موضوع مقاله: ۳۲-بیت | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # ۳۲-بیت | مقدمه: در معماری کامپیوتر، محاسبه ۳۲-بیتی به کامپیوترهایی با پردازنده،‌ حافظه و سایر بخش‌های اصلی سیستم اشاره دارد که روی داده‌هایی با حداکثر واحدهای ۳۲-بیتی کار می‌کنند. | ## بخش 1: ۳۲-بیت | در مقایسه با سیستم‌هایی با عرض بیت‌های کمتر از ۳۲، کامپیوترهای ۳۲-بیتی قادر به انجام محاسبات بزرگتر با کارایی بیشتر و همچنین پردازش داده‌های بیشتری در هر چرخه ساعت (clock cycle) می‌باشند. یارانه‌های شخصی ۳۲-بیتی معمولی همچنین دارای گذرگاه آدرس ۳۲-بیتی هستند که امکان دسترسی به حداکثر ۴ گیگابایت رم را فراهم می‌کند؛ بسیار بیشتر از آنچه نسل‌های قبلی معماری سیستم اجازه می‌دادند.مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. طراحی‌های ۳۲-بیتی از اولین روزهای محاسبه الکترونیک، در سیستم‌های آزمایشی و سپس در بزرگ‌رایانه‌ها و سیستم‌های رایانه کوچک مورد استفاده قرار گرفته است. موتورولا ۶۸۰۰۰ به عنوان اولین ریزپردازنده هیبریدی ۱۶/۳۲-بیتی در اواخر دههٔ ۱۹۷۰ معرفی شد و در سیستم‌هایی مانند مکینتاش اصلی مورد استفاده قرار گرفت. ریزپردازنده‌های ۳۲-بیتی کامل مانند HP FOCUS، موتورولا ۶۸۰۲۰ و اینتل ۸۰۳۸۶ در اوایل تا اواسط دههٔ ۱۹۸۰ عرضه شدند و تا اوایل دههٔ ۱۹۹۰ به پرازنده‌های غالب تبدیل شدند. درحالی که معماری‌های ۳۲-بیتی هنوز به طور گسترده در برنامه‌های خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند، بازار رایانه‌های شخصی و سرورها از اواسط دههٔ ۲۰۰۰ به سمت معماری‌های ۶۴-بیتی x86-64 و سایر معماری‌های ۶۴-بیتی حرکت کرده است؛ با حافظهٔ نصب شده‌ای که اغلب از حد آدرس ۳۲-بیتی ۴ گیگابایت در کامپیوترهای سطح پایین فراتر رفته است. محدوده ذخیره اعداد صحیح یک ثبّات (رجیستر) قادر به ذخیره سازی 232 مقدار متفاوت می باشد. محدوده ای که مقادیر صحیح می توانند در ۳۲ بیت ذخیره شوند به نحوه نمایش اعداد صحیح به کاربرده شده بستگی دارد. محدوده برای نمایش به صورت دودویی (بدون علامت) از 0 تا 4,294,967,295 (1 - 32^2) و برای نمایش به صورت مکمل دو از 2,147,483,648- (31^2-) تا 2,147,483,647 (1 - 31^2) می باشد که از رایج ترین نمایش های برای اعداد صحیح هستند. یک نتیجه مهم این است که یک پردازنده با آدرس های منطقی یا مجازی ۳۲-بیتی می تواند بصورت مستقیم به حداکثر ۴ گیگابایت فضای آدرس با آدرس‌دهی بایتی دسترسی داشته باشد (اگرچه در عمل این حد ممکن است کمتر باشد). | ## بخش 2: ۳۲-بیت | یک پردازنده با آدرس های فیزیکی ۳۲-بیتی می تواند بطور مستقیم حداکثر به ۴ گیگابایت حافظه اصلی (main memory) بایتی دسترسی داشته باشد؛ پردازنده های ۳۲-بیتی ممکن است دقیقا ۳۲ بیت، کمتر از ۳۲ بیت یا بیشتر از ۳۲ بیت آدرس فیزیکی داشته باشند. این کامپیوتر فقط ۳۲ کلمه ۳۲-بیتی از حافظه رم را روی یک لامپ ویلیامز نگه می‌داشت و به جز عمل تفریق، قادر به انجام عمل دیگه ای نبود. حافظه همانند سایر مدار های دیجیتال و سیم‌کشی در طول اولین دههٔ های پیدایش معماری ۳۲-بیتی (دههٔ ۱۹۶۰ تا ۱۹۸۰) گران بود. بنابراین، خانواده های پردازنده های ۳۲-بیتی قدیمی تر (یا انواع ساده تر و ارزان تر از آنها) می توانستد برای کاهش هزینه ها، محدودیت ها و سازگاری هایی بسیاری داشته باشند. برای مثال ALU های ۱۶-بیتی (واحد حساب و منطق)، یا گذرگاه (Bus) های خارجی (یا داخلی) باریکتر از ۳۲ بیت، محدود کردن اندازه حافظه یا افزایش چرخه های مورد نیاز برای استخراج و گردآوری، اجرا و نوشتن مجدد دستور العمل ها. با وجود این، چنین پردازنده هایی می توانستند به ۳۲-بیتی برچسب گذاری شوند، چراکه آنها هنوز دارای ثبّات های ۳۲-بیتی و دستورالعمل هایی قادر به کار کردن با کمیت های ۳۲-بیتی بودند. برای مثال، پردازنده Pentium Pro یک ماشین ۳۲-بیتی هست با ثبّات های ۳۲-بیتی و دستورالعمل هایی که با کمیت های ۳۲-بیتی کار می کنند، اما گذرگاه آدرس خارجی آن ۳۶ بیت عرض دارد که فضای آدرس بزرگتری از ۴ گیگابایت می‌دهد و گذرگاه داده خارجی ۶۴ بیت عرض دارد، که در درجه اول اجازه پیش‌واکشی کارآمدتر دستورالعمل‌ها و داده‌ها را می‌دهد. برنامه ها در معماری x86، یک برنامهٔ ۳۲-بیتی عموما به نرم‌افزاری اطلاق می‌شود که معمولا (نه لزوما) از فضای آدرس خطی ۳۲-بیتی (یا مدل حافظه مسطح) که با تراشه‌های ۸۰۳۸۶ و بعد از آن امکان‌پذیر است، استفاده می‌کند. در این زمینه، این اصطلاح به این دلیل به وجود آمد که MS-DOS، Windows و OS/2 در اصل برای زیرپردازنده‌های ۱۶-بیتی 8088/8086 یا 80286 با فضای آدرس بخش‌بندی شده نوشته بودند که در آن برنامه‌ها باید بین بخش‌ها جابجا می‌شدند تا به بیش از ۶۴ کیلوبایت از کد یا داده برسند. از آنجایی که این کار در مقایسه با سایر عملیات‌های ماشینی بسیار زمان‌بر است، ممکن است روی عملکرد آن تحت تأثیر قرار بگیرد. | ## بخش 3: ۳۲-بیت | ۸۰۳۸۶ و جانشینان آن به طور کامل از بخش های ۱۶-بیتی ۸۰۲۸۶ پشتیبانی می‌کنند، بخش‌هایی برای آفست‌های آدرس ۳۲-بیتی نیز پشتیبانی می‌کنند (با استفاده از عرض ۳۲-بیتی رجیستر‌های اصلی). اگر آدرس پایه همهٔ سگمنت های ۳۲-بیتی روی ۰ تنظیم شود و ثبات‌های سگمنت به صراحت استفاده نشوند، سگمنت‌بندی می‌تواند فراموش شود و پردازنده به‌صورت یک فضای آدرس خطی ۳۲-بیتی ساده به‌نظر می‌رسد. سیستم عامل‌هایی مانند Windows یا OS/2 امکان اجرای برنامه‌های ۱۶-بیتی (قطعه‌بندی شده) و همچنین برنامه‌های ۳۲-بیتی را فراهم می‌سازند. امکان اول برای سازگاری با نسخه‌های قبلی وجود دارد و دومی معمولا برای توسعهٔ‌ نرم‌افزار جدید در نظر گرفته می‌شود. تصاویر در تصاویر/عکس‌های دیجیتال، منظور از ۳۲ بیت، مدل رنگی RGBA است؛ یعنی تصاویر رنگی واقعی ۲۴-بیتی با یک کانال آلفا ۸ بیتی اضافی.سایر فرمت‌های تصویر نیز ۳۲ بیت در هر پیکس را مشخص می‌کنند، مانند RGBE. در تصاویر دیجیتال، گاهی اوقات ۳۲ بیت به فرمت‌های تصویر‌برداری با دامنه داینامیکی بالا (HDR) اشاره دارد که از ۳۲ بیت در هر کانال، در مجموع ۹۶ بیت در هر پیکسل استفاده می‌کنند. تصاویر ۳۲ بیت در هر کانال برای نمایش مقادیر روشن‌تر از آنچه فضای رنگی sRGB اجازه می‌دهد، استفاده می‌شوند (روشن‌تر از سفید)؛ این مقادیر می‌توانند باری حفظ دقیق‌تر هایلات‌های روشن، چه هنگام کاهش نوردهی تصویر و چه هنگام مشاهده آن از طریق یک فیلتر تیره یا بازتاب مات، مورد استفاده قرار گیرند. برای مثال، انعکاس در یک لکهٔ نفتی تنها کسری از انعکاسی است که در سطح آینه دیده می‌شود. تصاویر HDR امکان انعکاس هایلات هایی را فراهم می‌کنند که هنوز هم می‌توانند به‌صورت نواحی روشن سفید روشن دیده شوند،‌ به اشکال خاکستری مات. فرمت‌های فایل فرمت فایل ۳۲ بیتی، یک فرمت فایل دودویی است که در آن هر اطلاعت اولیه روی ۳۲ بیت (یا ۴ بایت) تعریف می‌شود. | ## جمع‌بندی | توسعه نرم‌افزار برای مهندسان: سی/سی‌پلاس‌پلاس، پاسکال، اسمبلی، ویژوال بیسیک، اچ‌تی‌ام‌ال، جاوا اسکریپت، جاوا داس، ویندوز ان‌تی، یونیکس.