フレームポインタレジスタ %fp として参照されます。ただし、%sp レジスタと %fp レジスタは、スタックバイアスと呼ばれる定数だけ、スタックの実際のメモリー位置からオフセットされます。スタックバイアスのサイズは 2047 ビットです。

• 命令長は従来どおり 32 ビットです。したがって、アドレス定数を生成するには通常以上の命令が必要となります。CALL 命令は、アドレス空間内に分岐させるためには使用できなくなりました。CALL 命令は、%pc から + 2G バイトまたは - 2G バイト以内までしか到達できないからです。

• 整数乗算機能および除算機能は、現在完全にハードウェアで実装されています。

• データ構造体を渡す方法と戻す方法は異なります。小さいデータ構造体と浮動小数点引数のいくつかは、現在はレジスタに直接渡されます。

• ユーザートラップ機能により、ユーザートラップハンドラが (シグナルを発信する代わりに) 非特権コードからのトラップのいくつかを取り扱うことができるようになりました。

• すべてのデータ型はそれぞれのサイズに境界整列されるようになりました。

• 基本派生型の多くは、従来よりサイズが大きくなりました。したがって、多くのシステムコールインタフェースのデータ構造体のサイズも変わっています。

• 2 つの異なるライブラリセット (32 ビット SPARC アプリケーション用のライブラリと 64 ビット SPARC アプリケーション用のライブラリ) が、システムに存在します。

アドレス空間の配置

64 ビットアプリケーションのアドレス空間の配置は、32 ビットアプリケーションのアドレス空間の配置に密接に関係しています。ただし、開始アドレスとアドレス指定の制限値は大きく変更されています。SPARC V8 と同様に、スタックはアドレス空間の上端から下方に広がり、ヒープは下端から上方にデータセグメントを拡張します。

以下の図は、64 ビットアプリケーションに与えられたデフォルトのアドレス空間を示します。「予約済み」となっているアドレス空間の領域は、アプリケーションからマップすることはできません。これらの制約は、将来のシステムで緩和される可能性があります。

上述の実際のアドレスは、ある特定のマシンの特定の実装を示しており、説明のためにだけ掲載してあります。

テキストおよびデータの配置

デフォルトでは、64 ビットプログラムは開始アドレス 0x10000000 にリンクされます。プログラム全体は、テキスト、データ、ヒープ、スタック、および共有ライブラリを含めて、4G バイトを超えるアドレスに存在します。これは、64 ビットプログラムが正しいことを検証するのに役立ちます。たとえばプログラムが関連するポインタの上位 32 ビットを切り落としてしまうと、そのプログラムはアドレス空間の下方の 4G バイトの部分へアクセスしようとして失敗します。

64 ビットプログラムは 4G バイトを超える位置でリンクされますが、リンカーのマップファイルを使用し、コンパイラまたはリンカーに -M オプションを指定して、4G バイト未満の位置でリンクすることも可能です。4G バイト未満で 64 ビット SPARC プログラムをリンクするためのリンカーマップファイルは、/usr/lib/ld/sparcv9/map.below4G にあります。詳細は、ld(1) リンカーのマニュアルページを参照してください。