64位32位的概念
CPU
64 位 CPU 是指 CPU 内部的通用寄存器的宽度为64比特,支持64比特宽度的算术与逻辑运算。
32位CPU与64位CPU区别
1.数据处理能力增强:64位CPU通用寄存器的位宽增加一倍,这也就意味着64位CPU可以一次性处理64bit的数据;
2.内存寻址能力增强:如果是32位CPU的话,它的地址总线最多不会超过32,那么它所能达到的寻址范围也就不会超过2的32次方字节(存储单元以字节为单位),也就是 4GB,而如果是64位处理器的话,它所能达到的寻址范围理论上就会是2的64次方字节(上亿 GB)。
总结
一般处理器多少位是指通用寄存器的长度,当然数据线需要与之相同;地址线则不需要与之相等,好比 intel 64 位处理器则是 40 位地址总线,最大支持 1TB 的内存寻址。
32位操作系统与64位操作系统
32 位操作系统与 64 位操作系统的区别:
1.32位操作系统既可以运行在 32 位的 CPU 上,也可以运行在 64 位的 CPU 上,只不过,运行在 64 位 CPU 上的话,就有点“大马拉小车”的感觉了——无法发挥出 CPU 的全部能力。
2.64位操作系统只能运行在64位的CPU上,因此如果一个操作系统是64位,那么它的CPU架构也必定是64位。
3.64位操作系统相比于32位操作系统的优势正如64位CPU与32位CPU的优势一样。
总线结构与主板构成
总线和南北桥的作用:
FSB总线:即前端总线(Front Side Bus),CPU和北桥之间的桥梁,CPU和北桥传递的所有数据必须经过FSB总线,可以这么说,FSB总线的频率直接影响到CPU访问内存的速度。
北桥:北桥是CPU和内存、显卡等部件进行数据交换的唯一桥梁,也就是说CPU想和其他任何部分通信必须经过北桥。北桥芯片中通常集成的还有内存控制器等,用来控制与内存的通信。现在的主板上已经看不到北桥了,它的功能已经被集成到CPU当中了。
PCI总线:PCI总线是一种高性能局部总线,其不受CPU限制,构成了CPU和外设之间的高速通道。比如现在的显卡一般都是用的PCI插槽,PCI总线传输速度快,能够很好地让显卡和CPU进行数据交换。
南桥:主要负责I/O设备之间的通信,CPU要想访问外设必须经过南桥芯片。
总结
计算机的内存访问能力是由硬件和软件共同决定的。硬件层面就指 CPU 的寻址能力,也就是地址总线的个数。软件层面,指的就是操作系统。实际上我们(进程)在进行内存访问的时候,访问的都是逻辑地址,而逻辑地址是由操作系统提供的。对于 32 位的操作系统,其逻辑地址编码采用的地址位数是 32 位,那么操作系统所提供的逻辑地址寻址范围就是 4GB。从这个方面来说,纵使你的 CPU 实际寻址能力为 2 的 64 次方,由于操作系统只提供 4GB 的逻辑地址,那 CPU 透过操作系统所能访问到的内存大小也就只有4GB了。
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