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在微軟Build 2017開發(fā)者大會(huì)上，微軟宣布ARM版Windows10將會(huì)支持x86軟件。討論之前，我們有必要首先回顧下64位Windows如何運(yùn)行32位應(yīng)用。
首先聊聊64位CPU，Intel和AMD早期采用了完全不同的策略。Intel為64位設(shè)計(jì)了全新的IA64架構(gòu)。由于是原生的64位架構(gòu)，性能更強(qiáng)，但是對(duì)傳統(tǒng)X86應(yīng)用兼容不佳。AMD則選擇在原始32位X86指令集的基礎(chǔ)上擴(kuò)展64位X86-64指令集，并且將其命名為AMD64。在兼容原有X86的基礎(chǔ)上，同時(shí)支持X86-64的擴(kuò)展64位計(jì)算。由于市場(chǎng)對(duì)IA64架構(gòu)反應(yīng)冷淡，Intel最終按照AMD64的模式推出EM64T技術(shù)。類似于AMD64，EM64T包括兩種工作模式，傳統(tǒng)IA-32模式（傳統(tǒng)32位模式）和IA-32e擴(kuò)展模式（支持?jǐn)U展64位計(jì)算）。最終，IA64逐步退出歷史舞臺(tái)，而采用AMD64/EM64T技術(shù)的處理器稱為x86-64處理器，簡(jiǎn)稱x64處理器。
對(duì)于64位Windows如何運(yùn)行32位應(yīng)用，選擇有兩種。第一，將32位系統(tǒng)庫(kù)(C :\Windows\System32)移植，并直接在x64處理器（x86-64）上運(yùn)行32位代碼。第二，將32位系統(tǒng)庫(kù)移植，轉(zhuǎn)換為64位代碼，隨后在本機(jī)運(yùn)行。WOW64(Windows on Windows64)選擇了后者，首先將32位系統(tǒng)庫(kù)Windows\System32移植至Windows\SysWOW64，隨后通過(guò)動(dòng)態(tài)二進(jìn)制編譯器，將32位數(shù)據(jù)類型重新編組為64位，調(diào)用約定則自動(dòng)封裝（X86-64對(duì)X86指令集的擴(kuò)展）。最終，無(wú)論是32位應(yīng)用還是64位應(yīng)用，全部通過(guò)調(diào)用同樣的NTDLL完成與內(nèi)核的交互，確保了與內(nèi)核和設(shè)備的交互都可以按本地硬件的速度進(jìn)行。
WOW64系統(tǒng)庫(kù)（Windows\SysWOW64，移植自32位System32）
Windows ARM運(yùn)行32位x86應(yīng)用的方案與64位Windows運(yùn)行32位x86應(yīng)用類似。不同是，為了降低二進(jìn)制翻譯器的開銷，Windows ARM采用CHPE(Compiled Hybrid Portable Executable)技術(shù)，CHPE在X86 DLL中嵌入相同的ARM64代碼。唯一的不同是，為了32位x86應(yīng)用交互，數(shù)據(jù)類型仍使用32位。64位據(jù)類型的封裝則在WOW抽象層進(jìn)行。通過(guò)CHPE技術(shù)，X86 to ARM64二進(jìn)制編譯器得以高效進(jìn)行。最終的過(guò)程則與64位運(yùn)行32位應(yīng)用完全一致，不再贅述。整個(gè)開銷取決于應(yīng)用程序代碼、系統(tǒng)代碼和內(nèi)核融合的速度。最終，x86應(yīng)用將獲得非常接近于處理器原生性能的運(yùn)行速度。
