/Linux v kostce – 5) Procesorové architektury

Linux v kostce – 5) Procesorové architektury

Dnes si po delší odmlce povíme něco o procesorových architekturách.
Linux se dá nainstalovat na od ledničky po raketu. Pro spoustu zařízení se dá již hotová distribuce stáhnout, ovšem někdy si člověk musí poradit. U spousty současných jednodušších distribucí je dnes u odkazů na stažení uvedeno přímo jméno konkrétního zařízení. Ovšem není to pravidlem, takže se i dnes hodí vědět nějaké základy o počítačových architekturách.

Ve stolních počítačích byla do nedávna poměrně běžná 32 bitová architektura x86, pojmenována po proslavené řadě procesorů Intel 80286, 80386, 80486 a 80586. První jmenovaný je však 16 bitový.

Počet bitů procesoru udává šířku jeho sběrnice a tím i maximální počet adres do paměti a obecnou komunikaci procesoru s okolím. Každý byt může být buď zapnutý (+5 V) nebo vypnutý (0 V). Tyto hodnoty napětí se týkají jen těchto procesorů. U mikroprocesoru například v počítačové myši jsou tzv. TTL hladiny +13V a +5V. 32 bitové procesory se dnes přestávají na PC používat hlavně z nedostatku paměti RAM. Kdybychom zadali do kalkulačky 2 umocněno na 32 a číslo převedli do desítkové soustavy vyjde nám číslo “4 294 967 396 Bytů”, když to třikrát za sebou vydělíme 1024 (byty se nepředvádí přes 1000) vyjdou nám 4 GB, což je tím pádem největší velikost přímo ovladatelné paměti RAM.

U 64 bitové procesorové sběrnice je možná velikost RAM mnohem vyšší. Umocníme-li 2 na 64 a převedeme jej z binární do desítkové soustavy, vyjde nám ” 1,844 ,674,407 E19 ” což je 16 384 PB (petabyty, 1 PB = 1024 TB, 1 TB = 1024 GB). Takže tolik možných adres nám vystačí na hodně dlouhou dobu, avšak v praxi jsme schopni použít maximálně “jen” cca 300 TB RAM.

Jednu z nejstarších procesorových architektur uvedlo konsorcium Apple-Motorola-IBM roku 1991 pod jménem PowerPC a ještě do nedávna ji používal Apple, nyní již však také využívá standartní x64. Architektura je typu RISC, takže využívá jen omezenou instrukční sadu, má za to ale velmi vysoký výkon, to je také důvod proč se RISC procesory dosud používají v mobilních telefonech.

Nejstarší je ale x86, kterou uvedl Intel v roce 1986 spolu s procesorem 80386, který je známý především pod posledním trojčíslím. Tato architektura je 32 bitová, ale zachovává zpětnou kompatibilitu pro 16 bitové instrukce. Označení X86 bylo převzato i pro novější 64 bitové procesory. Tato architektura se tedy nazývá X86_64. Opět je zachovaná zpětná kompatibilita s instrukční sadou starších 32 bitových procesorů. Procesory označené X86 se také historicky označují jako IBM PC COMPATIBLE.

Nejpoužívanějším typem architektury procesoru je typ RISC. V mobilních zařízeních se dnes používají většinou RISC architektury Cortex ve verzi ARMv7 nebo ARMv6 a hned v několika variantách. Použitá verze záleží na výrobci zařízení. Momentálně se Intel snaží “protlačit” na mobilní zařízení své x86 procesory, ale příliš se mu to nedaří. Nepoužívají se hlavně proto, že se příliš zahřívají a vyžadovalo by to aktivní vodní chlazení, které teplo rozvádí po celém zadním krytu zařízení a výroba této technologie ještě víc zdraží už tak díky samotnému procesoru dost drahé zařízení. Na procesorové architektury typu RISC můžete například narazit i v počítačové myši, ledničce, horkovzdušné troubě nebo v jiné bílé elektronice. Nejčastějšími zástupci v této kategorii jsou mikroprocesory PIC od velkého výrobce MicroChip, nebo AVR od konkurenčního výrobce Atmel.

Článek jsem napsal především z toho důvodu, že jeden kamarád po mně chtěl, abych mu nainstaloval na levný čínský Android notebook běžnou linuxovou distribuci Ubuntu. Něco takového lze samozřejmě provést, ovšem to vyžaduje přinejmenším dostatečnou dokumentaci počítače, což je u čínských notebooků a obecně zařízení většinou naprostá katastrofa, a když už nějaká dokumentace je, tak je pouze čínsky. Domnívám se však, že příslušný notebook vznikl zřejmě jen jako nějaký podivný pokus jedné čínské továrny o výrobu notebooku. Fotografií vnitřku počítače se pokochejte sami.

IMG_5174
Noční můra

 

Jsem spoluautor webu. Zajíímá mě elektronika, počítače a doprava. Rád si věci vyrábím a experimentuji s nimi. Nesnáším Microsoft, Apple a USA