“64位计算机”中的64是指机器字长还是内存容量

Question

如题所述

Answer 1

“64位计算机”中的64，指的是机器字长，即CPU能够一次性处理的二进制位数。在64位计算机中，CPU能够处理64位的二进制数。这个术语与操作系统的理论相关，主要描述的是存储器地址的宽度。例如，16位系统能够使用16位二进制数来标识存储器地址，这意味着地址范围限制在64KB之内。32位系统将这个范围扩展到4GB，而64位系统则可以将地址范围扩展到16Exabyte。这种地址范围的限制不仅影响操作系统，也可能影响其他类型软件的设计。特别是在操作系统的架构设计和实现中，地址范围扮演着至关重要的角色。
在早期的16位操作系统中，由于64KB的地址空间限制，开发者常常需要采用“段”和“线性地址”的二维地址空间设计来克服这一限制。这种设计需要考虑“段置换”的问题，并且限制了应用程序可使用的地址空间的大小。
从32位到64位的架构转变是一个根本性的变化，因为它要求操作系统进行全面的修改，以利用新架构的优势。同样，其他软件也需要移植以利用新架构的性能。为了支持较旧的软件，新的64位处理器通常会支持硬件兼容模式，或者通过软件模拟来执行32位指令集。有些64位处理器，如Intel的Itanium，实际上包含了32位处理器的内核，以兼容执行32位应用程序。支持64位架构的操作系统通常同时支持32位和64位的应用程序。