x86S, нова архітектура від Intel, усуває застарілі концепції 16 і 32 біт

Intel

логотип intel

Кілька днів тому з'явилася новина про те, що Intel представила спрощену архітектуру процесора x86S (x86 simplicity) , яка реалізує лише 64-бітний режим і не підтримує застарілі концепції.

З цією новою архітектурою x86S Intel припиняє підтримку 16- та 32-розрядних операційних систем, але згадується, що їх можна запускати за допомогою віртуалізації , тому можливість запуску 32-розрядних програм у середовищі 64-розрядної операційної системи буде збережена.

Довге життя архітектури Intel® призвело до створення багатої екосистеми програмного забезпечення з величезною базою встановлених програм, яка охоплює від ПК до хмари, мобільних пристроїв і від вбудованих пристроїв до суперкомп’ютерів і не лише.

З моменту появи понад 20 років тому архітектура Intel® 64 стала домінуючим режимом роботи. Як приклад цієї еволюції, Microsoft припинила постачання 32-розрядної версії своєї операційної системи Windows 11. Прошивка Intel більше не підтримує операційні системи, відмінні від UEFI64. 64-розрядні операційні системи сьогодні є стандартом де-факто. Вони зберігають здатність запускати 32-розрядні програми, але припинили підтримку 16-розрядних програм.

Процесори з новою архітектурою завантажуватимуться негайно в 64-бітному режимі , без проміжного перемикання на 16-бітний та 32-бітний режими під час процесу ініціалізації. x86S також реалізує можливість перемикання на використання 5-рівневої структури таблиці сторінок пам'яті без попереднього вимикання підкачки та пропускання переходу в безсторінковий режим.

Дизайни архітектури Intel 64 виходять після перезавантаження в тому ж стані, що й оригінальний 8086, і вимагають ряду переходів коду для входу в 64-розрядний режим. Після запуску ці режими не використовуються сучасними програмами чи операційними системами.

Чисто 64-бітна архітектура режиму вимагатиме 64-бітних еквівалентів технологій, які зараз працюють у реальному або захищеному режимі.

Серед характеристик архітектури x86S виділяються такі :

  • Припинено підтримку 16-розрядної адресації та можливість перевизначати розмір адреси.
  • Використання спрощеної моделі адресації сегментів 64-розрядної пам’яті для підтримки адресації сегментів у 32-розрядних програмах, що відповідає практиці, яка використовується в сучасних операційних системах.
  • Краплі підтримують 1 і 2 захисні кільця, які не використовуються в сучасному ПЗ.
  • Кінець підтримки 32-розрядного режиму в ring zero guard.
  • Видалення 16-бітних і 32-бітних захищених режимів.
  • Припинення підтримки доступу до портів введення/виведення з 3-го кільця захисту.
  • Кінець підтримки рядкових операцій із портами введення/виведення (INS/OUTS)
  • Кінець підтримки контролерів переривань 8259 і використання лише програмованих контролерів X2APIC.
  • Видаляє деякі невикористані біти режиму операційної системи.

Варто зазначити, що для Intel підтримка таких застарілих вимог до обладнання може серйозно вплинути на мікроархітектуру та дизайн пристрою. Наприклад, покращення завантаження та виконання коду не можуть бути реалізовані, якщо вони негативно впливають на зворотну сумісність.

Ще один момент полягає в тому, що пристрої, що потребують зворотної сумісності, повинні виділяти місце для старішого обладнання, місце, яке можна було б краще використовувати новішими апаратними прискорювачами та системами виконання. Також дуже ймовірно, що використання зворотної сумісності матиме ширші наслідки для обладнання, що використовується в сучасних розробках.

Крім того, також згадується, що підтримка сумісності з попередніми версіями також може спричинити збереження вразливостей безпеки в нових дизайнах. Це особливо вірно під час процесу завантаження, коли застарілі системи можуть не використовувати надійні методи безпеки, що дозволяє запускати будь-який шкідливий код.

Зрештою, зазначається, що перехід не призведе до повної відмови від підтримки застарілих операційних систем. Як компанія заявляє в публікації, Intel удосконалила методи віртуалізації, які все ще дозволяють завантажувати застаріле програмне забезпечення.

Якщо ви зацікавлені дізнатися більше, ви можете знайти деталі за наступним посиланням.


Додати як пріоритетне джерело в Google