字、字节 与 32位、64位

以前对电脑知识是真不是太懂，最近在看一些基础知识，例如：比特 (bit)、字节 (Byte) 是什么，与电脑的 32 位、64 位有什么关系？

1、比特 (bit) 与 字节 (Byte)

比特 bit 是二进制位 (Binary digit) 的简称，一个二进制包含的信息量就是 1 比特 (bit)，只能是 0 或 1。比特 bit 是计算机内部数据存储的最小单位，所以说计算机是二进制的。

bit and Byte

字节 Byte 是计算机数据处理的最小单位，用大写 B 表示。每个字节 Byte 有 8 个二进制位，也就是 8 bit。最右边的一位为最低位，最左边的一位为最高位。一个字节由 8 个二进制位组成，也就是 1 字节 Byte 等于 8 比特 bit。这也是计算机设计时规定的。一个字节最大为 8 个 1 (11111111₂)，即 2 的 8 次方，总共是 256 种状态。

2、32 位 与 64 位

CPU 的 32 位 或 64 位，指的都是 CPU 的字长，即 CPU 每次能处理 32/64 位二进制数据。

计算机在存储、传送或操作时，作为一个单元的一组二进制称为字，一个字中的二进制的位数称为字长。字长是 CPU 的主要技术指标之一，指的是 CPU 一次能并行处理的二进制位数，字长总是 8 的整数倍，通常 PC 机的字长为 32 位，64 位。

比如 32 位计算机，一个字就是 32 位，也就是 4 字节 Byte，也就是能一次处理 4 字节 Byte 的数据；同样的 64 位计算机，一个字就是 64 位，也就是 8 字节 Byte，一次处理 8 字节 Byte 的数据。

内存寻址能力增强：如果是 32 位 CPU 的话，它的地址总线最多不会超过 32，那么它所能达到的寻址范围也就不会超过 2 的 32 次方字节 (存储单元以字节为单位)，也就是 4GB；而如果是 64 位处理器的话，它所能达到的寻址范围理论上就会是 2 的 64 次方字节 (16EB)。

实际上，基于需求（用不到那么多内存）、性能（地址越宽在做地址转换时需要的页表级数越多）和成本（消耗更多晶 体管）的考虑，在 AMD64 架构中只支持到 52 位（4PB）的地址总线和 48 位（256TB）的虚拟地址空间，所以目前 64 位的硬件实际能够支持的最大内存只有 256TB。此外，操作系统一侧也还会施加自己的约束，64 位的 Linux 则分别支持 47 位（128TB）的进程虚拟地址空间和 46 位（64TB）的物理地址空间，64 位的 Window s系统甚至只支持 44 位（16TB）的物理地址空间。