32-bitars operativsystem för x64-processor: begränsningar och vad detta betyder

Att ha ett 32-bitars operativsystem och en x64-processor är ärligt talat inte det vanligaste i dag, även om det kan finnas användare som inte förstår så bra vad konsekvenserna av en CPU-arkitektur och operativsystemets konsekvenser har. Det är därför vi kommer att göra den här artikeln, där allt kommer att bli lite tydligare.

Innehållsindex

Och det finns inte bara 32 och 64 bitars processorer och operativsystem, utan också applikationer. Faktum är att om vi tittar på huvudmapparna i systemet ser vi att det finns en mapp med programfiler och programfiler (x86). Vad betyder detta? Vi ska se allt här.

Vad är x86-arkitektur

Låt oss börja med att titta på grunderna för vad x86-arkitekturen handlar om och vilket inflytande det har på processorer.

Som vi alla vet är processorn ett hårdvaraelement i en dator som består av otaliga transistorintegrerade kretsar och logiska grindar. Allt detta ramverk utgör vad som blir den centrala behandlingsenheten, där miljoner och beräkningar utförs varje sekund som gör att instruktionerna och programmen som är installerade på hårddisken på vår dator kan formas. Processorn är därför det element som ger intelligens till vårt team och ansvarar för att våra handlingar är vettiga.

X86-arkitekturen handlar i princip om hur processorer byggs internt på den mest grundläggande nivån - det vill säga hur de interna elementen som utgör en processor kommunicerar. Dessa element är register, aritmetisk-logisk enhet, programräknare, etc.

Det viktiga, och att du måste ta hänsyn till, är att en x86-processor inte innebär att den är 32 eller 64 bitar, alls är detta koncept något annorlunda än processorns fysiska arkitektur. Faktum är att den första processor byggd med x86-arkitektur var Intel 8086, som var en 16-bitars CPU .

CISC- och RISC-processor

För att expandera lite är det värt att veta vad en processor som fungerar med CISC och RISC instruktioner är, eftersom det har mycket att göra med x86-arkitekturen.

CISC-processor

Precis en CISC-processor använder x86-arkitekturen, står för Complex Instruction Set Computer. Det är en processormodell som kan arbeta med en mycket bred uppsättning instruktioner och därmed kunna utföra komplexa operationer mellan dem som drivs i RAM och interna register. Dessa CPU: er är de som alltid har gjorts av Intel och AMD.

Denna arkitektur är inriktad på datorer som arbetar med stationära baserade operativsystem och som arbetar främst med grafik, eftersom komplexiteten i instruktionerna i dem är större och bättre prestanda erhålls. Men de har ett problem, och det är att att ha sådana komplexa instruktioner gör det svårare att utföra parallella operationer med flera kärnor. Och av detta skäl kan dagens processorer också översätta CISC-instruktioner till RISC. Fördelarna med denna arkitektur är att de är bättre på att sammanställa och komprimera kod, och det underlättar felsökning och program är lättare att köra.

RISC-processor

Däremot presenterar en processor med RISC-arkitektur, Reduced Instruction Set Computer, ett mycket mindre antal instruktioner och är lättare att utföra. Dessa processorer är inriktade på att utföra flera instruktioner parallellt, segmenterade och därmed minska antalet åtkomst till systemminnet.

Denna CPU byggdes av PowerPC till exempel för de första Unix-systemen och servrarna. De utför instruktioner snabbare och möjliggör större cacheminne. Dessutom är kodningen av instruktioner snabbare, eftersom hela systemet är enklare och mer enhetligt när det gäller olika instruktioner, men sanningen är att RISC-arkitekturen i programmeringsuppgifter är mycket mer komplex, vilket kräver att utövaren använd monteraren som källkod.

Vad är en 32 eller 64 bitars CPU

Innan vi går längre bort från huvudämnet för processorer, låt oss komma tillbaka till och definitivt se skillnaderna mellan de två processorerna. Dessutom vet vi redan att x86 inte har något att göra med att vara 32 eller 64 bitar, i själva verket kallas processorerna som är 64 bitar x86_64, eftersom det är en x86-arkitektur men det fungerar med en bredd på 64 ord. bitar. Åh nu ska vi se.

Att vara en 32 eller 64 bitars processor ligger i den längd med vilken data och instruktioner lagras och bearbetas i processorn. Det säger sig självt att CPU endast förstår elektriska signaler 1/0 ström / icke-ström så att säga, och vart och ett av dessa nummer kallas bitar, med endast två tillstånd, dessa bitar sammanfogas för att bilda ord och därmed öka variationen i instruktioner tack vare multi-bit-kombinationer.

I en 32-bitars processor finns det ord som kombinerar 32 nollor och en i en 64-bitars en, eftersom dessa ord är dubbelt så stora, så de har, låt oss säga, dubbelt så mycket information i dem. Detta innebär att kapaciteten för en 64-bitars processor multipliceras med två genom att kunna utföra fler uppgifter på kortare tid, men den har också andra mycket viktiga konsekvenser när det gäller minneskapacitet och instruktionsadressering.

Begränsningar av operativsystemets 32-bitars x64-processor

Det finns fysiska och logiska skillnader när du använder en 32 eller 64 bitars processor. Och dessa påverkar också operativsystemet direkt. Låt oss se vad de är och varför det inte rekommenderas att använda olika arkitekturer.

RAM-begränsning

Den första skillnaden ligger i hanteringen av RAM-minne och även virtuellt minne. Om vi ​​har en 32-bitars CPU kommer den bara att kunna läsa 2 ³² kombinationer av siffror, det vill säga 4 294 967 296 minnesceller, eller vad som har varit 4 GB RAM. Samtidigt kommer en 64-bitars CPU teoretiskt att kunna läsa 2 ^64-celldata, cirka 16 miljoner Terabyte (16 Exabyte)

Vad innebär detta när du installerar ett 32 eller 64-bitars operativsystem? Nuvarande operativsystem och tillgänglig hårdvara kan inte nå dessa siffror på grund av fysiska gränser. Dessutom kan Windows 10 Pro ta itu med bara 512 GB RAM. Tydligen kommer vi inte att ha problem, eftersom de nuvarande PC-moderkorten stöder cirka 128 GB RAM.

I vilket fall som helst, en dator som består av en CPU och ett 32-bitars operativsystem stöder bara 4 GB RAM, och det påverkar oss direkt, för närvarande kan vi praktiskt taget inte överleva med denna lilla mängd RAM på vår PC. Och vi kan se detta omedelbart genom att skapa en virtuell maskin med en 64-bitars CPU och ett 32-bitars system, märker du.

I egenskaperna informeras vi om att vi har 3, 5 GB installerat RAM (500 MB är för GPU). Men om vi tittar på den andra inspelningen har vi tilldelat den virtuella maskinen 6 GB, det vill säga det finns två 2 GB som inte ens används, eftersom ordbredden 32 inte kan adressera mer än 4 294 967 296 celler i minne.

I alla fall är dessa gränser för 64-bitars-system mycket mer omfattande, vi har redan sett 512 GB för Windows 10 Pro. Men i serverorienterade system är det mycket mer utökat, Windows Server 2016 stöder till exempel upp till 24 TB RAM, Och i Linux händer exakt samma sak, även om både skrivbordet och serversystemen stöder flera TB RAM, är det fördelen med att det är gratis programvara.

Virtuellt minne för applikationer

Det finns också en begränsning i fördelningen av virtuellt minne per process. Var försiktig, vi talar inte om det virtuella minnet i systemet, det som vi tilldelar på hårddisken om vi saknar RAM, men det RAM som automatiskt tilldelas av applikationer som förbrukar många resurser. Ett exempel på detta är applikationer som Photoshop, eller BIM- eller CAD-program där mycket minne behövs för att lagra strukturer och processer i bakgrunden.

Specifikt kan ett 32-bitars operativsystem endast tilldela 2 GB virtuellt minne för varje program, medan ett 64-bitarssystem teoretiskt kan fördela upp till 8 TB.

Applikationskompatibilitet

Men det handlar inte bara om att adressera RAM-minne, det finns också uppenbara begränsningar när det gäller applikationsstödet för operativsystemet. Det första vi kan göra för att märka det är att gå till den lokala hårddisken i ett 64-bitars operativsystem och ytterligare 32.

Om du tittar på 32-bitarsfilen finns det bara en mapp för programfilerna, medan 64- bitarsfilen har två, och i en av dem lägger du x86. Det borde verkligen sätta 32, fallet är att ett 32-bitars system inte stöder 64-bitars applikationer, medan ett 64-bitars system, ja vi kan installera 32 och 64-bitars applikationer.

Vi har gjort exemplet med 7-Zip-kompressorn och laddat ner x64-versionen för Windows 8 of 32 som vi har installerat. Vi ser att det omedelbart indikerar att den här applikationen inte stöds. Och du kommer att säga att själva CPU: n är 64 bitar. Varför fungerar den inte? Tja, eftersom operativsystemet i första hand är det som avkodar instruktionerna som det kommer att skicka till CPU, och om det är 32 kommer det inte att kunna fungera på 64.

Kan jag installera ett 64-bitars operativsystem på en 32-bitars maskin?

Väl uppenbarligen inte, du måste bara utföra testet genom att ladda ner en Windows ISO och försöka köra det på din dator. det är inte möjligt och omedelbart visas en skärm som indikerar dig i detalj.

Och naturligtvis kan ett 32-bitarssystem installeras på en 64-bitars dator.

Hur man säger om jag har en 64-bitars CPU eller operativsystem

Nu vet du förmodligen redan hur du ska titta på detta tack vare de skärmdumpar som vi har sett i hela artikeln, men om du vill veta mer information om hur du kan kontrollera detta i både Windows och Linux inbjuder vi dig att göra det med detta artikel.

I vilket fall som helst är det inte nödvändigt att titta på det heller, eftersom vi till exempel har en dator för ungefär tio år sedan kommer vi att vara 100% säkra på att det kommer att vara 64 bitar. Idag har praktiskt taget alla stationära datorer 64-bitars hårdvara inuti, och vi hittar bara 32-bitars CPU-apparater för enheter lika grundläggande som programmerbara mikrokontroller, bärbara som aktivitetsarmband eller smarta klockor, möss och tangentbord, eller enstaka NAS eller grundläggande DAS.

Slutsats och rekommendationer om 32-bitars x64-operativsystem

Vår rekommendation är naturligtvis att se till att vår utrustning är 64 bitar och alltid installerar ett 64-bitars operativsystem och applikationer. Detta är grundläggande för att kunna dra nytta av all vår kraft och inte hålla det bara hälften eller mindre än dess möjligheter.

Nu lämnar vi dig några intressanta tutorials och guider om du vill titta på dem.

Tja, här kommer vår lilla artikel som förklarar begränsningarna för ett 32-bitars operativsystem på en x64-processor. Om du har några frågor eller vill lägga till något som saknas lämnar vi en kommentar nedan.