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  • 按字节寻址字寻址一、字节、字、地址线、寻址概念二、按字节寻址三、字寻址 一、字节、字、地址线、寻址概念 字节(Byte,B):由 8 个位(bit)组成,它是存储空间的基本计量单位。 字:由若干个字节组成。一...

    一、字节、字、地址线、寻址概念

    字节(Byte,B):由 8 个位(bit)组成,它是存储空间的基本计量单位。

    字:由若干个字节组成。一个字等于多少个字节,与系统硬件有关,不应该毫无前提地说一个字等于多少个字节。

    16位系统1字(word)= 2字节(byte)= 16(bit)
    32位系统(如:win32)1字(word)= 4字节(byte)= 32(bit)
    64位系统(如:win64)1字(word)= 8字节(byte)= 64(bit)

    地址线:2^地址线条数 = 存储单元个数,一个存储单元占一个字节(以8位二进制作为一个存储单元,也就是一个字节)

    寻址:当 CPU 请求数据时,获得该数据在内存上位置的过程。

    二、按字节寻址

    一组地址线的每个不同状态对应一个字节的地址。比如:一台机器有 24 根地址线,那么 24 根地址线组成的地址信号就有 2^24 个不同状态,每个状态对应一个字节的地址空间,那么 24 根地址线的可寻址空间为 2^24B,即 16MB。

    三、按字寻址

    一组地址线的每个不同状态对应一个字的地址,存储空间的最小编址单位是字。

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  • 区分字寻址和按字节寻址

    千次阅读 2020-03-16 15:18:08
    字寻址VS按字节寻址 最近在计算机组成原理中老是遇到这个问题,在这里区分一下。 对于一定容量的存储器来说,字访问和字节访问的寻址范围是不同的。For example:一个容量为16MB的存储器,按字节寻址的范围即为...

    按字寻址VS按字节寻址

    最近在计算机组成原理中老是遇到这个问题,在这里区分一下。
    对于一定容量的存储器来说,按字访问和按字节访问的寻址范围是不同的。For example:一个容量为16MB的存储器,按字节寻址的范围即为16M,也就是说2的24次方,对应24根地址线;若按字寻址,那么寻址范围就与字长有关,对于一个16MB的存储器,若按16位长的存储字寻址,则寻址范围为8M,若按32位字长寻址,则寻址范围为4M。
    下面用图片说明一下:
    在这里插入图片描述
    32位字长同理,24根地址线高22位对应4M寻址范围,末两位对应32位中4个字节的地址。

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  • 字寻址与按字节寻址

    万次阅读 多人点赞 2019-04-23 17:24:07
    【真正用于字寻址的地址线只有24-1=23根】 设有一个1MB容量的存储器,字长为32位,问按字节寻址字寻址的寻址范围以及各自的寻址范围的大小是多少? 1MB=2^20B ① 1字节=1B=8b=8位 ②1字=32位=32b=4B (1)...

    问:一个16K×32位的存储器,其地址线和数据线的总和是多少?选用如下规格的存储器芯片时,需要多少片?

    A.1K×4位芯片     B.4K×8位芯片

    解答:

    • 内存的容量有多少,就是用多少个二进制数表示,地址线的条数就是多少根。

             16K是其容量大小,16K=2^14,故地址线14根

    • 数据线指一次传输的数据的宽度,32位的宽度需要用32根数据线

             故总和为14+32=46根。

    A.(16K×32)/(1K×4)=16×8=128片

    B.(16K×32)/(4K×8)=4K×4=16片

    基本概念:

    • 字长 表示机器CPU的处理能力,即CPU在单位时间内能处理的最大二进制数的位数称为字长

         若字长为32位,则1字=32bit=4B,表明存储器一次可以处理4个存储单元,指令长度为4个存储单元。

    •    数据存储的最小单位,一个位的取值只能是0或1
    • 字节(B/Byte)1个字节等于8位,即1Byte=8bit
    • 字  在计算机中,一串数码作为一个整体来处理或运算的,称为一个字。字的位数称为字长;字通常分若干个字节。
    • 存储单元 :CPU访问存储器的最小单位,每个存储单元都有一个地址。
    • 存储字长 :存储器中一个存储单元(存储地址)所存储的二进制代码的位数。
    • 存储容量    存储容量是主存中能存放二进制代码的总位数,即存储容量=存储单元个数*存储字长(每个存储单元的位数),也可用字节总数来表示: 存储容量=存储单元个数*存储字长/8
    • 地址线  存储单元的个数=存储容量=2^地址线的条数 ,一个存储单元占一个字节(1B,也就是8位)。字节用来计量存储容量。

           一个cpu的N根地址总线,则可以说这个CPU的地址总线宽度为N。这样cpu最多可以寻址2^N个内存单元

            若题目中给出存储容量=4GB,则内存容量=4GB=4*(2^30)B=2^32B,一个存储单元占一个字节,故存储单元个数为                      2^32,地址线条数是32根。

    • 数据线 数据线确定存储字长,数据线的条数=字长的位数。
    • 寻址空间与寻址范围

     寻址范围只是一个数字范围,不带有单位,而寻址范围的大小指的是寻址空间的大小,寻址空间指能够寻址的最大容                    量, 单位一般用MB、B来表示。

    《计算机组成原理》——唐朔飞 P73

    对于24位地址线的主存而言

    若字长为32位:①按字节寻址的范围为16M。【2^24B=16M】②按字寻址的范围为4M。【2^24B / 4B = 4M】

    若字长为16位:①按字节寻址的范围为16M。【2^24B=16M】②按字寻址的范围为8M。【2^24B / 2B = 8M】

    按字节寻址

    一组地址线的每个不同状态对应一个字节的地址,存储空间的最小编址单位是字节。

    例如,对24位地址线的主存而言(也就是有24根地址线),按字节寻址,每根线有两个状态,那么24根地址线组成的地址信号就有2^24个不同的状态,每个状态对应一个字节的地址空间的话,那么24根地址线的可寻址空间为2^24B,即16MB。

    按字寻址

    一组地址线的每个不同状态对应一个字的地址,存储空间的最小编址单位是字。

    一个字由若干个字节构成,所以计算机在寻址过程中会区分字里面的字节,即会给字里面的字节编址,这样就会占用部分地址线,例如有24根地址线,机器字长为16位,若按字寻址的话,16位=2个字节,需要占用一根地址线用来字内寻址,这样就剩下23根地址线,故按字寻址范围是2^23W(W是字长的意思),也就是8MW。【真正用于按字寻址的地址线只有24-1=23根】

    设有一个1MB容量的存储器,字长为32位,问按字节寻址、按字寻址的寻址范围以及各自的寻址范围的大小是多少?

    1MB=2^20B   ① 1字节=1B=8b=8位 ②1字=32位=32b=4B

    (1)按字节编址

    寻址范围:0~(2^20-1),【2^20B / 1B = 2^20】,即需要20根地址线才能完成对1MB空间的编码,即地址寄存器为20位

    寻址范围大小:2^20=1M

    (2)按字编址

    寻址范围:0~(2^18-1),【2^20B / 4B = 2^18】,即至少需要18根地址线才能完成对1MB空间的编码。

    寻址范围大小:2^18=256K

    NOTE:

    • https://blog.csdn.net/m0_37345402/article/details/83414412 
    • 1K1KB区别。在硬盘等存储上一般认为二者没有区别,都是指大小,但在一些计算题中,1K往往是指由地址线个数(或地址位)直接得出的大小,1KB往往是和机器字长相乘的出的存储器容量大小。
    • 一个16位机,即一个字的字长为16位,因为1字节=8位,故这里一个字由2个字节组成。
    • 一个32位机,即一个字的字长为32位,因为1字节=8位,故这里一个字有4个字节组成。
    • M是数量单位:1024=1K,1024K=1M;  MB是指容量大小:1024B=1KB,1024KB=1MB
    • 机器字长:CPU一次能处理数据的位数,通常与CPU的寄存器位数有关。
    • 存储字长:存储器中一个存储单元(存储地址)所存储的二进制代码的位数,即存储器中的MDR的位数。
    • 指令字长:计算机中指令字的位数。
    • 数据字长:计算机数据存储所占用的位数。

    注:冯诺依曼机中,指令和数据同等重要,都存放在存储器中,并可按地址寻访。

    通常早期计算机:存储字长 = 指令字长 = 数据字长。故访问一次便可取一条指令或一个数据,随着计算机应用范围的不断扩大,三者可能各不相同,但它们必须是字节的整数倍。

    习题1:若256KB的SRAM(静态随机存取存储器)有8条数据线,则它有多少条地址线?

    存储容量=存储单元个数*存储字长(每个存储单元的位数,一般为1B=8b(位))

    8条数据总线代表8位,也就是1B,存储容量=存储单元数*存储字长,即存储单元数=256K=2^18,故有18条地址线。

    习题2:写出下列RAM芯片片内的地址线和数据线的条数:(1)4K*8位  (2)512K*4位  (3)1M*1位

    (1)地址线:12条【4K=2^12】 数据线:8条

    (2)地址线:19条【512K=2^19】 数据线:4条

    (3)地址线:20条【1M=2^20】 数据线:1条

    习题3:设一个具有20位地址和32位字长的存储器,问:

    (1)那么该存储器能存储多少个字节的信息?
             2^20次方=1M(1024K),32位字长即为4B(4个字节),故存储器容量为:1M*4B=4MB,即可以存储4M字节的信息。

    (2)如果存储器由512K*8位SRAM芯片组成,需要多少片?(512Kx8位,512K表示芯片的寻址范围可以达到512K,8位表示系统数据总线有8位。512Kx8位表示芯片的容量。
            ( 1M×32)/( 512K×8)需要8片  

    (3)需要多少地址线做芯片选择?
            512Kx8位的芯片需要19位地址,因此只有1位地址作芯片选择。方法:将4片SRAM芯片位扩展位512Kx32位(地址线19位),再将两组512Kx32位组成整个存储器(1根地址线)。

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  • 近日在学习MOOC上学习哈工大刘宏伟老师的“计算机系统组成原理”课程,在4.1节提到主存的时候简单地提到一下关于按字节寻址字寻址的寻址空间问题 个人对字、按字节寻址的理解 自己的理解: 字长度可为8的整数...

    关于存储器按字节寻址和按字寻址的理解

    个人对按字、按字节寻址的理解:

    字的长度可为8的整数倍,如32,8位,按字寻址的话,32位存储字包含4个字节,地址线需留出2跟来区分四个字节的位置。按字节寻址的话,则不需要留出地址线来分区了,因为就一个字节。

    什么是位、字节、字、KB、MB?
      位(b):”位(bit)”是电子计算机中最小的数据单位。每一位的状态只能是0或1。

    字节(B):8个二进制位构成1个”字节(Byte)”,它是存储空间的基本计量单位。1个字节可以储存1个英文字母或者半个汉字,换句话说,1个汉字占据2个字节的存储空间。

    字(W):”字”由若干个字节构成,字的位数叫做字长,不同档次的机器有不同的字长。例如一台8位机,它的1个字就等于1个字节,字长为8位。如果是一台16位机,那么,它的1个字就由2个字节构成,字长为16位。字是计算机进行数据处理和运算的单位。

    KB:在一般的计量单位中,通常K表示1000。例如:1公里= 1000米,经常被写为1km;1公斤=1000克,写为1kg。同样K在二进制中也有类似的含义。只是这时K表示1024,也就是2的10次 方。1KB表示1K个Byte,也就是1024个字节。

    MB:计量单位中的M(兆)是10的6次方,见到M自然想起要在该数值的后边续上六个0,即扩大一百万倍。在二进制中,MB也表示到了百万级的数量级,但1MB不正好等于1000000字节,而是1048576字节,即 1MB = 2E+20 Bytes = 1048576Bytes。
      
      MB就是通常说的兆

      KB 1KB=1024B
    
      MB 1MB=1024KB
    
      GB 1GB=1024MB
    

    地址线和数据线:
    地址线:用于传输地址信息,就像网线一样,内部的线缆有很多但是都封装起来了所以我们看不到,一根地址线可以通过高电平(1)或低电平(0)的电流,根据电流的不同来传输地址数据,这样就很清楚了,每1根地址线有2个状态,那么N根地址线就可以表示2^N个不同状态,这些不同的状态即可以用来表示不同的地址。

    数据线:用于传输数据,可以简单的理解为字长为16位的计算机的数据线有16根,因为单位时间内最多传输16位二进制数,所以16根数据线每根都要变换高低电平来输出0或1。

    例:一个16K×32位的主,其地址线和数据线的总和是?

    答:首先看后面的32位,这个说明该字的字长为32位即有32根数据线。然后看到前面16K,这个是什么意思呢?这里的16K就是寻址范围(即寻址空间),简单说这里的寻址范围就是我上面提到的地址线表示的状态,那么根据题意一共有16K个不同状态,那么需要多少根地址线呢? 16K=16*2^10=24∗2 ^10=2 ^14,上面说了有N根地址线就有2 ^N ,上面说了有N根地址线就有2 ^N个状态,所以地址线为14根。那么总和为32+14=46根。怎么样?是不是感觉简单了很多呢?

    按字节寻址和按字寻址:
    终于回到正题上了,首先我们讲讲什么叫寻址,寻址就是寻找地址,当CPU请求数据的时候就会对进行读数据的请求。假设我们有一块硬盘,那么硬盘在接收到请求之后就开始查找这个CPU需求的数据具体是放在哪呢?实际上,硬盘上储存的所有数据都有一个自己的地址,在物理上实现是通过磁头在盘片上定位数据的一个过程。不同存储器计算机这两个有什么区别呢?下面我们从三个例题来入手:

    例1:设有一台机器有24根地址线,按字节寻址,求其寻址范围。
    解:如果按照字节寻址,就是一个地址线表示的数(即状态)对应一个字节的地址。由此可以得到地址的范围(即状态总和)就是224224,即16M。那么寻址的范围就是16MB,注意单位是MB,地址的范围表示的仅仅是数量值,而按字节寻址的范围其单位则为容量单位,自然要带上字节B。

    例2:设有一台机器有24根地址线,其字长为16位,按字寻址,求其寻址范围。
    解:字里面封装了字节,为了确保每个字节或者说每个数据都有自己的一个编号,那么需要牺牲一部分地址线来实现。16位字长的机器,每个字表示2个字节,用1位地址线就能区分出来,这边可以类比成“每个袋子装了两个包子,而我现在只给袋子编号,那么你想要找到袋子里面的包子到底是第一个还是第二个就必须在拿出一位的0和1来表示第一个还是第二个包子”。由此表示字地址的数据线位数就只剩下了24-1=23位了。所以寻址的范围就变成了2^23MW,即4MW了。(这里字的话用W表示)

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  • 对于字寻址和按字节寻址的理解

    万次阅读 多人点赞 2018-05-14 17:33:18
    想要搞清字寻址和按字节寻址就要先搞清位、字节、字长、字的定义 :位:数据存储的最小单位。计算机中最小的数据单位,一个位的取值只能是0或1;字节:由八位二进制数组成,是计算机中最基本的计量单位,也是最...
  • 关于存储器按字节寻址字寻址的理解

    万次阅读 多人点赞 2017-05-18 22:29:03
    关于存储器按字节寻址字寻址的理解近日在学习MOOC上学习哈工大刘宏伟老师的“计算机系统组成原理”课程,在4.1节提到主存的时候简单地提到一下关于按字节寻址字寻址的寻址空间问题,个人非常疑惑于是各处...
  • 字寻址和字节寻址

    2020-03-25 13:06:15
    首先,默认情况下,地址线的位数对应的都是按字节寻址。但是如果题目中数据线就只有4根,还当默认按字节寻址,那就大错特错了。因为数据线才4根,一次读写只能4个bit,根本不可能做到按字节寻址,这里的数据线有32根...
  • 字节寻址字寻址

    2020-12-14 19:55:45
    想要搞清 字寻址 和 按字节寻址 就要先搞清位、字节、字长、字的定义 : 位:数据存储的最小单位。计算机中最小的数据单位,一个位的取值只能是0或1; 字节:由八位二进制数组成,是计算机中最基本的计量单位,也...
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    千次阅读 多人点赞 2018-12-23 19:01:52
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    千次阅读 2014-09-20 10:10:07
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  • 注:本分类下文章大多整理自《深入分析linux内核源代码》一书,另有参考其他一些资料如《linux内核完全剖析》、《linux c 编程一站式学习》等,只是为了更好地理清系统编程和网络编程中的一些概念性问题,并没有深入...
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  • 操作系统的位数决定寻址空间

    千次阅读 2018-11-02 11:09:46
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空空如也

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