我想知道，对于 32 位操作系统寻址“仅 4GB 的地址空间”，4 GB 是否意味着“千兆位”或“千兆字节”？
其他帖子提到 2^32 位等于 4294967296 字节。但如果他们谈论的是 32 位，结果怎么会以字节为单位给出呢？
或者我遗漏了什么？
答案1
在大多数（如果不是全部的话）当前广泛使用的架构中，内存寻址以字节为单位。
32 位地址宽度允许您指定 2 32（约 43 亿）地址。
这意味着使用 32 位寻址并以字节为单位寻址 RAM 的 CPU 可以本地寻址 2 32 字节，相当于 4 GiB（吉比字节）或 4,294,967,296 字节。
在很多当前的架构中，还有其他问题需要考虑，例如内存请求地址对齐，这会限制可用于实际访问的地址。但这不会改变 CPU 可以寻址的 RAM 数量，只会改变寻址方式，除非您在非常靠近 CPU 的地方工作，否则这通常会从程序员那里抽象出来，当然也不会从用户那里抽象出来。
还值得记住的是，CPU 的“位数”不一定指 CPU 的地址宽度，而通常是指 CPU 的本机字长。以最初的 IBM PC 中使用的 Intel 8088 及其兄弟 8086 为例；它的字长为 16 位，但地址宽度为 20 位，尽管 8088 只有 8 位数据总线宽度（8086 有 16 位数据总线），但通常被称为 16 位 CPU。Intel 80386SX 的本机字长为 32 位，但可用地址宽度为 24 位；80386DX 的地址宽度为 32 位。摩托罗拉 68000 与 8086/8088 大致同时代，地址宽度为 24 位，但采用混合 16/32 位设计。等等。本机字长可能与地址宽度相同，但不必如此。
有一些方法（例如物理地址扩展 (PAE)）可以绕过通常由 32 位地址宽度施加的 4 GiB 限制，就像具有 16 位地址的 CPU 使用各种技术（包括分段和存储体切换）来寻址超过 64 KiB（2 16字节）的 RAM 一样。此外，如果寻址以不同的单位进行（例如，16 位字而不是 8 位字节），那么可以寻址的实际内存量也会相应变化；例如，通过寻址 16 位字而不是 8 位字节，32 位地址宽度将允许寻址 8 GiB，因为每个地址实际上寻址两个字节。
答案2
每个字节都有一个内存地址，因此 32 位地址总线可用于访问 4 GB 的内存。
您可以寻址的内存量是地址总线的可能值（2^32）乘以每个内存单元的大小（1 字节），因此 2^32 * 1 字节 = 4294967296 字节。
如果愿意，您也可以将其表示为位，即 2^32 * 8 位 = 34359738368 位。
表示结果的单位与表示内存单位的单位相同。可能的地址数量没有单位，因此虽然地址总线是 32 位，但可能的地址数量不是 4294967296 位，而只是 4294967296。
例如，如果您有一个 16 位地址总线，并且每个内存单元为 4 个字节，则您可以访问 2^16 * 4 字节 = 262144 个字节。
答案3
4GB 指的是 4 GB，并且操作系统中的 32 位与数字没有关系。
它不是以位计算的，而是在使用 2^32 时以字节计算的。但这种限制并不是由一件事引起的，而是会根据主板上的不同 I/O 配置而变化，因此它可能从 2 GB 到接近 4 GB 相差很大。使用 PAE 可以克服这个问题。
答案4
尝试一个小规模的例子来理解这个概念。
如果有 2 位（二进制数字），则可以存储 2^2 个数字，即 4 个数字。00,01,10,11
因此，如果您想引用四个苹果，则每个苹果都可以与一个数字相关联。
同样，32 位可以存储 2^32 ~= 4 亿个数字（cos 32=20+10+2，因此 2^32=2^20+2^10+2^2），4 亿是 40 亿或 4 Giga，因此有 4 Giga 个对象。在这种情况下，每个内存位置都是一个字节，每个字节都有一个地址。