ñâÿçè ñ ýòèì ïîòðåáîâàëèñü íîâûå îïåðàöèîííûå ñèñòåìû è ïðèëîæåíèÿ, êîòîðûå ìîãëè áû èñïîëüçîâàòü âñå ïðåèìóùåñòâà ñîâðåìåííûõ ïðîöåññîðîâ â 32-ðàçðÿäíîì çàùèùåííîì ðåæèìå. Îäíàêî íåêîòîðûå ïîëüçîâàòåëè ïîíà÷àëó ñîïðîòèâëÿëèñü âñÿ÷åñêèì ïîïûòêàì ïåðåõîäà ê 32-ðàçðÿäíîé ñðåäå. Ñîîáùåñòâî ïîëüçîâàòåëåé îêàçàëîñü âåñüìà óñòîé÷èâûì â ñâîèõ ïðèâÿçàííîñòÿõ è íå æåëàëî èçìåíÿòü ïðèâû÷åê.
Èç-çà ñîïðîòèâëåíèÿ ïîëüçîâàòåëåé 32-ðàçðÿäíûå îïåðàöèîííûå ñèñòåìû, òàêèå, êàê Unix è åå ðàçíîâèäíîñòè (íàïðèìåð, Linux), OS/2 è äàæå Windows NT\2000, ðàñïðîñòðàíÿëèñü íà ðûíêå ïåðñîíàëüíûõ êîìïüþòåðîâ äîñòàòî÷íî âÿëî. Èç âñåõ ïåðå÷èñëåííûõ ñèñòåì, òîëüêî Windows 2000 ñòàëà ïî-íàñòîÿùåìó øèðîêî ðàñïðîñòðàíåííûì ïðîãðàììíûì ïðîäóêòîì, äà è òî áëàãîäàðÿ îãðîìíîé ïîïóëÿðíîñòè ÎÑ Windows 95 è ïîñëåäîâàâøèõ çà íåé Windows 98/Me. Ïîñëåäíåé ïîëíîñòüþ 16-ðàçðÿäíîé îïåðàöèîííîé ñèñòåìîé áûëà Windows ñåðèè 3.x. Õîòÿ íà ñàìîì äåëå îíà ðàáîòàëà â êà÷åñòâå íàäñòðîéêè DOS.
Ïðîöåññîð Itanium ñòàë ïåðâåíöåì ìèðà 64-ðàçðÿäíûõ âîçìîæíîñòåé. Ýòîò ïðîöåññîð òàêæå ñîâìåñòèì ñî âñåì ñóùåñòâóþùèì 32-ðàçðÿäíûì ïðîãðàììíûì îáåñïå÷åíèåì. Íî äëÿ òîãî, ÷òîáû âîñïîëüçîâàòüñÿ ñâîéñòâàìè ïðîöåññîðà â ïîëíîì îáúåìå, ïîòðåáóþòñÿ ïîëíîöåííûå 64-ðàçðÿäíûå îïåðàöèîííûå ñèñòåìû è ïðèëîæåíèÿ. Microsoft óæå âûïóñòèëà 64-ðàçðÿäíûå âåðñèè îïåðàöèîííîé ñèñòåìû Windows XP, â òî âðåìÿ êàê ðàçëè÷íûìè êîìïàíèÿìè ñîçäàþòñÿ 64-ðàçðÿäíûå ïðèëîæåíèÿ äëÿ ñåðâåðîâ è ðàáî÷èõ ñòàíöèé.
Âèðòóàëüíûé ðåàëüíûé ðåæèì
Äëÿ îáðàòíîé ñîâìåñòèìîñòè 32-ðàçðÿäíàÿ ñèñòåìà Windows 9x èñïîëüçóåò òðåòèé ðåæèì â ïðîöåññîðå – âèðòóàëüíûé ðåàëüíûé ðåæèì. Âèðòóàëüíûé ðåàëüíûé, ïî ñóùåñòâó, ÿâëÿåòñÿ ðåæèìîì âûïîëíåíèÿ 16-ðàçðÿäíîé ñðåäû (ðåàëüíûé ðåæèì), êîòîðîå ðåàëèçîâàíî âíóòðè 32-ðàçðÿäíîãî çàùèùåííîãî ðåæèìà (ò. å. âèðòóàëüíî, à íå ðåàëüíî). Âûïîëíÿÿ êîìàíäû â îêíå ïîäñêàçêè DOS âíóòðè Windows 95/98, âû ñîçäàåòå âèðòóàëüíûé ñåàíñ ðåàëüíîãî ðåæèìà. Ïîñêîëüêó çàùèùåííûé ðåæèì ÿâëÿåòñÿ ïîäëèííî ìíîãîçàäà÷íûì, ôàêòè÷åñêè ìîæíî âûïîëíÿòü íåñêîëüêî ñåàíñîâ ðåàëüíîãî ðåæèìà, ïðè÷åì â êàæäîì ñåàíñå ñîáñòâåííîå ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå ðàáîòàåò íà âèðòóàëüíîì êîìïüþòåðå. È âñå ýòè ïðèëîæåíèÿ ìîãóò âûïîëíÿòüñÿ îäíîâðåìåííî, äàæå âî âðåìÿ ðàáîòû äðóãèõ 32-ðàçðÿäíûõ ïðîãðàìì.
Îáðàòèòå âíèìàíèå, ÷òî ëþáàÿ ïðîãðàììà, âûïîëíÿþùàÿñÿ â âèðòóàëüíîì îêíå ðåàëüíîãî ðåæèìà, ìîæåò îáðàùàòüñÿ òîëüêî ê ïàìÿòè îáúåìîì äî 1 Ìáàéò, ïðè÷åì äëÿ êàæäîé òàêîé ïðîãðàììû ýòî áóäåò ïåðâûé è åäèíñòâåííûé ìåãàáàéò ïàìÿòè â ñèñòåìå. Äðóãèìè ñëîâàìè, åñëè âû âûïîëíÿåòå ïðèëîæåíèå DOS â âèðòóàëüíîì ðåàëüíîì îêíå, åìó áóäåò äîñòóïíà ïàìÿòü òîëüêî îáúåìîì äî 640 Êáàéò. Òàê ïðîèñõîäèò ïîòîìó, ÷òî èìååòñÿ òîëüêî 1 Ìáàéò îáùåé îïåðàòèâíîé ïàìÿòè â 16-ðàçðÿäíîé ñðåäå, à âåðõíèå 384 Êáàéò çàðåçåðâèðîâàíû äëÿ ñèñòåìû. Âèðòóàëüíîå ðåàëüíîå îêíî ïîëíîñòüþ èìèòèðóåò ñðåäó ïðîöåññîðà 8088, è, åñëè íå ó÷èòûâàòü áûñòðîäåéñòâèå, ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå áóäåò âûïîëíÿòüñÿ òàê, êàê îíî âûïîëíÿëîñü ïåðâûì PC â ðåàëüíîì ðåæèìå. Êàæäàÿ âèðòó àëüíàÿ ìàøèíà ïîëó÷àåò ñîáñòâåííûé 1 Ìáàéò àäðåñíîãî ïðîñòðàíñòâà è ñîáñòâåííûé ýêçåìïëÿð ðåàëüíûõ àïïàðàòíûõ ïîäïðîãðàìì óïðàâëåíèÿ àïïàðàòóðîé (áàçîâóþ ñèñòåìó ââîäà-âûâîäà), ïðè÷åì ïðè ýòîì ýìóëèðóþòñÿ âñå ðåãèñòðû è âîçìîæíîñòè ðåàëüíîãî ðåæèìà.
Áûñòðîäåéñòâèå ïðîöåññîðà
Áûñòðîäåéñòâèå - ýòî îäíà èç õàðàêòåðèñòèê ïðîöåññîðà, êîòîðóþ çà÷àñòóþ òîëêóþò ïî-ðàçíîìó.
Áûñòðîäåéñòâèå êîìïüþòåðà âî ìíîãîì çàâèñèò îò òàêòîâîé ÷àñòîòû, îáû÷íî èçìåðÿåìîé â ìåãàãåðöàõ (ÌÃö). Îíà îïðåäåëÿåòñÿ ïàðàìåòðàìè êâàðöåâîãî ðåçîíàòîðà, ïðåäñòàâëÿþùåãî ñîáîé êðèñòàëë êâàðöà, çàêëþ÷åííûé â íåáîëüøîé îëîâÿííûé êîíòåéíåð. Ïîä âîçäåéñòâèåì ýëåêòðè÷åñêîãî íàïðÿæåíèÿ â êðèñòàëëå êâàðöà âîçíèêàþò êîëåáàíèÿ ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà ñ ÷àñòîòîé, îïðåäåëÿåìîé ôîðìîé è ðàçìåðîì êðèñòàëëà. ×àñòîòà ýòîãî ïåðåìåííîãî òîêà è íàçûâàåòñÿ òàêòîâîé ÷àñòîòîé. Ìèêðîñõåìû îáû÷íîãî êîìïüþòåðà ðàáîòàþò íà ÷àñòîòå íåñêîëüêèõ ìèëëèîíîâ ãåðö. Íà ðèñ. 1 ïîêàçàí ãðàôèê ñèíóñîèäàëüíîãî ñèãíàëà.
Ðèñ. 1.Ãðàôè÷åñêîå ïðåäñòàâëåíèå ïîíÿòèÿ òàêòîâàÿ ÷àñòîòà
Íàèìåíüøåé åäèíèöåé èçìåðåíèÿ âðåìåíè (êâàíòîì) äëÿ ïðîöåññîðà êàê ëîãè÷åñêîãî óñòðîéñòâà ÿâëÿåòñÿ ïåðèîä òàêòîâîé ÷àñòîòû, èëè ïðîñòî òàêò. Íà êàæäóþ îïåðàöèþ çàòðà÷èâàåòñÿ ìèíèìóì îäèí òàêò. Íàïðèìåð, îáìåí äàííûìè ñ ïàìÿòüþ ïðîöåññîð Pentium II âûïîëíÿåò çà òðè òàêòà ïëþñ íåñêîëüêî öèêëîâ îæèäàíèÿ. (Öèêë îæèäàíèÿ - ýòî òàêò, â êîòîðîì íè÷åãî íå ïðîèñõîäèò; îí íåîáõîäèì òîëüêî äëÿ òîãî, ÷òîáû ïðîöåññîð íå "óáåãàë" âïåðåä îò ìåíåå áûñòðîäåéñòâóþùèõ óçëîâ êîìïüþòåðà.)
Ðàçëè÷àåòñÿ è âðåìÿ, çàòðà÷èâàåìîå íà âûïîëíåíèå êîìàíä.
· 8086 è 8088. Â ýòèõ ïðîöåññîðàõ íà âûïîëíåíèå îäíîé êîìàíäû óõîäèò ïðèìåðíî 12 òàêòîâ.
· 286 è 386. Ýòè ïðîöåññîðû óìåíüøèëè âðåìÿ íà âûïîëíåíèå êîìàíä ïðèìåðíî äî 4,5 òàêòîâ.
· Ïðîöåññîð 486 è áîëüøèíñòâî Intel-ñîâìåñòèìûõ ïðîöåññîðîâ ÷åòâåðòîãî ïîêîëåíèÿ, òàêèõ, êàê AMD 5x86, óìåíüøèëè ýòîò ïàðàìåòð äî 2 òàêòîâ.
· Ñåðèÿ Pentium, K6. Àðõèòåêòóðà ïðîöåññîðîâ Pentium è äðóãèõ Intel-ñîâìåñòèìûõ ïðîöåññîðîâ ïÿòîãî ïîêîëåíèÿ, ñîçäàííûõ â AMD è Cyrix, âêëþ÷àþùàÿ â ñåáÿ äâîéíûå êîíâåéåðû êîìàíä è ïðî÷èå óñîâåðøåíñòâîâàíèÿ, îáåñïå÷èëà âûïîëíåíèå îäíîé èëè äâóõ êîìàíä çà îäèí òàêò.
