WoW64

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WoW64Windows 32-bit on Windows 64-bit)是Microsoft Windows作業系統的一個子系統,它提供在所有Windows 64位元系統上執行32位元應用程式的能力——這包括Windows XP Professional x64 EditionIA-64Windows Server 2003的64位元版本,以及Windows VistaWindows Server 2008Windows 7Windows 8Windows Server 2012Windows 8.1Windows 10的64位元版本。在Windows Server 2008 R2 Server Core中它成為了可選組件,並在Nano Server中不再提供。WoW64旨在解決32位元與64位元Windows中的許多差異,特別是涉及到Windows本身的結構變化。

轉換函式庫

WoW64子系統由一個輕量級相容層組成,其在所有64位元Windows版本上有類似的介面。它的目的是建立一個32位元環境,為未修改的32位元Windows應用程式在64位元系統上執行提供一個必需的介面。在技術上,WoW64使用三個動態連結函式庫(DLL)實現:

  1. Wow64.dll,通往Windows NT內核的核心介面,它轉換32位元與64位元呼叫,包括指標呼叫棧操作。
  2. Wow64win.dll,為32位元應用程式提供適當的入口點。
  3. Wow64cpu.dll,負責解決處理程序從32位元切換到64位元模式。

架構

儘管表面上看它在所有64位元Windows版本上都表現相同,但WoW64的實現取決於目標處理器架構。舉例來說,面向Intel Itanium 2處理器(即IA-64架構)開發的64位元Windows版本,會使用Wow64win.dll在Itanium 2的獨有指令集中設置x86指令的仿真。這種仿真會比 Wow64win.dll的函數在x86-64架構(也稱「Intel 64」或「AMD64」)上的計算代價更昂貴,因為當有必要執行32位元執行緒時,處理器硬件必須從64位元模式切換到相容模式,然後再切換回64位元模式。

登錄檔和檔案系統

WoW64子系統也處理其他執行32位元應用程式所必需的關鍵問題。它參與32位元應用程式與Windows組件的互動,例如登錄檔,64位元與32位元應用程式會使用不同的鍵。舉例來說,HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Wow6432Node 是 HKEY_LOCAL_MACHINE\Software 的32位元環境版本,並且32位元應用程式不會感覺到這種重新導向。有些登錄檔鍵是等效從64位元對映到32位元,還有些則是內容鏡像,這取決於Windows的版本。

作業系統使用%SystemRoot%\system32目錄放置其64位元函數媒體櫃和可執行檔案。這樣做的原因是考慮到向下相容性,許多舊款程式採用寫死使用該路徑。當執行32位元應用程式時,WoW64會將32位元透明重新導向到 %SystemRoot%\SysWoW64,那裏放着32位元函數媒體櫃和可執行檔案。32位元應用程式不會知道自己在64位元作業系統上執行。32位元應用程式可以通過偽目錄%SystemRoot%\sysnative訪問真實的存有64位元函數媒體櫃和可執行檔案的資料夾%SystemRoot%\System32

你會看到有兩個Program Files目錄可見,裏面分別放着32位元和64位元應用程式。儲存32位元檔案的目錄名為 Program Files (x86) 以區分兩者,而64位元目錄使用原有的 Program Files 為名,不附加任何限定名稱。

應用程式相容性

只包含32位元內核模式驅動程式,或者插入組件到僅64位元實現的組件處理程序(例如Windows Explorer)的記憶體空間的32位元應用程式不能在64位元平台上執行。32位元服務程式是支援的。SysWOW64資料夾位於作業系統所在分區的Windows資料夾,其包含許多支援32位元應用程式的程式(例如cmd.exe、odbcad32.exe,為32位元應用程式註冊ODBC連接等)。面向MS-DOS和Windows早期版本的16位元應用程式通常不相容64位元版本的Windows Vista、7和8,但可以通過Windows Virtual PCDOSBox執行在16位元或32位元的Windows作業系統上。32位元版本的Windows XP、Vista、7和8在另一方面通常也可以幾乎無問題地執行16位元應用程式。16位元應用程式不能直接執行在x64版本的Windows上,因為CPU在x64模式下執行時不支援VM86。

Internet Explorer實現了32位元與64位元兩個應用程式版本,因為互聯網上有許多32位元ActiveX組件,而它們不可能在64位元版本上執行。Internet Explorer的32位元版本被定為預設版本,並且64位元版本不能被設置為預設瀏覽器。

WoW64 64位元版本中透明層的一個程式錯誤[1][2]導致所有依賴Windows API函數GetThreadContext的32位元應用程式不相容。此類套用包括應用程式除錯器、呼叫堆疊跟蹤器(例如IDE顯示呼叫堆疊)和使用垃圾收集(GC)引擎的應用程式。受影響最廣泛的一個GC引擎是Boehm GC[3],它被同樣流行的Mono作為預設的垃圾收集引擎。雖然Mono截至2010年10月有一種新的、可選的GC(稱作SGen-GC),但它與Boehm GC執行堆疊掃描的方式相同,因此它也不相容WoW64。截至2010年11月15日,微軟沒有提供修復計劃或變通解決方案。

效能

據微軟介紹,執行在WOW64下的32位元軟件與在32位元Windows上的執行效能相近,但可能增加少許執行緒和其他開銷[4]

一個32位元應用程式在64位元系統上可以完全使用4GB虛擬記憶體,而在32位元系統上,部份可定址記憶體無法使用,因為那會被內核和記憶體對映的外部裝置(如顯示卡)使用。

參見

  • Windows on Windows
  • 使用者帳戶控制也有一個機制,將舊款程式寫入到特定區域的檔案處理到新位置。無管理員權限的處理程序將檔案寫入到system32將被重新導向到一個虛擬儲存目錄。
  • 墊片

參考資料

  1. ^ Saw, Zach. WOW64 bug: GetThreadContext() may return stale contents. Zach Saw's Blog. November 13, 2010 [2010-11-15]. (原始內容存檔於2021-07-02). 
  2. ^ WOW64 OS bug: Old 32-bit XP apps failing under Win7 WOW64. Microsoft Developer Network. November 11, 2010 [2010-11-15]. (原始內容存檔於2010-11-21). 
  3. ^ Discussions about the Boehm Garbage Collector (Boehm GC).. [2010-11-25]. (原始內容存檔於2011-07-16). 
  4. ^ Performance and Memory Consumption Under WOW64. Microsoft. [2013-05-06]. (原始內容存檔於2013-03-07). 

外部連結