Question

我的程序是在x86_64 CPU（64位操作系统，ubuntu 8.04）上运行的32位模式。是否可以暂时在用户模式下切换到64位模式（长模式）？如果是这样，怎么样？

背景故事：我正在编写一个与32位模式程序链接的库，因此它必须在启动时为32位模式。但是，我想使用更快的x86_64指令来获得更好的性能。所以我想切换到64位模式做一些纯粹的计算（没有操作系统交互;不需要64位寻址），并在返回调用者之前回到32位。

我发现有一些相关但不同的问题。例如，

我的问题是＆＃34;在32位程序中运行64位代码，64位操作系统＆＃34;

Answer 1

与其他答案相反，我断言原则上简短的答案是是。这可能不会以任何方式正式支持，但似乎有效。在这个答案的最后，我提出了一个演示。

在Linux-x86_64上，32位（以及根据GDB源的X32）进程获得CS寄存器等于0x23 - GDT中定义的32位环3代码段的选择器（其基数为0）。 64位进程得到另一个选择器：0x33 - 长模式（即64位）环3代码段的选择器（ES，CS，SS的基数，{在64位模式下，{1}}被无条件地视为零。因此，如果我们使用DS的目标段选择器进行远程跳转，远程调用或类似操作，我们将相应的描述符加载到0x33的阴影部分并最终以64位结尾段。

本答案底部的演示使用CS指令跳转到64位代码。请注意，我已选择一个特殊常量加载到jmp far，因此对于32位代码，该指令看起来像

rax

如果我们在CS阴影部分执行32位描述符（将在dec eax mov eax, 0xfafafafa ud2 cli ; these two are unnecessary, but leaving them here for fun :) hlt指令上引发SIGILL），则必须失败。

现在这里是演示（用fasm编译）。

ud2

Answer 2

答案是否定的。仅仅因为你正在运行64bit code（大概是64位长度数据类型，例如变量等），你就不能在32位盒子上以64位模式运行。编译器有解决方法在32位计算机上提供64位数据类型。例如，gcc在x86和x86_64机器上都有无符号long long和uin64_t，它们是8位数据类型。数据类型可在x86和x86之间移植。 x86_64就是这个原因。这并不意味着你在32位盒子上获得64位地址空间。这意味着编译器可以处理64位数据类型。您将遇到无法在32位盒上运行某些64位代码的实例。在这种情况下，您将需要预处理器指令来编译x86_64上的正确64位代码和x86上正确的32位代码。一个简单的例子是明确要求不同的数据类型。在这种情况下，您可以提供预处理器检查以确定主机是64位还是32位：

#if defined(__LP64__) || defined(_LP64)
# define BUILD_64   1
#endif

然后，您可以使用以下内容提供条件以编译正确的代码：

#ifdef BUILD_64
    printf (" x : %ld,  hex: %lx,\nfmtbinstr_64 (d, 4, \"-\"): %s\n",
            d, d, fmtbinstr_64 (d, 4, "-"));
#else
    printf (" x : %lld,  hex: %llx,\nfmtbinstr_64 (d, 4, \"-\"): %s\n",
            d, d, fmtbinstr_64 (d, 4, "-"));
#endif

希望这为您提供了一个起点。如果您有更具体的问题，请发布更多详细信息。

在64位linux上从32位模式切换到64位（长模式）

2 个答案: