32 bit bilgi işlem - 32-bit computing

Bilgisayar mimarisi bit genişlikleri
Biraz
Başvuru
İkili kayan nokta hassasiyeti
Ondalık kayan nokta hassasiyeti

Olarak  bilgisayar mimarisi , 32 bit tamsayı , bellek adresleri ya da diğer veri birimi 32 olanlardır bit (4 sekizli geniş). Ayrıca 32 bit CPU ve ALU mimarileri, bu boyuttaki kayıtlara , adres yollarına veya veri yollarına dayanan mimarilerdir . 32 bit mikro bilgisayarlar, 32 bit mikroişlemcilerin norm olduğu bilgisayarlardır .

Tamsayıları saklamak için aralık

32 bitlik bir yazmaç 2 32 farklı değer saklayabilir . Aralığı içinde tam sayı 32 bit saklanabilir değerlerine bağlıdır tamsayı temsil kullanılır. En sık kullanılan iki temsilleri ile, aralık 0 (2 4,294,967,295 yoluyla 32 bir (şekilde gösterimi için - 1) işaretsiz ) ikili sayı ve -2,147,483,648 (-2 31 ) 2,147,483,647 ila (2 31 - 1) temsili için olduğu gibi iki tamlayıcısı .

Önemli bir sonucu, 32 bit olan bir işlemci ki bellek adresleri en fazla 4 doğrudan erişebilir  GiB ait bayt adreslenebilir bellek (rağmen uygulamada sınır düşük olabilir).

Teknik tarih

Dünyanın ilk kayıtlı programlı elektronik bilgisayarı Manchester Baby , 1948'de 32 bitlik bir mimari kullandı, ancak bu yalnızca bir kavram kanıtıydı ve çok az pratik kapasiteye sahipti. Bir Williams tüpünde yalnızca 32 32 bitlik RAM kelimesini tutuyordu ve toplama işlemi yoktu, yalnızca çıkarma işlemi vardı.

32-bit mimarilerin ilk on yıllarında (1960'lardan 1980'lere) bellek, diğer dijital devreler ve kablolama pahalıydı. Daha eski 32 bit işlemci aileleri (veya daha basit, daha ucuz varyantları) bu nedenle maliyetleri düşürmek için birçok taviz ve sınırlamaya sahip olabilir. Bu, örneğin 16 bitlik bir ALU olabilir veya 32 bitten daha dar harici (veya dahili) veriyolları olabilir, bellek boyutunu sınırlayabilir veya komut getirme, yürütme veya geri yazma için daha fazla döngü talep edebilir.

Buna rağmen, bu tür işlemciler 32-bit olarak etiketlenebilirdi , çünkü hala 32-bit kayıtları ve 32-bit miktarları manipüle edebilen komutları vardı. Örneğin, IBM System/360 Model 30'da 8-bit ALU, 8-bit dahili veri yolları ve 8-bit belleğe giden yol vardı ve orijinal Motorola 68000'de 16-bit veri ALU'su ve 16-bit veri ALU'su vardı. harici veri yolu, ancak 32-bit kayıtlara ve 32-bit yönelimli bir komut setine sahipti. 68000 tasarımı bazen 16/32-bit olarak anılırdı .

Ancak, daha yeni 32-bit tasarımlar için genellikle bunun tersi geçerlidir. Örneğin, Pentium Pro işlemci 32 bitlik kayıtlara ve 32 bit miktarları yöneten talimatlara sahip 32 bit bir makinedir, ancak harici adres yolu 36 bit genişliğindedir ve 4 GB'den daha büyük bir adres alanı sağlar ve harici veri yolu 64 bit genişliğindedir, öncelikle talimatların ve verilerin daha verimli bir şekilde önceden getirilmesine izin vermek için.

Mimariler

Genel amaçlı bilgi işlemde kullanılan belirgin 32 bit komut seti mimarileri arasında IBM System/360 ve IBM System/370 ( 24 bit adresleme vardı ) ve System/370-XA , ESA/370 ve ESA/390 (ki bunlar vardı 31-bit ) adresleme, Aralık VAX , NS320xx , Motorola 68000 aile (ilk iki model olan 24 bit adresleme vardı), Intel IA-32 32 bit sürümü x86 mimarisi ve 32 ARM , SPARC , MIPS , PowerPC ve PA-RISC mimarilerinin bit sürümleri . Gömülü bilgi işlem için kullanılan 32 bit komut seti mimarileri, 68000 ailesi ve ColdFire , x86, ARM, MIPS, PowerPC ve Infineon TriCore mimarilerini içerir.

Uygulamalar

Açık x 86 mimarisi , bir 32-bit uygulama normal anlamına gelir yazılım , genellikle (ille), doğrusal 32-bit kullanan bir adres alanı (ya da düz bellek modeli mümkün) 80386 ve daha sonra fiş. Bu bağlamda, terim , DOS , Microsoft Windows ve OS/2'nin orijinal olarak 8088/8086 veya 80286 , programların 64 kilobayttan daha fazlasına ulaşmak için segmentler arasında geçiş yapmak zorunda olduğu segmentlere ayrılmış bir adres alanına sahip 16 bit mikroişlemciler için yazılması nedeniyle ortaya çıktı. ve kodu veya veri. Bu, diğer makine operasyonlarına kıyasla oldukça zaman alıcı olduğu için performans düşebilir. Ayrıca, segmentlerle programlama karmaşık hale gelme eğilimindedir; özel uzak ve yakın anahtar sözcükleri veya bellek modelleri (dikkatle), yalnızca assembly dilinde değil, aynı zamanda Pascal , derlenmiş BASIC , Fortran , C , vb. gibi üst düzey dillerde de kullanılmalıdır .

80386 ve ardılları, 80286'nın 16-bitlik bölümlerini tam olarak destekler, aynı zamanda 32-bit adres ofsetleri için bölümleri de destekler (ana kayıtların yeni 32-bit genişliğini kullanarak). Eğer taban adresi tüm 32-bit bölümlerinin 0 olarak ayarlanır ve kademeli bir kayıt açıkça kullanılmaz, bölütleme unutulmuş ve işlemci 32 bit adres alanı doğrusal bir basit sahip olarak görünen edilebilir. Windows veya OS/2 gibi işletim sistemleri , 32 bit programların yanı sıra 16 bit (bölümlere ayrılmış) programları çalıştırma olanağı sağlar. İlk olasılık geriye dönük uyumluluk için mevcuttur ve ikincisi genellikle yeni yazılım geliştirme için kullanılmak içindir .

Görüntüler

Dijital görüntülerde/resimlerde, 32 bit genellikle RGBA renk uzayını ifade eder ; yani, ek bir 8 bit alfa kanalına sahip 24 bit gerçek renkli görüntüler . RGBE gibi diğer görüntü biçimleri de piksel başına 32 bit belirtir .

Dijital görüntülerde, 32 bit bazen kanal başına 32 bit, piksel başına toplam 96 bit kullanan yüksek dinamik aralıklı görüntüleme (HDR) formatlarını ifade eder. Kanal başına 32 bit görüntüler, sRGB renk alanının izin verdiğinden daha parlak (beyazdan daha parlak) değerleri temsil etmek için kullanılır ; bu değerler daha sonra ya görüntünün pozunu düşürürken ya da karanlık bir filtreden ya da donuk yansımadan görüldüğünde parlak vurguları daha doğru bir şekilde korumak için kullanılabilir.

Örneğin, bir yağ tabakasındaki yansıma, ayna yüzeyinde görülenin sadece bir kısmıdır. HDR görüntüleri, donuk gri şekiller yerine hala parlak beyaz alanlar olarak görülebilen vurguların yansımasına izin verir .

Dosya formatları

32 bit dosya formatı, her temel bilginin 32 bit (veya 4 bayt ) üzerinde tanımlandığı ikili bir dosya formatıdır . Bu tür bir biçime örnek olarak Gelişmiş Meta Dosyası Biçimi verilebilir .

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar