cpu-architecture - 32位Windows下使用Amd64指令的轻量级方法？

Question

对于一些使用 64 位变量的 CPU 密集型代码，使用 Amd64 指令集而不是 x86 是有益的。如何在 32 位 Windows(例如 Windows XP SP3)下完成？当然，我假设是一个现代的、支持 Amd64 的 CPU。我排除了有效但重量级的方法:将成熟的 64 位操作系统作为虚拟机运行，例如Virtualbox 下的 Ubuntu for Amd64。

我知道需要一些程序集，并且会有限制，特别是寻址比 32 位 Windows 管理更多的内存。但我正在考虑只需要适量内存且无需调用外部函数的纯计算任务。

Answer 1

在 32 位通用操作系统(无需内核修改/特殊驱动程序/管理程序)中无法使用 Amd64 指令(长模式)。

这是因为:

1) 要使用 native 64 位指令，您需要切换到长模式。这是特权行动。如果CPU切换到64位模式，32位操作系统内核将无法继续工作，因此您应该在进入内核之前切换回

2)但是内核通常被异步调用，用于定时器(调度程序)和其他硬件中断(驱动程序)。它不会保存 64 位寄存器，也不会将模式从 long 更改为 protected。

也许可以编写特殊的驱动程序，在 32 位操作系统上执行 64 位任务，但这样的驱动程序更像是 64 位内核和内核的动态修补程序。我不知道这样的解决方案。

在 32 位操作系统中运行时，您只能使用 MMX、SSE、SSE2、SSE3、AVX 访问 CPU 的 64 位 ALU 和寄存器。

我可以说，Linux、一些 BSD、Mac OS X 有一个模式，当使用 64 位内核时，但用户空间软件是 32 位的。在这种情况下，可以同时运行 32 位和 64 位应用程序，因为内核知道 64 位模式并且可以访问 64 位寄存器来进行任务切换。据我所知，MS Windows 本身没有这种模式(W7 模拟 32 位模式，但这被称为我的 MS 作为模拟器，所以我认为它不是内核功能)。

其他可能性(这更好，是您的 CPU 支持硬件虚拟化)，是使用 64 位虚拟机管理程序(VMware/Xen，其他价格过高的解决方案)和 32 位和 64 位客户操作系统。 VirtualBox 是使用虚拟机管理程序的另一种选择，它是免费使用的。