32 bit bilgi işlem

Bilgisayar mimarisinde 32-bit bilgi işlem, 32-bit birimlerde veriyi işleyen işlemci, bellek ve diğer önemli sistem bileşenlerini içeren bilgisayar sistemlerine verilen addır.^[1][2] Daha küçük bit boyutlarıyla karşılaştırıldıklarında, 32-bit bilgisayarlar daha büyük hesaplamaları daha verimli yapabilir ve bir işlemci saat döngüsünde daha fazla veriyi işleyebilir. Tipik 32-bit kişisel bilgisayarlar ayrıca 32-bit adres veriyoluna sahiptir ve önceki nesil sistem mimarilerinin izin verdiği miktardan çok daha fazla olan 4 GB'a kadar RAM'e erişime izin verir.^[3]

32-bit tasarımlar, elektronik hesaplamanın ilk günlerinden beri, deneysel sistemlerde ve ardından büyük ana bilgisayar ve mini bilgisayar sistemlerinde kullanılmaktadır. İlk hibrit 16/32-bit mikroişlemci Motorola 68000, 1970'lerin sonlarında tanıtıldı ve orijinal Apple Macintosh gibi sistemlerde kullanıldı. HP FOCUS, Motorola 68020 ve Intel 80386 gibi tamamen 32 bit mikroişlemciler 1980'lerin başından ortalarına kadar piyasaya sürüldü ve 1990'ların başında baskın hale geldi. Bu nesil kişisel bilgisayarlar, World Wide Web'in ilk kitlesel olarak benimsenmesiyle aynı zamana denk geldi ve bunu mümkün kıldı. 32 bit mimariler, belirli uygulamalarda hala yaygın olarak kullanılırken, PC pazarındaki hakimiyetleri 2000'lerin başında sona erdi.

Dosya biçimi

32-bit dosya biçimi her temel bilginin 32 bit (4 bayt) üzerine tanımlandığı ikili (binary) dosya biçimidir. Bu dosya biçimine örnek olarak Geliştirilmiş Meta Dosyası Biçimi verilebilir.

Ayrıca bakınız

• Video oyunları tarihi (32-bit çağı)
• Kelime (bilgisayar mimarisi)

Tam sayı saklama aralığı

32-bit bir kayıt 2 ³² farklı değer saklayabilir. 32-bitte saklanabilecek tam sayı değer aralığı, kullanılan tam sayı gösterimine bağlıdır. En yaygın iki gösterimden ilki (işaretsiz) ikili sayının aralığı 0 ila 4.294.967.295 (2 ³² − 1) ve ikinci gösterim olan ikinin tümleyeni içinse aralık −2.147.483.648 (−2 ³¹ ) ila 2.147.483.647 (2 ³¹ − 1) arasındadır.

Önemli sonuçlardan birisi, 32-bitlik bellek adreslerine sahip bir işlemci bayt-adreslenebilir belleğin en fazla 4 GiB'ına direkt olarak erişebilir (pratikte bu limit daha düşük olabilir).

Mimariler

Genel amaçlı bilgi işlemde kullanılan öne çıkan 32-bit komut seti mimarileri arasında IBM System/360 ve IBM System/370 (24 bit adreslemeye sahipti) ve System/370-XA, ESA/370 ve ESA/390 (31 bit adreslemeye sahipti), DEC VAX, NS320xx, Motorola 68000 ailesi (ilk iki modeli 24-bit adreslemeye sahipti), x86 mimarisinin 32-bit sürümü olan Intel IA-32 ve ARM,^[4] SPARC, MIPS, PowerPC ve PA-RISC mimarilerinin 32-bit sürümleri bulunur. Gömülü bilgi işlem için kullanılan 32-bit komut seti mimarileri, 68000 ailesini ve ColdFire, x86, ARM, MIPS, PowerPC ve Infineon TriCore mimarilerini içerir.

Teknik tarih

Dünyanın ilk depolanmış program elektronik bilgisayarı olan Manchester Baby, 1948'de 32-bit mimari kullandı, ancak bu yalnızca 32-bit mimariye bir kanıttı ve pratik olarak çok az kapasiteye sahipti. Bir Williams tüpünde yalnızca 32 tane 32-bit RAM kelimesi tuttu ve sadece çıkarma işlemi yapabiliyordu, toplama işlemi yapamıyordu.

Belleğin yanı sıra diğer dijital devreler ve kablolama, 32-bit mimarilerin ilk on yıllarında (1960'lardan 1980'lere kadar) pahalıydı.^[5] Bu nedenle, daha eski 32-bit işlemci aileleri (veya daha basit, daha ucuz varyantları), maliyetleri düşürmek için birçok taviz ve sınırlamaya sahip olabilirdi. Bu, örneğin 16-bitlik bir ALU veya 32-bitten daha dar harici (veya dahili) veri yolları, bellek boyutunu sınırlama veya komut alma, yürütme veya geri yazma için daha fazla döngü talep etme olabilir.

Buna rağmen, bu tür işlemciler, hala 32-bitlik kayıtlara ve 32-bitlik nicelikleri işleyebilen talimatlara sahip olduklarından, 32-bit olarak etiketlenebilir. Örneğin, IBM System/360 Model 30'da 8-bitlik bir ALU, 8-bitlik dahili veri yolları ve 8-bitlik bir bellek yolu vardı^[6] ve orijinal Motorola 68000'de 16-bitlik bir veri ALU'su ve bir-16 bit harici veri yolu vardı ancak 32-bit kayıtlara ve 32-bit yönlendirilmiş komut setine sahipti. 68000 tasarımına bazen 16/32-bit adı verilirdi.^[7]

Ancak, daha yeni 32-bit tasarımlar için genellikle bunun tersi geçerlidir. Örneğin, Pentium Pro işlemci, 32-bitlik kayıtlara ve 32-bitlik nicelikleri yöneten talimatlara sahip 32-bitlik bir makinedir, ancak harici adres yolu 36 bit genişliğindedir ve 4 GB'tan daha büyük bir adres alanı sağlar ve harici veri yolu, öncelikle talimatların ve verilerin daha verimli bir şekilde önceden getirilmesine izin vermek için 64 bit genişliğindedir.^[8]

Kaynaklar

1. Prosise, Jeff (7 Kasım 1995). "16 or 32 Bits: Should It Matter to You?". PC Magazine. ss. 321-322. 27 Şubat 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Kasım 2022.
2. Buchanan, William (1997). Software Development for Engineers : C/C++, Pascal, Assembly, Visual Basic, HTML, Java Script, Java DOS, Windows NT, UNIX. Burlington: Elsevier Science. s. 230. ISBN 978-0-08-054137-2. OCLC 854975383.
3. Venkateswarlu, N.B. (2012). Essential Computer and IT Fundamentals for Engineering and Science Students. S. Chand Publishing. s. 143. ISBN 978-81-219-4047-4.
4. "ARM architecture overview" (PDF). 6 Mart 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 6 Mart 2023.
5. Readings in Computer Architecture. San Diego: Academic Press. 2000. s. 136. ISBN 9781558605398.
6. IBM System/360 Model 30 Functional Characteristics (PDF). IBM. August 1971. ss. 8, 9. GA24-3231-7. 10 Mart 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 10 Mart 2023.
7. "Motorola 68000 Family Programmer's Reference Manual" (PDF). 1992. s. 1Şablon:Hyp1. 3 Aralık 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 18 Ocak 2022.
8. "Intel's P6 Uses Decoupled Superscalar Design" (PDF). Microprocessor Report. 16 Şubat 1995. 7 Mayıs 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 3 Aralık 2012. Birden fazla yazar-name-list parameters kullanıldı (yardım); Yazar |ad1= eksik |soyadı1= (yardım)