英特尔未来将完全专注于“x86S”纯 64 位架构，移除传统模式并简化设计

IT之家 5 月 20 日消息，1978 年 6 月 8 日，英特尔发布了 16 位微处理器“8086”，也同时开创了一个新时代 ——x86 架构。

后来，英特尔 CPU 升级到 32 位，而 AMD 也依此架构率先推出了新一代 64 位集来进行扩展，被称为 AMD64，而英特尔后来也推出了与其兼容的处理器，命名为 intel 64，两者则统称为 x86-64 或 amd64。

目前，Intel 64 架构已经存在了 20 多年，而随着微软完全放弃 32 位版本，英特尔的固件也已不再原生支持非 UEFI64 操作系统，但它们确实带有某种形式的遗留支持，可以在需要时运行 32 位应用。

然而，随着时代的发展，英特尔现在又提出了一种全新的架构，官方将其称为 x86S，相当于是一种全新 64 位模式的架构，取消了所有以前的遗留支持。

据IT之家所知，原始的 Intel 64 架构设计在复位时与原始的 8086 处于相同状态，都需要进行一系列的代码转换才能进入 64 位模式，但这些模式在现代应用程序或操作系统中一般不会被使用。

而全新的纯 64 位模式可以在当前在实模式或保护模式下运行 64 位等效技术。例如：

CPU (SIPI) 启动时处于实地址模式，但这里需要一个 64 位的替代方案；而直接处于 64 位复位状态则可以绕过多个跳板代码阶段直接进入 64 位操作状态。

使用 5 级页表需要禁用分页机制，这需要回到未分页的传统模式。在提议的新架构中，我们可以在不退出分页模式的情况下切换到 5 级页表。

这些修改可以通过对系统架构进行简单的增强来实现，仅影响操作系统。那么说到这里，大家可能会好奇了：纯 64 位模式架构有什么好处呢？

简单来说，纯 64 位模式的体系移除了一些较老的架构附件，从而降低了软件和硬件体系结构的整体复杂性。通过探索纯 64 位模式架构，我们可以进行其他符合现代软件部署的改变。包括：

使用 64 位的简化分段模型为 32 位应用程序提供分段支持，与现代操作系统已经使用的相匹配。

移除 ring 1 和 ring 2（未曾被现代软件使用）以及像 gate 这样的过时特性。

移除 16 位寻址支持。

删除对 ring 3 I / O 端口访问的支持。

删除字符串端口 I / O。该支持是基于过时的 CPU 驱动 I / O 模型。

限制本地中断控制器 (APIC) 使用 X2APIC，并移除传统的 8259 支持。

移除一些未使用的操作系统模式位。

对于旧版操作系统，现在来看虽然在纯 64 位模式架构 CPU 上运行传统 64 位操作系统并不是英特尔这项工作的明确目标，但英特尔架构下软件生态系统的虚拟化产品已经足够成熟，因此基于虚拟化的软件解决方案可以使用虚拟化硬件 (VMX) 来提供解决方案，以模拟启动“遗留操作系统”所需的功能。