内存地址

物理内存的都见过，从外观上看，上面的上面是一片片的内存颗粒。表示一组组的存储单元。在内存片上，颗粒上 分页表 来给内存颗粒编号，来建立内存的连续性。每块颗粒的都有存储单元，里面存放具体的数据，以方便操作系统的CPU 和磁盘间的数据交换。

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我们都知道，在计算中，8个bit 等于一个字节。在内存中，数据以字节为最基本的单位进行存储。当然一个ASCII码就是一个字节。所有，在内存中，一个英文字母占一个字节，也就是占一个内存地址存储。而在UTF-8编码中，一个汉字占2个字节，也会占用两块内存地址空间。

好了，我们了解了物理内存，我们再看看计算机里的内存如何被使用。在代码中，也经常看到内存地址有两种4位16进制和8位16进制表示。

0x0001         #4位16进制
0x00000001 #8位16进制

区别是啥？这是因为不同的硬件平台CPU会根据不同的硬件环境来确定寻址空间的。
因为内存地址仅仅是代表一个数据的地址，无论是物理内存是大是小，都是由最基本的存储单元，8bit 存储也就是1个字节的存储空间。

那么这些位数区别，表示不同的平台下的CPU对内存空间的寻址能力。
例如

8位的51单片机CPU能寻8位16进制的内存地址；
20位8086 CPU能寻20位16进制的内存地址；
32为CPU 能寻 32位16进制的内存地址；
64位CPU 能寻 64位16进制的内存地址；

在写法上，常用8位16进制来表示一个内存的物理地址。

寻址

我们聊了内存空间，聊了CPU 能寻址内存的具体地址。那么具体的CPU是如何读取内存数据的呢，我们就来聊聊寻址。
说道寻址，就会引出两块：物理寻址和虚拟寻址。

物理寻址

物理寻址
在计算系统中，内存被分割成M个连续的一单位字节的地址，每个字节都有一个唯一的物理地址（Physical Address,PA）。第一个字节地址的0，后续逐步加一。CPU 访问内存的方式是根据物理地址直接找出内存的数据，然后处理内存的数据。

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这是早期的PC的寻址方式，现在有些嵌入式的微处理器也是这种处理方式。这样会有什么问题呢？有这么几点问题：

CPU 还存放物理地址在寄存器中，占用是CPU的额外开销；
每次处理数据，都要轮询物理地址，比较低效；
在多进程中，无法精细化的对内存进行管理。
因为，随着就发明了比较优化的寻址方式，虚拟寻址。

虚拟寻址

虚拟寻址，就是CPU 会根据内存地址生成一个虚拟地址，CPU 通过虚拟地址访问内存。并把这个工作委托给 MMU （Memory Managerment Unit 内存管理单元）全权负责。每次访问地址时，MMU 会根据CPU 的指令，把要访问的虚拟地址映射为内存的物理地址。同时，MMU 会根据进程的使用情况，对内存进行管理和维护。

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在内存中地址空间是一个线性的连续空间，虚拟地址是物理地址的映射，虚拟地址的位数，就能表示 CPU能对多大的内存空间进行寻址。
一个包含 N = 2^n就叫做一个n位的地址空间。目前操作系统有32位和64位，也就是说有32位和64位虚拟地址。
因为一个虚拟地址就对应内存地址。那么32位的操作系统，能支持2的32次方的寻址能力，那么能支持的物理内存的地址为：
2^32=4GB。 32位的操作系统，也就是最大支持4GB的内存。
那么64位的操作系统，能支持2的64次方的寻址能力，理论上那么能支持的物理地址为：
2^64=17179869184G=16777216T
所以，大家都知道这个32位和64位的机器区别了吧。