64位操作系统的内存限制
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发布时间：2023-07-18 22:16
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时间：2024-11-15 22:53
一个 64 位的 CPU，内部可能有外部数据总线或不同大小的地址总线，可能比较大或比较小；术语“64位”也常用于描述这些总线的大小。例如，有许多机器有着使用 64 位总线的 32 位处理器（如最初的 Pentium 和之后的 CPU），因此有时会被称作“64位”。同样的，某些 16 位处理器指的是 16/32 位处理器具有 16 位的总线，不过内部也有一些 32 位的性能。这一术语也可能指计算机指令集的指令长度，或其它的数据项（如常见的 64 位双精度浮点数）。去掉进一步的条件，“64位”计算机架构一般具有 64 位宽的整数型寄存器，它可支持（内部和外部两者） 64 位“区块”（chunk）的整数型数据。
大部分的 CPU（截至2005 年），其单个寄存器可存放虚拟内存中任意数据的内存地址（本机）。因此，虚拟内存（计算机在程序的工作区域中所能保留的数据总量）中可用的地址取决于寄存器的宽度。自 1960 年的 IBM System/360 起，然后1970年的 DEC VAX微型计算机，以及1980年中期的 Intel 80386，在事实上一致开发合用的 32 位大小的寄存器。32 位寄存器意味着 2^32 的地址，或可使用 4 GB 的内存。当时在设计这些架构时，4 GB 的内存远远超过一般所安装的可用量，而认为已足够用于寻址。认为 4 GB 地址为合适的大小，还有其它重要的理由︰在应用程序中，如数据库，42 亿多的整数已足够对大部分可计算的实例分配唯一的参考引用。
然而在 1990年初，成本不断降低的内存，使安装的内存数量*近 4 GB，且在处理某些类型的问题时，可以想像虚拟内存的使用空间将超过 4 GB 上限。为此，一些公司开始释出新的 64 位架构芯片家族，最初是提供给超级计算机、顶级工作站和服务器机器。64位运算逐渐流向个人计算机则出现在 2003 年，并在 2006 年，转向 EM64T 处理器，且 x86-64 处理器在顶级的 PC 中遂渐普及。64 位架构的出现，有效的将内存上限提升至 2^64 地址，16 EB 的内存。从这个角度来看，在 4 MB 主内存很普遍时，最大的内存上限 2^32 的地址大约是一般安装内存的 1000 倍。当 1 GB 的主内存很普遍时，2^64 的地址上限大约是 1 百亿倍。
市面上大部分的消费级 PC 存在着人为的内存*，因受限于实例上的*，而几乎不太可能需要完整支持 16 EB 容量。举例来说，Apple的 Mac Pro 最多可安装实例内存至 16 GB，而无必要支持超过的大小。Linux内核（版本 2.6.16）可编译成最高支持 64 GB 的内存，Windows VistaUltimate支持超过128G内存。
