x86S, la nova arquitectura d'Intel, eliminant els conceptes heretats de 16 i 32 bits

Fa pocs dies es va donar a conèixer la notícia que Intel va presentar una arquitectura de processador simplificada x86S (simplificació x86) que implementa només el mode de 64 bits i no admet conceptes heretats.

Amb aquesta nova arquitectura de x86S, Intel elimina el suport per a sistemes operatius de 16 i 32 bits, però s'esmenta que si poden executar mitjançant virtualització, de manera que es mantindrà la capacitat dexecutar aplicacions de 32 bits en un entorn de sistema operatiu de 64 bits.

La llarga vida de l'arquitectura Intel® ha donat com a resultat un ric ecosistema de programari amb una enorme base instal·lada que s'estén des de les PC fins al núvol, els dispositius mòbils i des dels dispositius integrats fins a supercomputadores i més.

Des de la seva introducció fa més de 20 anys, l'arquitectura Intel® 64 es va convertir en el mode operatiu dominant. Com a exemple d'aquesta evolució, Microsoft va deixar d'enviar la versió de 32 bits del sistema operatiu Windows 11. El microprogramari d'Intel ja no admet sistemes operatius que no siguin UEFI64 de forma nativa. Els sistemes operatius de 64 bits són l'estàndard de facto actualment. Conserven la capacitat d'executar aplicacions de 32 bits, però han deixat d'admetre aplicacions de 16 bits de manera nativa.

Els processadors amb la nova arquitectura s'iniciaran immediatament en el mode de 64 bits, sense passar pel canvi intermedi a les maneres de 16 i 32 bits durant el procés d'inicialització. x86S també implementa la capacitat de canviar l'ús d'una estructura de taula de pàgines de memòria de 5 nivells, sense deshabilitar primer la paginació i ometre la transició al mode sense pàgina.

Els dissenys de l'arquitectura Intel 64 surten del reinici al mateix estat que el 8086 original i requereixen una sèrie de transicions de codi per ingressar al mode de 64 bits. Un cop s'executen, aquests modes no s'utilitzen en aplicacions o sistemes operatius moderns.

Una arquitectura de manera exclusivament de 64 bits requerirà equivalents de 64 bits de tecnologies que actualment s'executen en mode real o en mode protegit.

De les característiques de l'arquitectura x86S, es destaquen les següents:

• Fi del suport per encaminament de 16 bits i la capacitat de redefinir la mida de la direcció.
• Ús d'un model simplificat d'encaminament de segments de memòria de 64 bits per admetre l'encaminament de segments en aplicacions de 32 bits, la qual cosa és consistent amb la pràctica utilitzada en els sistemes operatius moderns.
• Deixa d'admetre 1 i 2 anells de protecció, que no s'utilitzen al programari modern.
• Fi del suport per al mode de 32 bits a l'anell de protecció zero.
• Eliminació de les maneres protegides de 16 i 32 bits.
• Terminació del suport per a accés a ports I/O des del 3er anell de protecció.
• Fi del suport per a operacions de cadenes amb ports d'entrada/sortida (INS/OUTS)
• Fi del suport per a controladors d'interrupció 8259 i ús de controladors programables X2APIC només.
• Elimina alguns bits de mode de sistema operatiu no utilitzats.

Cal esmentar que per a Intel, el mantenir requisits de maquinari tan antics, pot tenir un impacte sever in la microarquitectura i el disseny dun dispositiu. Per exemple, les millores en l'arrencada i l'execució del codi no es poden integrar si tenen un impacte negatiu a la compatibilitat amb versions anteriors.

Un altre dels punts, és que els dispositius que rvolen compatibilitat amb versions anteriors han de dedicar espai al maquinari antic, una cosa que podria ser millor utilitzat pels nous acceleradors de maquinari i sistemes dexecució. També és molt probable que lús de compatibilitat amb versions anteriors també tingui implicacions més àmplies per al maquinari utilitzat en els dissenys moderns.

A més, també s'esmenta que mantenir la compatibilitat amb versions anteriors també pot fer que les vulnerabilitats de seguretat persisteixin en els nous dissenys. Això és especialment cert durant el procés d'arrencada, on els sistemes heretats poden no utilitzar pràctiques de seguretat sòlides, cosa que permet que s'executi qualsevol codi maliciós.

Finalment, s'esmenta que la transició no eliminaria del tot el suport del sistema operatiu heretat. Com afirma la companyia en una publicació, Intel ha madurat les tècniques de virtualització que encara podrien permetre l'arrencada de programari heretat.

si estàs interessat a poder conèixer més sobre això, pots consultar-ne els detalls en el següent enllaç.