數(shù)據(jù)總線與字長(zhǎng)、地址總線與尋址
n根數(shù)據(jù)總線可以同一時(shí)間處理n位二進(jìn)制‘0’或‘1’,即字長(zhǎng)為n。n根地址總線最大可以尋址2^n的地址空間。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201612/330505.htm字長(zhǎng):一般說(shuō)來(lái),計(jì)算機(jī)在同一時(shí)間內(nèi)處理的一組二進(jìn)制數(shù)稱為計(jì)算機(jī)的一個(gè)“字”,而這組二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)就是“字長(zhǎng)”。
字長(zhǎng)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的不同位置代表的含義也是不同的,計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)有以下幾種:
機(jī)器字長(zhǎng):計(jì)算機(jī)能夠同時(shí)處理的二進(jìn)制位數(shù)叫做機(jī)器字長(zhǎng)。字長(zhǎng)總是8的整數(shù)倍,通常PC機(jī)的字長(zhǎng)(即數(shù)據(jù)總線位數(shù))為16位(早期),32位和64位。通常稱處理字長(zhǎng)為16位數(shù)據(jù)的CPU叫16位CPU,處理字長(zhǎng)為32位數(shù)據(jù)的CPU叫32位CPU,處理字長(zhǎng)為64位數(shù)據(jù)的CPU叫64位CPU,n位CPU就是能在同一時(shí)間內(nèi)并行處理字長(zhǎng)為n位的二進(jìn)制數(shù)據(jù),也就是CPU能同時(shí)處理2^n以內(nèi)的數(shù)字(對(duì)于超過2^n內(nèi)的數(shù)字就需要通過分解來(lái)處理)或n位二進(jìn)制的指令。
64位PC機(jī)比32位PC機(jī)優(yōu)越的原因就在于它在一次操作中能處理的數(shù)字大,能處理的數(shù)字越大,它的運(yùn)算能力越強(qiáng),則操作的次數(shù)就越少,從而系統(tǒng)的效率也就越高。比如如果有兩個(gè)48位的數(shù)相加,32位的CPU會(huì)先計(jì)算低32位,再計(jì)算高16位;如果是64位CPU,則可以直接計(jì)算,這樣處理的速度就變快了。
存儲(chǔ)字長(zhǎng):一個(gè)存儲(chǔ)單元(存儲(chǔ)單元是由若干個(gè)存儲(chǔ)基元組成的,每個(gè)存儲(chǔ)基元可以寄存一位二進(jìn)制‘0’或‘1’)存儲(chǔ)的一串二進(jìn)制代碼叫存儲(chǔ)字,這串二進(jìn)制代碼的位數(shù)稱為存儲(chǔ)字長(zhǎng)。
指令字長(zhǎng):一條指令字所包含的二進(jìn)制位數(shù)叫做指令字長(zhǎng)。指令字長(zhǎng)取決于操作碼的長(zhǎng)度、操作數(shù)地址的長(zhǎng)度和操作數(shù)地址的個(gè)數(shù),不同機(jī)器的指令字長(zhǎng)是不同的。
早期的計(jì)算機(jī)指令字長(zhǎng)、機(jī)器字長(zhǎng)和存儲(chǔ)字長(zhǎng)均相等,因此訪問某個(gè)存儲(chǔ)單元,便可以取出一條完整的指令或一個(gè)完整的數(shù)據(jù)。這種機(jī)器的指令字長(zhǎng)是固定的,控制方式比較簡(jiǎn)單。
隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展,存儲(chǔ)容量的增大,要求處理的數(shù)據(jù)類型增多,計(jì)算機(jī)的指令字長(zhǎng)也發(fā)生了很大的變化。一臺(tái)機(jī)器的指令系統(tǒng)可以采用位數(shù)不相同的指令,即指令字長(zhǎng)是可變的,如單字長(zhǎng)指令、多字長(zhǎng)指令??刂七@類指令的電路比較復(fù)雜,而且多字長(zhǎng)指令要多次訪問存儲(chǔ)器才能取出一條完整的指令,因此使CPU速度下降。為了提高指令的運(yùn)行速度和節(jié)省存儲(chǔ)空間,通常盡可能把常用的指令(如數(shù)據(jù)傳送指令、算術(shù)邏輯運(yùn)算指令等)設(shè)計(jì)成單字長(zhǎng)或短字長(zhǎng)格式的指令。
CPU尋址空間:如果講處理器的尋址范圍,則要看處理器的地址總線的位數(shù),而不是它的數(shù)據(jù)總線的位數(shù)。存儲(chǔ)單元是以字節(jié)(byte)為單位,n根地址總線能訪問2的n次方個(gè)存儲(chǔ)單元。于是有32位地址總線可以訪問2^32個(gè)存儲(chǔ)單元,即4GB。8086處理器字長(zhǎng)是16位,它的地址總線是20位,所以能訪問2的20次方個(gè)存儲(chǔ)單元,即1MB。
尋址范圍:地址總線的位數(shù)為n位,說(shuō)明可以表達(dá)的地址個(gè)數(shù)為2^n個(gè),尋址范圍是按地址總線位數(shù)計(jì)算得到的地址個(gè)數(shù)。
評(píng)論