c - 什么定义机器为 32 位

Question

我只是想知道，通过说32位机器和64位机器，机器中到底由32(64)位组成的是什么，所以我们将其定义为32(64)位机器。由于我目前正在学习 C，我发现指针和内存之间的关系很好地解释了这一点。由于一个内存地址指向一个字节，所以如果内存地址由32位组成(即指针为4个字节)，那么它最多可以有2^32种可能性，这意味着它最多可以表示2^32个字节，即导致 32 位机器最多支持 4GB RAM。这是公平的假设吗？那么32位机还是64位机是由内存地址大小来定义的呢？

此外，如果机器是32位的，那么该机器上C中的指针总是4个字节(32位)吗？

Answer 1

在现代、高性能、通用的 CPU(读取、x86)中，N 位架构区别是指架构上首选的整数运算所操作的数据宽度。这些 CPU 包含许多不同大小的寄存器，但有些可以将多个数据值打包到一个寄存器中，就像使用 SIMD 指令一样。

内存地址空间和这种 N 位架构区别之间的关系仅仅来自这样一个事实:一旦 32 位可以容纳在单个寄存器中，内存偏移计算就可以在单个周期内执行，并且 32 位似乎足够的地址空间可预见的 future 。最终，可预见的 future 结束了，现在我们在 64 位地址空间中使用 64 位值执行内存偏移计算。

这种与地址空间的关系有些任意，并且基于这样的事实:这些值变得足够大以提供合理的内存量。例如，在 12 位小型机中，内存不限于 (2^12) 4096 字节，内存地址只是跨越多个寄存器，并且偏移计算需要多个周期。如今，一些 8 位微 Controller (微波炉中常见的类型)也采用了同样的方法。它们可以通过将地址存储在两个寄存器而不是一个寄存器中来提供 16 位地址空间、64kB 内存。

所以，除非你使用的是非主流CPU，否则你可以考虑N位区分地址空间。然而，即使在今天，也有一些情况无法体现这一点。例如，如上所述，微 Controller 以及可能使用“非常大指令字”的特定领域或 super 计算架构，可以被视为“2048 位 CPU”，但很可能在 64 位地址空间中运行。