ファイルシステムの「ビット数」と OS の「ビット数」(32 ビット、64 ビットなど)の違いは何ですか?

ファイルシステムの「ビット数」と OS の「ビット数」(32 ビット、64 ビットなど)の違いは何ですか?

「FAT32」というファイルシステムと「Windows Vista 32 ビット」という 2 つの用語に遭遇しました。

私は、32ビットOS は、最小サイズ 32 ビットのチャンクでデータを処理します。その詳細を完全に理解しているわけではありませんが、その OS のシステム内のすべてのファイルは、最小サイズ 32 ビットである必要があると思います。また、この 32 ビットは、ファイルの場所 (参照) と詳細のデータを保持するために使用されるとも読みました。それはどれですか?

また、32 ビット OS の場合は最大 4 GB の RAM で十分だとも読みました。しかし、その理由がわかりません。

ファイルとその場所に関する情報を保持するために 32 ビットある場合、その組み合わせは 2^32 通りになります。しかし、多くの場所で、2^32 を 1024 で 3 回割ると 4GB になることがわかりました。なぜですか? 2^32 が 2^32 バイトに等しくなったのですか?

ファイルシステムについては、FAT32 の 32 が何を意味するかについての同様の説明を読みました。これは、ファイルシステム ブロックの番号付けに 32 ビットが使用されることを意味するはずです。 さて、OS 以前の数値とどう違うのでしょうか?

答え1

メモリ内のデータとディスク上のデータには違いがあります。また、32 ビット OS がデータを 32 ビットのチャンクに分割するというのは真実ではありません。これは、32 ビット プロセッサの最適化を利用できる OS に過ぎません。32 ビット プロセッサは、32 ビット演算に最適化されているため、32 ビット値を使用する方が、それより大きい値やより小さい値を使用するよりも高速になる可能性があります。

32 ビットの数値には、符号付きかどうかによって、-20 億から +20 億まで、または 0 から 40 億 (2^32-1) までの値を含めることができます。この制限は、すべての 32 ビット システムに共通しています。32 ビット OS は最大で 2^32 バイト (4 GB) のデータしか使用できないため、このような OS を搭載した PC にメモリを追加しても意味がありません。FAT32 は 4 GB を超えるファイルを保持できません。FAT32 ディスクはチャンクに分割されますが、ディスクは最大で 2^32 のチャンクに分割できるため、ディスクが大きくなるほどチャンクも大きくなります。つまり、非常に大きなディスクでは、2 つのファイルが 1 つのチャンクを共有できないため、これらのチャンクが非常に大きくなり、多くのディスク領域が無駄になります。

ファイル システムの制限は、OS の制限とは直接関係ありません。ディスクを FAT32 としてフォーマットすると、使用する OS に関係なく、FAT32 システムの制限が残ります。ただし、32 ビット OS では、4 GB を超えるディスクやファイルをサポートするファイル システムを使用できる可能性があります。

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