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Hace pocos días se dio a conocer la noticia de que Intel presentó una arquitectura de procesador simplificada x86S (simplificación x86) que implementa solo el modo de 64 bits y no admite conceptos heredados.

Con esta nueva arquitectura de x86S, Intel elimina el soporte para sistemas operativos de 16 y 32 bits, pero se menciona que se pueden ejecutar mediante virtualización, por lo que se mantendrá la capacidad de ejecutar aplicaciones de 32 bits en un entorno de sistema operativo de 64 bits.

La larga vida de la arquitectura Intel® ha dado como resultado un rico ecosistema de software con una enorme base instalada que se extiende desde las PC hasta la nube, los dispositivos móviles y desde los dispositivos integrados hasta las supercomputadoras y más.

Desde su introducción hace más de 20 años, la arquitectura Intel® 64 se convirtió en el modo operativo dominante. Como ejemplo de esta evolución, Microsoft dejó de enviar la versión de 32 bits de su sistema operativo Windows 11. El firmware de Intel ya no admite sistemas operativos que no sean UEFI64 de forma nativa. Los sistemas operativos de 64 bits son el estándar de facto en la actualidad. Conservan la capacidad de ejecutar aplicaciones de 32 bits, pero han dejado de admitir aplicaciones de 16 bits de forma nativa.

Los procesadores con la nueva arquitectura se iniciarán inmediatamente en el modo de 64 bits, sin pasar por el cambio intermedio a los modos de 16 y 32 bits durante el proceso de inicialización. x86S también implementa la capacidad de cambiar al uso de una estructura de tabla de páginas de memoria de 5 niveles, sin deshabilitar primero la paginación y omitir la transición al modo sin página.

Los diseños de la arquitectura Intel 64 salen del reinicio en el mismo estado que el 8086 original y requieren una serie de transiciones de código para ingresar al modo de 64 bits. Una vez que se ejecutan, estos modos no se utilizan en aplicaciones o sistemas operativos modernos.

Una arquitectura de modo exclusivamente de 64 bits requerirá equivalentes de 64 bits de tecnologías que actualmente se ejecutan en modo real o en modo protegido.

De las características de la arquitectura x86S, se destacan las siguientes:

• Fin del soporte para direccionamiento de 16 bits y la capacidad de redefinir el tamaño de la dirección.
• Uso de un modelo simplificado de direccionamiento de segmentos de memoria de 64 bits para admitir el direccionamiento de segmentos en aplicaciones de 32 bits, lo cual es consistente con la práctica utilizada en los sistemas operativos modernos.
• Deja de admitir 1 y 2 anillos de protección, que no se utilizan en el software moderno.
• Fin del soporte para el modo de 32 bits en el anillo de protección cero.
• Eliminación de los modos protegidos de 16 y 32 bits.
• Terminación del soporte para acceso a puertos I/O desde el 3er anillo de protección.
• Fin del soporte para operaciones de cadenas con puertos de entrada/salida (INS/OUTS)
• Fin del soporte para controladores de interrupción 8259 y uso de controladores programables X2APIC solamente .
• Elimina algunos bits de modo de sistema operativo no utilizados.

Cabe mencionar que para Intel, el mantener requisitos de hardware tan antiguos, puede tener un impacto severo en la microarquitectura y el diseño de un dispositivo. Por ejemplo, las mejoras en el arranque y la ejecución del código no se pueden integrar si tienen un impacto negativo en la compatibilidad con versiones anteriores.

Otro de los puntos, es que los dispositivos que requieren compatibilidad con versiones anteriores deben dedicar espacio al hardware antiguo, algo que podría ser mejor utilizado por los nuevos aceleradores de hardware y sistemas de ejecución. También es muy probable que el uso de compatibilidad con versiones anteriores también tenga implicaciones más amplias para el hardware utilizado en los diseños modernos.

Ademas, tambien se menciona que mantener la compatibilidad con versiones anteriores también puede hacer que las vulnerabilidades de seguridad persistan en los nuevos diseños. Esto es especialmente cierto durante el proceso de arranque, donde los sistemas heredados pueden no utilizar prácticas de seguridad sólidas, lo que permite que se ejecute cualquier código malicioso.

Finalmente, se menciona que la transición no eliminaría por completo el soporte del sistema operativo heredado. Como afirma la compañía en una publicación, Intel ha madurado las técnicas de virtualización que aún podrían permitir el arranque de software heredado.

Si estás interesado en poder conocer más al respecto, puedes consultar los detalle en el siguiente enlace.