Mot (calcul)

Dans le calculant , " ; " du mot ; est une limite pour l'unité normale des données employées par une conception particulière d'ordinateur. Un mot est simplement un groupe fixed-sized de peu qui sont manipulés ensemble par la machine. Le nombre de peu dans un mot (la longueur de mot de ou longueur de mot de ) est une caractéristique importante d'une architecture informatique .

La taille d'un mot est reflétée dans beaucoup d'aspects de la structure et de l'opération d'un ordinateur. La majorité des registres dans l'ordinateur mot-sont habituellement classées. La valeur numérique typique manoeuvrée par l'ordinateur est probablement mot classé. La quantité de données transférées entre le traitant la partie de l'ordinateur et du système de la mémoire est le plus souvent un mot. Une adresse employée pour indiquer un endroit dans des ajustements de mémoire souvent dans un mot.

Les ordinateurs modernes ont habituellement une longueur de mot de 16, 32, ou 64 bits. Beaucoup d'autres tailles ont été employées dans le passé, y compris 8, 9, 12, 18, 24, 36, 39, 40, 48, et 60 bits ; la galette est un exemple d'une longueur de mot tôt. Certains des ordinateurs les plus tôt étaient le décimal plutôt que le binaire, typiquement ayant une longueur de mot de 10 ou 12 chiffres décimaux, et quelques ordinateurs tôt n'a eu aucune longueur de mot fixe du tout.

Parfois la taille d'un mot est définie pour être une valeur particulière pour la compatibilité avec des ordinateurs plus tôt. Les microprocesseurs les plus communs utilisés dans des PCs (par exemple, le Athlons Pentiums et de AMD d'Intel sont un exemple de ceci. Leur architecture du IA-32 est une prolongation de la conception originale d'Intel 8086 qui a eu une longueur de mot de 16 bits. Les processeurs IA-32 soutiennent toujours 8086 ( X86 ) programmes, ainsi la signification du " ; word" ; dans on dit que toujours IA-32 le contexte a été maintenu les mêmes, et est 16 bits, malgré le fait que ils peuvent dans la réalité (et particulièrement quand la taille d'opérande de défaut est à 32 bits) fonctionnent plutôt une machine avec une longueur de mot de 32 bits. De même dans l'architecture plus nouvelle du X86-64 , un " ; word" ; est toujours 16 bits, bien que 64-bit (" ; word" quadruple ;) les opérandes peuvent être plus communs.

Utilisations des mots

Selon la façon dont un ordinateur est organisé, des unités de la longueur de mot peuvent être employées pour :
le nombre entier de de

numérote le &ndash de ; Les supports pour des valeurs numériques du nombre entier peuvent être disponibles dans une ou dans plusieurs différentes tailles, mais un de la volonté disponible de tailles soit presque toujours le mot. Les autres tailles, le cas échéant, sont susceptibles d'être des multiples ou des fractions de la longueur de mot. Les tailles plus petites sont normalement employées seulement pour l'usage efficace de la mémoire ; une fois chargées dans le processeur, leurs valeurs entrent habituellement dans un plus grand, mot-classé support.
la virgule flottante de de

numérote le &ndash de ; Les supports pour des valeurs numériques de la virgule flottante sont typiquement un mot ou un multiple d'un mot.
le de

adresse le &ndash de ; Les supports pour des adresses de mémoire doivent être d'une taille capable d'exprimer la gamme nécessaire des valeurs, mais ne pas être excessivement grands. Souvent la taille utilisée est celle du mot, mais ce peut également être un multiple ou une fraction de la longueur de mot.
le de

enregistre le &ndash de ; Les registres de processeur de sont conçus avec une taille appropriée pour le type de données qu'ils contiennent, par exemple les nombres entiers, virgule flottante numérote, ou des adresses. Beaucoup d'architectures informatiques emploient le " ; " d'usage universel ; s'enregistre qui peut tenir n'importe lequel de plusieurs types de données ; ces registres sont classés pour permettre le plus grand de n'importe lequel de ces types, et typiquement cette taille est la longueur de mot de l'architecture.
&ndash du transfert de Mémoire-processeur de de

; Quand le processeur lit du sous-système de mémoire dans un registre, ou écrit la valeur d'un registre à la mémoire, la quantité de données transférées est souvent un mot. Dans des sous-systèmes simples de mémoire, le mot est transféré sur le bus de données de de mémoire , qui a typiquement une largeur d'un mot ou de demi de mot. Dans les sous-systèmes de mémoire qui emploient les cachettes le transfert mot-classé est celui entre le processeur et le premier niveau de la cachette ; aux niveaux plus bas de la hiérarchie de mémoire plus grands les transferts (qui sont un multiple de la longueur de mot) sont normalement employés.
unité de de

&ndash de l'address resolution ; Dans une architecture indiquée, les valeurs d'adresses successives indiquent les unités de la mémoire successives ; cette unité est l'unité de l'address resolution. Dans des la plupart des ordinateurs, l'unité est un caractère (par exemple un byte) ou un mot. (Quelques ordinateurs ont employé la résolution de peu.) Si l'unité est un mot, alors une plus grande quantité de mémoire peut être accédée using une adresse d'une taille indiquée. D'une part, si l'unité est un byte, puis différents caractères peut être adressé (c. choisi pendant l'opération de mémoire).
&ndash des instructions de

; Les instructions de machine sont normalement des fractions ou des multiples de la longueur du mot de l'architecture. C'est un choix normal depuis des instructions et les données partagent habituellement le même sous-système de mémoire. Dans les architectures de Harvard de les longueurs de mot des instructions et des données n'ont pas besoin d'être connexes.

Choix de longueur de mot

Quand une architecture informatique est conçue, le choix d'une longueur de mot est d'importance substantielle. Il y a des considérations de conception qui encouragent des tailles particulières de peu-groupe pour des usages particuliers (par exemple pour des adresses), et ces considérations indiquent différentes tailles pour différents usages. Cependant, les considérations de l'économie dans la conception poussent fortement une taille, ou très un peu classe connexe par des multiples ou des fractions (submultiples) à une taille primaire. Cette taille preferred devient la longueur de mot de l'architecture.

La taille du caractère est l'une des influences sur un choix de longueur de mot. Avant le milieu des années 60, des caractères le plus souvent ont été stockés dans six bits ; ceci n'a permis pas plus de 64 caractères, ainsi des lettres ont été limitées au haut de casse. Puisqu'il est efficace à temps et l'espace de faire être la longueur de mot un multiple de la taille de caractère, les longueurs de mot dans cette période étaient habituellement des multiples de 6 bits (dans des machines binaires). Un choix commun était alors le mot de bit du 36, qui est également une bonne taille pour les propriétés numériques d'un format de virgule flottante.

Après l'introduction de la conception du System/360 d'IBM qui ont employé les caractères de huit bits et ont soutenu les lettres minuscules, la taille standard d'un caractère (ou plus exactement, d'un byte ) sont devenus huit bits. Les longueurs de mot étaient ensuite naturellement des multiples de huit bits, avec 16, 32, et 64 bits étant utilisés généralement.

Architectures de mot variable

Les premières conceptions de machine ont inclus une partie qui a employé ce qui se nomme souvent un la longueur de mot variable . Dans ce type d'organisation, un opérande numérique n'a eu aucune longueur fixe mais plutôt son extrémité a été détectée quand un caractère avec une inscription spéciale a été produit. Tel usine la décimale codée en binaire employé souvent pour des nombres. Cette classe des machines a inclus le IBM 702 , le IBM 705 , le IBM 7080 , le IBM 7010 , le UNIVAC 1050 , le IBM 1401 , et le IBM 1620 .

La plupart de ces machines travaillent à une unité de mémoire à la fois et depuis chaque instruction ou informations est plusieurs unités longtemps, chaque instruction prend plusieurs cycles juste à la mémoire d'accès. Ces machines sont souvent tout à fait lentes pour cette raison. Par exemple, les recherches de l'instruction sur un model I d'IBM 1620 de prennent 8 cycles juste pour lire les 12 chiffres de l'instruction (le model II a ramené ceci à 6 cycles, mais a ramené les temps d'effort à 4 cycles si un ou 1 cycle si les deux zones adresses n'étaient pas nécessaires par l'instruction). L'exécution d'instruction a pris un nombre complètement variable de cycles, selon la taille des opérandes.

Adressage de mot et de byte

Le modèle de mémoire d'une architecture est fortement influencé par la longueur de mot. En particulier, la résolution d'une adresse de mémoire, c., la plus petite unité qui peut être indiquée par une adresse, a été souvent choisie pour être le mot. Dans cette approche, les valeurs d'adresses qui diffèrent par une mémoire adjacente désignée exprime. C'est normal dans des machines qui s'occupent presque toujours dans des unités de mot (ou pluriterme), et a l'avantage de permettre des instructions d'employer les champs minimal-classés pour contenir les adresses, qui peuvent permettre une plus petite taille d'instruction ou une plus grande variété d'instructions.

Quand le traitement de byte est d'être une partie significative de la charge de travail, il est habituellement plus avantageux d'employer le byte, plutôt que le mot, comme unité d'address resolution. Ceci permet à un caractère arbitraire dans une chaîne de caractères d'être adressé simplement. Un mot peut encore être adressé, mais l'adresse à employer exige quelque plus de peu que l'alternative de mot-résolution. La longueur de mot doit être un multiple intégral de la taille de caractère dans cette organisation. Cette approche de adressage a été employée à IBM 360, et a été l'approche la plus commune dans des machines conçues depuis lors.

La puissance de 2

Les valeurs de données peuvent occuper des tailles différentes de mémoire, parce que, par exemple, quelques nombres doivent être capables de avoir une plus grande précision que d'autres. Les tailles utilisées généralement sont habituellement choisies pour être une puissance de du multiple de 2 de l'unité de l'address resolution (byte ou mot). C'est commode parce que la conversion de l'index d'un article dans une rangée en adresse de l'article puis exige seulement une opération de décalage (qui est juste un cheminement de conducteur dans le matériel) plutôt qu'une multiplication. Dans certains cas ce rapport peut également éviter l'utilisation des opérations de division. En conséquence, la plupart des conceptions modernes d'ordinateur ont des longueurs de mot (et d'autres tailles d'opérande) qui sont une puissance de 2 fois la taille d'un byte.

Familles de taille

Pendant que les conceptions d'ordinateur se sont développées plus complexes, l'importance centrale d'une longueur de mot simple à une architecture a diminué. Bien qu'un matériel plus capable puisse employer une plus grande variété de tailles des données, les forces du marché exercent la pression de maintenir la compatibilité ascendante tout en prolongeant des possibilités de processeur. En conséquence, ce qui pourraient avoir été la longueur de mot centrale dans une conception fraîche doivent coexister comme taille alternative à la longueur de mot originale dans a vers l'arrière - conception compatible. La longueur de mot originale demeure disponible dans de futures conceptions, formant la base d'une famille de taille.

Un exemple important de ceci peut être vu dans les conceptions du X86 . L'architecture originale du 8086 a clairement employé une longueur de mot de 16 bits. La conception significatif-augmentée du 80386 a ajouté à la base 8086 une organisation qui a été basée autour des unités de 32 bits. Si c'étaient une conception non encombrée, il aurait eu une longueur de mot à 32 bits, mais comme prolongation des 8086, sa longueur de mot continue pour être considéré 16 bits. (En raison de ceci, on entend parler des 80386 et des processeurs de successeur en tant qu'étant " ; 32-bit" ; , mais habituellement pas en tant qu'ayant un mot à 32 bits.) Cette même situation s'est récemment reproduite dans la même ligne, pendant que les prolongements architecturaux du AMD64 introduisent la taille 64-bit dans une position importante sans laisser tomber 16 l'uns des - et appui à 32 bits.

Ainsi on voit qu'aujourd'hui une architecture informatique est basée sur une famille des tailles étroitement liées davantage que sur une longueur de mot omniprésente simple. Les tailles sont intimement liées à une une autre par des facteurs intégraux, habituellement une puissance de deux. Appeler des n'importe quels d'entre elles la longueur du mot de l'architecture peut être quelque peu arbitraire, et une taille peut être ainsi en raison indiqué de l'histoire de l'évolution de l'architecture plutôt que les propriétés de la taille elle-même dans une conception récente.

Dword et Qword

Dans de l'informatique, un dword (double mot) de est une unité des données qui sont deux fois plus grandes qu'un mot. Sur les plates-formes du X86 , qui ont une longueur de mot de 16 bits une unité de dword des données est 32 bits longtemps.

Un qword (ou le mot quadruple, ou le mot quadruple) est une unité des données qui sont quatre fois la taille d'un mot. Sur les plates-formes x86 communes, cette unité des données est 64 bits parce que la taille d'un mot sur un système x86 est définie pour être 16 bits (si la machine particulière fonctionne principalement avec 16, 32, ou 64 articles de bit).

En conclusion, Intel emploie le mot quadruple de double de de limite, ou DQWord, pour dénoter des informations de 128 bits, a trouvé dans l'exécution du coulant les prolongements de SIMD et ses ancêtres. Assembleur de Microsoft de le macro emploie l'oword (mot octuple) de pour la même taille de données.

Tableau des longueurs de mot

Voir également

Byte
à 32 bits
applications à 32 bits * 64-bit

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