อ่าน 2 นาที
การประมวลผล 26 บิต
ใน สถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ จำนวนเต็ม 26 บิต ที่ อยู่ หน่วยความจำ หรือ หน่วย ข้อมูล อื่นๆ คือหน่วยที่มีความกว้าง 26 บิต และสามารถแทนค่าที่ไม่มีเครื่องหมายได้ถึง 67,108,863...
การประมวลผล 26 บิต
| ความกว้างบิตของสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ |
|---|
| นิดหน่อย |
| แอปพลิเคชัน |
| ความแม่นยำของเลขทศลอยไบนารี |
| ความแม่นยำของเลขทศนิยมแบบจุดลอยตัว |
ในสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์จำนวนเต็ม26 บิต ที่ อยู่ หน่วยความจำหรือ หน่วย ข้อมูล อื่นๆ คือหน่วยที่มีความกว้าง 26 บิต และสามารถแทนค่าที่ไม่มีเครื่องหมายได้ถึง 67,108,863 ตัวอย่างของโปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์ที่มีการกำหนดที่อยู่หน่วยความจำ 26 บิต ได้แก่คอมพิวเตอร์เมนเฟรม IBM System/370 รุ่นที่สองบางรุ่น ที่เปิดตัวในปี 1981 (และรุ่นต่อๆ มาอีกหลายรุ่น) ซึ่งมีที่อยู่ทางกายภาพ 26 บิต แต่มีที่อยู่เสมือน 24 บิตเช่นเดียวกับรุ่นก่อนหน้า และโปรเซสเซอร์ ARM รุ่นแรกๆ
ประวัติศาสตร์
ระบบ IBM/370
เนื่องจาก ความต้องการ ในการประมวลผลข้อมูลเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง IBM และลูกค้าของพวกเขาจึงเผชิญกับความท้าทายในการจัดการกับขนาดหน่วยความจำที่ใหญ่ขึ้นโดยตรง ในสิ่งที่กลายเป็นวิธีแก้ปัญหา "ฉุกเฉิน" ในระยะสั้น IBM จึงได้เปิดตัว System/370 รุ่นที่สองสองรุ่น คือ 3033 และ 3081 ซึ่งใช้การกำหนดแอดเดรสหน่วยความจำแบบ 26 บิต ทำให้ปริมาณหน่วยความจำทางกายภาพที่สามารถเชื่อมต่อได้เพิ่มขึ้นเป็น 4 เท่า จากขีดจำกัดเดิม24 บิตที่ 16 MB IBM เรียกการกำหนดแอดเดรส 26 บิตว่า "การกำหนดแอดเดรสแบบขยายจริง" และรุ่นต่อมาบางรุ่นก็รองรับ 26 บิตด้วย อย่างไรก็ตาม เพียง 2 ปีต่อมา IBM ก็ได้เปิด ตัวการกำหนดแอดเดรสหน่วยความจำ แบบ 31 บิตขยายทั้งแอดเดรสทางกายภาพและเสมือนเป็น 31 บิต ในรุ่น System/370-XA และแม้แต่รุ่น 3081 ที่ได้รับความนิยมก็สามารถอัปเกรดเป็นมาตรฐาน XA ได้
เนื่องจากประวัติศาสตร์อันสั้นของการกำหนดแอดเดรสหน่วยความจำแบบ 26 บิต ซึ่งเป็นเทคโนโลยีล้ำสมัยที่สุดในรุ่นต่างๆ ของ IBM และเนื่องจากแอดเดรสเสมือนยังจำกัดอยู่ที่ 24 บิต การใช้งาน ซอฟต์แวร์ในโหมด 26 บิตจึงมีจำกัด ลูกค้าจำนวนน้อยที่ใช้ประโยชน์จากโหมด 26 บิตในที่สุดก็ปรับแอปพลิเคชันของตนให้รองรับการกำหนดแอดเดรสแบบ 31 บิต และ IBM ก็ยกเลิกการสนับสนุนโหมด 26 บิตหลังจากผลิตรุ่นที่รองรับโหมด 24 บิต 26 บิต และ 31 บิตมาหลายปี โหมด 26 บิตเป็นโหมดการกำหนดแอดเดรสเพียงโหมดเดียวที่ IBM ถอดออกจากกลุ่มคอมพิวเตอร์เมนเฟรมที่สืบทอดมาจากSystem/360โหมดการกำหนดแอดเดรสอื่นๆ ทั้งหมด รวมถึงโหมด 64 บิตในปัจจุบัน ได้รับการสนับสนุนในเมนเฟรมรุ่นปัจจุบัน
โปรเซสเซอร์ ARM รุ่นแรกๆ
ในสถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ ARMคำว่า 26 บิต หมายถึงการออกแบบที่ใช้ในโปรเซสเซอร์ ARM รุ่นแรก ซึ่งตัวนับโปรแกรม ( PC ) และรีจิสเตอร์สถานะโปรเซสเซอร์ ( PSR ) ถูกรวมเข้าไว้ใน รีจิสเตอร์ 32 บิตเดียว(R15) โดยสถานะแฟล็กจะใช้ 6 บิตบน และตัวนับโปรแกรมจะใช้ 26 บิตล่าง
อันที่จริง เนื่องจากตัวนับโปรแกรมจะจัดเรียงตามคำเสมอ บิตสองบิตล่างสุดจึงเป็นศูนย์เสมอ ซึ่งทำให้นักออกแบบสามารถนำบิตสองบิตนี้กลับมาใช้ใหม่เพื่อเก็บบิตโหมดของโปรเซสเซอร์ได้ด้วย โหมดที่อนุญาตมีสี่โหมด ได้แก่ USR26, SVC26, IRQ26, FIQ26; ซึ่งแตกต่างจาก 32 โหมดที่เป็นไปได้เมื่อสถานะโปรแกรมแยกออกจากตัวนับโปรแกรมในสถาปัตยกรรม ARM รุ่นใหม่ ๆ
การออกแบบนี้ช่วยให้ การทำงาน ของโปรแกรม มีประสิทธิภาพมากขึ้น เนื่องจากสามารถบันทึกและเรียกคืนค่าตัวนับโปรแกรมและสถานะต่างๆ ได้ด้วยการดำเนินการเพียงครั้งเดียว ส่งผลให้ การเรียก ใช้ซับรูทีนและ การตอบสนองต่อ การขัดจังหวะ เร็ว กว่าการออกแบบแบบดั้งเดิม ซึ่งจะต้องทำการโหลดหรือบันทึกค่าลงในรีจิสเตอร์ถึงสองครั้งเมื่อเรียกใช้หรือกลับจากซับรูทีน
ถึงแม้ว่า โปรเซสเซอร์ที่ใช้สถาปัตยกรรม ARM เวอร์ชัน 1 และ 2 จะมี ALU และความยาวคำ แบบ 32 บิต แต่ก็มี PC และ บัสแอดเดรส เพียง 26 บิตเท่านั้น ส่งผลให้ หน่วยความจำที่สามารถเข้าถึงได้มีจำกัดเพียง 64 MiB ซึ่งนับว่าเป็นหน่วยความจำจำนวนมากในเวลานั้น แต่เนื่องจากข้อจำกัดนี้ สถาปัตยกรรมรุ่นต่อมาจึงได้พัฒนาไปไกลกว่าการออกแบบ 26 บิตดั้งเดิม
สถาปัตยกรรม ARM เวอร์ชัน 3 ได้นำเสนอ PC แบบ 32 บิตและ PSR แยกต่างหาก รวมถึงบัสแอดเดรสแบบ 32 บิต ทำให้สามารถเข้าถึงหน่วยความจำได้ถึง 4 GiB การเปลี่ยนแปลงในโครงสร้าง PC/PSR ทำให้เกิดความไม่เข้ากันกับโค้ดที่เขียนขึ้นสำหรับสถาปัตยกรรมรุ่นก่อนหน้า ดังนั้นโปรเซสเซอร์จึงมีโหมดความเข้ากันได้แบบ 26 บิต ซึ่งใช้ชุด PC/PSR แบบเดิม โปรเซสเซอร์ยังคงสามารถเข้าถึงหน่วยความจำได้ 4 GB ในโหมดนี้ แต่ไม่สามารถประมวลผลอะไรก็ตามที่อยู่เหนือแอดเดรส 0x3FFFFFC (64 MB) โหมดนี้ถูกใช้โดยRISC OSที่ทำงานบนAcorn RISC PCเพื่อใช้ประโยชน์จากโปรเซสเซอร์ใหม่ในขณะที่ยังคงความเข้ากันได้กับซอฟต์แวร์ที่มีอยู่เดิม
สถาปัตยกรรม ARM เวอร์ชัน 4 ทำให้การรองรับโหมดการกำหนดแอดเดรส 26 บิตเป็นทางเลือก และสถาปัตยกรรม ARM เวอร์ชัน 5 เป็นต้นไปได้ลบโหมดดังกล่าวออกไปโดยสิ้นเชิง
ลิงก์ภายนอก
- ความแตกต่างระหว่างโปรเซสเซอร์ ARM6 และโปรเซสเซอร์ ARM รุ่นก่อนหน้า
- "การใช้สภาพแวดล้อมการพัฒนา Acorn C/C++ เพื่อเขียนซอฟต์แวร์ RISC OS 32 บิต" - รายละเอียดเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงทางสถาปัตยกรรมและการแปลงโค้ดระหว่าง 26 บิตและ 32 บิต
- http://www.heyrick.co.uk/assembler/32bit.html - ข้อมูลเกี่ยวกับการแปลงภาษาแอสเซมเบลอร์เป็น 32 บิต
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การประมวลผล 26 บิต
ใน สถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ จำนวนเต็ม 26 บิต ที่ อยู่ หน่วยความจำ หรือ หน่วย ข้อมูล อื่นๆ คือหน่วยที่มีความกว้าง 26 บิต และสามารถแทนค่าที่ไม่มีเครื่องหมายได้ถึง 67,108,863...
ระบบ IBM/370
เนื่องจาก ความต้องการ ในการประมวลผลข้อมูล เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง IBM และลูกค้าของพวกเขาจึงเผชิญกับความท้าทายในการจัดการกับขนาดหน่วยความจำที่ใหญ่ขึ้นโดยตรง ในสิ่งที่กลายเป็นวิธีแก้ปัญหา "ฉุกเฉิน" ในระยะสั้น IBM จึงได้เปิดตัว System/370 รุ่นที่สองสองรุ่น คือ...
โปรเซสเซอร์ ARM รุ่นแรกๆ
ใน สถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ ARM คำว่า 26 บิต หมายถึงการออกแบบที่ใช้ในโปรเซสเซอร์ ARM รุ่นแรก ซึ่ง ตัวนับโปรแกรม ( PC ) และ รีจิสเตอร์สถานะโปรเซสเซอร์ ( PSR ) ถูกรวมเข้าไว้ใน รีจิสเตอร์ 32 บิตเดียว(R15) โดยสถานะแฟล็กจะใช้ 6 บิตบน และตัวนับโปรแกรมจะใช้ 26 บิตล่าง
ลิงก์ภายนอก
ความแตกต่างระหว่างโปรเซสเซอร์ ARM6 และโปรเซสเซอร์ ARM รุ่นก่อนหน้า "การใช้สภาพแวดล้อมการพัฒนา Acorn C/C++ เพื่อเขียนซอฟต์แวร์ RISC OS 32 บิต" - รายละเอียดเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงทางสถาปัตยกรรมและการแปลงโค้ดระหว่าง 26 บิตและ 32 บิต http://www.heyrick.co.