26ビットコンピューティング

コンピュータ アーキテクチャでは、26 ビット 整数、メモリ アドレス、またはその他のデータユニットは 26 ビット幅のものであり、最大 67,108,863 の符号なし値を表現できます。26 ビット メモリ アドレス指定を特徴とするコンピュータ プロセッサの 2 つの例としては、1981 年に導入された特定の第 2 世代 IBM System/370 メインフレーム コンピュータモデル (およびその後続のいくつかのモデル) があります。これらのモデルは 26 ビットの物理アドレスを持ちますが、仮想アドレスは以前のモデルと同じ 24 ビットしかありませんでした。また、第 1 世代のARMプロセッサもその 2 つです。

データ処理のニーズが拡大し続けるにつれ、IBM とその顧客は、より大きなメモリ サイズに直接対処するという課題に直面しました。短期的な「緊急」ソリューションとなった IBM の第 2 世代 System/370 モデル 3033 と 3081 では、26 ビットの実メモリ アドレッシングが導入され、System/370 の物理メモリの容量が、以前の24 ビットの 16 MB という制限から 4 倍に増加しました。IBM は 26 ビット アドレッシングを「拡張実アドレス指定」と呼び、後続のモデルの一部にも 26 ビット サポートが含まれていました。しかし、わずか 2 年後、IBM はSystem/370-XA モデルで31 ビットメモリ アドレッシングを導入し、物理アドレスと仮想アドレスの両方を 31 ビットに拡張しました。また、人気の 3081 も XA 標準にアップグレード可能でした。

26 ビットは IBM のモデル範囲で利用可能なメモリ アドレッシングの最先端技術としての歴史が浅く、仮想アドレスは依然として 24 ビットに制限されていたため、ソフトウェアによる 26 ビット モードの活用は限られていました。26 ビット モードを活用した少数の顧客は、最終的にアプリケーションを調整して 31 ビット アドレッシングをサポートし、^[要出典]、IBM は 24 ビット、26 ビット、31 ビット モードをサポートするモデルを数年間生産した後、26 ビット モードのサポートを中止しました。26 ビット モードは、IBM が System /360から派生したメインフレーム コンピュータのラインから削除した唯一のアドレッシング モードです。現在の 64 ビット モードを含む他のすべてのアドレッシング モードは、現在のモデルのメインフレームでサポートされています。

ARM プロセッサ アーキテクチャでは、26 ビットは、プログラム カウンタ( PC ) とプロセッサ ステータス レジスタ( PSR ) が 1 つの 32 ビットレジスタ(R15) に結合され、ステータス フラグが上位 6 ビットを占め、プログラム カウンタが下位 26 ビットを占める、オリジナルの ARM プロセッサで使用されていた設計を指します。

実際、プログラム カウンターは常にワード アラインメントされているため、最下位 2 ビットは常にゼロであり、設計者はこれらの 2 ビットを再利用してプロセッサのモード ビットも保持できます。許可されている 4 つのモードは、USR26、SVC26、IRQ26、FIQ26 です。これは、最近のARM アーキテクチャでプログラム ステータスがプログラム カウンターから分離されていたときに利用可能な 32 のモードと比較できます。

この設計により、プログラム カウンターとステータス フラグを 1 回の操作で保存および復元できるため、より効率的なプログラム実行が可能になりました。 ^[要出典]これにより、サブルーチンの呼び出しやサブルーチンからの戻り時に 2 回のレジスタのロードまたは保存を行う必要があった従来の設計よりも、サブルーチンの呼び出しと割り込み応答が高速化されました。

ARM アーキテクチャ バージョン 1 および 2 に基づくプロセッサは、32 ビットのALU とワード長を備えているにもかかわらず、26 ビットの PC とアドレス バスしか持たず、結果としてアドレス指定可能なメモリは64 MiB に制限されていました。これは当時としては依然として膨大なメモリ量でしたが、この制限のため、それ以降のアーキテクチャでは元の 26 ビット設計からさまざまなステップが踏まれてきました。

ARM アーキテクチャ バージョン 3 では、32 ビット PC と独立した PSR、および 32 ビット アドレス バスが導入され、4 GiB のメモリをアドレス指定できるようになりました。PC/PSR レイアウトの変更により、以前のアーキテクチャ用に記述されたコードとの互換性がなくなったため、プロセッサには古い PC/PSR の組み合わせを使用する 26 ビット互換モードも含まれていました。プロセッサはこのモードでも 4 GB をアドレス指定できましたが、アドレス 0x3FFFFFC (64 MB) より上のアドレスは実行できませんでした。このモードは、 Acorn Risc PCで実行されるRISC OSによって使用され、既存のソフトウェアとの互換性を維持しながら新しいプロセッサを使用しました。

ARM アーキテクチャ バージョン 4 では 26 ビット アドレッシング モードのサポートがオプションになりましたが、ARM アーキテクチャ バージョン 5 以降では完全に削除されました。

• ARM6とそれ以前のARMプロセッサの違い
• 「Acorn C/C++ 開発環境を使用して 32 ビット RISC OS ソフトウェアを作成する」 - アーキテクチャの変更と 26 ビットと 32 ビット間のコード変換の詳細。
• http://www.heyrick.co.uk/assembler/32bit.html - アセンブラを 32 ビットに変換する方法に関する情報