【計算機基礎】-詳解CPU位數、操作系統位數、編譯器位數

CPU位數

我們從計算機中的信息表示談起。計算機中的信息分爲兩類:控制信息(條件、命令、狀態等)、數據信息(數值與非數值兩類)。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”,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。

CPU位數指的是一個時鐘週期內處理器同時寄存和處理的二進制位數。對於CPU位數有如下的關係:

CPU位數 = CPU中寄存器的位數 = CPU一次並行處理的數據寬度。CPU位數越多,則尋址位數越多,處理能力就越強。

查看計算機中CPU位數:

  • 按【Win+R】快捷鍵打開運行框,輸入【cmd】點擊確定;
  • 在彈出的命令行中輸入【systeminfo】並按回車鍵;
  • 找到【處理器】字段,查看相關信息,若圖中所示處顯示X64則Cpu是64位,若顯示爲X86則Cpu是32位。

操作系統位數

介紹一個重要的概念“指令集”,指令集可以說是:計算機核心硬件CPU(中央處理器)和 計算機核心軟件OS(操作系統)之間的接口、橋樑和紐帶。

CPU爲了實現其功能都設計了指令集,即CPU的全部指令,這就是機器語言。指令集被整合到了操作系統內核最底層的hal(硬件抽象層)中,屬於操作系統與硬件之間(宏指令與微指令)的接口,指令集向操作系統定義了CPU最基本的功能,操作系統調用這些功能讓CPU執行某個任務。指令集中的一條指令,就是讓CPU完成一系列的動作,而該動作的完成則表明了某種運算的完成。一個功能可能需要一條或幾條指令來實現。

操作系統位數的概念是基於CPU位數的,且是依賴於指令集的位數的。一般,操作系統位數有如下的關係:

操作系統的位數 = 所依賴的指令集位數 <= CPU位數。

注意:

(1)32位CPU只能安裝32位操作系統,32位操作系統支持的內存最多爲2的32次方,就是4G;

(2)64位CPU可以安裝32位操作系統,也可以安裝64位操作系統。64位操作系統的尋址能力就是2的64次方,即理論上是17179869184G,實際中是不可能用到這麼大的內存,目前64位windows系統最大隻支持128G,而當前主流主板只能加到16G。現在軟件兼容性已基本沒有任何問題,如果計算機安裝內存超過4G,比如到6G或更多,就必須考慮安裝64位操作系統,不然發揮不出硬件的所有性能,如內存相當於白裝了。

編譯器位數

這裏的編譯器位數指的是編譯生成的軟件的位數。

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