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前言
离开了传统的X86架构,就多少有点“鸡生蛋,还是蛋生鸡”的味道。一方面,用户绝对不会购买缺少相应软件支持的新型硬件平台;另外一方面由于缺少相应的硬件平台,软件开发商也举步为艰。目前,许多致力64位计算平台研究的公司都面临着这样的问题,其中就包括Intel,Sun和Alpha这些公司。它们都已经着手于64位计算平台的开发,主要针对高端的服务器和工作站市场,但是由于缺少软件支持而进度缓慢。
后起之秀AMD推出的64位计算平台面临更大的挑战,因为他所针对的市场不仅包括高端服务器和工作站,还包括普通用户,游戏玩家,企业用户等。正是由于针对的市场面广,因此AMD 64位计算平台必须得到各方面软件的支持。在AMD 64位计算平台的合作伙伴中,微软公司是最有力的支持者。它为AMD 64位处理器开发了专有的操作系统Windows XP 64Bit Edition,它的诞生为其他软件铺平了前进的道路。本文就让我们来预览一下这款世人期待已久的Windows XP 64Bit Edition(版本号 3790)。

第一印象和系统安装
Windows XP 64-bit Edition操作系统的安装过程同任何XP系统完全一样,只不过如果把这款64位的操作系统安装在普通的CPU上,那么系统立即会停止安装,并且提示用户“此系统只能安装在64位CPU上”。如果一切顺利的话,安装CD就立即开始安装,并且屏幕会显示“Feel The Power Of 64-bit Computing”标题。
要提醒读者,Windows XP 64-bit Edition即不是XP Professional版,也不同于XP Home版和Window Server版。它是这三者的混合物,主要基于XP Professional版本并且也具有Windows Server 2003的相当多的功能。安装完系统后,操作系统第一次启动完毕的画面如下。初初一看,它似乎缺少XP系统中华丽的界面,这是因为它主要定位工作站/服务器用户,而且这还是beta版,相信在正式版中,界面会有所改进。

进入系统之后,Windows XP 64-bit Edition的操作过程和XP系统完全相同,如果不注意屏幕右下脚的版本信息,丝毫感觉不到已经进入了64位计算平台。Windows XP 64-bit Edition的文件系统,开始菜单,基本程序和控制面板都在我们预期之中。不过在文件浏览时,我们发现了不同(下图)。在C盘根目录下,同时出现了两个Program Files目录,只不过一个被标注上了(x86)标记。

Windows XP 64-bit Edition操作系统生成了两个独立的Program Files,一个是标准的用于存放64位的软件,而另外一个(x86)是为了兼容现有32位软件而进行存放的目录。这个变化并不令人太过惊讶,在系统中,微软针对不同的平台分别开发了64位的IE浏览器和32位IE浏览器。

系统答疑
1) 为什么要使用64位操作系统?
尽管业界大肆鼓吹着64位计算环境的优越性能,但是从目前而言,普通的桌面用户似乎并不适合过渡到64位的计算平台,但是这必然是今后的发展方向。64位架构给我们带来最大的好处是:突破了内存容量的限制和提高了代码的运行效率。在开发过程中,基于64位的程序代码的运行效率要比传统的32位代码有5%~15%的提高。而且64位的计算环境已经突破了传统最大4GB的内存寻址空间。
对于科学计算和高端服务器,64位的计算环境给它们带来了福音;但是目前对于普通的桌面用户而言,并不能从64位的系统获益多少,相反由于缺少相应软件的支持而难以施展手脚。在游戏界,传统的32位计算环境还有很强的生命力,至少在1~2年中还占有绝对主力的地位。

2) 在AMD64架构和Windows XP 64-bit Edition中,内存的容量是否没有限制?
对于以往的Windows操作系统,用户最大的抱怨就是对内存容量的支持。在Windows 9X系统中,对于512MB以下的内存,系统能够正确工作,但是一旦系统的内存超过512MB,Windows 9X往往出现蓝屏或者死机;对于32位的NT系统(如NT4.0,NT5.0,Windows 2000)和Windows XP系统,最大只能支持4GB的内存容量。尽管在PAE(物理地址扩展)技术支持下,Windows Server 2003可以最大支持到32GB的内存空间,但是PAE毕竟不是解决内存限制的最佳之道,而且在默认的设置中PAE是禁止使用的。
AMD64的Windows XP 64-bit Edition 系统最大能够支持16TB的内存,即16000GB的内存容量,这对于所有的程序应用应该足够了。即使我们听到16TB内存不够用这样的消息,相比也一定在几十年之后了,^_^。
随着64位AMD处理器和Windows操作系统的推出,整个64位计算环境的瓶颈主要变成了其他外部的硬件设备。目前,最高端并且能够支持2个CPU的主板最多只支持16GB的内存容量;尽管4处理系统,或者更高的8处理器系统能够支持更多的内存,但是所支持内存容量和16TB还是相差很大的距离。 不过,在这款Windows XP 64-bit Edition操作系统中,传统的32位应用程序还是只能工作在4GB内存容量的限制之下。
3) 传统的32位程序是否能够正常工作?
目前而言,AMD64(Opteron/Athlon 64)的架构还是比较不错的,它提供了32位和64位两种计算模式,那意味着目前所有32位的代码均可以在AMD64中运行。因此根据AMD64的兼容架构,Windows XP 64-Bit Edition也提供了两种工作的模式。所有的32位游戏,图象应用,数据库等软件都可以无缝的使用在XP 64-bit系统中。
众所周知,Intel 64位的Itanium和Itanium 2处理器可以同时处理64位和32位的应用程序,但是和AMD 64不同,Itanium的32位程序工作在模拟的环境下,即系统仿真出一个32位环境。因此32位程序运行的效率大大降低。而AMD 64采用的是真实的32位环境,因此传统程序运行的效率基本不会收到影响。
为了确保两种模式的兼容,Windows XP 64-bit Edition操作系统中提供了一个WoW64平台(Windows On Windows 64),使得32位应用程序也能同64位程序一样,访问系统的资源。下图是Wow64的示意图。

4) WoW64 (Windows-On-Windows 64)是否会降低系统的性能?
WoW64并不是32位环境的模拟器,而是把32位的CPU地址转化为64位地址。在转化的过程中会有一定的开销,但32位程序的性能不会受到太大的影响,系统性能最多降低1%。AMD测试人员认为,尽管转化的过程有一定的系统开销,不过转化后32位程序可以同64位程序一样,使用64位的计算环境,64位计算环境的使用(如64位的内存管理,驱动程序使用)的效率要比32位的计算环境高,因此整体而言,系统运行的32位程序效率不会降低。
5) 64位驱动程序?
Windows XP 64-bit Edition使用过程中,最大并且最复杂的一个问题就是驱动程序。如果没有相应的64位驱动程序的支持,那么系统只能使用现有的32位驱动,即系统只能工作在传统的32位模式下。不过目前有许多厂家(nVidia,ATI,Broadcom,3Com)已经开始64位驱动程序的开发工作。为了测试32位的驱动程序能否在Windows XP 64-bit Edition系统中正常工作,我们安装了一块SCSI RAID卡,并且使用了32位的驱动程序。经过测试SCSI RAID完全能够正常工作,并且效率几乎没有降低。
总结
由于是测试版,所以Windows XP 64-bit Edition操作系统并没有提供过多的工具,但是基于AMD64架构的XP操作系统无疑是一个令世人感兴趣的产品。Windows XP 64-bit Edition主要针对Opteron和Athlon 64两款处理器,它的操作过程和32位XP系统完全相同,并且提供了32位和64位两种计算模式,其中的WoW64使得32位程序也能够正常工作在64位平台上。AMD64和Windows XP 64-bit Edition目前面临的主要问题是缺少相应64位驱动程序的支持。不过,相信在不久后,这个问题就会得到解决。 |