26-битные вычисления - 26-bit computing

Разрядность архитектуры компьютера
Немного
Заявление
Двоичная точность с плавающей запятой
Десятичная точность с плавающей запятой

В компьютерной архитектуры , 26-битных чисел , адресов памяти , или других данных единиц являются те , которые являются 26 битов в ширину и , таким образом , может представлять значения до 64 мега (основание 2). Двумя примерами компьютерных процессоров с 26-битной адресацией памяти являются определенные модели мэйнфреймов IBM System / 370 второго поколения, представленные в 1981 году (и несколько последующих моделей), которые имели 26-битные физические адреса, но имели только те же 24-битные виртуальные адреса. как более ранние модели, так и первые поколения процессоров ARM .

История

IBM System / 370

Поскольку потребности в обработке данных продолжали расти, IBM и их заказчики столкнулись с проблемами, связанными с непосредственным обращением к памяти большего размера. Пара второй волны моделей System / 370 от IBM, 3033 и 3081, представила 26-битную адресацию реальной памяти, увеличив объем физической памяти System / 370, который мог быть прикрепленным с коэффициентом 4 по сравнению с предыдущим 24-битным пределом в 16 МБ. IBM называла 26-битную адресацию «расширенной реальной адресацией», и некоторые последующие модели также включали поддержку 26-битной. Однако всего 2 года спустя IBM представила 31-битную адресацию памяти, расширив как физические, так и виртуальные адреса до 31 разряда, в своих моделях System / 370-XA, и даже популярный 3081 можно было обновить до стандарта XA.

Учитывая 26-БИТ краткую историю как внедренные в адресации памяти доступны в модельном ряде компании IBM, а также учитывая , что виртуальные адреса были по- прежнему ограничены 24 бита, программное обеспечение эксплуатация 26-битный режим была ограничена. Несколько клиентов, которые использовали 26-битный режим, в конечном итоге скорректировали свои приложения для поддержки 31-битной адресации, а IBM отказалась от поддержки 26-битного режима после нескольких лет производства моделей, поддерживающих 24-битный, 26-битный и 31-битный режимы. 26-битный режим - единственный режим адресации, который IBM удалила из своей линейки мэйнфреймов, унаследованных от System / 360 . Все остальные режимы адресации, включая теперь 64-битный, поддерживаются в мэйнфреймах текущей модели.

Ранние процессоры ARM

В архитектуре процессора ARM 26-разрядность относится к конструкции, используемой в исходных процессорах ARM, где программный счетчик ( ПК ) и регистр состояния процессора ( PSR ) были объединены в один 32-разрядный регистр (R15), а флаги состояния заполняют старшие 6 бит, а программный счетчик занимает младшие 26 бит.

Фактически, поскольку счетчик программы всегда выровнен по словам, два младших бита всегда равны нулю, что позволило разработчикам повторно использовать эти два бита для хранения битов режима процессора. Доступны четыре режима: USR26, SVC26, IRQ26, FIQ26; Сравните это с 32 возможными режимами, доступными, когда статус программы был отделен от счетчика программ в более поздних архитектурах ARM .

Такой дизайн позволил более эффективно выполнять программы , поскольку счетчик программ и флаги состояния можно было сохранять и восстанавливать с помощью одной операции. Это привело к более быстрым вызовам подпрограмм и отклику на прерывания, чем в традиционных конструкциях, которые должны были бы выполнять две загрузки или сохранения регистров при вызове подпрограммы или возврате из нее.

Несмотря на наличие 32-битного ALU и длины слова, процессоры, основанные на архитектуре ARM версии 1 и 2, имели только 26-битный ПК и адресную шину и, следовательно, были ограничены 64 Мбайт адресуемой памяти . В то время это все еще было огромным объемом памяти, но из-за этого ограничения архитектуры с тех пор включали несколько шагов в сторону от исходной 26-разрядной архитектуры.

Версия 3 архитектуры ARM представила 32-битный ПК и отдельный PSR, а также 32-битную адресную шину, позволяющую адресовать 4 ГиБ памяти. Изменение компоновки PC / PSR вызвало несовместимость с кодом, написанным для предыдущих архитектур, поэтому процессор также включал 26-битный режим совместимости, в котором использовалась старая комбинация PC / PSR. В этом режиме процессор все еще мог адресовать 4 ГБ, но не мог выполнить ничего выше адреса 0x3FFFFFC (64 МБ). Этот режим использовался ОС RISC, работающей на ПК Acorn Risc, для использования новых процессоров при сохранении совместимости с существующим программным обеспечением.

Архитектура ARM версии 4 сделала поддержку 26-битных режимов адресации необязательной, а в архитектуре ARM версии 5 они полностью удалены.

Внешние ссылки