Auf einem bestimmten Mikrocomputer ist ein 64-Bit-Betriebssystem installiert. Was bedeutet 64-Bit?

Auf einem bestimmten Mikrocomputer ist ein 64-Bit-Betriebssystem installiert. 64-Bit bezieht sich auf die Wortlänge der CPU, das heißt, die CPU kann jeweils 64-Bit-Binärdaten verarbeiten. Die Wortlänge ist einer der wichtigsten technischen Indikatoren der CPU. Sie bezieht sich auf die Anzahl der Binärziffern, die die CPU gleichzeitig verarbeiten kann. Die Wortlänge ist immer ein ganzzahliges Vielfaches von a PC ist 32 Bit oder 64 Bit.

Die Betriebsumgebung dieses Tutorials: Windows 7-System, Dell G3-Computer.

Auf einem bestimmten Mikrocomputer ist ein 64-Bit-Betriebssystem installiert. 64-Bit bezieht sich auf die Wortlänge der CPU, das heißt, die CPU kann jeweils 64-Bit-Binärdaten verarbeiten.

Computer verwenden Binärkodierung, um Zahlen, Zeichen, Anweisungen und andere Steuerinformationen darzustellen. Wenn ein Computer speichert, sendet oder arbeitet, wird ein Satz binärer Codes als Einheit als Wort bezeichnet, und die Anzahl der binären Bits in einem Wort wird als Wortlänge bezeichnet.

Die Wortlänge ist einer der wichtigsten technischen Indikatoren der CPU. Sie bezieht sich auf die Anzahl der Binärziffern, die die CPU gleichzeitig verarbeiten kann. Die Wortlänge ist immer ein ganzzahliges Vielfaches von 8 Ein PC ist 32 Bit oder 64 Bit.

Eine 64-Bit-CPU verarbeitet gleichzeitig Binärdaten mit einer Wortlänge von 64 Bit. Jede binäre 0 oder 1 ist die kleinste Einheit, aus der das Binärsystem besteht, ein sogenanntes Bit. Übliche Wortlängen sind 8 Bit, 16 Bit, 32 Bit und 64 Bit. Eine 8-Bit-Kodierung wird als Byte bezeichnet und ist die grundlegende Kodierungseinheit in Computern.

Eine 64-Bit-CPU verfügt möglicherweise über einen externen Datenbus oder einen Adressbus unterschiedlicher Größe im Inneren, der auch größer oder kleiner sein kann. Zur Beschreibung der Größe dieser Busse wird häufig auch der Begriff „64-Bit“ verwendet. Beispielsweise verfügen viele aktuelle Maschinen über 32-Bit-Prozessoren (wie der ursprüngliche Pentium und spätere CPUs), die einen 64-Bit-Bus verwenden und daher manchmal als „64-Bit“ bezeichnet werden. In ähnlicher Weise beziehen sich einige 16-Bit-Prozessoren (wie der MC68000, ein 16-Bit-Prozessor von Motorola, der nach der Integration von etwa 68.000 Transistoren benannt ist) auf 16/32-Bit-Prozessoren mit einem 16-Bit-Bus, aber es gibt einige 32-Bit Leistung auch unter der Haube. Der Begriff kann sich auch auf die Befehlslänge des Befehlssatzes eines Computers oder auf andere Datenelemente (z. B. übliche 64-Bit-Gleitkommazahlen mit doppelter Genauigkeit) beziehen. Ohne weitere Qualifikationen verfügt eine „64-Bit“-Computerarchitektur typischerweise über 64-Bit breite Ganzzahlregister, die (sowohl intern als auch extern) 64-Bit-„Blöcke“ ganzzahliger Daten unterstützen können.

Vergleich zwischen 64-Bit und 32-Bit

Der Wechsel von der 32-Bit- zur 64-Bit-Architektur ist eine grundlegende Änderung, da die meisten Betriebssysteme überarbeitet werden müssen, um die Vorteile der neuen Architektur nutzen zu können. Andere Software muss ebenfalls portiert werden, um die neuen Funktionen nutzen zu können. Ältere Software wird normalerweise über den Hardwarekompatibilitätsmodus (neue Prozessoren unterstützen ältere 32-Bit-Versionen des Befehlssatzes) oder Softwareemulation unterstützt. Oder implementieren Sie einen 32-Bit-Prozessorkern direkt in einen 64-Bit-Prozessor (wie den Itanium-Prozessor von Intel, der einen x86-Prozessorkern zur Ausführung von 32-Bit-x86-Anwendungen enthält). Betriebssysteme, die eine 64-Bit-Architektur unterstützen, unterstützen im Allgemeinen sowohl 32-Bit- als auch 64-Bit-Anwendungen.

Die offensichtliche Ausnahme ist AS/400, dessen Software auf einer virtuellen Befehlssatzarchitektur namens TIMI (Technology Independent Machine Interface) ausgeführt wird, die Low-Level-Software vor der Ausführung in nativen Maschinencode umwandelt. Low-Level-Software muss komplett neu geschrieben werden, um das gesamte Betriebssystem und die gesamte Software auf die neue Plattform zu verschieben. Als IBM beispielsweise den älteren 32/48-Bit-Befehlssatz „IMPI“ auf 64-Bit-PowerPC umstellte (IMPI ist überhaupt nicht wie 32-Bit-PowerPC, daher ist es viel besser als der Wechsel von einer 32-Bit-Version des Befehls). auf eine 64-Bit-Version desselben Befehlssatzes eingestellt. Der Maßstab ist noch größer.

Die 64-Bit-Architektur kann zweifellos in Anwendungen verwendet werden, die große Datenmengen verarbeiten müssen, wie z. B. digitales Video, wissenschaftliches Rechnen und frühe große Datenbanken. Es gab viele Debatten darüber, ob der 32-Bit-Kompatibilitätsmodus bei anderen Aufgaben schneller sein wird als entsprechende 32-Bit-Systeme. In der x86-64-Architektur (AMD64 und Intel 64) können die wichtigsten 32-Bit-Betriebssysteme und Anwendungen reibungslos auf 64-Bit-Hardware laufen.

Suns 64-Bit-Java-VM startet langsamer als 32-Bit-VMs, da Sun immer noch davon ausgeht, dass alle 64-Bit-Maschinen Server sind und nur einen „Server“-Compiler (C2) für 64-Bit-Plattformen implementiert. Der „Client“-Compiler (C1) erzeugt langsameren Code, kompiliert aber schneller. Obwohl ein Java-Programm auf einer 64-Bit-JVM über einen längeren Zeitraum eine bessere Leistung erbringt (typischerweise lang laufende „Server“-Anwendungen), kann seine Startzeit länger sein. Bei kurzlebigen Anwendungen (z. B. dem Java-Compiler javac) kann eine Erhöhung der Startzeit die Ausführungszeit steuern und die 64-Bit-JVM insgesamt langsamer machen.

Es ist zu beachten, dass Geschwindigkeit nicht der einzige Faktor ist, wenn es um 32-Bit- und 64-Bit-Prozessoren geht. Anwendungen wie Multitasking, Stresstests und Clustering (für HPC) eignen sich möglicherweise besser für die korrekte Bereitstellung einer 64-Bit-Architektur. Aus den oben genannten Gründen werden 64-Bit-Cluster in großen Organisationen wie IBM, Vodafone, HP und Microsoft häufig eingesetzt.

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