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计算机组成原理(巨巨巨基础篇)

有关《计算机组成原理》课本中有关 内存计算换算(字,位,字节) 个人理解
前面知识点搭建框架,最后两道例题是直观理解体会

主存储器的基本概念

  1. 位:存储信息的最小单位,称为存储位或存储元。

背景: 早期计算机的存储字长一般和机器的指令字长与数据字长相等,故访问一次主存便可取一条指令或一个数据。
随着计算机的应用范围的不断扩大,解题精度的不断提高,往往要求指令字长是可变的,数据字长也要求可变。
为了适应指令和数据字长的可变性,其长度不由存储字长来确定,而由字节的个数来表示。 1个字节(Byte)被定义为由8位(Bit)二进制代码组成。1B=8bit

  1. 字节(Byte) 是计算机信息技术用于计量存储容量的一种计量单位,也表示一些计算机编程语言中的数据类型和语言字符。通常情况下,一字节等于有八位

在计算机中,一串数码作为一个整体来处理或运算的,这组二进制数称为一个计算机的“字”

  1. 字(Word):字由若干个字节构成,是计算机进行数据处理和运算的单位。字的位数叫做字长,不同档次的机器有不同的字长。

计算机xx位 = 计算机一个字长是xx位
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,它的1个字就由2个字节构成,字长为16位

  1. 字长:字长通常指的是ALU(算数逻辑单元)一次操作可以处理的最大数据长度,字的长度和字长是一样的。
    通常指机器字长,机器字长=CPU中寄存器的大小

32位CPU:指的是在同一时间内可以处理字长为32位的二进制数据,
一般来说计算机的数据线的位数和字长是相同的
这样从内存获取数据后,只需要一次就能把数据全部传送给CPU。

(个人感觉)不太重要
5. 存储单元:由若干个存储元组成的一个编址单元。
6. 存储体:许多个存储单元集合在一起形成了一个存储体,它是存储器的核心部件,计算机调用的信息就是存放在存储体中。
7. 存储单元地址:给存放在存储体中的各个存储单元编号,这个编号就是该存储单元的地址。有的按字编址,有的按字节编址。
8.存储字长:指的是存储单元的位数
9.存储容量:是指主存存放二进制代码的总位数,
目前的计算机存储容量大多以字节数来表示,例如,某机主存为1GB,则按字节寻址的地址线位数应对应32位。

存储容量(位)= 存储单元个数×存储字长
存储容量(字节数)= 存储单元个数×存储字长/8

  1. 按字节寻址,存储空间的最小编址单位是字节,
  2. 按字编址,存储空间的最小编址单位是字,

最小编址单位的选择,和存储容量、地址总线宽度都有关联 。
根据不同的方式寻找内存地址,计算机中大多数寄存器容量单位是一个字长。(字长,多少多少位)
计算机处理的典型数值也可能是以字长为单位 CPU和内存之间的数据传送单位也通常是一个字长。

位(bit) 最小的单位。比特就是 bit ,就是位。
字(word) 占2字节(占16位)
字节(byte) 占8位

例题1

  1. 设有一个1MB容量的存储器,字长32位,问:按字节编址,地址寄存器、数据寄存器各为多少位?
    按字节编址 1MB = 220 B;1个字节=8bit=1B
    220 B /1B = 220 ;地址范围为0~220 -1 。则至少需要二十根地址线。
    地址寄存器是用来存放地址的,与存储器容量及编址方式有关,可以简单的认为,地址线的个数等于地址寄存器的位数,则地址寄存器为20位。
    数据寄存器用来存放CPU在一个存取周期内从存储器中一次性取出为二进制位数,也就是一个机器字长本题中字长32位,则数据寄存器为32位。
    寻址范围仅仅是一个数字范围,不带有单位;本题中寻址范围为0~2^20-1
    寻址空间指能够寻址最大容量,单位一般用MB、B来表示;本题中寻址空间为1MB。

例题2

按字编制和按字节编制
在这里插入图片描述

至此,《计算机组成原理》才刚刚开始……
在这里插入图片描述

http://www.lryc.cn/news/137181.html

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