x86S, kiến ​​trúc mới của Intel, loại bỏ các khái niệm cũ về 16 và 32 bit

Intel

biểu tượng intel

Vài ngày trước, có thông tin cho biết Intel đã giới thiệu kiến ​​trúc bộ xử lý x86S đơn giản hóa (x86 simplification) chỉ thực hiện chế độ 64-bit và không hỗ trợ các khái niệm cũ.

Với kiến ​​trúc x86S mới này, Intel loại bỏ hỗ trợ cho các hệ điều hành 16-bit và 32-bit, nhưng có đề cập rằng chúng có thể được chạy thông qua ảo hóa , do đó khả năng chạy các ứng dụng 32-bit trong môi trường hệ điều hành 64-bit sẽ được duy trì.

Tuổi thọ lâu dài của kiến ​​trúc Intel® đã dẫn đến một hệ sinh thái phần mềm phong phú với cơ sở được cài đặt khổng lồ trải dài từ PC đến đám mây, đến thiết bị di động và từ thiết bị nhúng đến siêu máy tính, v.v.

Kể từ khi được giới thiệu cách đây hơn 20 năm, kiến ​​trúc Intel® 64 đã trở thành chế độ vận hành thống trị. Như một ví dụ về sự phát triển này, Microsoft đã ngừng vận chuyển phiên bản 32-bit của hệ điều hành Windows 11. Phần sụn của Intel không còn hỗ trợ nguyên bản các hệ điều hành không phải UEFI64. Hệ điều hành 64 bit là tiêu chuẩn thực tế ngày nay. Chúng giữ lại khả năng chạy các ứng dụng 32-bit, nhưng đã ngừng hỗ trợ các ứng dụng 16-bit nguyên bản.

Các bộ xử lý với kiến ​​trúc mới sẽ khởi động ngay lập tức ở chế độ 64-bit , mà không cần trải qua quá trình chuyển đổi trung gian sang chế độ 16-bit và 32-bit trong quá trình khởi tạo. x86S cũng triển khai khả năng chuyển sang sử dụng cấu trúc bảng trang bộ nhớ 5 cấp mà không cần tắt phân trang trước và bỏ qua quá trình chuyển đổi sang chế độ không phân trang.

Các thiết kế kiến ​​trúc Intel 64 xuất hiện khi khởi động lại ở trạng thái giống như 8086 ban đầu và yêu cầu một loạt chuyển đổi mã để vào chế độ 64-bit. Sau khi chạy, các chế độ này không được sử dụng bởi các ứng dụng hoặc hệ điều hành hiện đại.

Kiến trúc hoàn toàn ở chế độ 64-bit sẽ yêu cầu các công nghệ tương đương 64-bit hiện đang hoạt động ở chế độ thực hoặc chế độ bảo vệ.

Kiến trúc x86S nổi bật với những đặc điểm sau:

  • Kết thúc hỗ trợ địa chỉ 16 bit và khả năng xác định lại kích thước của địa chỉ.
  • Sử dụng mô hình đánh địa chỉ phân đoạn bộ nhớ 64 bit được đơn giản hóa để hỗ trợ đánh địa chỉ phân đoạn trong các ứng dụng 32 bit, điều này phù hợp với thực tế được sử dụng trong các hệ điều hành hiện đại.
  • Drops hỗ trợ vòng bảo vệ 1 và 2, không được sử dụng trong phần mềm hiện đại.
  • Kết thúc hỗ trợ cho chế độ 32 bit trong bảo vệ vòng không.
  • Loại bỏ các chế độ được bảo vệ 16-bit và 32-bit.
  • Chấm dứt hỗ trợ truy cập vào các cổng I/O từ vòng bảo vệ thứ 3.
  • Kết thúc hỗ trợ cho các hoạt động chuỗi với cổng đầu vào/đầu ra (INS/OUTS)
  • Kết thúc hỗ trợ cho bộ điều khiển ngắt 8259 và chỉ sử dụng bộ điều khiển khả trình X2APIC.
  • Loại bỏ một số bit chế độ hệ điều hành không sử dụng.

Điều đáng lưu ý là đối với Intel, việc duy trì các yêu cầu phần cứng lỗi thời như vậy có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến kiến ​​trúc vi xử lý và thiết kế của thiết bị. Ví dụ, các cải tiến về khởi động và thực thi mã không thể được thực hiện nếu chúng ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng tương thích ngược.

Một điểm khác cần lưu ý là các thiết bị yêu cầu khả năng tương thích ngược phải dành không gian cho phần cứng cũ, không gian mà lẽ ra có thể được sử dụng hiệu quả hơn bởi các bộ tăng tốc phần cứng và hệ thống thời gian chạy mới hơn. Ngoài ra, việc sử dụng khả năng tương thích ngược rất có thể sẽ có những tác động rộng hơn đối với phần cứng được sử dụng trong các thiết kế hiện đại.

Ngoài ra, người ta cũng đề cập rằng việc duy trì khả năng tương thích với các phiên bản trước cũng có thể khiến các lỗ hổng bảo mật vẫn tồn tại trong các thiết kế mới. Điều này đặc biệt đúng trong quá trình khởi động, khi các hệ thống kế thừa có thể không sử dụng các biện pháp bảo mật mạnh, cho phép bất kỳ mã độc nào chạy.

Cuối cùng, người ta cũng đề cập rằng quá trình chuyển đổi sẽ không loại bỏ hoàn toàn việc hỗ trợ các hệ điều hành cũ. Như công ty đã nêu trong một ấn phẩm, Intel đã hoàn thiện các kỹ thuật ảo hóa có thể vẫn cho phép phần mềm cũ khởi động.

Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm, bạn có thể xem chi tiết tại liên kết sau.


Thêm vào danh sách nguồn ưu tiên trên Google.