具有32位字长的32位CPU如何使用4 GB RAM？

Question

我已经在网上看到一些关于我的问题的解释，但是，我仍然感觉不到我要解决的问题。

我知道32位CPU会将其内存分成称为字的离散单元，每个单元最多可以存储32位数据。 32位CPU可以寻址的内存位置总数是2 ^ 32或4294967295地址。现在，由于每个地址最多可以容纳32位数据，因此该处理器可以利用的内存总容量应为2 ^ 32 x 32，对吗？但是，这个值不会达到4 GB，这是我感到困惑的地方。我想了解如何计算4 GB的值。

Answer 1

您在估算中犯了两个错误：

1 /（几乎）总是在字节级别进行寻址。否则，大多数C程序都会被破坏。这使得内存量与处理器内部寄存器的大小无关。

2 /内存大小以字节为单位而不是以位为单位。 因此，使用32位物理地址，您可以拥有2 ^ 32字节的内存，即4GB。

请注意，物理内存的大小与处理器寄存器的大小部分不相关。 一年来，页面表上有一些系统骇客，超出了4GB的范围。例如看 https://en.wikipedia.org/wiki/Physical_Address_Extension 真正的限制是虚拟地址限制为32位（因此每个进程4GB）

现在，处理器具有64位寄存器。虚拟地址是64位（或多或少）。但是2 ^ 64的内存是一个疯狂的数目，为了降低成本，物理地址通常限制为40或48位。这是256TB，足够用于当前的计算机（和不久的将来的处理器）。

因此，值32或64对应于虚拟地址大小。