x86S, η νέα αρχιτεκτονική από την Intel, εξαλείφοντας τις κληρονομικές έννοιες των 16 και 32 bit

Intel

λογότυπο της Intel

Πριν από λίγες ημέρες, έγινε γνωστό ότι η Intel παρουσίασε μια απλοποιημένη αρχιτεκτονική επεξεργαστή x86S (απλοποίηση x86) που εφαρμόζει μόνο λειτουργία 64-bit και δεν υποστηρίζει παλαιότερες έννοιες.

Με αυτήν τη νέα αρχιτεκτονική x86S, η Intel καταργεί την υποστήριξη για λειτουργικά συστήματα 16-bit και 32-bit, αλλά αναφέρεται ότι μπορούν να εκτελεστούν μέσω εικονικοποίησης , επομένως θα διατηρηθεί η δυνατότητα εκτέλεσης εφαρμογών 32-bit σε περιβάλλον λειτουργικού συστήματος 64-bit.

Η μεγάλη διάρκεια ζωής της αρχιτεκτονικής Intel® είχε ως αποτέλεσμα ένα πλούσιο οικοσύστημα λογισμικού με μια τεράστια εγκατεστημένη βάση που εκτείνεται από υπολογιστές στο cloud, σε κινητές συσκευές και από ενσωματωμένες συσκευές σε υπερυπολογιστές και όχι μόνο.

Από την εισαγωγή της πριν από περισσότερα από 20 χρόνια, η αρχιτεκτονική Intel® 64 έχει γίνει ο κυρίαρχος τρόπος λειτουργίας. Ως παράδειγμα αυτής της εξέλιξης, η Microsoft διέκοψε την αποστολή της έκδοσης 32 bit του λειτουργικού της συστήματος Windows 11. Το υλικολογισμικό της Intel δεν υποστηρίζει πλέον εγγενώς λειτουργικά συστήματα που δεν είναι UEFI64. Τα λειτουργικά συστήματα 64 bit είναι το de facto πρότυπο σήμερα. Διατηρούν τη δυνατότητα εκτέλεσης εφαρμογών 32 bit, αλλά έχουν σταματήσει να υποστηρίζουν εγγενώς εφαρμογές 16 bit.

Οι επεξεργαστές με τη νέα αρχιτεκτονική θα εκκινούνται αμέσως σε λειτουργία 64-bit , χωρίς να χρειάζεται να περάσουν από την ενδιάμεση μετάβαση σε λειτουργίες 16-bit και 32-bit κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αρχικοποίησης. Το x86S εφαρμόζει επίσης τη δυνατότητα μετάβασης σε δομή πίνακα σελίδων μνήμης 5 επιπέδων χωρίς πρώτα να απενεργοποιηθεί η σελιδοποίηση και να παραλειφθεί η μετάβαση σε λειτουργία χωρίς σελίδες.

Τα σχέδια αρχιτεκτονικής Intel 64 βγαίνουν από την επανεκκίνηση στην ίδια κατάσταση με το αρχικό 8086 και απαιτούν μια σειρά από μεταβάσεις κώδικα για να εισέλθουν σε λειτουργία 64-bit. Μόλις εκτελεστούν, αυτές οι λειτουργίες δεν χρησιμοποιούνται από σύγχρονες εφαρμογές ή λειτουργικά συστήματα.

Μια αρχιτεκτονική αμιγώς 64-bit θα απαιτήσει 64-bit ισοδύναμα τεχνολογιών που λειτουργούν αυτήν τη στιγμή σε πραγματική λειτουργία ή προστατευμένη λειτουργία.

Τα ακόλουθα χαρακτηριστικά της αρχιτεκτονικής x86S ξεχωρίζουν:

  • Τέλος υποστήριξης για διευθυνσιοδότηση 16-bit και δυνατότητα επαναπροσδιορισμού του μεγέθους της διεύθυνσης.
  • Χρήση ενός απλοποιημένου μοντέλου διευθυνσιοδότησης τμήματος μνήμης 64-bit για την υποστήριξη της διευθυνσιοδότησης τμημάτων σε εφαρμογές 32-bit, κάτι που συνάδει με την πρακτική που χρησιμοποιείται στα σύγχρονα λειτουργικά συστήματα.
  • Σταγόνες υποστήριξης για 1 και 2 προστατευτικούς δακτυλίους, που δεν χρησιμοποιούνται στο σύγχρονο λογισμικό.
  • Τέλος υποστήριξης για λειτουργία 32-bit στο ring zero guard.
  • Αφαίρεση προστατευμένων λειτουργιών 16-bit και 32-bit.
  • Τερματισμός υποστήριξης πρόσβασης σε θύρες I/O από τον 3ο δακτύλιο προστασίας.
  • Τέλος υποστήριξης για λειτουργίες συμβολοσειράς με θύρες εισόδου/εξόδου (INS/OUTS)
  • Λήξη υποστήριξης για ελεγκτές διακοπής 8259 και χρήση μόνο προγραμματιζόμενων ελεγκτών X2APIC.
  • Αφαιρεί ορισμένα αχρησιμοποίητα bit λειτουργίας λειτουργικού συστήματος.

Αξίζει να σημειωθεί ότι για την Intel, η διατήρηση τέτοιων παρωχημένων απαιτήσεων υλικού μπορεί να επηρεάσει σοβαρά τη μικροαρχιτεκτονική και τον σχεδιασμό μιας συσκευής. Για παράδειγμα, οι βελτιώσεις στην εκκίνηση και την εκτέλεση κώδικα δεν μπορούν να εφαρμοστούν εάν επηρεάζουν αρνητικά τη συμβατότητα με παλαιότερες εκδόσεις.

Ένα άλλο σημείο είναι ότι οι συσκευές που απαιτούν συμβατότητα με παλαιότερες εκδόσεις πρέπει να αφιερώνουν χώρο σε παλαιότερο υλικό, χώρο που θα μπορούσε να αξιοποιηθεί καλύτερα από νεότερους επιταχυντές υλικού και συστήματα χρόνου εκτέλεσης. Είναι επίσης πολύ πιθανό ότι η χρήση της συμβατότητας με παλαιότερες εκδόσεις θα έχει ευρύτερες επιπτώσεις στο υλικό που χρησιμοποιείται στα σύγχρονα σχέδια.

Επιπλέον, αναφέρεται επίσης ότι η διατήρηση της συμβατότητας με τις προηγούμενες εκδόσεις μπορεί επίσης να προκαλέσει τη διατήρηση των τρωτών σημείων ασφαλείας σε νέα σχέδια. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα κατά τη διαδικασία εκκίνησης, όπου τα παλαιού τύπου συστήματα ενδέχεται να μην χρησιμοποιούν ισχυρές πρακτικές ασφαλείας, επιτρέποντας την εκτέλεση οποιουδήποτε κακόβουλου κώδικα.

Τέλος, αναφέρεται ότι η μετάβαση δεν θα εξαλείψει εντελώς την υποστήριξη για παλαιότερα λειτουργικά συστήματα. Όπως αναφέρει η εταιρεία σε μια δημοσίευση, η Intel έχει ωριμάσει τεχνικές εικονικοποίησης που θα μπορούσαν να επιτρέψουν την εκκίνηση παλαιότερου λογισμικού.

Αν ενδιαφέρεστε να μάθετε περισσότερα, μπορείτε να βρείτε τις λεπτομέρειες στον παρακάτω σύνδεσμο.


Προσθήκη ως προτιμώμενης πηγής στην Google