Операционная система 32-разрядного процессора x64: ограничения и что это означает

Честно говоря, наличие 32-разрядной операционной системы и процессора x64 сегодня не самая распространенная вещь, хотя могут быть пользователи, которые не очень хорошо понимают, каковы последствия архитектуры ЦП и операционной системы. Именно поэтому мы собираемся сделать эту статью, в которой все будет немного понятнее.

Указатель содержания

И есть не только 32- и 64-битные процессоры и операционные системы, но и приложения. Фактически, если мы посмотрим на основные папки системы, то увидим, что есть папка с файлами программ и программными файлами (x86). Что это значит? Ну, мы все увидим здесь.

Что такое архитектура x86

Давайте начнем с рассмотрения основ архитектуры x86 и ее влияния на процессоры.

Как все мы знаем, процессор является аппаратным элементом компьютера, состоящим из бесчисленных транзисторных интегральных схем и логических элементов. Вся эта структура составляет то, что становится центральным процессором, в котором миллионы и вычисления выполняются каждую секунду, что позволяет формировать инструкции и программы, которые установлены на жестком диске нашего компьютера. Таким образом, процессор - это элемент, который дает интеллект нашей команде и отвечает за то, чтобы наши действия имели смысл.

Архитектура x86 в основном заключается в том, как процессоры строятся внутри на самом базовом уровне, то есть, как взаимодействуют внутренние элементы, составляющие процессор. Этими элементами являются регистры, арифметико-логический блок, программный счетчик и т. Д.

Важная вещь, которую вы должны принять во внимание, заключается в том, что процессор x86 не подразумевает, что он является 32- или 64-разрядным, и вообще эта концепция отличается от физической архитектуры процессора. Фактически, первым процессором, построенным на архитектуре x86, был Intel 8086, представляющий собой 16-разрядный процессор .

CISC и RISC процессор

Чтобы немного расширить, стоит знать, что такое процессор, который работает с инструкциями CISC и RISC, поскольку он имеет много общего с архитектурой x86.

Процессор CISC

Именно процессор CISC использует архитектуру x86, расшифровывается как Complex Instruction Set Computer. Это модель процессора, способная работать с очень широким набором инструкций, что позволяет выполнять сложные операции между операциями в ОЗУ и внутренними регистрами. Эти процессоры всегда производились Intel и AMD.

Эта архитектура предназначена для компьютеров, которые работают с настольными операционными системами и работают главным образом с графикой, поскольку сложность инструкций в них выше и достигается лучшая производительность. Но у них есть проблема, и это то, что наличие таких сложных инструкций затрудняет выполнение параллельных операций с несколькими ядрами. По этой причине современные процессоры также могут переводить инструкции CISC в RISC. Преимущества этой архитектуры заключаются в том, что они лучше компилируют и сжимают код, что облегчает отладку и облегчает запуск программ.

RISC процессор

В отличие от этого, процессор с архитектурой RISC, компьютер с сокращенным набором инструкций, предоставляет гораздо меньший набор инструкций и его легче выполнять. Эти процессоры ориентированы на выполнение нескольких инструкций параллельно, сегментировано и таким образом уменьшают количество обращений к системной памяти.

Этот процессор был построен PowerPC, например, для первых систем и серверов Unix. Они выполняют инструкции быстрее и позволяют увеличить кеш. Кроме того, кодирование инструкций происходит быстрее, так как вся система более проста и более однородна с точки зрения разнообразия инструкций, но правда в том, что в задачах программирования архитектура RISC гораздо сложнее, что требует от практикующего специалиста использовать ассемблер в качестве исходного кода.

Что такое 32 или 64-битный процессор

Прежде чем мы отойдем от основной темы о процессорах, давайте вернемся и определенно увидим различия между двумя процессорами. Кроме того, мы уже знаем, что x86 не имеет ничего общего с 32- или 64-разрядными процессорами, фактически 64-разрядные процессоры называются x86_64, поскольку это архитектура x86, но она работает с шириной 64 слова. биты. Ох, теперь посмотрим.

Быть 32- или 64-битным процессором зависит от длины, с которой данные и инструкции хранятся и обрабатываются в процессоре. Само собой разумеется, что ЦП понимает только электрические сигналы 1/0 тока / не тока, так сказать, и каждое из этих чисел называется битами, имея только два состояния, эти биты соединяются вместе, образуя слова и, таким образом, увеличивая разнообразие инструкции благодаря многобитовым комбинациям.

В 32-битном процессоре есть слова, которые объединяют 32 ноля и единицы в 64-битном, потому что эти слова в два раза больше, поэтому в них, скажем, вдвое больше информации. Это означает, что емкость 64-разрядного процессора умножается на два, поскольку он способен выполнять больше задач за меньшее время, но это также имеет другие очень важные последствия с точки зрения объема памяти и адресации команд.

Ограничения операционной системы 32-битный процессор x64

Существуют физические и логические различия при использовании 32- или 64-разрядного процессора. И это напрямую влияет на операционную систему. Давайте посмотрим, что это такое и почему не рекомендуется использовать разные архитектуры.

Ограничение оперативной памяти

Первое отличие заключается в управлении оперативной и виртуальной памятью. Если у нас 32-разрядный процессор, он сможет прочитать только 2 ³² комбинации чисел, то есть 4 294 967 296 ячеек памяти или 4 ГБ ОЗУ. Между тем, 64-разрядный процессор теоретически сможет считывать 2 64-разрядных данных, около 16 миллионов терабайт (16 эксабайт).

Что это означает при установке 32- или 64-разрядной операционной системы? Современные операционные системы и доступное оборудование не могут достичь этих показателей из-за физических ограничений. Более того, Windows 10 Pro может использовать только 512 ГБ оперативной памяти. Судя по всему, проблем у нас не будет, потому что нынешние материнские платы для ПК поддерживают около 128 ГБ ОЗУ.

В любом случае ПК, состоящий из процессора и 32-разрядной операционной системы, поддерживает только 4 ГБ ОЗУ, и это напрямую влияет на нас, потому что в настоящее время мы практически не можем выжить с таким небольшим объемом ОЗУ на нашем ПК. И мы можем сразу увидеть это, создав виртуальную машину с 64-битным процессором и 32-битной системой, обратите внимание.

В свойствах нам сообщают, что у нас 3, 5 ГБ установленной оперативной памяти (500 МБ для графического процессора). Но если мы посмотрим на другой захват, мы назначили виртуальной машине 6 ГБ, то есть два 2 ГБ, которые даже не используются, потому что ширина слова 32 не способна адресовать более 4 294 967 296 ячеек память.

В любом случае, эти ограничения для 64-битных систем намного более обширны, мы уже видели 512 ГБ для Windows 10 Pro, но в серверно-ориентированных системах он намного более расширен, например, Windows Server 2016 поддерживает до 24 ТБ ОЗУ, И в Linux происходит то же самое, хотя и настольные, и серверные системы поддерживают несколько ТБ ОЗУ, это преимущество свободного программного обеспечения.

Виртуальная память для приложений

Существует также ограничение в распределении виртуальной памяти для каждого процесса. Будьте осторожны, речь идет не о виртуальной памяти системы, той, которую мы выделяем на жестком диске в случае, если у нас нет оперативной памяти, а об оперативной памяти, которая автоматически назначается приложениями, которые потребляют много ресурсов. Примером этого являются приложения, такие как Photoshop, или программы BIM или CAD, в которых требуется много памяти для хранения текстур и процессов в фоновом режиме.

В частности, 32-разрядная операционная система может выделить только 2 ГБ виртуальной памяти для каждой программы, в то время как 64-разрядная система теоретически может выделить до 8 ТБ.

Совместимость приложений

Но речь идет не только об обращении к оперативной памяти, но и о явных ограничениях в отношении поддержки приложений операционной системой. Первое, что мы можем сделать, чтобы заметить это, это перейти на локальный жесткий диск в 64-битной операционной системе и еще 32.

Если вы посмотрите на 32-битный файл, то там есть только одна папка для программных файлов, а в 64-битном файле их две, и в одну из них положите x86. Стоит действительно поставить 32, дело в том, что 32-битная система не поддерживает 64-битные приложения, в то время как 64-битная система, да, мы можем установить 32- и 64-битные приложения.

Мы сделали пример с компрессором 7-Zip, скачав версию x64 для Windows 8 из 32, которую мы установили. Мы видим, что это сразу указывает на то, что это приложение не поддерживается. И вы скажете, что сам процессор 64 бит. Почему он не работает? Хорошо, потому что операционная система в первую очередь является той, которая декодирует инструкции, которые она собирается отправлять в ЦП, и если она 32, она не сможет работать на 64.

Можно ли установить 64-разрядную операционную систему на 32-разрядную машину?

Очевидно, нет, вам просто нужно выполнить тест, загрузив ISO-образ Windows и попробовав запустить его на своем компьютере. это невозможно, и сразу же появляется экран, показывающий вас в деталях.

И, конечно, 32-разрядная система может быть установлена ​​на 64-разрядном компьютере.

Как узнать, есть ли у меня 64-битный процессор или операционная система

К настоящему моменту вы, наверное, уже знаете, как на это смотреть, благодаря скриншотам, которые мы видели на протяжении всей статьи, но если вы хотите узнать больше информации о том, как это проверить как в Windows, так и в Linux, мы приглашаем вас сделать это, используя это статья

В любом случае, нет необходимости смотреть на это, так как, например, если у нас есть компьютер около десяти лет назад, мы будем на 100% уверены, что он будет 64-разрядным. Сегодня практически все настольные компьютеры имеют 64-разрядное аппаратное обеспечение внутри, и мы находим только 32-разрядные ЦП для устройств в качестве базовых, таких как программируемые микроконтроллеры, носимые устройства, такие как браслеты или умные часы, мыши и клавиатуры или случайный NAS или базовый DAS.

Заключение и рекомендации по 32-битной операционной системе x64

Ну, конечно, мы рекомендуем убедиться, что наше оборудование является 64-битным и всегда устанавливать 64-битную операционную систему и приложения. Это принципиально, чтобы иметь возможность использовать всю мощь нашей команды, а не оставлять ее наполовину или меньше своих возможностей.

Теперь мы оставляем вам интересные уроки и руководства на случай, если вы захотите взглянуть на них.

Итак, вот наша небольшая статья, объясняющая ограничения 32-битной операционной системы на процессоре x64. Если у вас есть какие-либо вопросы или вы хотите добавить что-то, чего не хватает, оставьте нам комментарий ниже.