Windows WoW64浅析

WOW64（Windows-On-Windows 64bit）是X64 Windows操作系统的一个子系统，为32位应用程序提供运行环境。类似的还有WOW32子系统，负责在32位Windows系统上运行16位应用程序。

WoW64存在的原因还要从CPU的发展上开始说，X86指令集是一个指令集架构家族，最初在Intel 8086处理器中引入，开始它主要用于16位系统。从Intel 386处理器发布开始升级为32位，并且32位指令集一直保持了很久。了解32位系统的都知道32位CPU将内存空间限制到了4G（单一用户模式进程至少是这样）。随着RAM的越来越大，4G限制就成了瓶颈，系统无法使用更大的内存空间。于是2001年Intel发布了64位的IA64架构，它是一个全新的架构，架构设计非常清晰，比老的X86架构要更好。对于软件来说兼容性很重要，但是IA64处理器无法运行X86代码，这样问题就很严重了，已有的软件无法在新的CPU上运行。于是在2003年AMD发布了AMD64架构，它是对X86架构的增量更新，用于添加64位支持。这种架构的X64处理器可以执行X86代码，所以用户可以在X64处理器上运行现有的程序和操作系统。直到今天，X86和X64依旧是个人计算机和笔记本电脑使用CPU的主流。

如下为X64和X86指令，与X86指令相对应，X64指令需要增加额外的前缀字节（REX Prefix）表示使用64位寄存器。由于指针等数据大小翻倍，所以结构体中指针偏移大小也可能会增加。

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// X86指令
0x8B, 0x52, 0x0C, // mov edx, dword ptr [edx+0Ch]

// X64指令
0x48, 0x8B, 0x52, 0x18, // mov rdx, qword ptr [rdx+18h]

一些指令在X86和X64上编码一致，比如短跳转。区分两种指令比较通用的方法是看指令是否携带了REX前缀字节（REX前缀字节用于表示使用64位寄存器或使用64位操作数）。REX前缀字节会覆盖一部分现存X86指令，因此在执行一块代码时需要告知X64处理器按照X86还是X64来解析指令。到底是怎么告知CPU要将代码按照X86解析还是按照X64解析呢？下面看Intel的白皮书给出的关于IA-32e如何区分兼容模式和64位模式。

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