感謝網(wǎng)友Star2011的投稿

在微軟Build 2017開發(fā)者大會上，微軟宣布ARM版Windows10將會支持x86軟件。討論之前，我們有必要首先回顧下64位Windows如何運行32位應(yīng)用。

首先聊聊64位CPU，Intel和AMD早期采用了完全不同的策略。Intel為64位設(shè)計了全新的IA64架構(gòu)。由于是原生的64位架構(gòu)，性能更強(qiáng)，但是對傳統(tǒng)X86應(yīng)用兼容不佳。AMD則選擇在原始32位X86指令集的基礎(chǔ)上擴(kuò)展64位X86-64指令集，并且將其命名為AMD64。在兼容原有X86的基礎(chǔ)上，同時支持X86-64的擴(kuò)展64位計算。由于市場對IA64架構(gòu)反應(yīng)冷淡，Intel最終按照AMD64的模式推出EM64T技術(shù)。類似于AMD64，EM64T包括兩種工作模式，傳統(tǒng)IA-32模式（傳統(tǒng)32位模式）和IA-32e擴(kuò)展模式（支持?jǐn)U展64位計算）。最終，IA64逐步退出歷史舞臺，而采用AMD64/EM64T技術(shù)的處理器稱為x86-64處理器，簡稱x64處理器。

對于64位Windows如何運行32位應(yīng)用，選擇有兩種。第一，將32位系統(tǒng)庫(C :\Windows\System32)移植，并直接在x64處理器（x86-64）上運行32位代碼。第二，將32位系統(tǒng)庫移植，轉(zhuǎn)換為64位代碼，隨后在本機(jī)運行。WOW64(Windows on Windows64)選擇了后者，首先將32位系統(tǒng)庫Windows\System32移植至Windows\SysWOW64，隨后通過動態(tài)二進(jìn)制編譯器，將32位數(shù)據(jù)類型重新編組為64位，調(diào)用約定則自動封裝（X86-64對X86指令集的擴(kuò)展）。最終，無論是32位應(yīng)用還是64位應(yīng)用，全部通過調(diào)用同樣的NTDLL完成與內(nèi)核的交互，確保了與內(nèi)核和設(shè)備的交互都可以按本地硬件的速度進(jìn)行。

WOW64系統(tǒng)庫（Windows\SysWOW64，移植自32位System32）

Windows ARM運行32位x86應(yīng)用的方案與64位Windows運行32位x86應(yīng)用類似。不同是，為了降低二進(jìn)制翻譯器的開銷，Windows ARM采用CHPE(Compiled Hybrid Portable Executable)技術(shù)，CHPE在X86 DLL中嵌入相同的ARM64代碼。唯一的不同是，為了32位x86應(yīng)用交互，數(shù)據(jù)類型仍使用32位。64位據(jù)類型的封裝則在WOW抽象層進(jìn)行。通過CHPE技術(shù)，X86 to ARM64二進(jìn)制編譯器得以高效進(jìn)行。最終的過程則與64位運行32位應(yīng)用完全一致，不再贅述。整個開銷取決于應(yīng)用程序代碼、系統(tǒng)代碼和內(nèi)核融合的速度。最終，x86應(yīng)用將獲得非常接近于處理器原生性能的運行速度。