Koneen sana

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 30.6.2020 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 14 muokkausta .

Laskentatekniikassa ja muussa ohjelmoitavassa tekniikassa konesana on datayksikkö, joka valitaan tietylle prosessoriarkkitehtuurille luonnolliseksi.

Määritelmä

Konesana on kiinteän kokoinen tieto, jota käskysarja tai prosessorilaitteisto käsittelee yksikkönä. Konesanan bittien määrä - sanan koko (alias sanan leveys tai sanan pituus) - on tärkeä ominaisuus mille tahansa tietylle prosessoriarkkitehtuurille tai tietokonearkkitehtuurille.

Konesanan koko heijastuu moniin tietokoneen rakenteen ja toiminnan näkökohtiin. Useimmat prosessorin rekisterit ovat tyypillisesti konesanan kokoisia, ja suurin määrä dataa, joka voidaan siirtää työmuistiin ja työmuistista yhdellä toimenpiteellä, on konesana monissa (ei kaikissa) arkkitehtuureissa. Suurin mahdollinen osoitekoko, jota käytetään muistin osoittamiseen (yleensä tavu tavulta) on yleensä laitteistosana (tässä "laitteistosana" tarkoittaa prosessorin täysikokoista luonnollista sanaa, toisin kuin mitä tahansa muuta käytettyä määritelmää).

Historia

Varhaiset tietokoneet kohtasivat konesanojen pituuksia, jotka vaihtelivat melko vähän. Tuohon aikaan tietokoneet jaettiin liiketoiminnallisiin ja tieteellisiin ja teknisiin. Talous- ja kirjanpitolaskelmia tehneissä yrityskeskeisissä tietokoneissa ei vaadittu suurta laskelmien tarkkuutta , koska summat pyöristettiin aina vain kahteen sadasosaan. Tieteellisissä laskelmissa operaatioita suoritetaan useimmiten reaaliluvuilla , ja laskelmien tarkkuus (desimaalien / murtopisteiden lukumäärä) on erittäin tärkeä. Koska varhaisten tietokoneiden muistimoduulit olivat kalliita, konesanan pituuden valinta vaikutti suoraan sekä tietokoneen suorittamien laskelmien tarkkuuteen että sen hintaan. 48-bittinen konesana tieteellisissä ja teknisissä tietokoneissa oli erittäin suosittu [1] , koska 32-bittinen sana mahdollisti reaalilukujen ilmaisemisen 6–7 desimaalin tarkkuudella, mikä ei riittänyt pyöristysvirheiden kertymisen vuoksi. monimutkaiset laskelmat (erityisesti tekniset). ), ja 64-bittinen sana 15-16 desimaalilla ylitti paljon tarkkuusvaatimukset. 48-bittinen sana mahdollisti reaaliluvun ilmaisemisen 10 desimaalin tarkkuudella (se katsottiin tuolloin hyväksyttäväksi tieteellisiin ja teknisiin laskelmiin).

1950- ja 1960-luvuilla monien tietokoneiden sanan pituus oli 6 bitin kerrannainen. Sitten käytettiin kuuden bitin koodausta , - 6 bittiä riitti edustamaan kaikkia numeroita ja kaikkia englannin aakkosten kirjaimia : mahdolliset yhdistelmät mahdollistivat 32 kirjaimen (isoilla kirjaimilla), 10 numeron ja joidenkin välimerkkien koodauksen .

Myöhemmin vaatimukset tieteellisten ja teknisten laskelmien tarkkuudelle kasvoivat, ja vuonna 1974 ilmestyi ensimmäinen kone, jossa oli 64-bittinen sana - Cray-1- supertietokone .

Suurimmassa osassa nykyaikaisia ​​tietokoneita sanan pituus bitteinä on kahden potenssi . Tässä tapauksessa käytetään useimmiten 8- ja 16-bittisiä merkkejä.

Varhaisissa tietokoneissa sana oli pienin osoitettavissa oleva muistipaikka. Tällä hetkellä pienin osoitettavissa oleva muistisolu on aina tavu ja sana koostuu useista tavuista. Tämä johtaa epäselvään tulkintaan sanan pituudesta. Esimerkiksi 8086-prosessoreissa ja niiden jälkeläisissä 16 bittiä (2 tavua) kutsutaan perinteisesti "sanaksi", vaikka nämä prosessorit voivat käsitellä suurempia datalohkoja samanaikaisesti.

Yleensä bittipituinen sana hyväksyy etumerkittömiä kokonaislukuja 0:sta mukaan lukien arvojen kokonaismäärä .

Konesanojen koko eri arkkitehtuureissa

vuosi Arkkitehtuuri Sanan koko ( w ) bitteinä Koko koko Liukulukukoko _ Ohjeen koko
1952 IBM 701 36 ½ w , w  — ½ v _
1954 IBM 704 36 w w w
1960 PDP-1 kahdeksantoista w  — w
1960 CDC 1604 48 w w ½ v _
1964 CDC6600 60 w w ¼ w , ½ w , w
1965 IBM 360 32 ½ w , w ,
1 pv … 31 pv		 w , 2w ½ l , l , 1½ l
1965 PDP-8 12 w  — w
1968 BESM-6 48 w w , 2w ½ v _
1970 IBM 370 32 ½ w , w ,
1 pv … 31 pv		 l , 2 p , 4 p ½ l , l , 1½ l
1970 PDP-11 16 ½ w , w 2v , 4v_ _ l , 2 p , 3 p
1971 Intel 4004 neljä w , d  — 2v , 4v_ _
1972 Intel 8008 kahdeksan w , 2d  — l , 2 p , 3 p
1974 Intel 8080 kahdeksan w , 2 w , 2 pv  — l , 2 p , 3 p
1975 Cray-1 64 24 b, w w ¼ v , ½ v _
1975 MOS Tech. 6501
MOS Tech. 6502		 kahdeksan w , 2d  — l , 2 p , 3 p
1976 Zilog Z80 kahdeksan w , 2 w , 2 pv  — l , 2 l , 3 l , 4 p
1978
(1980)		 Intel 8086
( Intel 8087 :n kanssa )		 16 ½ l , l , 2 p ( l , 2 k , 4 p )
 -
( 2v , 4v , 5v , 17p )		 ½ w , w , … 7 w
1978 VAX -11/780 32 ¼ l , ½ l , 1 p , … 31 p , 1 b , … 32 p w , 2w ¼w , … 14¼w
1979 Motorola 68000 32 ¼ w , ½ w , l , 2 pv  — ½ l , l , … 7½ l
1982
(1983)		 Motorola 68020
(ja Motorola 68881)		 32 ¼ w , ½ w , l , 2 pv —
( l , 2 l , 2½ l )		 ½ l , l , … 7½ l
1985 KÄSI 1 32 w  — w
1985 MIPS32 32 ¼ w , ½ w , w w , 2w w
1989 Intel 80486 16 (32) * ½ v , l , 2 v , 2 v , 2 v , 4 v _ _
 2vk , ​​4vk , 5vk , 17pv_ _ ½ w , w , … 7 w
1989 Motorola 68040 32 ¼ w , ½ w , l , 2 pv l , 2 l , 2½ l ½ l , l , … 7½ l
1991 MIPS64 64 ¼ w , ½ w , w w , 2w w
1991 PowerPC 32 ¼ w , ½ w , w w , 2w w
1992 SPARC v8 32 ¼ w , ½ w , w w , 2w w
1994 SPARC v9 64 ¼ w , ½ w , w w , 2w w
2001 Itanium ( IA-64 ) 64 8 b, ¼ w , ½ w , w ½ w , w 41b
2002 Xscale 32 w w , 2w ½ w , w
2003 x86-64 64 8b, ¼ w , ½ w , w ½ l , l , 1¼ l , 17 pv 8b
2010 RISC-V 32/64/128 32 ¼ l , ½ l , l , 2 l , 4 l l , 2 p , 4 p w , ½ w [2]

Nimitykset:

32-bittisille x86 - arkkitehtuuriprosessoreille : historiallisesti 16 bittiä pidetään konesanana, todellisuudessa - 32 bittiä .

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ Oikeat koneet 24- ja 48-bittisillä sanoilla . Käyttöpäivä: 26. marraskuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 7. tammikuuta 2011.
  2. ↑ Vain lyhennetyt komentojen nimet (pakatut ohjeet)

Linkit

 Tietoyksiköt
Perusyksiköt
Liittyvät yksiköt
Perinteiset bittiyksiköt
Perinteiset tavuyksiköt
IEC -bittiyksiköt
  • Kibibit
  • Mebibit
  • Gibibit
  • Tebibit
  • Pebibit
  • Exbibit
  • Zebibit
  • Jobibit
IEC -tavuyksiköt
 Tietotyypit
Käsittämätön
Numeerinen
Teksti
Viite
Komposiitti
abstrakti
muu
liittyvät aiheet