Реферат: Переход на 64-битные операционные системы
В итоге получаем три преимущества 64-битных систем:
1. возможность использования 64-битного адресного пространства.
2. возможность выполнять операции с 64-разрядными числами "напрямую".
3. увеличенное вдвое число регистров общего назначения.
Главное преимущество – 64-битная адресация. Предел в 4 Гбайт оперативной памяти сказывается на производительности ресурсоемких программ. К задачам, где 64-битная адресация действительно необходима, относятся базы данных, скорость работы с которыми многократно возрастает при росте объема оперативной памяти.
Возможности быстрой работы с 64-битными операндами может пригодиться специалистам, занимающимся научными расчетами или решающим криптографические задачи.
Увеличение числа регистров общего назначения повышает производительность процессора, так как они играют роль ячеек памяти, с которыми процессор может работать напрямую, не тратя на обращения к ним никакого времени. Таким образом, увеличив число регистров до 16, можно повысить быстродействие.
Инструментарий разработчика
К основным инструментам создания 64-битных приложений можно отнести современные компиляторы, такие как VisualStudio 2005/2008, GCC, IntelC++. Все они являются оптимизирующими компиляторами и позволяют получить эффективный 64-битный код. В среднем можно ожидать прирост производительности от перекомпиляции приложения для 64-бит в пределах 10%.
Среди вспомогательных инструментов можно выделить анализатор Viva64, позволяющий обнаружить ошибки при работе с большими объемами данных и проверить совместимость программы с 64-битными системами. Этот инструмент также может быть использован для оптимизации программного кода. Более подробно с этим и аналогичными инструментами можно познакомиться на сайте разработчиков http://www.viva64.com/ru/viva64-tool/.
Применение 64-битных систем
Для использования преимуществ 64-битных систем необходимо программное обеспечение, которое сможет реализовать все перечисленные преимущества:
- операционная система, которая будет переводить процессор в 64-битный режим, а для старых приложений включать режим совместимости;
- приложения, которые смогут использовать 64-битное адресное пространство и все 16 64-битных регистров.
Большинство 32-битных приложений, кроме простых расчетных задач, будут работать в 64-битной системе медленнее, чем в обычной 32-битной системе. Это происходит по следующей причине. До тех пор, пока 32-битные программы не используют другие аппаратные средства, кроме центрального процессора, алгоритмы работают также, как в 32-битной операционной системе. Далее необходима трансляция обращений к 64-бит драйверам устройств, которые вынуждена выполнять операционная система. Это приводит к некоторому снижению производительности.
64-битные процессоры позволяют эффективно оперировать очень большими числами. Вычисления с большими числами (или с высокой точностью) – конек 64-битной архитектуры, ведь даже обычное число с плавающей запятой двойной точности умещается как раз в 64 бита. Но это востребовано в более специфических областях, например, шифрование и медиакодирование.
До тех пор, пока не решится проблема программной совместимости и не появится поддержка соответствующих драйверов и приложений, темпы освоения компьютеров с 64-битной операционной системой не возрастут. В свою очередь, производители не начнут разработки в этой области, пока спрос не поднимется до нужной отметки. Этот фактор сказывается на медленном развитии 64-битной вычислительной техники. Но, в то же время, увеличение объёма оперативной памяти расширяет возможности пользователей. Например, современные серверные приложения поглощают очень большой объём данных. А теперь с помощью одного 64-битного сервера появляется возможность управлять большим количеством виртуальных машин. Поэтому развитие 64-битных вычислительных систем положительно сказывается на выполнении общих задач по обработке данных.
Выводы
Сегодня всё чаще возникают ситуации, в которых 64-разрядные системы становятся незаменимы. Да и преимущества 64-битных систем перед 32-битными очевидны. Главное достоинство новых операционных систем состоит в увеличении оперативной памяти до 18 миллионов терабайт, быстродействии, высокой производительности. Поэтому можно сделать вывод, что переход на 64-битные операционные системы необходим, и это заметно облегчит работу пользователям.
Библиографический список
1. Сборник статей «64 бита для программистов». http://www.viva64.com/ru/articles/64-bit-development/
2. Богдан Пенюк, Вячеслав Овсянников. 64 бита – роскошь или необходимость? http://www.epos.kiev.ua/pubs/pr/athlon64.htm
3. Взгляды Microsoft по поводу 64-битного будущего. http://www.winblog.ru/2007/05/24/news24050701.html
4. Наступает эра 64-битных систем. http://www.winblog.ru/news/1147765714-kovarsky04080803.html
5. Сергей Озеров. 64 бита для всех. http://www.computerra.ru/237938/
6. Стивен Уоррен. Причины медленного развития 64-битной вычислительной техники. http://www.winblog.ru/news/1147765028-15020804.html
7. Scott Lowe. Прощай, 32-разрядная Windows? Или нет?... http://www.winblog.ru/news/1147765018-news12020804.html