详解CPU位数、操作系统位数、编译器位数

CPU位数

我们从计算机中的信息表示谈起。计算机中的信息分为两类:控制信息(条件、命令、状态等)、数据信息(数值与非数值两类)。所有这些信息在计算机中用数字代码表示,为了电路表示处理方便,就用二进制表示。电路用高电平、低电平表示2个数码“1”和“0”,计算机系统的信息从输入、存储、处理到输出就都是用基于二进制的电信号表示。

CPU位数指的是一个时钟周期内处理器同时寄存和处理的二进制位数。对于CPU位数有如下的关系:

CPU位数 = CPU中寄存器的位数 = CPU一次并行处理的数据宽度。CPU位数越多,则寻址位数越多,处理能力就越强。

查看计算机中CPU位数:

  • 按【Win+R】快捷键打开运行框,输入【cmd】点击确定;
  • 在弹出的命令行中输入【systeminfo】并按回车键;
  • 找到【处理器】字段,查看相关信息,若图中所示处显示X64则Cpu是64位,若显示为X86则Cpu是32位。

操作系统位数

介绍一个重要的概念“指令集”,指令集可以说是:计算机核心硬件CPU(中央处理器)和 计算机核心软件OS(操作系统)之间的接口、桥梁和纽带。

CPU为了实现其功能都设计了指令集,即CPU的全部指令,这就是机器语言。指令集被整合到了操作系统内核最底层的hal(硬件抽象层)中,属于操作系统与硬件之间(宏指令与微指令)的接口,指令集向操作系统定义了CPU最基本的功能,操作系统调用这些功能让CPU执行某个任务。指令集中的一条指令,就是让CPU完成一系列的动作,而该动作的完成则表明了某种运算的完成。一个功能可能需要一条或几条指令来实现。

操作系统位数的概念是基于CPU位数的,且是依赖于指令集的位数的。一般,操作系统位数有如下的关系:

操作系统的位数 = 所依赖的指令集位数 <= CPU位数。

注意:

(1)32位CPU只能安装32位操作系统,32位操作系统支持的内存最多为2的32次方,就是4G;

(2)64位CPU可以安装32位操作系统,也可以安装64位操作系统。64位操作系统的寻址能力就是2的64次方,即理论上是17179869184G,实际中是不可能用到这么大的内存,目前64位windows系统最大只支持128G,而当前主流主板只能加到16G。现在软件兼容性已基本没有任何问题,如果计算机安装内存超过4G,比如到6G或更多,就必须考虑安装64位操作系统,不然发挥不出硬件的所有性能,如内存相当于白装了。

编译器位数

这里的编译器位数指的是编译生成的软件的位数。

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