memory - 字的大小和寻址

Question

我正在刷新自己的内存信息，但我对单词的大小感到困惑。在我的理解中，Word 不是一个通用定义的大小，而是由特定系统定义的大小(以字节数计)。

根据维基百科:

Hence, a processor with 32-bit memory addresses can directly access 4 GiB of byte-addressable memory.

这是否意味着 32 位处理器可以处理 4,294,967,295 个字？ 32 位 Windows 的 RAM 限制为 4GB，但阅读单词的含义让我感到疑惑。 Windows 中的每个字是否等于 1 个字节？一个字的大小是否只是更大的字节数，而 32 位处理器能够处理 8GB、10GB、12GB 甚至更多的内存？

Answer 1

Does that mean that a 32-bit processor can address 4,294,967,295 Words?

这取决于 CPU 以及您如何看待它。

有些 CPU 无法处理小于一个字的任何内容。 16 位德州仪器数字信号处理器就是一个很好的例子。它们的 C/C++ char (AKA byte)、short 和 int 类型都是相同的大小，16位。这是可以用唯一地址(指针)寻址的最小内存单元，同时也是机器字。由于这些处理器上的数据地址/指针是 16 位的，因此它们最多可以寻址数据存储器中的 2¹⁶ 个 16 位字。

现在，如果您回到 32 位操作模式的 x86 CPU，情况会有所不同。内存的最小可寻址单元是 8 位字节，最大的是 32 位字(机器字)。地址和指针也是 32 位的(如果我们忽略分段和页面转换)。这让我们有 2³² 个唯一的内存地址。而且，使用它们，您最多可以访问 2³² 8 位字节的内存。但是，您可以使用 2³² 个唯一地址来寻址多少个 32 位字？答案取决于您是否想要不重叠或重叠的单词。你看，x86 CPU 可以访问任何地址的 32 位内存单元，而不仅仅是 4 字节的倍数。

在 x86 上您不仅限于此:

  0 1 2 3 4 5 6 7  <- address
  \word/  \word/

这些都是 x86 上 32 位字访问的有效地址:

  0 1 2 3 4 5 6 7  <- address
  \word/  | | | |
    \word/  / | |
      \word/  / |
        \word/  /
          \word/
            ...

那么，在 x86 上，您可以使用 2³² 个唯一地址来寻址多少个 32 位字？如果您说的是所有唯一可寻址和重叠的，那就是其中的 2³²。如果，OTOH，您正在谈论所有唯一可寻址且不重叠的，那就是其中的 2³⁰。

OTOH，如果您的 32 位 CPU 使用非 32 位地址，则总数会有所不同。