windows 64bit平台移植总结

windows 64bit平台移植总结
2010年08月10日
　　随着64位的CPU以及操作系统的出现， 同时不少的软件厂商也纷纷宣称自己的软件支持64位操作系统， 对软件移植到64bit下的要求，显得日益迫切。 
　　通过把目前工作中一个流程移植到64bit下，研究应用程序移植到64bit的解决方法。 该文档主要描述Windows平台下对于32it代码快速移植到64bit下可能遇到的问题, 以及对应问题的解决方法。 其中包括64bit操作系统介绍, 软件工具，编译问题的解决，移植平台SDK功能组件的处理。并总结了编写与平台无关代码的建议。
　　随着硬件的发展，以及日常生活中对性能的要求越来越高，64bit操作系统也开始慢慢被应用起来，下面将描述64bit操作系统主要的应用， 版本的分类，并重点介绍我们移植的目标操作平台x64版的操作系统。（该内容参考附录[2]） CPU扩展到64bit, 意味这一个机器周期可以处理64bit的二进制， 如果仅以MOV指令传送数据来衡量性能的话，传送64bit的数据，在32bit下需要2个机器周期，在64bit下则只需要一个机器周期，当然软件不仅仅是传送数据，这里仅仅说明64bit在性能上还是有一定的提升。64bit将可以应用在下面一些方面：
　　l         需要大量的可寻址内存，即系统总体内存需求超过4GB的应用。
　　l         同时管理大量用户或者应用线程。
　　l         需要通过实时加密解密提高安全性的应用。
　　l         需要数学精度和浮点性能的应用。
　　l         需要大规模的，强大的数据库性能的应用。
　　l         需要64bit计算的大内存寻址功能的应用。
　　l         需要提高数字内容创建功能。
　　l         需要通过最大限度的性能实现逼真的影院级消费者体验。
　　l         需要将以前只限于64bit工作站的功能移植到企业，消费者和计算机爱好者的台式机中，包括3D建模，渲染，动画，模拟和软件开发。 微软在2003年就发布了64bit的操作系统，根据不同的微处理器架构，分为两个不同版本：IA-64版, x64版。
　　针对英特尔(Intel)的IA-64架构的安腾2(Itanium2)纯64位微处理器的Windows XP 64-Bit Edition Version 2003 for Itanium-based Systems。它是拥有64位寻址能力的强大的操作系统，主要面向顶级的高端IA-64架构的工作站，用在高端的科学运算，石油探测工艺，立体绘图，复杂的动画制作等等，是一种用在高效能运算(High Performance Computing)的强大的操作系统。支持双处理器；最低支持1GB的内存，最高支持16GB的内存。
　　针对超微(AMD)的x64架构的皓龙(Opteron)与速龙64(Athlon64)所属的64位扩展微处理器的Windows XP 64-Bit Edition for 64-Bit Extended Systems。由于英特尔也发布了x64架构的Intel EM64T技术的至强(Xeon)与奔腾4(Pentium 4)的64位扩展微处理器，故微软将该版本的的Windows XP 64-Bit Edition改为Windows XP Professional x64 Edition，它支持AMD与Intel的x64架构。可以使用在一般x64架构的工作站，桌面电脑以及笔记本电脑，用途与32位Windows XP Professional一样，但具有64位寻址能力。支持双处理器；最低支持256MB的内存，最高支持16GB的内存。
　　微软后面的操作系统版本均有相应的64bit的版本。 X64版本的使用比较广泛，它下面一些特征：
　　l         同时轻松支持32位Win32程序及64位程序；
　　l         在64位运行的程序代码和32位运行的程序应该是同一份代码；
　　l         使现有程序具有企业级应用性能；（Enable existing applications to scale to enterprise capacities）
　　l         支持新的设计使之可以利用巨大地址空间及内存空间；
　　l         支持32位既有程序。
　　x64 位平台使用的API仍然是熟悉的 Win32 API，但它出现了一些新的兼容 64 位的数据类型，所以可能需要对代码进行少量的更改。这就意味着开发者可以从单个代码库构建代码的 32 位和 64 位版本，减少了由于维护两个代码库所带来的维护开销。但是，在x64中出现了新的子系统称为 WOW64。
　　WOW64 是 Windows-32-on-Windows-64 的缩写。它为现有的 32 位应用程序提供了 32 位的模拟环境，可以使大多数 32 位应用程序在无需修改而直接运行在 Windows 64 位版本上。它类似于旧的 WOW32 子系统，负责在 Windows 32 位版本下运行 16 位的代码。其结构如图2-1.
　　
　　图2-1 WOW64子系统
　　  尽管x64 CPU本身具有 32 位兼容性模式，可以处理 IA-32 指令的实际执行，但WOW 层仍然必不可少。WOW子系统负责诸如在32位和64位模式之间进程切换以及模拟32位系统的服务。
　　WOW子系统特点有以下一些：
　　l        当不关注性能和可伸缩性的问题时，WOW64使开发者可以利用大多数现有的32位代码。这样的好处是对于某些模块不能很快的迁移到64it时， 可以暂时保留，把另外一些使用该模块的程序迁移到64位，采用远程过程调用（RPC）的协议在他们之前对32位模块功能的使用。
　　l        当性能无法满足要求时，仍然需要将应用程序迁移到64bit。WOW需要将32位的参数扩展到64位，调用完成时要把参数转换为32位， 增加了额外的开销，甚至牵涉到系统调用，当对性能要求高时，只有将程序迁移到64位。
　　有关 WOW64 的详细信息，请参阅 Microsoft_ Platform SDK 中的"64-bit Windows Programming - Running 32-bit Applications"。
　　前面已经描述了我们的目标平台，这章将对迁移过程中从需要准备的软件环境，x64平台配置，编译error、wanring, 内嵌汇编移植的处理，平台SDK相关组件的移植等方面进行说明。 Microsoft Visual Studio 2008.  由于需要编译出x64的代码，在windows平台下，选择该编译器。 安装时注意选择x64编译器与工具，见图3-1，注意选择红色框部分。
　　
　　图3-1 x64编译器工具安装
　　  VMware Workstation。
　　虚拟机，主要用于装64bit操作系统，用于测试。安装64bit操作系统可参考附录[3]。最好能够在64bit操作系统中安装