Машинное слово: различия между версиями

337 байт добавлено ,  5 лет назад
Нет описания правки
(я написал, что такое адресуемость, чтобы читателям было понятней.)
{{Значения|Слово (значения)}}
'''Машинное слово''' — машинно-зависимая и платформозависимая величина, [[единицы измерения информации|измеряемая]] в [[бит]]ах или [[байт]]ах ([[трит]]ах или [[трайт]]ах), равная [[разрядность|разрядности]] регистров [[центральный процессор|процессора]] и/или разрядности [[шина данных|шины данных]] (обычно некоторая степень двойки). Адрес машинного слова в [[Оперативная память|памяти]] компьютера равен адресу младшего байта, входящего в это слово.
 
компьютера равен адресу младшего байта, входящего в это слово.
Занесение информации в [[Оперативная память|память]], а также извлечение еееё из памяти производится по адресам. Это свойство памяти называется ''адресуемостью На ранних компьютерах размер слова совпадал также с минимальным размером адресуемой информации (разрядностью данных, расположенных по одному адресу); на современных компьютерах минимальным адресуемым блоком информации обычно является байт, а слово состоит из нескольких байтов''. Машинное слово определяет следующие характеристики [[аппаратная платформа|аппаратной платформы]]:
 
* разрядность [[данные (вычислительная техника)|данных]], обрабатываемых процессором;
На ранних компьютерах размер слова совпадал с минимальным размером адресуемой информации ([[Разрядность|разрядностью]] данных, расположенных по одному адресу); на современных компьютерах минимальным адресуемым блоком информации обычно является [[байт]], а слово состоит из нескольких байтов. Машинное слово определяет следующие характеристики [[аппаратная платформа|аппаратной платформы]]:
* [[разрядность]] [[данные (вычислительная техника)|данных]], обрабатываемых [[Процессор|процессором]];
* разрядность адресуемых данных (разрядность шины данных);
* максимальное значение беззнакового [[целый тип|целого типа]], напрямую поддерживаемого процессором: если результат [[Компьютерная арифметика|арифметической операции]] превосходит это значение, то происходит [[арифметическое переполнение|переполнение]];
* максимальный объём [[оперативнаяОперативная память|оперативной памяти]], напрямую [[адресация памяти|адресуемой]] процессором.
 
== История ==
== Размер машинного слова на различных архитектурах ==
 
На ранних компьютерах встречалась самая разная длина слова. В те времена компьютеры делились на бизнес-ориентированные и научные. В бизнес-ориентированных компьютерах, занимавшихся экономическими и бухгалтерскими расчетамирасчётами, не требовалась высокая [[точность]] вычислений, так как суммы всегда [[Округление|округлялись]] лишь до двух знаков после запятой. В научных же вычислениях наиболее часто проводятся операции с [[Вещественные числа|вещественными]] числами, и точность вычислений с большим количеством(количество знаков после запятой) очень важна. Так как модули памяти вдля ранних компьютерахкомпьютеров стоили дорого, выбор размера слова напрямую отражался как на точности вычислений, которые мог выдаватьвыполнять компьютер, так и на его стоимости. 48-битное слово в научных компьютерах пользовалось большой популярностью<ref>[http://www.quadibloc.com/comp/cp0303.htm Real Machines with 24-bit and 48-bit words]</ref>, потому что 32-битное слово позволяло выразить вещественные числа с 6-7-ю знаками после запятой, что было недостаточно из-за накопления ошибки округления при больших расчетахрасчётах, а 64-битное слово с 15-16 знаками после запятой выходило далеко за рамки требований к точности. 48-битное слово позволяло выразить вещественное число с 10-ю знаками после запятой, в(считалось самый разприемлемым для уровня научных вычислений того времени).
 
В [[1950-е|1950-х]] — [[1960-е|1960-х годах]] во многих компьютерах, производимых в [[США]], длина слова была кратна шести6-и битам, поскольку[[бит]]ам. тамТогда использовалась [[шестибитная кодировка]]. так как дляДля представления всех цифр и букв [[Английский алфавит|английского алфавита]] достаточно было 6-и бит: <math>2^6=64</math> возможных комбинации позволяли закодировать 32 буквы (в верхнем регистре), 10 цифр и достаточноенекоторые количество символовсимволы [[Пунктуация|пунктуации]].
 
Требования к точности научных вычислений возрости, и в 1974 году появилась первая машина с 64-битным словом — [[суперкомпьютер]] [[Cray-1]].
Первой машиной, в которой появилось 64-битное слово, стал [[суперкомпьютер]] [[Cray-1]] (1974 г.), так как к тому времени требования к точности вещественных чисел при проведении научных вычислений возросли.
 
В подавляющем большинстве современных компьютеров длина слова является [[двоичная система счисления|степенью двойки]]; при этом используются [[8-бит]]ные символы.
 
На ранних компьютерах слово было минимально адресуемой ячейкой памяти; сейчас минимально адресуемой ячейкой памяти является [[байт]], а слово состоит из нескольких байтов. Это приводит к неоднозначному толкованию размера слова. Например, на процессорах [[80386]] и их потомках «словом» традиционно называют [[16 бит]] (2 байта), хотя эти процессоры могут одновременно обрабатывать и более крупные блоки данных.
 
Слова длиной <math>''n</math>'' [[бит]]ов принимают численные (беззнаковые) значения от [[0 (число)|0]] до <math>2^n-1</math> включительно.
 
== Размер машинного слова на различных архитектурах ==
 
{| class="standard sortable" style="text-align: center"
! Год
!Год ||Архитектура ||Размер слова<br />(''w''), битов ||Размер целого ||Размер чисел<br />с плавающей запятой ||Размер инструкции
! [[Архитектура компьютера|Архитектура]]
! Размер слова<br />(''w'') в [[бит]]ах
! Размер [[Целое число|целого]]
! Размер чисел<br />с [[Число с плавающей запятой|плавающей запятой]]
! Размер [[Код операции|инструкции]]
|-
|1952 ||[[IBM 701]] ||36 ||½''w'', ''w'' || — ||½''w''
{{заготовка раздела}}
 
Обозначения:
''Обозначения:'' b — бит (двоичная цифра), d — децит (десятичная цифра), ''w'' — размер машинного слова, ''n'' — переменное значение.
* b — бит (двоичная цифра);
* d — децит (десятичная цифра);
* ''w'' — размер машинного слова;
* ''n'' — переменное значение.
 
<nowiki>*</nowiki> Для 32-битных [[Процессор|процессоров]] архитектуры [[x86]]: исторически машинным словом считается 16 бит, реально — [[32 бит]]а.
 
== См. также ==
 
* [[Порядок байтов]]
* [[Регистр процессора]]
Анонимный участник