64位系统不必苦寻64位软件

《64位系统不必苦寻64位软件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、64位系统不必苦寻64位软件——原理解析和使用建议最近，品牌机预装的OEM系统的首选已经是64位的了，很多朋友一个劲地抱怨64位兼容性太差不能装32位的软件或64位软件太少什么的。64位用32位软件其实没有问题，理论兼容x86全平台，兼容性应该是最全的才对，省略一万字以后，不知是哪里听说的，误解太深，最后已经无力解释了。于是干脆写了一篇长篇大论，以后就直接copy-paste了，虽然是常识，还是分享一下吧。一、历史问题首先开头，我们平常桌面电脑使用的所谓64位平台其实是x86-64，也就是说在原有

2、的x86平台上实现64位。什么是x86平台呢，也就是Intel在8086之后一系列处理器中使用的架构，8086是16位的，后来扩展到32位的80386，之后一直沿用就形成最流行的的32位处理器系列，这种架构也叫做IA32（Intel实现32位），注意AMD也是使用Intel的技术。32位x86处理器经过大力发展，性能已经比较强大，完全适合于桌面计算机和通用服务器，用户和开发者数量庞大。但是32位CPU的内存寻址能力（可访问4G内存）有限，于是AMD公司率先开发出了x86-64（也称为AMD64）架

3、构处理器，它完全可以实现64位计算。后来Intel自然不会示弱，也开发了EM64T（扩展内存64位技术），也就实现了和AMD64几乎一样的IA32e（Intel实现32位扩展）架构处理器。但是要注意的是在AMD64诞生之前，Intel和HP等公司合作开发了IA64（Intel实现64位）架构，这个是一个全新的64位架构，不兼容原有的32位程序，只能通过模拟器模拟执行，而且效果完全不尽人意。不过这和我们现在讨论的64位没有关系，这大概就是误解的来源之一。二、硬件问题那么，64位计算是如何实现的呢？首

4、先要说明x86-64是站在x86的肩膀上的，并没有另起炉灶，CPU指令长度（即指令占有的二进制位数）不变，原有的指令集也一律保留，所以x86和x86-64总体的架构是一致的，指令完全兼容。改变的部分，原有通用寄存器容量均增长为64位，顺便还加了8个，同时增加了8个128位的XMM寄存器，内部总线（即CPU部件间的数据通道）宽带也增至64位或更多。当然还有增加用于支持这些寄存器的相关指令。由此可以看出，CPU处理的数据均支持64位，内存编址理论上也可达到2的64次方个地址空间，但由于是在x86的架构

5、上构建的64位计算，64位线性寻址能力还不成熟，实际上的可编址并没有这么多，但可改进。之前也一再强调，x86-64只不过是x86的扩展，因此现有的64位处理器可以同时运行32和64位程序。下面以Intel的技术（AMD的原来其实一样）为例说明。具体情况要分为下面几类：--1.没有激活64位（传统模式/IA32模式）。也就是没有为机器安装64操作系统，只使用32位操作系统。这时CPU只会工作在纯32位模式，第二节中提到的硬件和指令都被屏蔽掉了。（下面这些是涉及32位模式和兼容16位程序指令的，这里就

6、不再详细说明了。）----1.1.实模式----1.2.虚拟8086模式----1.3.保护模式--2.已经激活64位。这时已经安装64位操作系统，操作系统在启动时就将CPU置为64位工作状态。所有新寄存器、扩展寄存器和指令都被激活并可用。----2.1.IA32e模式/EM64T模式。这时正在运行64位程序，CPU完全以64位特性工作。----2.2.兼容模式。这就是在64位系统下运行32位程序的模式了。具体的情况下面会详细说明。三、如何实现在兼容模式下，支持x86-64的64位操作系统就要起到

7、协调作用了，它首先要是识别程序的平台性质，如16位（Windowsx64并不支持16位子系统，因此无法执行MS-DOS16位程序）、32位，还是64位。如果是32位，就在相应的程序指令前加上32位标志，CPU遇到这个标志时，就不会把程序应用的64位新特性中，为程序指定32位寄存器（虽然部分32位寄存器是64位寄存器的前一部分，但它们名字是不相同），内存空间也重新映射或进行必要转换（这还不太确定）。也就是说，32位程序所看到的寄存器仍然是32位的，内存仍然只能访问4G或以下，它们不会发现CPU有任何

8、异常。对于操作系统的软件部分，就拿Windowsx64来说，我们可以发现，它比对应的32位系统要臃肿一些，部分原因是64位指令数据要长一些，单个程序会大一些。但更明显的是操作系统中的很多东西都是“双份”的，也就是分别准备了64位的和32位的，这些主要是平台资源（如.NET框架）、库资源（如VisualC++库）和一些底层的系统工具（如CMD、DXDiag）。更明显的表现是，打开系统分区，我们就能发现程序文件夹“ProgramFiles”有两个，一个用于x86-64软件，另一个则用于