上32位和64位架构寻址

Question

如果我们有一个32位或计算机体系结构，它意味着我们可以解决2^32或2^64字节尺寸的存储器位置？

我们是否总是将寻址与最小的存储单元相关联字节？

Answer 1

不，没有。 （但在“正常”的CPU上，有点是）。

x86-64是64位体系结构，带有64位整数寄存器，但是它only has 48-bit virtual address space（如果需要，将来可扩展到64位）。指针是64位整数，但前16位必须是低48位的符号扩展。最初的实现（AMD K8）仅支持40位物理地址。该page-table format allows up to 52-bit physical addresses, but current implementations only support 48-bit (256TiB of RAM)。 32位x86具有分段和分页功能，所以它可以从cs，ss，ds，es，fs和gs中的每一个寻址4GiB。 （这是非常不方便的，所以所有主要的操作系统都只使用一个4GiB内存空间）。

大多数8位CPU可以使用一对8位寄存器作为16位指针。 AVR（具有32个8位寄存器的8位RISC微控制器）仍然如此。

术语32位或64位体系结构相当模糊。这是否意味着寄存器大小，数据总线宽度，指针宽度？人们（有时包括营销部门）随心所欲地打电话给他们。 Skylake-avx512在执行单元和L1D缓存之间有一个512位路径（用于矢量加载/存储）。那么它是一个512位SIMD架构吗？是的，我想是的。这也是一个64位体系结构。 AMD Ryzen将256b AVX指令拆分为两个128b半部分。它是一个256位SIMD架构吗？当然，为什么不呢。 体系结构上，寄存器宽度为256b。它是否也是128b SIMD架构？是。

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大多数现代架构字节寻址，但有些（如可能的DSP？）只是字寻址。每个地址可以是整个机器字（例如，在一些奇怪的CPU上是36位）。在这种情况下，32位地址会为您提供每字4GiB *字节的地址空间，但您必须加载+ shift &掩码才能将其用作许多单独的字节。