32-бітна операційна система процесора x64: обмеження та що це означає

Маючи 32-бітну операційну систему та процесор x64 - це, чесно кажучи, не найпоширеніша річ сьогодні, хоча можуть бути користувачі, які не дуже добре розуміють, яке значення має архітектура процесора та операційна система. Саме тому ми збираємося зробити цю статтю, в якій все буде трохи зрозуміліше.

Зміст індексу

І є не тільки 32 та 64 бітні процесори та операційні системи, а й додатки. Фактично, якщо ми подивимось на основні папки системи, то побачимо, що є папка програмних файлів та програмних файлів (x86). Що це означає? Ну, ми все тут побачимо.

Що таке архітектура x86

Давайте для початку розглянемо основи того, що таке архітектура x86 і який вплив вона має на процесори.

Як ми всі знаємо, процесор являє собою апаратний елемент комп'ютера, що складається з незліченних транзисторних інтегральних мікросхем і логічних воріт. Весь цей фреймворк складає те, що стає центральним процесором, в якому щомісяця проводяться мільйони та обчислення, які дозволяють формувати інструкції та програми, встановлені на жорсткому диску нашого комп'ютера. Тому процесор є тим елементом, який надає інтелект нашій команді, і відповідає за те, щоб наші дії мали сенс.

Архітектура x86 - це в основному спосіб побудови процесорів внутрішньо на самому базовому рівні - тобто способі спілкування внутрішніх елементів, що складають процесор. Ці елементи - регістри, арифметико-логічна одиниця, лічильник програм тощо.

Важливе, що потрібно враховувати, - це те, що процесор x86 не означає, що це 32 або 64 біти, ця концепція є чимось відмінною від фізичної архітектури процесора. Насправді першим процесором, побудованим з архітектурою x86, став Intel 8086, який представляв собою 16-бітний процесор .

Процесор CISC і RISC

Щоб трохи розширити, варто знати, що таке процесор, який працює з інструкціями CISC та RISC, оскільки це має багато спільного з архітектурою x86.

Процесор CISC

Саме процесор CISC використовує архітектуру x86, означає Комп'ютер Комплексних Інструкцій. Це модель процесора, яка здатна працювати з дуже широким набором інструкцій, завдяки чому може здійснювати складні операції між операційними операторами та внутрішніми регістрами. Ці процесори - це ті, які завжди виготовляли Intel та AMD.

Ця архітектура орієнтована на комп'ютери, які працюють з настільними операційними системами і працюють в основному з графікою, оскільки складність інструкцій в них більша і виходить краща продуктивність. Але у них є проблема, і це те, що наявність таких складних інструкцій ускладнює виконання паралельних операцій з декількома ядрами. І з цієї причини сьогоднішні процесори також можуть перекладати інструкції CISC в RISC. Переваги цієї архітектури полягають у тому, що вони краще збирають та ущільнюють код, а це робить полегшеною налагодження, а програми легше запускати.

Процесор RISC

На відміну від цього, процесор з архітектурою RISC, Reduced Instruction Set Computer, представляє набагато менший спектр інструкцій і простіший у виконанні. Ці процесори орієнтовані на виконання декількох інструкцій паралельно, сегментовані і таким чином зменшують кількість доступу до системної пам'яті.

Цей процесор був розроблений PowerPC, наприклад, для перших систем і серверів Unix. Вони виконують інструкції швидше і дозволяють отримати більші кеші. Крім того, кодування інструкцій відбувається швидше, оскільки вся система простіша і більш рівномірна з точки зору різноманітності інструкцій, але правда полягає в тому, що в завданнях програмування архітектура RISC набагато складніша, вимагаючи від практикуючого використовувати асемблер як вихідний код.

Що таке 32 або 64 бітний процесор

Перш ніж ми відійдемо далі від основної теми щодо процесорів, давайте повернемося до та обов'язково побачимо відмінності між двома процесорами. Крім того, ми вже знаємо, що x86 не має нічого спільного з тим, що це 32 або 64 біти, насправді процесори, що мають 64 біти, називаються x86_64, оскільки це архітектура x86, але вона працює з шириною 64 слів. біт. О тепер ми побачимо.

Будучи 32 або 64 бітовим процесором, лежить в довжині, з якою дані та інструкції зберігаються та обробляються в процесорі. Само собою зрозуміло, що процесор розуміє лише електричні сигнали 1/0 поточні / нетокові, так би мовити, і кожне з цих чисел називається бітами, маючи лише два стани, ці біти з'єднуються разом, утворюючи слова і тим самим збільшуючи різноманітність інструкції завдяки багатобітним комбінаціям.

У 32-бітному процесорі є слова, що поєднують 32 нулі та ті, а в 64-бітні, тому що цих слів удвічі більше, тому в них, скажімо, вдвічі більше інформації. Це означає, що ємність 64-розрядного процесора множиться на два, завдяки йому можна виконувати більше завдань за менший час, але це також має інші дуже важливі наслідки щодо ємності пам'яті та адресації інструкцій.

Обмеження 32-бітного процесора x64 операційної системи

Існують фізичні та логічні відмінності при використанні 32 або 64 бітового процесора. І це безпосередньо впливає і на операційну систему. Подивимося, що вони є, і чому не рекомендується використовувати різні архітектури.

Обмеження оперативної пам'яті

Перша відмінність полягає в управлінні оперативною пам'яттю, а також віртуальною пам'яттю. Якщо у нас є 32-розрядний процесор, він зможе прочитати лише 2 ³² комбінації чисел, тобто 4, 294, 967, 296 комірок пам'яті або те, що було 4 ГБ оперативної пам’яті. Тим часом 64-розрядний процесор теоретично зможе прочитати 2 64- елементні дані, приблизно 16 мільйонів Терабайт (16 екзабайт)

Що це означає під час встановлення 32 або 64 бітної операційної системи? Поточні операційні системи та наявне обладнання не в змозі досягти цих показників через фізичні обмеження. Більше того, Windows 10 Pro здатний адресувати всього 512 Гб оперативної пам’яті. Мабуть, у нас не буде проблем, оскільки нинішні материнські плати ПК підтримують близько 128 ГБ оперативної пам’яті.

У будь-якому випадку, ПК, що складається з процесора та 32-розрядної операційної системи, підтримує лише 4 ГБ оперативної пам’яті, і це впливає на нас безпосередньо, адже в даний час ми практично не змогли вижити з цим невеликим об'ємом оперативної пам’яті на нашому ПК. І ми можемо це побачити відразу, створивши віртуальну машину з 64-бітним процесором та 32-бітною системою, зауважте.

У властивостях нам повідомляється, що у нас встановлено 3, 5 ГБ оперативної пам’яті (500 Мб призначено для GPU). Але якщо ми подивимось на інше захоплення, ми призначили віртуальній машині 6 Гб, тобто є два 2 ГБ, які навіть не використовуються, оскільки ширина слова 32 не здатна адресувати більше 4 294 967 296 комірок пам'ять.

У будь-якому випадку ці обмеження для 64-розрядних систем набагато більш масштабні, ми вже бачили 512 Гб для Windows 10 Pro, але в серверно-орієнтованих системах вона значно розширена, наприклад, Windows Server 2016 підтримує до 24 ТБ оперативної пам’яті, І в Linux відбувається саме те саме, хоча і настільна, і серверна системи підтримують кілька TB оперативної пам’яті, перевагою є те, що це безкоштовне програмне забезпечення.

Віртуальна пам'ять для додатків

Існує також обмеження у розподілі віртуальної пам'яті на процес. Будьте уважні, ми говоримо не про віртуальну пам'ять системи, ту, яку ми виділяємо на жорсткому диску, якщо у нас не вистачає оперативної пам’яті, а про оперативну пам’ять, яка автоматично призначається програмами, що споживають багато ресурсів. Прикладом цього є такі програми, як Photoshop або BIM або CAD програми, де потрібно багато пам’яті для зберігання текстур та процесів у фоновому режимі.

Зокрема, 32-розрядна операційна система може виділити лише 2 ГБ віртуальної пам'яті для кожної програми, тоді як 64-бітна система теоретично здатна виділити до 8 ТБ.

Сумісність програми

Але мова йде не тільки про адресу оперативної пам’яті, є також очевидні обмеження щодо підтримки додатків для операційної системи. Перше, що ми можемо помітити, це перейти на локальний жорсткий диск в 64-бітній операційній системі та ще 32.

Якщо ви подивитесь на 32-розрядний файл, то для програмних файлів є лише одна папка, тоді як у 64-бітного файлу є дві, а в одну з них покладіть x86. Слід дійсно поставити 32, справа в тому, що 32-розрядна система не підтримує 64-бітні програми, тоді як 64-бітна система, так, ми можемо встановити 32 та 64-бітні програми.

Ми зробили приклад із компресором 7-Zip, завантаживши встановлену нами версію x64 для Windows 8 з 32. Ми бачимо, що це відразу вказує на те, що ця програма не підтримується. І скажете, сам процесор - 64 біт. Чому він не працює? Ну, тому що операційна система - це в першу чергу та, яка розшифровує інструкції, які збирається надіслати до центрального процесора, і якщо вона 32, вона не зможе працювати у 64.

Чи можу я встановити 64-бітну операційну систему на 32-бітній машині?

Ну, очевидно, що ні, ви просто повинні виконати тест, завантаживши ISO Windows і намагаючись запустити його на комп’ютері. це неможливо, і відразу з'явиться екран із зазначенням детально.

І звичайно, 32-бітну систему можна встановити на 64-розрядний комп'ютер.

Як сказати, чи є у мене 64-розрядний процесор чи операційна система

Ви, напевно, вже знаєте, як на це подивитися, завдяки скріншотам, які ми бачили у всій статті, але якщо ви хочете дізнатися більше інформації про те, як перевірити це в Windows та Linux, ми запрошуємо це зробити за допомогою цього стаття.

У будь-якому випадку на це також не варто дивитись, оскільки, наприклад, якщо у нас є комп’ютер приблизно десять років тому, ми будемо на 100% впевнені, що це буде 64 біти. Сьогодні практично у всіх настільних комп'ютерах є 64-розрядна апаратна техніка, і ми знаходимо лише 32-розрядні процесори для таких пристроїв, як основні програмовані мікроконтролери. періодичні NAS або базові DAS.

Висновок та рекомендації щодо 32-бітної операційної системи x64 процесора

Ми рекомендуємо, звичайно, переконатися, що наше обладнання має 64 біти та завжди встановлювати 64-бітну операційну систему та програми. Це головне, щоб мати можливість скористатися всією силою нашої команди, а не тримати її лише вдвічі менше, ніж її можливостей.

Тепер ми залишаємо вам декілька цікавих навчальних посібників та посібників на випадок, якщо ви хочете поглянути на них.

Ну ось ось наша маленька стаття, що пояснює обмеження 32-бітної операційної системи на процесорі x64. Якщо у вас є якісь запитання або ви хочете додати щось, чого не вистачає, залиште нам коментар нижче.