32-bitový operačný systém s procesorom x64: obmedzenia a čo to znamená

Mať 32-bitový operačný systém a procesor x64 nie je v súčasnosti čestne najbežnejšou vecou, ​​aj keď môžu existovať používatelia, ktorí veľmi dobre nerozumejú, čo majú dôsledky architektúry CPU a operačného systému. Preto urobíme tento článok, v ktorom bude všetko trochu jasnejšie.

Index obsahu

A existujú nielen 32 a 64 bitové procesory a operačné systémy, ale aj aplikácie. V skutočnosti, ak sa pozrieme na hlavné priečinky systému, uvidíme, že existuje priečinok programových súborov a programových súborov (x86). Čo to znamená? Tu uvidíme všetko.

Čo je architektúra x86

Začnime tým, že sa pozrieme na základy toho, o čom je architektúra x86 a aký vplyv má na procesory.

Ako všetci vieme, procesor je hardvérový prvok počítača, ktorý pozostáva z nespočetných tranzistorových integrovaných obvodov a logických brán. Celý tento rámec tvorí to, čo sa stáva centrálnou procesorovou jednotkou, v ktorej sa každú sekundu vykonávajú milióny a výpočty, ktoré umožňujú tvarovanie pokynov a programov, ktoré sú nainštalované na pevnom disku nášho počítača. Spracovateľ je preto prvkom, ktorý dáva nášmu tímu inteligenciu a je zodpovedný za to, aby naše konanie malo zmysel.

Architektúra x86 je v podstate o tom, ako sú procesory budované interne na najzákladnejšej úrovni - to je spôsob, akým interné prvky, ktoré tvoria procesor, komunikujú. Týmito prvkami sú registre, aritmeticko-logická jednotka, počítadlo programov atď.

Dôležitá vec, ktorú musíte vziať do úvahy, je, že procesor x86 neznamená, že je to 32 alebo 64 bitov. Tento koncept sa od fyzickej architektúry procesora odlišuje. V skutočnosti bol prvým procesorom postaveným na architektúre x86 procesor Intel 8086, čo bol 16-bitový procesor .

Procesor CISC a RISC

Ak chcete trochu rozšíriť, stojí za to vedieť, čo je procesor, ktorý pracuje s inštrukciami CISC a RISC, pretože má veľa spoločného s architektúrou x86.

Procesor CISC

Presne procesor CISC používa architektúru x86, čo je skratka pre počítač s komplexnými inštrukciami. Je to model procesora, ktorý je schopný pracovať s veľmi širokou sadou inštrukcií, takže je schopný vykonávať zložité operácie medzi tými, ktorí pracujú v RAM a vnútornými registrami. Tieto CPU sú tie, ktoré boli vždy vyrobené spoločnosťami Intel a AMD.

Táto architektúra je zameraná na počítače, ktoré pracujú s operačnými systémami založenými na stolných počítačoch a ktoré pracujú predovšetkým s grafikou, pretože zložitosť inštrukcií v nich je vyššia a dosahuje sa lepšieho výkonu. Majú však problém, a to je to, že vďaka takým zložitým pokynom je zložitejšie vykonávať paralelné operácie s niekoľkými jadrami. Z tohto dôvodu sú dnešní spracovatelia schopní prekladať pokyny CISC do RISC. Výhody tejto architektúry sú v tom, že sú lepšie pri zostavovaní a zhutňovaní kódu a uľahčujú ladenie a ľahšie sa spúšťajú programy.

Procesor RISC

Naproti tomu procesor s architektúrou RISC, počítač s redukovanou inštrukciou, predstavuje oveľa menší rozsah pokynov a ľahšie sa vykonáva. Tieto procesory sú orientované tak, aby vykonávali niekoľko inštrukcií paralelne, segmentovali a tak znižovali počet prístupov do systémovej pamäte.

Tento procesor bol postavený spoločnosťou PowerPC napríklad pre prvé systémy a servery Unix. Vykonávajú pokyny rýchlejšie a umožňujú väčšie medzipamäte. Okrem toho je kódovanie inštrukcií rýchlejšie, pretože celý systém je jednoduchší a jednotnejší z hľadiska rozmanitosti inštrukcií, ale pravdou je, že v programovacích úlohách je architektúra RISC oveľa zložitejšia, čo vyžaduje od praktických lekárov, aby použiť assembler ako zdrojový kód.

Čo je to 32 alebo 64 bitový procesor

Predtým, ako sa posunieme ďalej od hlavnej témy týkajúcej sa procesorov, vráťme sa a určite uvidíme rozdiely medzi týmito dvoma procesormi. Ďalej už vieme, že x86 nemá nič spoločné s 32 alebo 64 bitmi, v skutočnosti sa procesory s 64 bitmi nazývajú x86_64, pretože ide o architektúru x86, ale pracuje so šírkou 64 slov. bitov. Teraz sa uvidíme.

Byť 32 alebo 64 bitovým procesorom spočíva v dĺžke uloženia a spracovania údajov a pokynov v procesore. Je samozrejmé, že CPU chápe iba elektrické signály 1/0 prúd / prúd, takže každé z týchto čísiel sa nazýva bity, ktoré majú iba dva stavy, tieto bity sa spoja a vytvárajú slová, čím zvyšujú rozmanitosť inštrukcie vďaka kombináciám viacerých bitov.

V 32-bitovom procesore sú slová, ktoré kombinujú 32 núl a tie, zatiaľ čo v 64-bitovom, pretože tieto slová sú dvakrát väčšie, takže majú, povedzme, dvakrát viac informácií. To znamená, že kapacita 64-bitového procesora sa vynásobí dvoma, a to tým, že dokáže vykonávať viac úloh za kratší čas, ale má to aj ďalšie veľmi dôležité dôsledky, pokiaľ ide o kapacitu pamäte a adresovanie inštrukcií.

Obmedzenia 32-bitového procesora x64 operačného systému

Pri použití 32 alebo 64 bitového procesora existujú fyzické a logické rozdiely. A tieto priamo ovplyvňujú aj operačný systém. Pozrime sa, čo sú a prečo sa neodporúča používať rôzne architektúry.

Obmedzenie pamäte RAM

Prvý rozdiel spočíva v správe pamäte RAM a tiež vo virtuálnej pamäti. Ak máme 32-bitový procesor, bude schopný čítať iba 2 ³² kombinácií čísel, to znamená 4 294 967 296 buniek pamäte alebo čo bolo 4 GB pamäte RAM. Medzitým bude 64-bitový procesor teoreticky schopný čítať 2 ^64- bunkové údaje, približne 16 miliónov terabajtov (16 Exabajtov).

Čo to znamená pri inštalácii 32 alebo 64 bitového operačného systému? Súčasné operačné systémy a dostupný hardvér nie sú schopné dosiahnuť tieto hodnoty z dôvodu fyzických obmedzení. A čo viac, systém Windows 10 Pro dokáže adresovať iba 512 GB pamäte RAM. Zdá sa, že nebudeme mať problémy, pretože súčasné základné dosky PC podporujú asi 128 GB pamäte RAM.

V každom prípade počítač zložený z CPU a 32-bitového operačného systému podporuje iba 4 GB pamäte RAM, čo nás priamo ovplyvňuje, pretože v súčasnosti by sme s týmto malým množstvom pamäte RAM na našom počítači prakticky nemohli prežiť. A vidíme to okamžite vytvorením virtuálneho počítača so 64-bitovým procesorom a 32-bitovým systémom.

Vo vlastnostiach sme informovaní, že máme 3, 5 GB nainštalovanej pamäte RAM (500 MB je pre GPU). Ak sa však pozrieme na ďalšie zachytenie, pridelili sme virtuálnemu stroju 6 GB, to znamená, že existujú dva 2 GB, ktoré sa dokonca nepoužívajú, pretože šírka slova 32 nie je schopná osloviť viac ako 4 294 967 296 buniek pamäť.

V každom prípade sú tieto limity pre 64-bitové systémy omnoho rozsiahlejšie, už sme videli 512 GB pre Windows 10 Pro. Ale v serverovo orientovaných systémoch je oveľa rozšírenejší, napríklad Windows Server 2016 podporuje až 24 TB RAM, A v systéme Linux sa stáva to isté, hoci desktopové aj serverové systémy podporujú niekoľko TB pamäte RAM, výhodou je, že ide o slobodný softvér.

Virtuálna pamäť pre aplikácie

Existuje aj obmedzenie v prideľovaní virtuálnej pamäte na proces. Buďte opatrní, nehovoríme o virtuálnej pamäti systému, tej, ktorú alokujeme na pevný disk pre prípad, že by sme mali RAM, ale RAM, ktorá je automaticky priradená aplikáciám, ktoré spotrebúvajú veľa zdrojov. Príkladom sú aplikácie ako Photoshop alebo BIM alebo CAD programy, kde je na ukladanie textúr a procesov na pozadí potrebné veľa pamäte.

Konkrétne 32-bitový operačný systém môže prideliť iba 2 GB virtuálnej pamäte pre každý program, zatiaľ čo 64-bitový systém je teoreticky schopný prideliť až 8 TB.

Kompatibilita aplikácií

Nejde však len o adresovanie pamäte RAM, ale existujú aj zrejmé obmedzenia týkajúce sa podpory aplikácií pre operačný systém. Prvá vec, ktorú si môžeme všimnúť, je prechod na miestny pevný disk v 64-bitovom operačnom systéme a ďalších 32.

Ak sa pozriete na 32-bitový súbor, existuje iba jeden priečinok pre programové súbory, zatiaľ čo 64-bitový súbor má dva a do jedného z nich vložil x86. Mal by sa skutočne uviesť 32, prípad je taký, že 32-bitový systém nepodporuje 64-bitové aplikácie, zatiaľ čo 64-bitový systém, áno, môžeme nainštalovať 32 a 64-bitové aplikácie.

Urobili sme príklad s kompresorom 7-Zip a stiahli sme verziu x64 pre Windows 8 z 32, ktorú sme nainštalovali. Vidíme, že to okamžite naznačuje, že táto aplikácia nie je podporovaná. A poviete, že samotný procesor má 64 bitov. Prečo to nefunguje? Pretože operačný systém je v prvom rade ten, ktorý dekóduje pokyny, ktoré má poslať do CPU, a ak je 32, nebude schopný pracovať na 64.

Môžem nainštalovať 64-bitový operačný systém na 32-bitový počítač?

Samozrejme, že nie, stačí vykonať test stiahnutím systému Windows ISO a pokusom o jeho spustenie v počítači. nie je to možné a okamžite sa objaví obrazovka s podrobnými údajmi.

A samozrejme, 32-bitový systém môže byť nainštalovaný na 64-bitovom počítači.

Ako zistiť, či mám 64-bitový procesor alebo operačný systém

Pravdepodobne už viete, ako sa na to pozerať, vďaka snímkam obrazovky, ktoré sme videli v celom článku, ale ak chcete vedieť viac informácií o tom, ako to skontrolovať v systémoch Windows aj Linux, pozývame vás, aby ste to urobili pomocou tohto článok.

V žiadnom prípade nie je potrebné sa na to pozerať, pretože napríklad ak máme počítač asi pred desiatimi rokmi, budeme si 100% istí, že to bude 64 bitov. V súčasnosti majú prakticky všetky stolové počítače 64-bitový hardvér a my nájdeme iba 32-bitové procesory pre zariadenia, ktoré sú základné ako programovateľné mikrokontroléry, nositeľné prvky, ako sú náramky alebo inteligentné hodinky, myši a klávesnice, alebo príležitostné NAS alebo základné DAS.

Záver a odporúčania týkajúce sa 32-bitového operačného systému s procesorom x64

Naše odporúčanie samozrejme je, aby ste sa uistili, že naše zariadenie má 64 bitov a vždy inštalujte 64-bitový operačný systém a aplikácie. Je to základné, aby ste mohli využiť všetku silu nášho tímu a nezachovávať ju iba o polovicu alebo menej, ako sú jej možnosti.

Teraz vám zanecháme niekoľko zaujímavých návodov a príručiek pre prípad, že sa na ne chcete pozrieť.

Tu prichádza náš malý článok vysvetľujúci obmedzenia 32-bitového operačného systému na procesore x64. Ak máte nejaké otázky alebo chcete pridať niečo, čo chýba, zanechajte nám komentár.