Hệ điều hành bộ xử lý 32 bit x64: những hạn chế và điều này có nghĩa là gì

Có một hệ điều hành 32 bit và bộ xử lý x64 thực sự không phải là điều phổ biến nhất hiện nay, mặc dù có thể có những người dùng không hiểu rõ ý nghĩa của kiến ​​trúc CPU và hệ điều hành là gì. Đó là lý do tại sao chúng tôi sẽ thực hiện bài viết này, trong đó mọi thứ sẽ rõ ràng hơn một chút.

Chỉ số nội dung

Và không chỉ có bộ xử lý và hệ điều hành 32 và 64 bit, mà còn có các ứng dụng. Trong thực tế, nếu chúng ta nhìn vào các thư mục chính của hệ thống, chúng ta sẽ thấy rằng có thư mục của các tệp chương trình và các tệp chương trình (x86). Điều này có nghĩa là gì? Chà, chúng ta sẽ thấy mọi thứ ở đây.

Kiến trúc x86 là gì

Hãy bắt đầu bằng cách xem xét những điều cơ bản về kiến trúc x86 là gì và ảnh hưởng của nó đến bộ xử lý.

Như chúng ta đã biết, bộ xử lý là một thành phần phần cứng của một máy tính được tạo thành từ vô số mạch tích hợp bóng bán dẫn và cổng logic. Tất cả khung này tạo thành đơn vị xử lý trung tâm, trong đó hàng triệu và tính toán được thực hiện mỗi giây cho phép các hướng dẫn và chương trình được cài đặt trên ổ cứng của máy tính của chúng tôi được định hình. Do đó, bộ xử lý là yếu tố mang lại trí thông minh cho nhóm của chúng tôi và chịu trách nhiệm làm cho hành động của chúng tôi có ý nghĩa.

Kiến trúc x86 về cơ bản là về cách các bộ xử lý được xây dựng bên trong ở mức cơ bản nhất - đó là cách các yếu tố bên trong tạo nên bộ xử lý giao tiếp. Các yếu tố này là các thanh ghi, đơn vị logic số học, bộ đếm chương trình, v.v.

Điều quan trọng, và bạn phải tính đến, đó là bộ xử lý x86 không ngụ ý rằng nó là 32 hay 64 bit, khái niệm này là một cái gì đó khác với kiến ​​trúc vật lý của bộ xử lý. Trên thực tế, bộ xử lý đầu tiên được xây dựng với kiến ​​trúc x86 là Intel 8086, đó là CPU 16 bit.

Bộ xử lý CISC và RISC

Để mở rộng một chút, đáng để biết bộ xử lý hoạt động với các hướng dẫn CISC và RISC là gì, vì nó có liên quan nhiều đến kiến ​​trúc x86.

Bộ xử lý CISC

Chính xác là bộ xử lý CISC sử dụng kiến ​​trúc x86, viết tắt của Complex Computer Set Set. Đây là một mô hình bộ xử lý có khả năng làm việc với một bộ hướng dẫn rất rộng, do đó có thể thực hiện các hoạt động phức tạp giữa những hoạt động trong RAM và các thanh ghi bên trong. Những CPU này là những CPU luôn được Intel và AMD chế tạo.

Kiến trúc này nhằm vào các máy tính hoạt động với các hệ điều hành dựa trên máy tính để bàn và hoạt động chủ yếu với đồ họa, vì độ phức tạp của các hướng dẫn trong chúng là lớn hơn và hiệu suất tốt hơn thu được. Nhưng họ có một vấn đề, và đó là việc có các hướng dẫn phức tạp như vậy khiến việc thực hiện các thao tác song song trở nên khó khăn hơn, với một số lõi. Và vì lý do này, các bộ xử lý ngày nay cũng có thể dịch các hướng dẫn CISC sang RISC. Ưu điểm của kiến ​​trúc này là chúng tốt hơn trong việc biên dịch và nén mã, và nó làm cho việc gỡ lỗi dễ dàng hơn và các chương trình dễ chạy hơn.

Bộ xử lý RISC

Ngược lại, một bộ xử lý có kiến trúc RISC, Máy tính hướng dẫn giảm, trình bày một phạm vi hướng dẫn nhỏ hơn nhiều và dễ thực hiện hơn. Các bộ xử lý này được định hướng để thực hiện một số hướng dẫn song song, phân đoạn và do đó làm giảm số lượng truy cập vào bộ nhớ hệ thống.

CPU này được PowerPC xây dựng, ví dụ cho các hệ thống và máy chủ Unix đầu tiên. Họ thực hiện các hướng dẫn nhanh hơn và cho phép lưu trữ lớn hơn. Ngoài ra, việc mã hóa các hướng dẫn nhanh hơn, vì toàn bộ hệ thống đơn giản và thống nhất hơn về sự đa dạng của các hướng dẫn, nhưng sự thật là, trong các nhiệm vụ lập trình, kiến ​​trúc RISC phức tạp hơn nhiều, đòi hỏi người thực hành phải sử dụng trình biên dịch mã làm mã nguồn.

CPU 32 hoặc 64 bit là gì

Trước khi chúng ta đi xa hơn khỏi chủ đề chính trên các bộ xử lý, chúng ta hãy quay lại và chắc chắn thấy sự khác biệt giữa hai bộ xử lý. Ngoài ra, chúng ta đã biết rằng x86 không liên quan gì đến 32 hay 64 bit, trên thực tế, bộ xử lý 64 bit được gọi là x86_64, vì nó là kiến ​​trúc x86 nhưng nó hoạt động với độ rộng 64 từ. bit. Oh bây giờ chúng ta sẽ thấy.

Là bộ xử lý 32 hoặc 64 bit nằm ở độ dài mà dữ liệu và hướng dẫn được lưu trữ và xử lý trong bộ xử lý. Không cần phải nói rằng CPU chỉ hiểu các tín hiệu điện 1/0 hiện tại / không có dòng điện để nói và mỗi số này được gọi là các bit, chỉ có hai trạng thái, các bit này kết hợp với nhau để tạo thành các từ và do đó làm tăng sự đa dạng của hướng dẫn nhờ kết hợp nhiều bit.

Trong bộ xử lý 32 bit, có các từ kết hợp 32 số 0 và số 0 trong khi ở dạng 64 bit, vì những từ đó lớn gấp đôi, vì vậy, chúng có thể nói, gấp đôi thông tin trong đó. Điều này có nghĩa là dung lượng của bộ xử lý 64 bit được nhân lên gấp đôi, bằng cách có thể thực hiện nhiều tác vụ hơn trong thời gian ngắn hơn, nhưng nó cũng có ý nghĩa rất quan trọng khác về dung lượng bộ nhớ và địa chỉ lệnh.

Hạn chế của bộ xử lý 32-bit x64 của Hệ điều hành

Có sự khác biệt về vật lý và logic khi sử dụng bộ xử lý 32 hoặc 64 bit. Và những điều này ảnh hưởng trực tiếp đến hệ điều hành là tốt. Chúng ta hãy xem chúng là gì và tại sao không nên sử dụng các kiến ​​trúc khác nhau.

Giới hạn bộ nhớ RAM

Sự khác biệt đầu tiên nằm ở việc quản lý bộ nhớ RAM và cả bộ nhớ ảo. Nếu chúng ta có CPU 32 bit, nó sẽ chỉ có thể đọc 2 ³² tổ hợp số, nghĩa là, 4.294.967.296 ô nhớ, hoặc dung lượng RAM 4 GB. Trong khi đó, về mặt lý thuyết, CPU 64 bit có thể đọc được 2 dữ liệu ⁶⁴ cell, khoảng 16 triệu Terabyte (16 Exabyte)

Điều này có nghĩa gì khi cài đặt hệ điều hành 32 hoặc 64 bit? Các hệ điều hành hiện tại và phần cứng có sẵn không thể đạt được những con số này do giới hạn vật lý. Hơn nữa, Windows 10 Pro có khả năng xử lý chỉ 512 GB RAM. Rõ ràng, chúng tôi sẽ không gặp vấn đề gì, vì các bo mạch chủ PC hiện tại hỗ trợ khoảng 128 GB RAM.

Trong mọi trường hợp, PC được tạo thành từ CPU và hệ điều hành 32 bit chỉ hỗ trợ 4 GB RAM và điều này ảnh hưởng trực tiếp đến chúng tôi, vì hiện tại chúng tôi thực tế không thể tồn tại với lượng RAM nhỏ này trên PC. Và chúng ta có thể thấy điều này ngay lập tức bằng cách tạo ra một máy ảo với CPU 64 bit và hệ thống 32 bit.

Trong các thuộc tính, chúng tôi được thông báo rằng chúng tôi có 3, 5 GB RAM được cài đặt (500 MB dành cho GPU). Nhưng nếu chúng ta xem xét cách chụp khác, chúng ta đã gán cho máy ảo 6 GB, nghĩa là có hai 2 GB thậm chí không được sử dụng, vì độ rộng từ 32 không có khả năng xử lý hơn 4.294.967.296 ô của ký ức.

Trong mọi trường hợp, các giới hạn này đối với các hệ thống 64 bit mở rộng hơn nhiều, chúng tôi đã thấy 512 GB cho Windows 10 Pro. Nhưng trong các hệ thống hướng máy chủ, nó được mở rộng hơn nhiều, ví dụ Windows Server 2016 hỗ trợ tới 24 TB RAM, Và trong Linux, điều tương tự cũng xảy ra, mặc dù cả hệ thống máy tính để bàn và máy chủ đều hỗ trợ vài TB RAM, nhưng đó là lợi thế của phần mềm miễn phí.

Bộ nhớ ảo cho các ứng dụng

Ngoài ra còn có một hạn chế trong việc phân bổ bộ nhớ ảo cho mỗi quá trình. Hãy cẩn thận, chúng tôi không nói về bộ nhớ ảo của hệ thống, bộ nhớ mà chúng tôi phân bổ trên đĩa cứng trong trường hợp chúng tôi thiếu RAM, nhưng RAM đó được tự động gán bởi các ứng dụng tiêu tốn nhiều tài nguyên. Một ví dụ về điều này là các ứng dụng như Photoshop, hoặc các chương trình BIM hoặc CAD trong đó cần rất nhiều bộ nhớ để lưu trữ kết cấu và quy trình trong nền.

Cụ thể, hệ điều hành 32 bit chỉ có thể phân bổ 2 GB bộ nhớ ảo cho mỗi chương trình, trong khi hệ thống 64 bit về mặt lý thuyết có khả năng phân bổ tối đa 8 TB.

Tương thích ứng dụng

Nhưng nó không chỉ là về việc giải quyết bộ nhớ RAM, mà còn có những hạn chế rõ ràng liên quan đến việc hỗ trợ ứng dụng cho hệ điều hành. Điều đầu tiên chúng ta có thể làm để nhận thấy nó là vào ổ cứng cục bộ trong hệ điều hành 64 bit và 32 cái khác.

Nếu bạn xem tệp 32 bit, chỉ có một thư mục cho các tệp chương trình, trong khi tệp 64 bit có hai và trong một trong số đó đặt x86. Nó thực sự nên đặt 32, trường hợp là hệ thống 32 bit không hỗ trợ các ứng dụng 64 bit, trong khi hệ thống 64 bit, vâng, chúng tôi có thể cài đặt các ứng dụng 32 và 64 bit.

Chúng tôi đã thực hiện ví dụ với máy nén 7-Zip, tải xuống phiên bản x64 cho Windows 8 trên 32 mà chúng tôi đã cài đặt. Chúng tôi thấy rằng nó ngay lập tức chỉ ra rằng ứng dụng này không được hỗ trợ. Và bạn sẽ nói, bản thân CPU là 64 bit. Tại sao nó không hoạt động? Chà, bởi vì hệ điều hành trong trường hợp đầu tiên là phiên bản giải mã các hướng dẫn mà nó sẽ gửi đến CPU, và nếu nó là 32, nó sẽ không thể hoạt động ở 64.

Tôi có thể cài đặt hệ điều hành 64 bit trên máy 32 bit không?

Rõ ràng là không, bạn chỉ cần thực hiện kiểm tra bằng cách tải xuống Windows ISO và cố gắng chạy nó trên máy tính của bạn. điều đó là không thể và ngay lập tức một màn hình xuất hiện cho biết bạn một cách chi tiết.

Và tất nhiên, một hệ thống 32 bit có thể được cài đặt trên máy tính 64 bit.

Làm cách nào để biết tôi có CPU 64-bit hay hệ điều hành

Đến bây giờ có lẽ bạn đã biết cách xem xét điều này, nhờ vào các ảnh chụp màn hình chúng tôi đã thấy trong suốt bài viết, nhưng nếu bạn muốn biết thêm thông tin về cách kiểm tra điều này trong cả Windows và Linux, chúng tôi mời bạn làm điều đó bằng cách sử dụng bài viết.

Trong mọi trường hợp, bạn cũng không cần phải xem xét nó, vì, ví dụ, nếu chúng ta có một máy tính từ khoảng mười năm trước, chúng tôi sẽ chắc chắn 100% rằng nó sẽ là 64 bit. Ngày nay, hầu như tất cả các máy tính để bàn đều có phần cứng 64 bit bên trong và chúng tôi chỉ tìm thấy CPU 32 bit cho các thiết bị cơ bản như bộ vi điều khiển lập trình, thiết bị đeo như dây đeo cổ tay hoạt động hoặc đồng hồ thông minh, chuột và bàn phím, hoặc NAS thường xuyên hoặc DAS cơ bản.

Kết luận và đề xuất về hệ điều hành bộ xử lý 32 bit x64

Tất nhiên, khuyến nghị của chúng tôi là đảm bảo rằng thiết bị của chúng tôi là 64 bit và luôn cài đặt hệ điều hành và ứng dụng 64 bit. Điều này là cơ bản để có thể tận dụng tất cả sức mạnh của đội ngũ của chúng tôi và không giữ nó chỉ bằng một nửa hoặc ít hơn khả năng của nó.

Bây giờ chúng tôi để lại cho bạn một số hướng dẫn và hướng dẫn thú vị trong trường hợp bạn muốn xem qua chúng.

Vâng, đây là bài viết nhỏ của chúng tôi giải thích những hạn chế của hệ điều hành 32 bit trên bộ xử lý x64. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi, hoặc muốn thêm một cái gì đó còn thiếu, hãy để lại cho chúng tôi một bình luận dưới đây.