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Windows ohne Limit

64 Bit: Mehr Speicher, mehr Leistung, mehr Zukunft

Wer heute einen neuen PC kauft, bekommt das 64-Bit-Betriebssystem fast schon aufgedrängt. Doch Mehrwert ohne Mehrkosten, kann das sein?

 

Auf Seiten der Hardware ist das 64-Bit-Zeitalter schon vor Jahren angebrochen. Nahezu jeder heute erhältliche x86-PC ist fähig, 64-Bit-Software auszuführen. Auch bei in den letzten drei Jahren gekauften Geräten stehen die Chancen gut. Ausnahmen bilden zur Zeit vor allem Netbooks, deren Atom-Prozessoren nur selten die 64-Bit-Erweiterungen bieten.

Softwareseitig beginnt die 64-Bit-Ära erst mit Windows 7. Das schon 2008 erhältliche Windows Vista war eher glücklos, besonders die 64-Bit-Version. Gründe dafür gab es eine ganze Reihe. Unterm Strich muss man sagen, dass die Software-Lieferanten nicht auf die Umstellung vorbereitet waren. Wir fassen nach, wie es heute steht.

Warum?

Eine ganze Reihe von technischen Vorteilen sprechen generell für den Einsatz eines 64-Bit-Betriebssystems; der Artikel auf Seite 96 erläutert sie im Detail am Beispiel von Windows. Die Kurzfassung: Ein 32-Bit-Betriebssystem kann maximal in einem Adressraum von 4 GByte Grösse agieren (232). Dadurch muss es an vielen Stellen Kompromisse machen. Es kann einem Prozess nicht annähernd die theoretisch mögliche Maximalmenge von 4 GByte Hauptspeicher zur Verfügung stellen: Ein Teil des Adressraums ist vom Betriebssystem selbst reserviert (mindestens 1 GByte) und einen weiteren Teil beansprucht die Hardware, etwa für den Grafikkartenspeicher.

In der Theorie versprechen 64 Bit zusätzlich mehr Performance: Software stehen mehr prozessorinterne Register zur Verfügung. Diesen Vorteil schöpfen allerdings nur rechenintensive Programme aus, die darauf optimiert worden sind. Ein nicht zu unterschätzender Vorteil von 64-Bit-Betriebssystemen liegt im Neuanfang: Microsoft hat die Gelegenheit genutzt, mit einigen Windows-Schwächen aufzuräumen. So wurde etwa ein Patch-Schutz in den Kernel aufgenommen und das Ausführen von Kernel-Treibern unklarer Herkunft verboten.

Dass der Umstieg auf 64-Bit-Software insgesamt relativ sanft verläuft, ist AMD zu verdanken. Der Prozessorhersteller hat sich überlegt, wie man die Software-Architektur der Prozessoren erweitern kann. Schliesslich landete er bei einem erfreulich schlichten Modell, das Intel später übernahm: In einem speziellen Modus („Long Mode“) führt der Prozessor sowohl 64-Bit- als auch alten 32- und 16-Bit-Code parallel aus (wobei aktuelle Betriebssysteme nur 32-Bit-Code unterstützen).

Im Long Mode läuft der alte 32-Bit-Code mit voller Performance, also ohne zeitfressende Emulation. Die setzt erst ein, wenn der Code Betriebssystemfunktionen aufruft und Parameter zwischen 32- und 64-Bit umzurechnen sind. Weitere Hilfestellungen, etwa zum Ausführen von altem 16-Bit-DOS-Code, hat AMD nicht vorgesehen.

Läuft ein 32-Bit-Betriebssystem, arbeiten 64-Bit-Prozessoren im Legacy Mode – sie verhalten sich also kompatibel zu ihren 32-Bit-Vorgängern. In diesem Modus steht dann auch der mit dem 386er eingeführte „Virtual 8086 Mode“ zur Verfügung, den Betriebssysteme zum Ausführen von 16-Bit-DOS-Anwendungen nutzen. 64-Bit-Code kann der Prozessor in diesem Modus nicht ausführen.

Damit ein 64-Bit-PC mit einem 64-Bit-Betriebssytem glänzen kann, müssen diverse Voraussetzungen erfüllt sein: Für jede Komponente werden passende Treiber benötigt; alte 32-Bit-Treiber lassen sich nicht verwenden. Problematisch sind neben systemnahen Programmen wie Virenwächtern auch solche, die als Erweiterungen in anderer Software laufen oder sie ergänzen, etwa Plug-ins im Browser oder Video-Codecs. Das Mischen von 32 und 64 Bit in einem Programm bedarf spezieller Hilfsmittel.