Warum kann Win32 nur 3,25GB adressieren?

Hallo zusammen,

immer wieder liest man, dass ein 32bit System von Windows lediglich maximal 3,25GB adressieren kann. Nach dem Service Pack 1 für Vista wird der korrekte Speicher zwar angezeigt, adressiert werden kann er trotzdem nicht.

Mein Frage wäre jetzt, warum das nicht geht? Kann mir das mal bitte jemand erklären? Am besten mit Rechenbeispiel.

Das liegt an dem 32 Bit Betriebssystem, das theoretisch maximal 2^32 Speicheradressen adressieren kann. Jede Speicheradresse ist 8 Bit groß. 8Bit entsprechen 1 Byte und daher sind es insgesamt 2^32 Byte = 4.294.967.296 Byte, die adressiert werden können. Wenn man 4.294.967.296 Byte in Kilobyte umrechnen möchte, dann muss man durch 1024 teien: 4.294.967.296 Byte / 1024 = 4.194.304 Kilobyte. In Megabyte umgerechnet sind es 4.194.304 Kilobyte / 1024 = 4.096 Megabyte. Und in Gigabyte sind es 4.096 Megabyte / 1024 = 4 Gigabyte.

Die 4GByte können jedoch nur theoretisch für den Speicher adressiert werden. Da I/O Komponenten wie z.B. Grafikkarten, Soundkarten und sonstige Komponenten / Kontroller auch adressiert werden müssen, sind es weniger. Nach Abzug der I/O Komponenten können theoretisch 3,3 Gigabyte adressiert werden. Da Microsoft eine Beschränkung der Ramkapazität eingebaut hat, können nur 3,1 Gigabyte genutzt werden. Auch der Service Pack ändert da nichts. Es werden zwar die vollen 4 GB angezeigt, genutzt können jedoch nur die zuvor genannten Werte.

Ergänzend dazu ist zu erwähnen, dass 64-bit Betriebssysteme insgesamt 2^64 Speicheradressen adressieren kann.

2^64 = 18.446.744.073.709.551.616 Byte = 18.014.398.509.481.984 KiloByte = 17.592.186.044.416 MegaByte = 17.179.869.184 GigaByte = 16.777.216 TerraByte = 16.384 PetaByte = 16 ExaByte (genau genommen 16 ExbiByte, aber ExaByte [EB] sagt vielen mehr zu).
Oder einfacher: 2^60 * 2^4 = 1EB * 16 = 16 EB.

Das sollte eindrucksvoll zeigen, dass die Zukunft an 64-bit Betriebssystemen nicht vorbei kommt. Stellt euch vor, euer PC hätte 16 EB Arbeitsspeicher