cpu位數和系統位數

解釋CPU的位數與操作系統的位數

 

    隨着近來AMD和Intel的64位CPU以及 Microsoft 64位操作系統的相繼發佈,我想來談談CPU位數與操作系統位數的問題,這二者有區別也有聯繫,操作系統位數的概念是基於CPU的位數的。
    首先我們從計算機的信息表示談起。計算機中的信息分爲兩類:控制信息、數據信息。控制信息表示:條件、命令、狀態等。數據信息有數值與非數值的兩類,非數值如:文字、圖像、聲音等。所有這些信息在計算機中用數字代碼表示,爲了電路表示處理方便,就用二進制表示。電路用高電平、低電平表示2個數碼“1”和“0”,簡單地可理解爲高低電壓或有無電。十進制在每個數位上可用10個數碼(0—9),二進制在每個數位上可用2個數碼(0、1)。用二進制表示數和十進制的其實就是一樣,也可進行各種運算。計算機系統的信息從輸入、存儲、處理到輸出就都是用基於二進制的電信號表示。如鍵盤的每一個按鍵可用一個數碼錶示;如鼠標可用2個數碼分別表示水平和垂直的位置;如存儲字符“A”可用數碼“01100101”表示;如存儲、輸出圖像可將圖像分爲很多點,各點用一數碼錶示其顏色。
    所談的位數就是表示信息的二進制數碼的位數。位數越大能表示的信息範圍就越大。如“16位色”就是說能表示的顏色種數是2的16次冪(65536),32位就有2的32次冪(65536*65536)。
    CPU的位數是指CPU能一次同時寄存和處理二進制數碼的位數,這和CPU中寄存器的位數對應。
    CPU爲了實現其功能一般設計了指令集,即是CPU的全部指令,這就是機器語言。計算機的所有功能都是基於CPU的指令集。指令集和CPU的位數是有聯繫的。如Intel 8086 CPU 是16位,其指令集也是16位。如Intel 80386DX CPU 是32位,其指令集也是32位,但它也保持原16位指令集,這是爲了向上兼容。
    操作系統的位數是說其所依賴的指令集的位數。
    計算機系統一般都應有向上兼容性,所以也可有64位CPU上運行32位操作系統、32位CPU上運行16位操作系統的情況。

操作系統位數應該是根據指針類型的位數來定的。整數類型不一定跟位數相等,CPU位數準確地說應該是CPU一次能夠並行處理的數據寬度,一般就是指數據總線寬度。

附:
64位CPU如:AMD Athlon64 、Intel Pentium 4 F
32位CPU如:Intel 80386DX 到 Intel Pentium III 和部分Intel Pentium 4
16位CPU如:Intel 8086、Intel 80286
64位操作系統如:Windows XP Professional x64和Windows Server 2003 x64
32位操作系統如:Windows95、Windows98、Windows NT、Windows 2000、Windows XP
16位操作系統如:DOS  
Windows1.0到3.2是運行在DOS上的,不能算是獨立的操作系統。

 
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