Я знаю, что на рынке есть 32/64 битные ОС.
Q1-> Но что этот бит означает на самом деле?
Q2-> Что такое младшая битовая ОС и старшая битовая ОС?
4
2 ответа
9
Но что этот бит означает на самом деле?
Это означает количество бит, используемых для адресации в памяти.
Память состоит из огромного количества байтов. Каждый байт имеет уникальный адрес. Вы можете думать о памяти как об улице с домами, где дом представляет собой байт *, а номер дома представляет адрес. Теперь представьте, что кто-то решает, что номера домов всегда должны иметь 3 цифры. Это означает, что самый низкий номер дома - 000, а самый высокий - 999. Это просто и легко, но это означает, что вы не можете иметь более 1000 домов, просто потому, что у вас закончились номера домов.
То же самое относится и к вашей памяти: x Биты - это количество цифр, которые у вас есть. Разница лишь в том, что числа являются двоичными. 32-разрядная операционная система использует двоичные числа с ровно 32 цифрами (двоичная цифра = бит).
Таким образом, в 32-битной системе вы можете иметь 2 ^ 32 возможных адресов, что составляет около 4 миллиардов. 4 миллиарда байтов составляют 4 ГБ. Если в вашей памяти больше 4 ГБ пространства, это означает, что вы можете использовать только 4 ГБ доступной памяти, потому что у вас просто нет адресов для остальной части памяти.
В настоящее время стало нормой иметь более 4 ГБ ОЗУ, и, конечно, мы хотим использовать эту память. В этом случае необходимо решение, и самое простое, что мы можем сделать **, - это увеличить адресное пространство. В то время как любое большее число битов подойдет, мы обычно просто удваиваем количество битов с 32 до 64. Таким образом, у нас есть адреса для 2 ^ 64 байт, что составляет 16 * 2 ^ 60 байт или 16 эксабайт.
Обратите внимание, что маркетологи иногда пытаются заставить нас поверить, что 64-битные операционные системы / процессоры работают быстрее, чем 32-битные эквиваленты. Однако это не так ***. На самом деле увеличение размера адреса делает процесс медленнее, потому что чем больше число, тем больше времени уходит на вычисления, и да, мы действительно вычисляем адреса. Абсолютно бессмысленно использовать 64-битную ЦП / ОС, если ваша память достаточно мала, чтобы вы могли полностью справиться с ней с помощью 32-битной.
Что такое младшая битовая ОС и старшая битовая ОС?
Нет ограничений на количество бит, которые вы можете использовать. "Однобитная ОС" на самом деле не имеет смысла, потому что это означает, что ваш компьютер не может иметь более 2 байтов памяти. Я думаю, что операционные системы спуска начинаются с 8 бит. 32-разрядная версия является наиболее распространенной, хотя 64-разрядная значительно растет и в конечном итоге заменит 32-разрядную. Я слышал о некоторых мэйнфреймах, которые имеют 128-битную версию, но я не думаю, что на самом деле существует что-то более высокое, потому что 128-битная дает вам уже немыслимое большое количество адресов ;-).
* Это не обязательно один адрес на байт. Это самая распространенная единица в современной архитектуре, но теоретически мы также можем выбрать один бит или несколько байтов. Например, в некоторых случаях виртуальная машина Java адресует внутренне по 4 байта. Однако вам нужна поддержка как процессора, так и операционной системы, чтобы использовать это.
** Конечно, есть и другие возможности. Например, есть PAE (расширение физического адреса). Это решение делит память на более мелкие сегменты, где каждый сегмент имеет не более 4 ГБ. С PAE вы можете адресовать до 64 ГБ. Это обычно использовалось на серверах, у которых было более 4 ГБ ОЗУ, прежде чем 64-разрядные процессоры стали обычным явлением.
*** Ну, новые 64-битные процессоры, конечно, на самом деле быстрее, чем старые 32-битные процессоры. Но это не потому, что они 64-битные, а просто потому, что процессоры в целом эволюционировали. Если бы мы создали новый 32-битный процессор со всем, что мы узнали за это время, он был бы быстрее, чем современный 64-битный процессор.
2
"Биты" процессора на самом деле могут означать несколько вещей; Есть довольно много вещей внутри и снаружи процессора, который ограничен количеством битов. Однако в случае с процессорами x86, здесь есть следующие различия:
- 64-разрядные процессоры могут работать с гораздо большим объемом оперативной памяти без обходных путей, таких как PAE, чем 32-разрядные процессоры.
- 64-битная архитектура AMD, которая стала доминирующей, добавила регистры общего назначения в ЦП. Регистры являются временными областями хранения для вычислений, которые намного быстрее, чем ОЗУ.
- Все регистры в ЦП являются 64-битными. Это означает, что процессор может работать с большими значениями с меньшим количеством инструкций.
Что касается ПК-совместимых процессоров Intel, то низшие битовые ОС - это 16-битные ОС, такие как DOS, CP/M-86, Xenix и Windows 3.x. Intel действительно сделала несколько 8-битных чипов (8008, 8080), которые работали с вариантом CP/M, если я не ошибаюсь, и, конечно, есть старый 4004, который является 4-битным чипом, но он никогда не работал ни на одной ОС. В настоящее время никто не производит x86-совместимый 128-битный чип или выше.