為什麼Windows可以運行在不同的硬體環境下？

01-13

不同的電腦有時候硬體差異很大，為什麼Windows都可以在這些電腦上運行？

適配/驅動程序

不同硬體提供自己的驅動程序，插到操作系統中。操作系統可能自帶一些常用的驅動程序，但是一些不常用的硬體，你就需要從光碟或網上下載驅動程序。

操作系統只跟輸入輸出設備的驅動打交道，比如顯卡，音效卡，滑鼠，鍵盤，遊戲手柄，手寫板，印表機，硬碟，軟盤，光碟，而由驅動程序和這些硬體打交道，這就簡單了，對嗎？

標準/協議

不同的硬體遵從相同的標準，比如USB，TCP/IP，HDMI，PCI，ATX這些硬體就可以彼此協作起來。

指令集/CPU

操作系統需要根據指令集和CPU的特性進行編寫和編譯。指令集就相當於一種標準，操作系統就可以跑在支持指令集的CPU上。目前Windows支持的主要指令集是X86，X86-64，ARM等。

而且好長時間內，Windows只支持X86，因此和Intel結成了Wintel聯盟。當時的6502，68000，21064，Power PC，MIPS，Windows都不支持。

生態

龐大的兼容機市場，Windows這麼大用戶量，哪個個人電腦的硬體不支持Windows不是找死嗎？

在家用電腦和商業電腦中（不包括伺服器和移動設備），大多數還是Windows吧，OSX只能合法地安裝在Apple自己的硬體上，而Linux的桌面發行版對於最終用戶來說還有一定難度。

硬體差異，不用考慮外形差異。

題主所說的硬體差異應該是指

1.不同品牌的，不同大小，規格的內存。

2.不同的音效卡，顯卡

3.不同的cpu

4.不同的晶元組

等等。

這其實是一個互相兼容的結果。

首先，不同的廠商設計的電腦他都有類似的結構，遵循一定的規範。比如，都需要有cpu，內存，顯卡(沒有其實也可以）等等。

其次是這些配置硬體本身也都是要遵循一定的規範，例如絕大多數pc 的cpu都是x86和x64架構，那麼這就簡化了很多問題。win只要去適配好這些指令集的cpu，並能識別對應廠商的特定型號的cpu，針對性的優化。這背後當然少不了intel和amd的支持，台灣的那家就不算了。顯卡都支持標準驅動，那麼即使沒有特定顯卡的驅動，win也能夠按照標準顯卡的方式驅動特定顯卡，由用戶事後來安裝特定的驅動。內存的不同規格也有類似的標準，win只要支持這些通用的標準即可。同樣這反過來也要求，硬體和模塊設計者本身按照標準來，否則不被支持。

如上。能做到這一步，實際上即使在互聯網高度發達的今天，也是非常牛逼的。

蟹妖。開頭說結論，windows看上去兼容了五花八門的硬體，其實本質上首先是兼容了一個核心x86。在此基礎上，x86晶元組提供了非常良好的擴展性，可以兼容非常多的外部配件（人可以兼容非常多的衣服，其實是因為這些衣服都是為人設計的）。由於wintel之間不能不說的py關係，所以windows才變成現在這樣。

btw（正餐系列）：windows的系統設計時候就是基於x86考慮的，這個從最初的ms dos開始一路走到黑都是這樣，所以現在ms試圖去兼容arm會遇到非常多的問題。而真正意義上的系統兼容性王者是linux，linux在設計上很少為cpu特化，大部分都是自己設計的feature，性能可能會受到一定影響，但是有興趣可以去看看linux兼容的cpu架構列表…… 至於windows為x86特化的例子，頁表是很典型的一個。

題主提到的"這些"平台有個特點，就是基於x86-64的平台，同時遵循ACPI，所以巨硬Windows能在上面跑，脫離了這些特點，windows跑起來恐怕會有很多問題，需要底層改動，近期的高通平台windows好像就準備許久了，通過改進底層實現了x86應用的兼容。

因為Wintel聯盟的原因，制定了兼容PC的標準。大家品牌再多，只要還在標準之內，就能用。

你讓Windows跑在龍芯上試試……

不行！

不是Windows能安裝在任何平台，而是就兩個主流平台，Intel和AMD。

市面上幾乎所有的PC，不是Intel就是AMD，適配起來當然簡單咯。

除CPU以外的所有硬體，只需要通過安裝驅動就行。

一句話結論就是，別看windows安裝包大，裡面一大半都是各種驅動

你可以想一想

DirectX，各種驅動的存在是幹嘛用的

至於蘋果，你見過這些東西嗎

你裝黑蘋果的時候也會注意到最麻煩的就是修改硬體配置文件

做引導，比若說四葉草吧，你要修改config.plist文件，這個就是為識別硬體做準備的

你再想想為什麼Linux也可以運行在不同的硬體平台上

因為也需要驅動來兼容各個硬體

但由於Linux強制開源的性質

導致了各大硬體廠商並不喜歡給Linux提供支持

進而也導致Linux用戶娛樂體驗差的結果

如果指的是具體的硬體外設的不同，開發相應的設備驅動程序就可以解決。有些驅動可以在用戶態的某個宿主進程中運行。必須開發內核態驅動的，也可以通過內核態下部分公開的介面和工具包，由第三方開發驅動。

如果指的是CPU體系架構的區別。當代的操作系統無論Windows還是Linux都儘可能設計成易於移植的。有人認為Windows只適用於x86/x64，這種看法是不正確的。Windows自從問世以來有兩條並行的發展路徑：Win 1.0、Win 2.0、Win 3.0、Win 3.1、Win 95、Win 98、Win Me。這條路徑嚴格依賴x86架構，充斥著大量的16位不可重入的舊代碼，不支持多處理器。進入新世紀後已被淘汰。

另一條路徑是Win NT 3.1、NT 3.5、NT 3.51、NT 4.0、Win 2000、Win XP、WinServer2003、Win Vista、WinServer2008、Win 7、Win 8、WinServer2012、Win 10、WinServer2016。這個基於微軟從上個世紀80年代末把David Cutler從DEC挖來主持開發的NT內核。從開始設計時就考慮了可移植性。大部分代碼用C/C++寫的，只有直接與硬體交互或者對性能要求很高的代碼才用彙編寫，並且與其他代碼仔細的分開以便於移植和維護。為了確保可移植性，一開始編碼和測試時刻意採用RISC機器，後來才往x86移植，可能也跟起初x86的性能弱於RISC工作站有關。後來RISC處理器在桌面系統的份額遠不及x86了，這一OS發展路徑才取消了對一些RISC機器的支持。具體來說：

NT 3.1/3.5支持MIPS、Alpha、x86

NT 3.51/4.0支持MIPS、Alpha、x86、PowerPC

2000支持Alpha、x86

XP/2003支持x86、x64、Itanium

Vista/Win7支持x86、x64

2008支持x64、Itanium

Win8支持x86、x64、ARM32（WinRT）

2012支持x64

Win10支持x86、x64、ARM64

2016支持x64、ARM64

電腦硬體差異不大啊，都是x86

差異再大的硬體也是遵循介面規範的。

其實和蘋果系統之類的相對比，windows系統類似一個標準，處在良性循環中，不是它去兼容硬體，而是硬體來兼容它。

首先要給你科普一下：

win10是一個以x86架構為主的系統，只要你的硬體架構是x86理論上都能給你強行裝上去

但是微軟也一直在嘗試給arm架構裝win10，參考以前的win10rt版和最近和高通合作的事宜。

所以並不能說是win10能在不同電腦上運行，而是win10可以在x86架構的電腦上運行

而win10對於硬體的優化是非常好的，親測8年前的電腦都能流暢運行，這歸功於系統的工程師的優化功勞。

以上，win10隻不過是一個兼容性很好切配置要求相對較低的x86架構系統

說實話第一次聽說Windows可以運行在各種平台上

除了極少數特殊版本，Windows只能運行在x86-64平台上……

軟體沒辦法去兼容硬體，因為指令集不一樣比如在x86架構下加法用彙編表示為add ax, bx（ax與bx相加結果保存在ax中），arm下則是add R0,R1,R2(R1與R2相加結果保存在R0中)，可以看到這兩者區別有多大，甚至一個指令集中的加法在另一個指令集中卻可能是減法（理論上可能，實際上確實會有差異（我說的是指令的差異，似乎有人理解錯了，，，），但可能存在業界標準）這樣無論代碼怎麼寫都不可能正常運行。硬要兼容只能重新編譯甚至重寫（高級語言不操作寄存器，所以只要重新編譯，編譯器會替你解決問題，但是如果用到了彙編，那就要重寫了），不過如果兩個型號的CPU是同一套指令集的話就不需要了。

Windows兼容性不算很好吧，只不過PC 幾乎用的都是x86和x64所以只需要分清楚32位的還是64位的就行了，然而ARM方面我只見過很少的機型可以運行，比如樹莓派的版本（這是專門適配的）。

至於顯卡之類的兼容性問題，NT是混合內核，驅動又不寫入內核，只要Windows還有人用，驅動自有人來寫，不用微軟去操心兼容性。

倒不如說，是硬體選擇兼容windows，更進一步是兼容x86

我想你應該弄混了一個概念，軟體和硬體是密切相關的，分不開的。

所以，操作系統會根據新的硬體標準編寫底層代碼，而不僅僅是你看到的GUI操作界面。

一個成熟的硬體規範，可以使用很多年。

舉個例子，USB3.0 ，在老舊的BIOS主板上，是沒有這種介面的。

而此時的操作系統版本(WINDOWS)假設為WINXP；

基於以上情況有兩種可能：

1、winXP已包含了usb3.0介面驅動（傳輸協議比硬體普及要早），新主板包含USB3.0介面，裝了XP也一樣能用。

2、winXP未包含usb3.0介面驅動（硬體先普及，系統後續升級），於是主板自帶USB3.0驅動，winxp安裝一下主板附帶的光碟中驅動，即可使用USB3.0.

所以，總結一點，雖然硬體差異很大，但是硬體底層規範是沒有太大變化的，即便有，也可以使用驅動實現更新，實在不能更新的，也基本上瀕臨淘汰了，這個淘汰的周期，就是硬體設計規範和軟體商更新代碼的緩衝期。

操作系統 = 底層代碼 + 驅動 + GUI界面

以上，個人見解。

如果是為了搞清楚跨平台，那可以看看linux，他支持的更多，而且是開源，資料也更多。

你讓Windows在單片機里運行一下吧……