Архитектура windows 64 bit

Windows 32 и 64 бита. Какая между ними разница?

Существует множество систем счета, но, когда речь заходит о компьютерах, то есть только двоичная система – 0 и 1. Это означает, что для 1-битных вычислений есть только два возможных значения, четыре для 2-битных, восемь для 3-битных. Количество значений определяется результатом возведения 2 в степень – 2 в третьей степени или в кубе это восемь, что соответствует 3-битным вычислениям.

Что означает 32 и 64 бита

Продолжая возводить 2 в степень, мы дойдем до 32 и получится, что для 32-битных вычислений существует 4 294 967 296 значений, а для 64-битных количество значений уже составит 18 446 744 073 709 551 616 – это примерно 18,4 квинтиллиона.

Это огромное количество бит и цифры показывают насколько более производительными чипы должны быть, чтобы поддерживать вычисления с бо́льшим количеством бит. Несмотря на кажущуюся простоту разница заметно больше чем в два раза. Вот почему новые чипы и операционные системы так редко переходят к поддержке новых вычислений. Для примера:

  • В 1970-х годах чип Intel 8080 поддерживал 8 битные вычисления
  • В 1992 году Windows 3.1 стала первой 16 битной, настольной версией Windows
  • В 2003 году компания AMD начала поставки первых 64-битных, настольных чипов
  • В 2009 году Apple сделала Mac OS X Snow Leopard полностью 64-битной
  • В 2014 году был представлен iPhone 5s, первый смартфон с 64-битным чипом Apple A7

В настоящее время вы скорее всего пользуетесь 64-битным чипом с 64-битной операционной системой, что позволяет вам запускать 64-битные приложения. Однако так может быть не всегда. Редакции Windows 7, 8, 8.1 и 10 также существуют и в 32-битных вариантах.

Как определить какой ОС пользуетесь вы?

Если вашему компьютеру менее 10 лет, то ваш процессор практически гарантировано 64-битный, однако у вас может быть установлена 32-битная ОС. К счастью, это довольно легко проверить. В Windows 10 перейдите в Параметры > Система > О системе или просто в окне настроек, в строке поиска введите О компьютере . В разделе характеристики устройства должно быть написано 64-разрядная операционная система, процессор x64.

Зачем нам 32 бита?

Так почему все-таки кто-то устанавливает 32-битные ОС? Основная причина в том, что 32-битные процессоры требуют наличия 32-битной операционной системы. Наличие такого чипа сегодня маловероятно. Intel начала производить 32-битные процессоры семейства 80386 в далеком 1985 году, а продавать 64-битные в 2001 году. Поэтому если ваш компьютер не старше 10 лет, то скорее всего он поддерживает и 64-битные инструкции.

Скорее всего, если у вас довольно старая система, то возможно на ней установлена 32-битная система из-за проблем с быстродействием. А обновлениями к сожалению, нельзя изменить разрядность системы. Это в принципе может быть оправдано – ранние 64-битные процессоры могут не поддерживать всех функций. Для того чтобы определить полностью ли ваш компьютер готов к использованию 64-битной версии, вы можете запустить простую программу 64bit Checker .

На компьютер с 64-битным процессором можно установить 32-битную операционную систему, но это нерациональный подход. 32-битная ОС имеет больше ограничений, к примеру, она не поддерживает работу с объемом ОЗУ свыше 4 Гб. Так, современная Windows 10 64 бита поддерживает максимально 2 терабайта оперативной памяти (128 Гб в Домашней версии).

Теоретическое ограничение ОЗУ в 64-битных системах составляет 16 экзабайт. Это примерно равно 1 миллиону терабайт или 1 миллиарду гигабайт. Однако, мы пока еще очень далеко до оборудования, которое сможет поддерживать такой объем памяти. Сейчас покупка ноутбука с 16 Гб ОЗУ выглядит отличным решением, не так ли?

64-битные системы имеют и множество других улучшений, которые не так заметны невооруженным взглядом: 64-битное адресное пространств, расширенные регистровые ресурсы, 64-битные виртуальные адреса и многое другое. Все эти улучшения важны для инженеров и призваны улучшить работу оборудования.

64-битные программы

Вы могли также заметить, что некоторые программы также поставляются в версиях для 32 и 64 битных систем. Хорошим примером здесь может стать Firefox, который до сих пор выпускается в сборках для обоих редакций. Все это только потому что 32-битные операционные системы до сих пор в ходу. Однако только 64-битные ОС могут запускать как 32, так и 64 битные приложения. В Windows для этого есть встроенная подсистема эмуляции WoW64.

Вы наверняка замечали, что на вашем диске C:\ имеются две папки Program Files – одна для 64-битных программ, а другая для 32-битных с приставкой (x86). Вы можете с легкостью проверить как много 32-битных приложений используете, просто заглянув в соответствующую папку. В настоящее время все больше ОС отказывается от поддержки 32-битных программ. Это уже произошло в MacOS и частично в различных Linux дистрибутивах. Возможно скоро к этому придет и Windows.

Читайте также:  Windows cd rom диск для чего

Немного про 64 бита в мобильных устройствах

Как мы уже упоминали выше, чип Apple A7 стал первым 64-битным мобильным процессором. В 2015 году Apple заявила, что все программное обеспечение в iOS должно быть 64 разрядным. Начиная с июня 2016 года при открытии 32-битного приложения, в последних версиях iOS появлялось предупреждение о том, что его использование может повлиять на производительность всей системы.

Если вы пользуетесь iPhone 5s или новее, iOS 10 или выше, то вы в любом случае не сможете использовать 32-битные приложения. Это одно из преимуществ закрытой системы Apple – компания может напрямую повлиять на разработчиков и ускорить внедрение технологий.

На Android телефонах все несколько сложнее, потому что не все чипы поддерживали 64-битные вычисления. Если ваша версия Android ниже 5.0 Lollipop, то вы точно используете 32-битную систему. Разрядность операционной системы вы можете посмотреть, к примеру, в AnTuTu Benchmark, в разделе О системе.

В мобильном сегменте, 64-битные ОС – это не просто способ использования большего количества ОЗУ. Переход к x64 системе на самом деле не гарантирует лучшую производительность. Вместо этого есть и другие преимущества – выборка большего количества данных на цикл и улучшенное шифрование. В целом новые 64-битные чипы энергоэффективнее и обладают множеством других не менее важных возможностей.

В конечном итоге 64-битная революция уже свершилась и вам не нужно знать о ней все, чтобы быть ее частью.

Не забудьте подписаться и поставить лайк. Впереди будет еще много крутых статей.

x64 Architecture

The x64 architecture is a backwards-compatible extension of x86. It provides a legacy 32-bit mode, which is identical to x86, and a new 64-bit mode.

The term «x64» includes both AMD 64 and Intel64. The instruction sets are close to identical.

Registers

x64 extends x86’s 8 general-purpose registers to be 64-bit, and adds 8 new 64-bit registers. The 64-bit registers have names beginning with «r», so for example the 64-bit extension of eax is called rax. The new registers are named r8 through r15.

The lower 32 bits, 16 bits, and 8 bits of each register are directly addressable in operands. This includes registers, like esi, whose lower 8 bits were not previously addressable. The following table specifies the assembly-language names for the lower portions of 64-bit registers.

rax

eax

ax

al

rbx

ebx

bx

bl

rcx

ecx

cx

cl

rdx

edx

dx

dl

rsi

esi

si

sil

rdi

edi

di

dil

rbp

ebp

bp

bpl

rsp

esp

sp

spl

r8

r8d

r8w

r8b

r9

r9d

r9w

r9b

r10

r10d

r10w

r10b

r11

r11d

r11w

r11b

r12

r12d

r12w

r12b

r13

r13d

r13w

r13b

r14

r14d

r14w

r14b

r15

r15d

r15w

r15b

Operations that output to a 32-bit subregister are automatically zero-extended to the entire 64-bit register. Operations that output to 8-bit or 16-bit subregisters are not zero-extended (this is compatible x86 behavior).

The high 8 bits of ax, bx, cx, and dx are still addressable as ah, bh, ch, dh, but cannot be used with all types of operands.

The instruction pointer, eip, and flags register have been extended to 64 bits (rip and rflags, respectively) as well.

The x64 processor also provides several sets of floating-point registers:

Eight 80-bit x87 registers.

Eight 64-bit MMX registers. (These overlap with the x87 registers.)

The original set of eight 128-bit SSE registers is increased to sixteen.

Calling Conventions

Unlike the x86, the C/C++ compiler only supports one calling convention on x64. This calling convention takes advantage of the increased number of registers available on x64:

The first four integer or pointer parameters are passed in the rcx, rdx, r8, and r9 registers.

The first four floating-point parameters are passed in the first four SSE registers, xmm0xmm3.

The caller reserves space on the stack for arguments passed in registers. The called function can use this space to spill the contents of registers to the stack.

Any additional arguments are passed on the stack.

An integer or pointer return value is returned in the rax register, while a floating-point return value is returned in xmm0.

rax, rcx, rdx, r8r11 are volatile.

rbx, rbp, rdi, rsi, r12r15 are nonvolatile.

The calling convention for C++ is very similar: the this pointer is passed as an implicit first parameter. The next three parameters are passed in remaining registers, while the rest are passed on the stack.

Addressing Modes

The addressing modes in 64-bit mode are similar to, but not identical to, x86.

Instructions that refer to 64-bit registers are automatically performed with 64-bit precision. (For example mov rax, [rbx] moves 8 bytes beginning at rbx into rax.)

A special form of the mov instruction has been added for 64-bit immediate constants or constant addresses. For all other instructions, immediate constants or constant addresses are still 32 bits.

x64 provides a new rip-relative addressing mode. Instructions that refer to a single constant address are encoded as offsets from rip. For example, the mov rax, [addr] instruction moves 8 bytes beginning at addr + rip to rax.

Instructions, such as jmp, call, push, and pop, that implicitly refer to the instruction pointer and the stack pointer treat them as 64 bits registers on x64.

64 битная ОС: преимущества и недостатки

Добрый день, Друзья! Приветствую Вас на нашем обучающем Интернет-портале https://pc4me.ru. Сегодня предлагаю обсудить преимущества и недостатки 64-битной ОС, которой оснащена большая часть современных компьютеров с операционной системой Windows 7.

Прежде 64-битные системы были уделом профессионалов и использовались для программ, требующих огромных ресурсов. Домашние пользователи обходились 32-битной версией Windows. И хотя 64-разрядные процессоры появились на рынке уже в 2003 году, (в 2005 году появилась 64-битная Windows XP), на новых компьютерах 64-битная система стала устанавливаться только с выходом Windows 7.

Итак, чем же хороша 64-битная архитектура? Какие преимущества мы получаем и работает ли она быстрее? С какими проблемами нам, простым пользователям, придётся столкнуться?

Преимущества 64-битной ОС :

На экране 32-битная и 64-битная версии Windows 7 выглядят абсолютно одинаково. Возможности идентичны, программы одни и те же, однако, различия существенны!

1. Скорость обработки данных выше в 2 раза. 64-разрядный процессор способен обрабатывать за один такт 64 бита данных (8 байт) в отличие от 32-битного, обрабатывающего только 32 бита (4 байта) за единицу времени, то есть скорость обработки данных в 2 раза выше! Соответственно, и программы для 64-битных операционных систем работают гораздо быстрее, чем аналогичные, работающие на 32-битных ОС.

2. Доступно больше оперативной памяти. 32-битная версия Windows максимально использует только 3,5 Гб памяти, при этом она не полностью доступна программам. К примеру, операционная система занимает 1 Гб памяти, плюс до 1 Гб может быть зарезервировано для видеопамяти, и для программ останется всего 1,5 Гб. А если программы особо «прожорливы», памяти не хватит.

У 64-битных версий Windows этих проблем нет. Windows 7 Home Premium использует максимум 16 Гб рабочей памяти и благодаря этому Windows реже использует файл подкачки (используется системой для размещения данных, не помещающихся в оперативной памяти), а компьютер работает значительно быстрее.

Требования 64-разрядной системы к компьютеру

1. Процессор . Как Вы уже догадались, одно из необходимых условий для работы 64-битной ОС – это 64-битная архитектура процессора. У Intel эта технология называется EM64T, а у одного из крупнейших производителя процессоров AMD она называет AMD64.

2. Оперативная память . 64-битная Windows требуется не менее 4 Гб оперативной памяти. И в отличие от 32-битных операционных систем 64-битные ОС других особых требований к комплектации компьютера не имеют.

Чтобы проверить версию Вашей операционной системы, нажмите «Пуск» –> кликните правой кнопкой мыши по “Компьютер” и в выпадающем меню выберите «Свойства» –> в открывшемся окне, с правой стороны, отображена версия Вашей операционной системы.

Недостатки 64-разрядной системы

1. Требуются новые драйверы . Как Вы уже догадались, для 64-битной Windows 7 требуются новые драйвера (аналогичные драйвера для 32-битной операционной системы не подходят). Последние модели устройств выпускаются уже с новыми драйверами, но с утаревшими модулями могут возникнуть проблемы, так как производители не разрабатывают драйверов для 64-битной версии Windows. Будьте внимательны, перед тем как переходить на 64-битную Windows, зайдите на сайты производителей устройств и проверьте наличие 64-битных версий драйверов для вашего оборудования.

2. Нужно больше памяти . Необходимо помнить, что у большинства 64-битных программ размер структуры данных 8 байт (64 бит) и на жестких дисках они занимают примерно на 10–20% больше пространства, чем версии 32-битных программ со структурой в 4 байта. Потребление оперативной памяти повышается примерно на 15%

Возможно ли установить 64-разрядную Windows 7 на нетбук?

С появлением семейства 64-разрядных процессоров «Pineview» (N450 и выше) у нетбуков появилась возможность использовать 64-битное программное обеспечение. Однако, камнем преткновения может стать оперативная память. Большинство нетбуков оснащено 1 Гб памяти. И если даже сделать апгрейд до 2 Гб, то это едва будет дотягивать до минимальных требований 64-битной Windows 7. Так что, Друзья, об эффективном использовании 64-разрядной системы на нетбуках, речь пока не идет (требуется не менее 4 Гб оперативной памяти).

Возможно ли использовать 32-битные программы для 64-битной ОС?

В 64-битной Windows имеется подсистема преобразования Windows-on-Windows 64-bit (WoW64), которая обеспечивает совместимость работы 32-битного программного обеспечения с 64-битной ОС. Большая часть 32-битных программ безукоризненно работает с помощью WoW64, тем не менее, существуют некоторые исключения:

  • Программы для резервного копирования . При создании бэкапов программы напрямую обращаются к системными папкам Windows, а WoW64 в некоторых случаях перенаправляет доступ 32-битного программного обеспечения в другие папки. Т.е. если не перенастроить программы резервирования, то результат их работы может оказаться неполными и ошибочным.
  • Программы для оптимизации Windows . Программы, созданные для оптимизации 32-битной Windows, ни в коем случае нельзя использовать на 64-битной Windows 7, вреда от их работы будет гораздо больше чем помощи.
  • Программы для защиты ПК . Если Вам нужна отличная защита компьютера, то для 64-битной Windows используйте только 64-битные версии антивирусных программ. Старое 32-битное программное обеспечение не в состоянии обеспечить надёжную защиту и пропустит вирусные атаки, разработанные для 64-битной ОС.
  • Скорость работы . Устаревшее 32-битное ПО на 64-битной Windows работает медленнее, чем в родной 32-битной среде. Причиной тому лишние временные затраты на преобразования подсистемой WoW64.

Чтобы посмотреть какие 32-битные программы работают в 64-битной системе, достаточно запустить Диспетчере Задач (нажимаем клавиши Ctrl+Shift+Esc), и найти программы, помеченное значком *32.

Итак, Дорогие Друзья, подведем итог

При переходе на работу с 64-битной Windows 7 следует обратить внимание на несколько значимых факторов.

1. Требования к комплектации компьютера:

  • 64-битная архитектура процессора;
  • 4 ГБ оперативной памяти.

2. Совместимость программного обеспечения:

  • наличие необходимых новых драйверов для Ваших устройств;
  • доступность обновления ПО до новейших 64-битных программ.
Полезные советы

1. Проверить совместимость программного обеспечения Ваших устройств с 64 битной ОС можно в «Центре совместимости Windows 7».

2. При работе со сбоями 32-битной программы на 64-битной системе помогает обновление ПО до новой версии, которую обычно можно найти на сайте производителя.

14 комментариев

Для 64 биной достаточно всег 2 гига, ненеси чушь.

32-разрядный (x86) или 64-разрядный (x64) процессор 1 ГГц
1 гигабайт (ГБ) (для 32-разрядной системы) или 2 ГБ (для 64-разрядной системы) оперативной памяти (RAM);
16 гигабайт (ГБ) (для 32-разрядной системы) или 20 ГБ (для 64-разрядной системы) на жестком диске;
графическое устройство DirectX 9 с драйвером WDDM версии 1.0 или выше.

Я не в тему.Конвертирую видео в Ultra Video Convertor и в Format Factory.Из Ultra видео с данными:DivX5 mp3 2CH.Читает и ноутбук и видеоплеер.Factory выдает такое же видео,но ноутбук-читает,а плеер-нет!Как понять?

Выходные параметры видео файлов разные, битрейт и другие. Я FActory не пользовался, но думаю, в настройках все можно поменять и настроить.

Спасибо за хорошую и полезную статью. У меня один вопрос не по теме. В ноутбуке Samsung 305E4A с диском в 1 терабайт с двумя видеокартами, оперативной памятью 6 ГБ 64-разрядный и 4-ч ядерный процессор. Оценка 5,8. Не могли бы вы сказать мне, сколько пластин в этом диске и сколько реально дорожек на каждой стороне пластины. Ответ вышлите на указанный адрес. И ещё: как вы относитесь к тому, что я отформатировал диск C:\ с размером кластера 64 КБ. С уважением Василий.

Добрый день, Василий. Ответ я Вам отправил. А насчет форматирования советую оставить либо 512 кБ, либо 4 Мб. Моя теория, как программиста очень проста — необходимо выбирать золотую середину. Размер кластера должен быть кратен 4 кБ, но писать информацию на любой носитель быстрее большими объемами (но в то же время не очень громоздкими, а то кто-нибудь прочитает и установит 1 Гб). 64 кБ слишком маленький размер, часто обращение к диску тормозит процесс записи. Надеюсь я помог Вам. Всего Вам наилучшего. Спасибо за вопрос.

Ну положим первой 64-битной предустанавливаемой версией была Windows Vista — это раз. И о каких минимум 4 гигах памяти для 64-битной версии вы говорите? Вообще-то многие ноутбуки идут с 2 гигами и 64 битной версией. Наверное вы имели ввиду рекомендуется 64 бита вот это уже правильно. И кстати софта 64 битного софта почти нету, да и говорить о 2-х кратном увеличении производительности
голая теория, может быть 5-10% и будет. А так ничего статейка, для начинающих самое-то

Спасибо за конструктивную критику. Всего Вам наилучшего.

Пользуюсь 64 битной «семёркой» с момента выхода (кстати, скоро выйдет 8-ка) , очень довольна, никаких проблем, чёрных экранов и тд. Часто использую графические программы Adobe, заметно возросла скорость, и пара открытых браузеров с кучей окон не мешает работе программ. Вобщем, если будете переходить, не пожалеете 🙂 ( и ещё никаких проблем с установкой)

Спасибо за ценные сведения. Собрался купить новый Ноут к 1 сентября, теперь знаю, что и как выбрать…

Вам будет полезна еще одна готовящаяся наша статья о ноутбуках. Скоро опубликуем. Всего наилучшего.

Благодарю! Статья интересная,полезная и написанно простым доступным языком. В диспетчере задачь нашёл 6 прог со звёздочкой 32 на моём ноутбуке 64 битной системе. 5 из них в системе,значит их лучше не трогать?

Я бы не советовал Вам трогать системные процессы без 100% уверенности в своих действиях. Всего Вам наилучшего.

Огромное Вам спасибо за очень понятный, четкий, высококультурный, чистый от вирусов портал!
Всего Вам самого доброго и удачи.

Вадим Викторович, спасибо Вам за то, что вы вместе с нами, читаете нас. Будем и дальше развиваться в том же направлении. Если нужна будет конкретная помощь по компьютерам, пишите — поможем, чем сможем. Всего Вам наилучшего.

Читайте также:  Откат iphone 5s linux
Оцените статью
64-bit register Lower 32 bits Lower 16 bits Lower 8 bits