32ビットx64プロセッサオペレーティングシステム：制限とこれが意味すること

32ビットのオペレーティングシステムとx64プロセッサを使用することは、正直なところ、今日の最も一般的なことではありませんが、CPUアーキテクチャとオペレーティングシステムの影響についてよく理解していないユーザーもいます。 これが、この記事を作成する理由です。この記事では、すべてが少し明確になります。

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また、32ビットおよび64ビットのプロセッサとオペレーティングシステムだけでなく、アプリケーションもあります 。 実際、システムのメインフォルダーを見ると、 プログラムファイルとプログラムファイル（x86）のフォルダーがあることがわかります。 これはどういう意味ですか？ さて、ここにすべてが表示されます。

x86アーキテクチャとは

まず、 x86アーキテクチャの概要とプロセッサへの影響について説明します。

誰もが知っているように、プロセッサは無数のトランジスタ集積回路と論理ゲートで構成されるコンピュータのハードウェア要素です。 このすべてのフレームワークが中央処理装置となるものを構成し 、 毎秒何百万もの計算が実行され、コンピューターのハードドライブにインストールされている命令とプログラムを形作ることができます 。 したがって、プロセッサは、チームにインテリジェンスを提供する要素であり、アクションを意味のあるものにすることを担当します。

x86アーキテクチャーは、基本的には、プロセッサーが最も基本的なレベルで内部的に構築さ れる方法、つまりプロセッサーを構成する内部要素が通信する方法に関するものです。 これらの要素は、レジスタ、算術論理演算ユニット、プログラムカウンタなどです。

重要なこと、そして考慮に入れなければならないことは、x86プロセッサーは32ビットまたは64ビットであることをまったく意味しないということです 。この概念はプロセッサーの物理アーキテクチャーとは異なるものです。 実際、x86アーキテクチャで構築された最初のプロセッサは、 16ビット CPUであるIntel 8086でした。

CISCおよびRISCプロセッサー

少し拡張すると、 CISCおよびRISC命令で動作するプロセッサーがx86アーキテクチャーと多くの関係があるため、それが何であるかを知ることは価値があります。

CISCプロセッサ

正確にCISCプロセッサ はx86アーキテクチャを使用し、 Complex Instruction Set Computerの略です。 これは、 非常に幅広い命令セットを処理できるプロセッサのモデルであり、RAMで動作する命令と内部レジスタで動作する命令の間で複雑な演算を実行できます。 これらのCPUは、常にIntelおよびAMDによって製造されたものです。

このアーキテクチャは、デスクトップベースのオペレーティングシステムで動作し、主にグラフィックスで動作するコンピューターを対象としています。これは、コンピューター内の命令の複雑さが大きくなり、パフォーマンスが向上するためです。 しかし、それらには問題があり、そのような複雑な命令があると 、いくつかのコアで並列操作を実行することがより困難になるということです。 このため、 今日のプロセッサはCISC命令をRISCに変換することもできます。 このアーキテクチャの利点は、コードのコンパイルとコンパクト化が優れていることと、デバッグが容易になり、 プログラムの実行が容易になることです。

RISCプロセッサ

対照的に、 RISCアーキテクチャを備えたプロセッサ、 縮小命令セットコンピュータは 、 命令の範囲がはるかに狭く、実行が簡単です。 これらのプロセッサは、 いくつかの命令を並列に実行し、セグメント化して、システムメモリへのアクセス回数を減らすように設計されています。

このCPU は 、たとえば最初のUnixシステムおよびサーバー用にPowerPCによって構築されました。 命令をより速く実行し、より大きなキャッシュを可能にします。 さらに、 システム全体がさまざまな命令の点でより単純で均一であるため、命令のエンコードはより高速ですが、実際には、プログラミングタスクでは、RISCアーキテクチャははるかに複雑であり、開業医はソースコードとしてアセンブラを使用します。

32ビットまたは64ビットCPUとは

プロセッサに関するメイントピックから離れる前に、2つのプロセッサの違いに戻って、その違いを明確に見てみましょう。 さらに、x86は32ビットまたは64ビットとは何の関係もないことをすでに知っています。実際、 64ビットのプロセッサーはx86_64と呼ばれます。これは、x86アーキテクチャーであるため、64ワード幅で動作するためです。ビット。 ああ、今見ます。

32ビットまたは64ビットのプロセッサであることは、 データと命令がプロセッサで格納および処理される長さにあります。 言うまでもなく 、CPUは電気信号1/0電流/非電流のみを理解し、これらの数値のそれぞれはビットと呼ばれ 、2つの状態のみを持ち、これらのビットが結合してワードを形成するため、さまざまなマルチビットの組み合わせによる命令。

32ビットのプロセッサでは、32のゼロと1を組み合わせた単語がありますが 、64ビットの単語では2倍の大きさであるため、 2倍の情報が含まれているとしましょう。 つまり、より短時間でより多くのタスクを実行できるため、64ビットプロセッサの容量が2倍になりますが、メモリ容量と命令のアドレス指定に関して、他にも非常に重要な影響があります。

オペレーティングシステム32ビットx64プロセッサの制限

32ビットまたは64ビットのプロセッサーを使用する場合、 物理的および論理的な違いがあります。 また、これらはオペレーティングシステムにも直接影響します 。 それらが何であるか、なぜ異なるアーキテクチャの使用が推奨されないのかを見てみましょう。

RAMメモリの制限

最初の違いは、 RAMメモリと仮想メモリの管理にあります 。 32ビットCPUを使用している場合、 2 ³²の数値の組み合わせ 、つまり4, 294, 967, 296セルのメモリ 、または4 GBのRAM しか読み取ることができません 。 一方、 64ビットCPU は理論的には、2つの⁶⁴セルデータ、約1600万テラバイト（16エクサバイト）を読み取ることができます。

32ビットまたは64ビットのオペレーティングシステムをインストールする場合、これは何を意味しますか？ 現在のオペレーティングシステムと使用可能なハードウェアは、物理的な制限により、これらの数値に到達できません。 さらに、Windows 10 Proは512 GBのRAMに対応できます。 現在のPCマザーボードは約128 GBのRAMをサポートしているため、問題はないようです 。

いずれにせよ、 CPUと32ビットオペレーティングシステムで構成されるPCは4 GBのRAMのみをサポートします 。 これは直接影響を及ぼします。現在のところ、PC上のこの少量のRAMで実際に生き残ることができないためです。 そして、64ビットCPUと32ビットシステムを備えた仮想マシンを作成することで、これをすぐに確認できます。

プロパティでは、 3.5 GBのRAMがインストールされていることが通知されます （500 MBはGPU用です）。 しかし、他のキャプチャを見ると、 仮想マシンに6 GBが割り当てられています。つまり、 2つの2 GBが使用されていません 。32のワード幅は、4, 294, 967, 296を超えるセルをアドレス指定できないためです。メモリ。

いずれにせよ、 64ビットシステムのこれらの制限ははるかに広範であり 、Windows 10 Proでは512 GBをすでに確認しています。しかし、サーバー指向のシステムではそれがさらに拡張され、 たとえばWindows Server 2016は最大24 TBのRAMをサポートします 。 Linuxでもまったく同じことが起こりますが、デスクトップシステムとサーバーシステムの両方が数TBのRAMをサポートしていますが、これはフリーソフトウェアであることの利点です。

アプリケーションの仮想メモリ

プロセスごとの仮想メモリの割り当てにも制限があります 。 RAMが不足している場合にハードディスクに割り当てるシステムの仮想メモリではなく、多くのリソースを消費するアプリケーションによって自動的に割り当てられるRAMについては、注意してください。 この例としては、Photoshop、BIM、CADプログラムなどのアプリケーションがあり、テクスチャやプロセスをバックグラウンドで保存するために大量のメモリが必要です 。

具体的には、32ビットオペレーティングシステムは 各プログラムに2 GBの仮想メモリしか割り当てることができませんが 、64ビットシステムは理論的には最大8 TBを割り当てることができます。

アプリケーションの互換性

ただし、RAMメモリのアドレス指定だけでなく、オペレーティングシステムのアプリケーションサポートに関して明らかな制限があります 。 64ビットオペレーティングシステムのローカルハードドライブと32の別の32にアクセスすることを最初に確認できます。

32ビットファイルを見ると、プログラムファイル用のフォルダーは1つしかありませんが、64ビットファイルには2つあり、そのうちの1つにx86を置きます。 実際には32を入力する必要があります。32ビットシステムでは64ビットアプリケーションがサポートされていないのに対し、64ビットシステムでは、32および64ビットアプリケーションをインストールできます 。

7-Zipコンプレッサーを使用してサンプルを作成し、インストールしたWindows 8 of 32のx64バージョンをダウンロードします。 このアプリケーションがサポートされていないことがすぐにわかります。 CPU自体は64ビットですが、なぜ動作しないのでしょうか。 まあ、オペレーティングシステムは最初のインスタンスで、CPUに送信する命令をデコードするものであり、32の場合、64では動作しません。

32ビットマシンに64ビットオペレーティングシステムをインストールできますか？

もちろん 、そうではありません 。WindowsISOをダウンロードしてコンピューターで実行することにより、テストを実行する必要があります。 それは不可能であり、すぐに詳細を示す画面が表示されます。

そしてもちろん、32ビットシステムは64ビットコンピュータにインストールできます。

64ビットCPUまたはオペレーティングシステムがあるかどうかを確認する方法

記事全体で見たスクリーンショットのおかげで、これまでにこれを確認する方法をすでに知っていると思いますが、WindowsとLinuxの両方でこれを確認する方法について詳しく知りたい場合は、これを使用して実行することをお勧めします記事

いずれにしても、 たとえば 、 10年ほど前のコンピュータを持っている場合、64ビットであることは100％保証されるため、これを見る必要もありません。 現在、事実上すべてのデスクトップには64ビットのハードウェアが内蔵されており、 プログラム可能なマイクロコントローラー 、アクティビティリストバンドやスマートウォッチなどのウェアラブル、マウスとキーボード、または時折発生するNASまたは基本的なDAS 。

32ビットx64プロセッサオペレーティングシステムに関する結論と推奨事項

もちろん、私たちの推奨は、私たちの機器が64ビットであることを確認し、 常に64ビットのオペレーティングシステムとアプリケーションをインストールすることです 。 これは、私たちのチームのすべての力を活用できるようにするための基本であり、その可能性の半分以下に保つことではありません。

ここで、それらを見てみたい場合に備えて、興味深いチュートリアルとガイドをいくつか残します。

さて、x64プロセッサでの32ビットオペレーティングシステムの制限を説明する小さな記事が登場します。 質問がある場合、または不足しているものを追加したい場合は、下にコメントを残してください。