操作系统是否需要知道它们正在执行的硬件架构是什么？

Question

也许这是一个基本的理论问题，但我不知道答案，也没有找到有关这方面的信息。

操作系统（例如 Windows 或 Linux 发行版）是否需要知道它们是在一种微架构还是另一种微架构中执行（例如在 Intel Sandy Bridge 架构还是在 Intel Haswell 架构上）？或者操作系统对这些细节一无所知？

操作系统是用户和微处理器架构之间的“桥梁”，这一事实让我认为操作系统确实需要知道这些细节，因为操作系统的某些方面在 Intel Sandy Bridge 和 AMD Bulldozer 上的运行可能并不完全相同。

如果答案是肯定的，那么硬件如何与操作系统（即它的架构）进行通信？

Answer 1

就操作系统而言，Intel 和 AMD x86（以及 x86_64）是相同的处理器“架构”。“核心”指令集相同，并定义了最低级别的处理器功能。

处理器的运作方式可能完全不同内部甚至身体上，但就指令的机器代码（十六进制字节）而言，它们是相同的。它们具有相同的外部架构（x86），但不同内部的架构（通常称为 uArch 或微架构）。

因此，从系统固件 (UEFI)（负责基本的主板启动和处理器初始化）到操作系统的初始移交在 AMD 和 Intel 上是相同的，因为加载字节和选择代码路径的指令是相同的。一旦启动代码运行，它就可以开始加载库，这些库可以检测 CPU 扩展并根据找到的内容运行优化的代码。

ARM 和 x86 在内部和外部都是完全不同的架构，相同的机器代码字节将产生完全不同或不起作用的代码，因此必须编译引导可执行文件以针对其运行的特定架构，以便生成正确的机器代码。