所以我知道32位操作系统可以支持2 32 个不同的值，大约是4x10 9 。
我可以想象每个值的内部表示是这样的：
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
.....
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
所以我们这里大约有4x10 9 不同的模式。 但是由于每个地址都包含4个字节（32/8 = 4），因此RAM不应 4x4x10 9 ？
答案 0 :(得分：0)
在典型的现代系统中，每个地址寻址一个字节。
即使硬件一次只能传输四个字节或八个字节，在这样一个单元内的每个字节也会被赋予自己的地址。处理器只能使用28或29或其他一些位数与存储硬件进行交互，但是它使用附加位来区分字中的字节。
当程序访问特定地址时，处理器使用低位隔离字节。读取时，它将从内存中获取整个单元，然后使用低位隔离请求的一个或多个字节。写入时，它使用低位将选定的一个或多个字节合并为一个数据单位，然后将整个单位写入内存。
因此，如果一个地址中有32位，则2 32 = 4,294,967,296个地址可用，并且可以解决4,294,967,296个问题。在典型的现代硬件中，所有这些都是一个字节。通常，并非所有的代码都可供用户程序使用，因为某些地址是为特殊目的保留的。
答案 1 :(得分：0)
x86是字节寻址的，这意味着每个字节都有一个唯一的地址。 （在正常情况下）这使可寻址内存的总量为2^32 bytes（大约为4 GB）。而且不可寻址的内存（您无法为其提供地址的内存）完全无法使用。
在整个地址空间中，并非所有地址都位于主存储器中。其中的一部分是为IO保留的，因此最大RAM量甚至低于4 GB。
我会尽力解决您的困惑
所以我们这里大约有4x10 9 不同的模式。
正确
但是由于每个地址都包含4个字节（32/8 = 4）
无关
RAM应该不是4x4x10 9 吗？
否
地址的位数确定可以有多少个不同的值。我们已经确定32 bits给我们确切的2^32 ≈ 4^10个不同的地址。因此，我们可以拥有≈4^10个具有唯一地址的不同对象。忍受我，让我们思考一下。如果地址是城市的地址，那么我们最多可以有≈4^10个城市。如果地址是街道地址，那么我们最多可以有≈4^10条街道。如果地址是苹果的地址，那么我们最多可以有≈4^10个苹果。与我一起？如果地址是64-bit个QWORDS的地址，那么我们最多可以有≈4^10 64-bit个qwords。如果地址是32-bit DWORDS的地址，那么我们最多可以有≈4^10 32-bit qwords个地址。但是在x86中，地址不是上述任何一个。在x86中，地址是一个字节（8位）的地址，因此我们最多可以有≈4^10 bytes又名≈4 GiB。
如您所见，地址的宽度仅给出了我们可以处理的不同对象的数量。在x86中，这些 object 是字节，因此我们最多可以有2^32个可寻址字节。
Physical Address Extension可以克服2^32 bytes的正常限制。这需要操作系统和硬件（CPU，芯片组和主板）的支持，即使满足这些条件，每个程序仍然只能使用32 bit地址。
答案 2 :(得分：-1)
[我可能误解了这个问题。我可能稍后会删除此答案。]
对于具有32位（4字节-假设为8位字节）地址的系统，有2 32 个不同的地址值。如果内存空间完全装有RAM，则可以使用32位地址来引用系统上2 32 个字节的内存中的任何一个。
但是您不能同时将所有这两个2 32 地址值存储在内存中。如您所说，您将需要4 * 2 32 字节来存储所有这些地址值。
幸运的是，无需将所有这些不同的内存地址值存储在内存中。您只需要存储您实际使用的地址值即可。
（我忽略了虚拟内存与物理内存的问题。）
答案 3 :(得分：-1)
对于现代操作系统，通常会将虚拟地址转换为物理地址。
对于32位操作系统，虚拟地址通常（但不一定）是32位。使用字节寻址，这意味着您可以拥有1234个进程，其中每个进程具有4 GiB的虚拟空间（或总共4936 GiB的虚拟空间）。但是，通常，每个虚拟地址空间在一个部分中被划分为“用户空间”，而在另一部分中被划分为“内核空间”。因此，每个进程可能更像2 GiB，内核更像2 GiB（或者1234个进程总共2470 GiB）。
但是，由于虚拟地址已转换为物理地址，因此虚拟地址的大小不必与物理地址的大小相同。这意味着即使虚拟地址是32位，物理地址也可以大于（或小于）32位。例如，对于大多数较旧的80x86 CPU，具有“物理地址扩展”（PAE）功能，可将物理地址大小扩展到36位（为您提供16 GiB的物理地址空间），而对于现代80x86 CPU（具有以下功能：运行64位OS的PAE）得到了增强，允许32位OS使用最多52位（“当前最大体系结构”）的物理地址，从而使32位OS的物理地址空间最大为4096 TiB。位操作系统（理论上）。
当然，物理地址空间包含RAM，一些ROM，设备的某些区域等。例如，如果物理地址空间为16 GiB，则可能为非RAM保留1.5 GiB的空间，因此最大RAM您可能可以（并且最多可以使用32位操作系统）为14.5 GiB。
不幸的是，大多数主板不支持CPU可以使用的最大RAM量。例如，许多现代CPU支持48位物理地址（物理地址空间为256 TiB），但我从未见过能够支持超过8 TiB RAM的主板，而且大多数现代主板甚至都不支持1位。 RAM的TIB。
以同样的方式，各种操作系统都有其自身的局限性。例如，大多数32位版本的Windows不支持PAE（最初是由于设备驱动程序兼容性问题，然后由于每个人都采用64位，所以没有人在意）。因此，如果您有一台具有（例如）8 GiB RAM的计算机，则操作系统将无法使用大部分RAM（并且可能只能使用3 GiB RAM，因为ROM可能保留/使用了1 GiB空间） ，设备等）。
请注意，对于80x86上的64位操作系统；虚拟地址是48位（不是64位），物理地址是从32位（Atom）到52位（也不是64位）。英特尔一直在考虑“ 5级分页”扩展，以允许使用57位虚拟地址（仍然不会是64位）。
通常（如果忽略特定的CPU）；通用寄存器的大小，虚拟地址的大小和物理地址的大小都可以完全不同；对于32位OS（使用32位通用寄存器），虚拟地址空间大小可以为任意值，物理地址空间大小可以为任意值；并且您在物理地址空间中可以拥有的最大RAM数量可以是任何数量。