Что такое разрядность операционной системы

Что такое разрядность операционной системы

x86-64 (также AMD64/Intel64/EM64T) — 64-битное расширение, набор команд для архитектуры x86, разработанное компанией AMD и представленное в 2000 году [1] , позволяющее выполнять программы в 64-разрядном режиме.

Это расширение архитектуры x86 с почти полной обратной совместимостью.

Корпорации Microsoft и Oracle используют для обозначения этого набора инструкций термин «x64», однако каталог с файлами для архитектуры в 64-разрядных Microsoft Windows называется «amd64» («i386» для архитектуры x86).

Набор команд x86-64 в настоящее время поддерживается:

  • AMD с 2001 года — процессорами Z-серии (например, AMD Z-03), C-серии (например, AMD C-60), G-серии (например, AMD T56N), E-серии (например, AMD E-450), E1, E2, A4, A6, A8, A10, FX, Athlon 64, Athlon 64 FX, Athlon 64 X2, Athlon II, Phenom, Phenom II, Turion 64, Turion 64 X2, Turion II, Opteron, FX, Ryzen, Ryzen Threadripper последними моделями Sempron;
  • Intel (с незначительными упрощениями) под названием «Intel 64» (ранее известные как «EM64T» и «IA-32e») с 2003 года в моделях процессоров Pentium 4, а также в Pentium D, Pentium Extreme Edition, Celeron D, Celeron G-серии, Celeron B-серии, Pentium Dual-Core, Pentium T-серии, Pentium P-серии, Pentium G-серии, Pentium B-серии, Core 2 Duo, Core 2 Quad, Core 2 Extreme, Core i3, Core i5, Core i7, Core i9, Atom (далеко не всеми, но большинством последних) и Xeon;
  • VIA — процессорами Nano.

Содержание

Название технологии [ править | править код ]

Существует несколько вариантов названий этой технологии, которые иногда приводят к путанице.

  • x86-64 — первоначальный вариант. Именно под этим названием фирмой AMD была опубликована первая предварительная спецификация.
  • x64 — официальное название версий операционных систем Windows и Solaris, также используемое как название архитектуры фирмами Microsoft и Oracle.
  • AA-64 (AMD Architecture 64) — так архитектуру назвал популярный неофициальный справочник sandpile.org (внеся информацию практически сразу после публикаций первой предварительной спецификации) по аналогии с IA-64.
  • Hammer Architecture — название по первым ядрам процессоров, её поддерживавшим — AMD Clawhammer (гвоздодёр) и AMD Sledgehammer (кувалда).
  • AMD64 — после выпуска первых Clawhammer и Sledgehammer в названии архитектуры появилось название фирмы-разработчика AMD. Сейчас является официальным для реализации AMD.
  • Yamhill Technology — первое название реализации технологии компанией Intel. Иногда упоминалось название CT (Clackamas Technology).
  • EM64T — первое официальное название реализации Intel. Расшифровывалось как Extended Memory 64 Technology.
  • IA-32e — иногда встречалось совместно с EM64T, чаще для обозначения длинного режима, который в документации Intel называется «режимом IA-32e».
  • Intel 64 — текущее официальное название архитектуры Intel. Постепенно Intel отказывается от наименований IA-32, IA-32e и EM64T в пользу этого названия, которое теперь является единственным официальным для этой архитектуры со стороны компании Intel.

На сегодняшний день наиболее распространёнными являются «x64», «x86-64» и «AMD64».

Иногда упоминание AMD вводит пользователей в заблуждение, вплоть до того, что они отказываются использовать дистрибутивы родных версий операционной системы, мотивируя это тем, что на их процессоре Intel версия для AMD не будет работать; на самом деле распространители ПО используют название amd64 лишь потому, что именно AMD была пионером в разработке этой технологии.

Часто пользователи путают архитектуру x86-64 с IA-64, ошибочно скачивая ПО для этой архитектуры, и затем обнаруживают, что программа не запускается. Во избежание подобных ошибок следует помнить, что Intel 64 и IA-64 — это совершенно разные, несовместимые между собой микропроцессорные архитектуры (последняя — исключительно серверная).
Представители Intel 64 — последние модели Pentium 4, ряд моделей Celeron D, семейство Core 2, Core i3, Core i5, Core i7 и некоторые модели Intel Atom; представители IA-64 — семейства Itanium и Itanium 2.

Режимы работы [ править | править код ]

Процессоры данной архитектуры поддерживают два режима работы: Long mode («длинный» режим) и Legacy mode («унаследованный», режим совместимости с 32-битным x86).

Long Mode [ править | править код ]

«Длинный» режим — «родной» для процессоров AMD64. Этот режим даёт возможность воспользоваться всеми дополнительными преимуществами, предоставляемыми архитектурой AMD64. Для использования этого режима необходима 64-битная операционная система, например, Windows Server 2003/2003R2/2008/2008R2/2012, Windows XP Professional x64 Edition, Windows Vista x64, Windows 7/8/8.1/10 x64 или 64-битные варианты UNIX-подобных систем GNU/Linux, FreeBSD, OpenBSD, NetBSD (чистые 64-битные сборки, однако, имеют возможность запуска 32-битных приложений), Solaris (смешанная 32/64 сборка с разными ядрами для 32- и 64-битных процессоров), Mac OS X (смешанная 32/64 сборка с 32-битным ядром, начиная с версии 10.4.7).

Читайте также:  Какой водонагреватель лучше аристон или термекс

Этот режим позволяет выполнять 64-битные программы; также (для обратной совместимости) предоставляется поддержка выполнения 32-битного кода, например, 32-битных приложений, хотя 32-битные программы не смогут использовать 64-битные системные библиотеки, и наоборот. Чтобы справиться с этой проблемой, большинство 64-разрядных операционных систем предоставляют два набора необходимых системных файлов: один — для родных 64-битных приложений, и другой — для 32-битных программ (этой же методикой пользовались ранние 32-битные системы — например, Windows 95 — для выполнения 16-битных программ).

В «длинном» режиме упразднён ряд «рудиментов» архитектуры x86, таких, как режим виртуального 8086, сегментированная модель памяти (однако, осталась возможность использования сегментов FS и GS, что полезно для быстрого нахождения важных данных потока при переключении задач), аппаратная многозадачность, а также ряд команд, как реализующих упраздненные возможности, так и работающие с BCD-числами, которые в новых программах практически не использовались. Среди особенностей «длинного» режима следует отметить тот факт, что он активируется установкой флага CR0.PG, который используется для включения страничного MMU (при условии что такое переключение разрешено (EFER.LME=1), в противном случае просто произойдет включение MMU в «унаследованном» режиме). Таким образом, невозможно исполнение 64-битного кода с запрещённым страничным преобразованием. Это создаёт определённые трудности в программировании, поскольку при переключении из «длинного» в «унаследованный» режим и обратно (например, для вызова функций BIOS или DOS, монитором виртуальной машины, и т. д.) требуется двойной сброс MMU, для чего код переключения должен находиться в тождественно отображённой странице.

Legacy Mode [ править | править код ]

Данный «унаследованный» режим позволяет процессору AMD64 выполнять инструкции, рассчитанные для процессоров x86, и предоставляет полную совместимость с 32-битным кодом и операционными системами. В этом режиме процессор ведёт себя точно так же, как x86-процессор, например Athlon или Pentium III, и дополнительные функции, предоставляемые архитектурой AMD64 (например, дополнительные регистры), недоступны. В этом режиме 64-битные программы и операционные системы работать не будут.

Особенности архитектуры [ править | править код ]

Разработанный компанией AMD набор инструкций x86-64 (позднее переименованный в AMD64) — расширение архитектуры Intel IA-32 (x86-32). Основной отличительной особенностью AMD64 является поддержка 64-битных регистров общего назначения, 64-битных арифметических и логических операций над целыми числами и 64-битных виртуальных адресов. Для адресации новых регистров для команд введены так называемые «префиксы расширения регистра», для которых был выбран диапазон кодов 40h-4Fh, использующихся для команд INC и DEC в 32-битных режимах. Команды INC и DEC в 64-битном режиме должны кодироваться в более общей, двухбайтовой форме.

Архитектура x86-64 имеет:

  • 16 целочисленных 64-битных регистров общего назначения (RAX, RBX, RCX, RDX, RBP, RSI, RDI, RSP, R8 — R15);
  • 8 80-битных регистров с плавающей точкой (ST0 — ST7);
  • 8 64-битных регистров Multimedia Extensions (MM0 — MM7, имеют общее пространство с регистрами ST0 — ST7);
  • 16 128-битных регистров SSE (XMM0 — XMM15);
  • 64-битный указатель RIP и 64-битный регистр флагов RFLAGS.

Сегментная модель организации памяти [ править | править код ]

  • Найти и оформить в виде сносок ссылки на независимые авторитетные источники, подтверждающие написанное.
  • Проставив сноски, внести более точные указания на источники.

Пожалуйста, после исправления проблемы исключите её из списка параметров. После устранения всех недостатков этот шаблон может быть удалён любым участником.

Разрабатывая архитектуру x86-64, инженеры корпорации AMD решили навсегда покончить с главным «рудиментом» архитектуры x86 — сегментной моделью памяти, которая поддерживалась ещё со времён 8086. Однако из-за этого при разработке новой версии своего продукта для виртуализации программисты компании VMware столкнулись с непреодолимыми трудностями при реализации виртуальной машины для 64-битных гостевых систем [2] : поскольку для отделения кода монитора от кода «гостя» программой использовался механизм сегментации, эта задача стала практически неразрешимой.

Читайте также:  Как очистить кэш память в телефоне

Осознав ошибку, AMD вернула ограниченный вариант сегментной организации памяти, начиная с ревизии D архитектуры AMD64, что позволило запускать 64-битные ОС в виртуальных машинах. Intel этому примеру не последовала, и на её процессорах, не поддерживающих средства аппаратной виртуализации [ какие? ] , запустить 64-битную виртуальную машину нельзя [ источник не указан 3036 дней ] . Для проверки того, возможен ли на процессоре запуск 64-битных гостевых ОС, VMware предоставляет вместе со своими продуктами специальную утилиту.

Запуск, установка 64-битных гостевых систем на данный момент (2013 г.) возможна, продукт компании VMware — ESXi (workstation и тд.) — прекрасно поддерживает архитектуру x86-64.

Следует отметить, что первоначально попавшие «под нож» команды LAHF и SAHF, которые также активно используются ПО виртуализации, затем были возвращены в систему команд. С распространением средств аппаратной виртуализации (Intel VT, AMD-V) потребность в сегментации постепенно отпадет.

Windows и другие операционные системы для настольных компьютеров существуют двух типов — 32-разрядные (их также называют 32-битными или 32-bit, x32) и 64-разрядные (64-битные, 64-bit, x64).

Часто встречается также разрядность x86. Это не какой-то отдельный тип разрядности, а всего лишь один из вариантов обозначения 32-битной ОС (то есть х32 и х86 — это одно и то же).

Большинство программ также разрабатывается в 2 вариантах — 32-х и 64-битном (для каждого из типов Windows).

Что такое разрядность

Разрядность (битность) — это свойство операционной системы, определяющее количество информации, которой одновременно оперирует компьютер.

Исходя из определения, можно сделать вывод, что чем выше разрядность операционной системы компьютера, тем быстрее он работает.

На самом же деле, не все так просто. Прирост быстродействия от использования 64-битной системы на практике почти не ощущается. Кроме того, каждый из типов ОС имеет свои недостатки.

Недостатки 64-разрядной версии Windows:

• Windows х64, а также 64-разрядные программы, используют значительно больше оперативной памяти компьютера, чем их 32-разрядные аналоги;

• Windows х64 может работать только на компьютере, процессор которого поддерживает такую возможность. Однако, этот недостаток уже почти потерял свою актуальность, поскольку абсолютное большинство современных процессоров поддерживают технологию х64.

Недостатки 32-разрядной версии Windows:

• компьютер с 32-разрядной системой может использовать не больше 4 ГБ оперативной памяти, даже если объем физически установленных в нем модулей ОЗУ будет значительно превышать этот показатель;

• в 32-разрядных версиях Windows не работают 64-битные программы. В то же время, 32-битные приложения в Windows 64-bit, как правило, работают нормально.

Какую Windows предпочесть, 32-х или 64-разрядную?

Все зависит от объема оперативной памяти компьютера. Если ее объем 4 ГБ и больше, устанавливать целесообразно 64-разрядную Windows, если меньше — 32-разрядную.

Как узнать разрядность Windows компьютера

1. Найти на рабочем столе компьютера значок с названием «Компьютер», «Этот компьютер» или «Мой компьютер».

Если на рабочем столе такой значок отсутствует, его туда можно добавить. Как добавить значок «Компьютер» на рабочий стол читайте здесь.

2. Щелкнуть по этому значку правой кнопкой мышки и в открывшемся контекстном меню выбрать пункт «Свойства».

Откроется окно, которое в разных версиях Windows выглядит по-разному. Но в нем в любом случае отображается информация о разрядности Windows, см. изображение ниже.

Исключением является Windows XP. Информация о ее типе отображается только в том случае, если Windows является 64-разрядной. В открывшемся окне будет присутствовать надпись “Выпуск x64”, “x64 edition” или что-то похожее. Если такой надписи нет, значит Windows XP является 32-разрядной.

Windows сегодняшних поколений — не только "Десятка", не только её странно-непривычная предшественница 8/8.1, но и старая добрая XP, не говоря о неоднозначной "Висте", и знаменитой Wiindows 7. Это если не копаться в малопонятных разрядностях — числах x32, x64, а то и вовсе в x86.

Впрочем, непонятные они лишь на первый взгляд. Для чёткого представления достаточно беглого ознакомления с разрядностью.

Вкратце: x64-программы никогда не заработают на 32-битной системе, но 32-битные приложения почти всегда отлично чувствуют себя и в 32-, и в 64-битной среде. Строгое исключение — драйверы. Их необходимо устанавливать только для соответствующей операционной системы. Не каждый 32-битный драйвер может быть корректно установлен в среде x64. А драйверы, подготовленные для 64 бит, даже не запустятся на другой операционной системе.

Читайте также:  Карты pcmcia для ноутбука

Многие факты максимально и сознательно упрощены: профессиональные знатоки технологий могут снисходительно улыбаться. Зато такое представление информации понятнее.

Два типа разрядности ОС

Очень упрощённое представление: разрядность операционной системы — это количество бит, которым процессор оперирует за один такт. На практике — 32-битная "операционка" позволяет компьютеру работать не более чем с 4 гигабайтами оперативной памяти (по факту — ещё меньше). Более современная, 64-битная архитектура лишена этого ограничения.

Типов разрядности в современных компьютерах действительно лишь два: 32 (более старый вариант) и современный 64. Букву x ("икс") принято добавлять перед числами разряда по традиции, скрытого значения у неё нет. Индекс "x86" имеет отношение к общей архитектуре процессора. И очень часто употребляется как синоним “x32”, что не совсем корректно. Поэтому правильнее говорить именно об "x32" и "x64", что мы и будем делать далее, забыв про x86.

Кстати, для установки 64-битной версии ОС в компьютере должен работать соответствующий процессор, поддерживающий такую разрядность. Такие процессоры доминируют на рынке ещё с начала двухтысячных годов — эпохи уже "древних" Pentium 4. Они успешно работают с обоими типами разрядности. Исключение — лишь компактные нетбуки и неттопы с их маломощными процессорами Atom. Впрочем, в современные "атомы" добавлена поддержка x64.

Практические отличия 32 бит от 64 бит

Windows на архитектуре 64 бита — более современный тип. Значит, эта ОС лучше и быстрее? Нет. Производительность Windows x64 примерно равна, а иногда даже чуть меньше, чем у x32 — в пределах долей процентов.

Единственное практическое различие — версии Windows с индексом x64 способны работать с 4 гигабайтами оперативной памяти и выше. Поэтому для работы с полным объемом оперативной памяти следует использовать 64-битную разрядность операционной системы. В противном случае придётся довольствоваться лишь 3,5 гигабайтами памяти, даже если ОЗУ в разы больше: x32 их попросту "не увидит".

Поэтому рекомендация выбора — для современного компьютера с 4 и более гигабайтами ОЗУ следует обратить внимание на 64-битную версию Windows. Если памяти 2 Гб и меньше, то лучше отдать предпочтение "старушкам" x32.

Совместимость программ с ОС разной разрядности

В среде 32 бит работают исключительно 32-битные приложения, без возможности запуска программ с меткой x64. Система выдаст сообщение об ошибке, установка завершится сразу же.

На 64-битной операционной системе способно запускаться и стабильно работать, будто в родной стихии, подавляющее большинство программ.

  • драйверы;
  • приложения, работающих "близко" к аппаратной части компьютера: эмуляторы CD/DVD, многие программы для диагностики и тестирования "железа";
  • платформы-фреймворки наподобие Microsoft .NET или Silverlight;
  • старые, давно не обновлявшиеся приложения ("муниципальные" программы для управления базами данных и бухгалтерией, написанные ещё для Windows 95, а то и вовсе под MS-DOS).

Несмотря на демократичность и всеядность Windows x64, по возможности следует пользоваться 64-битными версиями программ. Дополнительный рост производительности возможен, когда речь идёт о требовательных к аппаратной мощности задачах (архивирование, кодирование и конвертация видео, обработка изображений).

Простые способы узнать свою версию Windows

Способ 1, самый быстрый: нажмите на клавиатуре сочетание Ctrl+Shift+Esc — это три клавиши в крайнем левом ряду. Появится Диспетчер задач; выбрав вкладку "Быстродействие".

Снизу слева Диспетчер выводит данные о физической памяти в системе (параметр "Всего"). Если её больше 4000 мегабайт (4 гигабайта) — вы точно работаете на 64-битной ОС. Если меньше — возможны варианты, и в таком случае пригодится.

. Способ 2, самый правильный: откройте меню "Пуск", отыщите пункт "Компьютер", щёлкните по нему правой кнопкой мыши, выберите вариант "Свойства".

Способ 3, самый весёлый: если вы работаете на ноутбуке с предустановленной лицензионной Windows, то достаточно перевернуть компьютер вверх тормашками и посмотреть на фирменную наклейку Microsoft: на ней будет указана точная версия Windows и её разрядность.

Ссылка на основную публикацию
Что такое автозагрузка в компьютере
Автозагрузка в Windows 10 В Windows 10 есть много интересных особенностей. Но сейчас речь пойдет о такой штуке, как автозагрузка....
Чернила светятся в ультрафиолете
Употребление симпатических (невидимых) чернил подразумевает запись неразличимую в обычных обстоятельствах, но появляющуюся после фото, химической или физической проявки. Это есть...
Чернила для принтера в шприцах
Заправочные комплекты INKO в шприцах 3х20 мл., с высококачественными чернилами на основе красителя (Dye ink) и пигментные чернила (Pigment ink)...
Что такое айти специалист
Именно в ИТ стремится перейти больше всего представителей других профессиональных областей — там хотел бы работать каждый пятый российский соискатель....
Adblock detector