32-bit λειτουργικό σύστημα επεξεργαστή x64: περιορισμοί και τι σημαίνει αυτό

Έχοντας ένα λειτουργικό σύστημα 32-bit και επεξεργαστή x64 δεν είναι ειλικρινά το πιο συνηθισμένο πράγμα σήμερα, αν και μπορεί να υπάρχουν χρήστες που δεν καταλαβαίνουν πολύ καλά ποιες είναι οι συνέπειες μιας αρχιτεκτονικής της CPU και εκείνης του λειτουργικού συστήματος. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο θα κάνουμε αυτό το άρθρο, στο οποίο όλα θα είναι λίγο πιο ξεκάθαρα.

Ευρετήριο περιεχομένων

Και δεν υπάρχουν μόνο επεξεργαστές 32 και 64 bit και λειτουργικά συστήματα, αλλά και εφαρμογές. Στην πραγματικότητα, αν κοιτάξουμε τους κύριους φακέλους του συστήματος θα δούμε ότι υπάρχει ο φάκελος των αρχείων προγράμματος και των αρχείων προγράμματος (x86). Τι σημαίνει αυτό; Λοιπόν, θα δούμε τα πάντα εδώ.

Τι είναι η αρχιτεκτονική x86

Ας ξεκινήσουμε εξετάζοντας τα βασικά στοιχεία της αρχιτεκτονικής x86 και τι επιρροή έχει στους επεξεργαστές.

Όπως όλοι γνωρίζουμε, ο επεξεργαστής είναι ένα στοιχείο υλικού ενός υπολογιστή που αποτελείται από αμέτρητα ολοκληρωμένα κυκλώματα τρανζίστορ και λογικές πύλες. Όλο αυτό το πλαίσιο αποτελεί την κεντρική μονάδα επεξεργασίας, στην οποία εκτελούνται εκατομμύρια και υπολογισμοί κάθε δευτερόλεπτο που επιτρέπουν τη διαμόρφωση των οδηγιών και των προγραμμάτων που είναι εγκατεστημένα στον σκληρό δίσκο του υπολογιστή μας. Ο επεξεργαστής είναι επομένως το στοιχείο που δίνει έξυπνη πληροφόρηση στην ομάδα μας και είναι υπεύθυνο να κάνει τις ενέργειές μας λογικές.

Η αρχιτεκτονική x86 είναι βασικά σχετικά με τον τρόπο κατασκευής των επεξεργαστών εσωτερικά στο πιο βασικό επίπεδο - δηλαδή, τον τρόπο επικοινωνίας των εσωτερικών στοιχείων που απαρτίζουν έναν επεξεργαστή. Αυτά τα στοιχεία είναι οι καταχωρητές, η αριθμητική-λογική μονάδα, ο μετρητής προγράμματος κλπ.

Το σημαντικό πράγμα που πρέπει να λάβετε υπόψη είναι ότι ένας επεξεργαστής x86 δεν υποδηλώνει ότι είναι 32 ή 64 bit, καθόλου αυτή η έννοια είναι κάτι διαφορετικό από τη φυσική αρχιτεκτονική του επεξεργαστή. Στην πραγματικότητα, ο πρώτος επεξεργαστής που κατασκευάστηκε με αρχιτεκτονική x86 ήταν η Intel 8086, η οποία ήταν CPU 16 bit.

Επεξεργαστή CISC και RISC

Για να επεκτείνετε λίγο, αξίζει να μάθετε τι είναι ένας επεξεργαστής που λειτουργεί με τις οδηγίες CISC και RISC, καθώς έχει πολλά να κάνει με την αρχιτεκτονική x86.

Επεξεργαστή CISC

Ακριβώς ένας επεξεργαστής CISC χρησιμοποιεί την αρχιτεκτονική x86, συμβολίζει τον σύνθετο υπολογιστή εντολών. Πρόκειται για ένα μοντέλο επεξεργαστή που μπορεί να λειτουργήσει με ένα πολύ ευρύ σύνολο οδηγιών, οπότε είναι σε θέση να πραγματοποιήσει πολύπλοκες λειτουργίες μεταξύ εκείνων που λειτουργούν σε RAM και εσωτερικούς καταχωρητές. Αυτές οι CPU είναι αυτές που έχουν γίνει πάντα από την Intel και την AMD.

Αυτή η αρχιτεκτονική απευθύνεται σε υπολογιστές που λειτουργούν με λειτουργικά συστήματα που βασίζονται σε επιτραπέζιους υπολογιστές και λειτουργούν κυρίως με γραφικά, καθώς η πολυπλοκότητα των οδηγιών σε αυτά είναι μεγαλύτερη και επιτυγχάνεται καλύτερη απόδοση. Αλλά έχουν ένα πρόβλημα, και αυτό που έχει τόσο περίπλοκες οδηγίες κάνει πιο δύσκολο να κάνετε παράλληλες λειτουργίες, με πολλούς πυρήνες. Και για το λόγο αυτό, οι σημερινοί επεξεργαστές είναι επίσης σε θέση να μεταφράσουν τις οδηγίες CISC σε RISC. Τα πλεονεκτήματα αυτής της αρχιτεκτονικής είναι ότι είναι καλύτερα στη σύνταξη και συμπίεση κώδικα, καθιστά ευκολότερη την εκτέλεση εντοπισμού σφαλμάτων και τα προγράμματα είναι ευκολότερα λειτουργικά.

Επεξεργαστή RISC

Αντίθετα, ένας επεξεργαστής με αρχιτεκτονική RISC, Computer Reduced Instruction Set Computer, παρουσιάζει ένα πολύ μικρότερο φάσμα οδηγιών και είναι ευκολότερο να εκτελεστεί. Αυτοί οι επεξεργαστές είναι προσανατολισμένοι να εκτελούν παράλληλα αρκετές οδηγίες παράλληλα, κατά τμήματα και έτσι να μειώνουν τον αριθμό των προσβάσεων στη μνήμη του συστήματος.

Αυτή η CPU δημιουργήθηκε από το PowerPC για παράδειγμα για τα πρώτα συστήματα και διακομιστές Unix. Εκτελούν τις εντολές γρηγορότερα και επιτρέπουν μεγαλύτερες κρυφές μνήμες. Επιπλέον, η κωδικοποίηση των εντολών είναι ταχύτερη, καθώς ολόκληρο το σύστημα είναι απλούστερο και πιο ομοιόμορφο από την άποψη της ποικιλίας των οδηγιών, αλλά η αλήθεια είναι ότι, στις εργασίες προγραμματισμού, η αρχιτεκτονική RISC είναι πολύ πιο περίπλοκη, απαιτώντας από τον επαγγελματία χρήση του assembler ως πηγαίου κώδικα.

Τι είναι CPU 32 ή 64 bit

Πριν απομακρυνθούμε από το κύριο θέμα των επεξεργαστών, ας επιστρέψουμε και σίγουρα βλέπουμε τις διαφορές μεταξύ των δύο επεξεργαστών. Επιπλέον, γνωρίζουμε ήδη ότι το x86 δεν έχει καμία σχέση με το να είναι 32 ή 64 bit, στην πραγματικότητα, οι επεξεργαστές που είναι 64 bits ονομάζονται x86_64, επειδή είναι αρχιτεκτονική x86, αλλά λειτουργεί με πλάτος 64 λέξεων. bits. Τώρα θα δούμε.

Ο επεξεργαστής 32 ή 64 bit βρίσκεται στο μήκος με το οποίο αποθηκεύονται και επεξεργάζονται δεδομένα και οδηγίες στον επεξεργαστή. Είναι αυτονόητο ότι η CPU κατανοεί μόνο τα ηλεκτρικά σήματα 1/0 τρέχοντα / μη τρέχοντα έτσι λέγοντας και καθένας από αυτούς τους αριθμούς ονομάζεται bit, έχοντας μόνο δύο καταστάσεις, αυτά τα bits ενώνονται για να σχηματίσουν λέξεις και έτσι να αυξήσουν την ποικιλία οδηγιών χάρη σε συνδυασμούς πολλαπλών bit.

Σε έναν επεξεργαστή 32-bit υπάρχουν λέξεις που συνδυάζουν 32 μηδενικά και αυτά σε ένα 64-bit, επειδή αυτές οι λέξεις είναι διπλάσιες, έτσι έχουν, πχ., Δύο φορές περισσότερες πληροφορίες σε αυτές. Αυτό σημαίνει ότι η χωρητικότητα ενός επεξεργαστή 64-bit πολλαπλασιάζεται με δύο, καθώς είναι σε θέση να κάνει περισσότερα καθήκοντα σε λιγότερο χρόνο, αλλά έχει και άλλες πολύ σημαντικές επιπτώσεις όσον αφορά την ικανότητα μνήμης και την διευθυνσιοδότηση.

Περιορισμοί του επεξεργαστή x64 του λειτουργικού συστήματος

Υπάρχουν φυσικές και λογικές διαφορές όταν χρησιμοποιείτε επεξεργαστή 32 ή 64 bit. Και αυτά επηρεάζουν άμεσα και το λειτουργικό σύστημα. Ας δούμε τι είναι και γιατί δεν συνιστάται να χρησιμοποιείτε διαφορετικές αρχιτεκτονικές.

Περιορισμός μνήμης RAM

Η πρώτη διαφορά έγκειται στη διαχείριση της μνήμης RAM και της εικονικής μνήμης. Εάν διαθέτουμε CPU 32 bit, θα μπορεί να διαβάζει μόνο ³² συνδυασμούς αριθμών, δηλαδή 4, 294, 967, 296 κύτταρα μνήμης ή 4 GB μνήμης RAM. Εν τω μεταξύ, μια CPU 64 bit θα θεωρητικά μπορεί να διαβάσει 2 δεδομένα ⁶⁴ στοιχείων, περίπου 16 εκατομμύρια Terabytes (16 Exabytes)

Τι σημαίνει αυτό κατά την εγκατάσταση ενός λειτουργικού συστήματος 32 ή 64 bit; Τα τρέχοντα λειτουργικά συστήματα και το διαθέσιμο υλικό δεν είναι σε θέση να προσεγγίσουν αυτά τα μεγέθη λόγω φυσικών ορίων. Επιπλέον, το Windows 10 Pro μπορεί να καλύψει μόνο 512 GB μνήμης RAM. Προφανώς, δεν θα έχουμε προβλήματα, επειδή οι τρέχουσες μητρικές πλακέτες PC υποστηρίζουν περίπου 128 GB μνήμης RAM.

Σε κάθε περίπτωση, ένας υπολογιστής που αποτελείται από CPU και 32-bit λειτουργικό σύστημα υποστηρίζει μόνο 4 GB μνήμης RAM και αυτό μας επηρεάζει άμεσα, διότι σήμερα δεν μπορούμε να επιβιώσουμε με αυτό το μικρό ποσό RAM στον υπολογιστή μας. Και μπορούμε να το δούμε αμέσως δημιουργώντας μια εικονική μηχανή με CPU 64 bit και σύστημα 32 bit, ειδοποίηση.

Στις ιδιότητες ενημερώνονται ότι διαθέτουμε 3, 5 GB εγκατεστημένης μνήμης RAM (500 MB για GPU). Αλλά αν κοιτάξουμε την άλλη σύλληψη, έχουμε αναθέσει την εικονική μηχανή 6 GB, δηλαδή υπάρχουν δύο 2 GB που δεν χρησιμοποιούνται ακόμη, επειδή το πλάτος λέξης 32 δεν είναι ικανό να απευθύνει περισσότερα από 4.294.967.296 κύτταρα μνήμη.

Σε κάθε περίπτωση, αυτά τα όρια για τα συστήματα 64-bit είναι πολύ πιο εκτεταμένα, έχουμε ήδη δει 512 GB για τα Windows 10 Pro, αλλά στα συστήματα που βασίζονται σε διακομιστές είναι πολύ πιο εκτεταμένη, για παράδειγμα ο Windows Server 2016 υποστηρίζει έως και 24 TB RAM, Και στο Linux συμβαίνει ακριβώς το ίδιο πράγμα, αν και τόσο τα συστήματα επιφάνειας εργασίας όσο και τα συστήματα διακομιστών υποστηρίζουν αρκετές TB μνήμης RAM, είναι το πλεονέκτημα ότι είναι ελεύθερο λογισμικό.

Εικονική μνήμη για εφαρμογές

Υπάρχει επίσης ένας περιορισμός στην κατανομή της εικονικής μνήμης ανά διαδικασία. Να είστε προσεκτικοί, δεν μιλάμε για την εικονική μνήμη του συστήματος, εκείνη που διαθέτουμε στον σκληρό δίσκο σε περίπτωση που δεν έχουμε μνήμη RAM, αλλά αυτή η μνήμη RAM που εκχωρείται αυτόματα από εφαρμογές που καταναλώνουν πολλούς πόρους. Ένα παράδειγμα αυτού είναι εφαρμογές όπως τα προγράμματα Photoshop ή BIM ή CAD, όπου απαιτείται μεγάλη μνήμη για την αποθήκευση των υφών και των διαδικασιών στο παρασκήνιο.

Συγκεκριμένα, ένα λειτουργικό σύστημα 32 bit μπορεί να διαθέσει μόνο 2 GB εικονικής μνήμης για κάθε πρόγραμμα, ενώ ένα σύστημα 64 bit είναι θεωρητικά ικανό να κατανείμει έως και 8 TB.

Συμβατότητα εφαρμογών

Αλλά δεν είναι μόνο για την αντιμετώπιση μνήμης RAM, υπάρχουν επίσης προφανείς περιορισμοί σχετικά με την υποστήριξη εφαρμογών για το λειτουργικό σύστημα. Το πρώτο πράγμα που μπορούμε να κάνουμε είναι να πάμε στον τοπικό σκληρό δίσκο σε ένα λειτουργικό σύστημα 64 bit και ένα άλλο 32.

Αν κοιτάξετε το αρχείο 32-bit υπάρχει μόνο ένας φάκελος για τα αρχεία προγράμματος, ενώ το αρχείο 64-bit έχει δύο, και σε ένα από αυτά τίθεται x86. Θα έπρεπε πραγματικά να βάλει 32, η περίπτωση είναι ότι ένα σύστημα 32-bit δεν υποστηρίζει 64-bit εφαρμογές, ενώ ένα σύστημα 64-bit, ναι μπορούμε να εγκαταστήσουμε 32 και 64-bit εφαρμογές.

Έχουμε κάνει το παράδειγμα με τον συμπιεστή 7-Zip, κατεβάζοντας την έκδοση x64 για Windows 8 από 32 που έχουμε εγκαταστήσει. Βλέπουμε ότι δείχνει αμέσως ότι αυτή η εφαρμογή δεν υποστηρίζεται. Και θα πείτε ότι η ίδια η CPU είναι 64 bit. Γιατί δεν λειτουργεί; Λοιπόν, επειδή το λειτουργικό σύστημα είναι σε πρώτη περίπτωση εκείνο που αποκωδικοποιεί τις οδηγίες που πρόκειται να στείλει στη CPU και εάν είναι 32, δεν θα μπορεί να δουλέψει με 64.

Μπορώ να εγκαταστήσω ένα λειτουργικό σύστημα 64-bit σε μια μηχανή 32 bit;

Προφανώς όχι, απλά πρέπει να εκτελέσετε τη δοκιμή κατεβάζοντας ένα ISO των Windows και προσπαθώντας να το εκτελέσετε στον υπολογιστή σας. δεν είναι δυνατό και αμέσως εμφανίζεται μια οθόνη που σας δείχνει λεπτομερώς.

Και φυσικά, ένα σύστημα 32-bit μπορεί να εγκατασταθεί σε έναν υπολογιστή 64 bit.

Πώς να διαπιστώσετε αν έχω CPU 64 bit ή λειτουργικό σύστημα

Μέχρι τώρα ίσως ήδη γνωρίζετε πώς να το εξετάσετε, χάρη στα στιγμιότυπα που έχουμε δει σε όλο το άρθρο, αλλά αν θέλετε να μάθετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τον τρόπο ελέγχου αυτού τόσο στα Windows όσο και στο Linux, σας προσκαλούμε να το κάνετε χρησιμοποιώντας αυτό άρθρο.

Σε κάθε περίπτωση, δεν είναι απαραίτητο να το εξετάσουμε, αφού, για παράδειγμα, αν έχουμε έναν υπολογιστή από περίπου δέκα χρόνια πριν, θα είμαστε 100% σίγουροι ότι θα είναι 64 bit. Σήμερα, ουσιαστικά όλα τα desktops διαθέτουν εσωτερικό υλικό 64-bit και βρίσκουμε CPU 32 bit για συσκευές τόσο βασικές όπως προγραμματιζόμενους μικροελεγκτές, φορητά όπως βραχιολάκια δραστηριότητας ή έξυπνα ρολόγια, ποντίκια και πληκτρολόγια ή το περιστασιακό NAS ή το βασικό DAS.

Συμπέρασμα και συστάσεις σχετικά με το λειτουργικό σύστημα επεξεργαστή x64 των 32 bit

Καλά η σύστασή μας φυσικά είναι να βεβαιωθείτε ότι ο εξοπλισμός μας είναι 64 bit και να εγκαταστήσετε πάντα ένα λειτουργικό σύστημα 64 bit και εφαρμογές. Αυτό είναι βασικό για να μπορέσουμε να εκμεταλλευτούμε όλη την δύναμη της ομάδας μας και να μην τη διατηρήσουμε μόνο κατά το ήμισυ ή λιγότερο από τις δυνατότητές της.

Τώρα σας αφήνουμε με μερικά ενδιαφέροντα σεμινάρια και οδηγούς σε περίπτωση που θέλετε να τα δείτε.

Λοιπόν, εδώ έρχεται το μικρό μας άρθρο που εξηγεί τους περιορισμούς ενός λειτουργικού συστήματος 32 bit σε επεξεργαστή x64. Αν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις ή θέλετε να προσθέσετε κάτι που λείπει, αφήστε μας ένα σχόλιο παρακάτω.