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cpu位数、数据总线、地址总线、逻辑地址、物理地址、字长

2024-06-22 12:53| 来源: 网络整理| 查看: 265

计算机中最基本的存储单元(即内存单元)为1字节,无论计算机是多少位的计算机,和cpu的位数无关 32位或64位针对的是内存单元的地址的个数,即cpu的寻址能力

参考:32位cpu和64位cpu对内存地址和内存单元的差别_吃数据的猴子的博客-CSDN博客_64位内存地址

cpu的位数是指cpu数据总线的数量,数据总线是cpu同时并发处理/寄存数据的能力,也就是字长。

64位处理器的字长为64位,数据总线为64。

以下转自:关于CPU位数和操作系统位数_汪汪富贵的博客-CSDN博客_cpu位数和系统位数

操作系统的位数是说其所依赖的指令集的位数。      计算机系统一般都应有向下兼容性,所以也可有64位CPU上运行32位操作系统、32位CPU上运行16位操作系统的情况。操作系统位数应该是根据指针类型的位数来定的。整数类型不一定跟位数相等。

CPU位数准确地说应该是CPU一次能够并行处理的数据宽度,一般就是指数据总线宽度。

计算机字长取决于数据总线的宽度,是指一次能传输的数据的位数,通常就是CPU一次能处理的数据的位数,所以字长就是取决于数据总线。像平时我们买电脑说的64位的处理器,指的就是字长为64的CPU。地址总线决定的是存储器的容量,以为要进行寻址。 内存的可寻址单元是以字节为单位,也就是说cpu不能单独定位某个内存位(bit)而只能一次定位到byte;

32为地址线接口的内存只能有2^32个字节=4GB的容量; 如果内存的寻址单元为两个字节,那么容量可以达到8GB,但是最小的单位将变成两个字节,哪怕我们只是存入一个char,也要占用两个字节;

例题:若内存容量为4GB,字长为32,则______。 A.地址总线和数据总线的宽度都为32 B.地址总线的宽度为30,数据总线的宽度为32 C.地址总线的宽度为30,数据总线的宽度为8 D.地址总线的宽度为32,数据总线的宽度为8 答案:A    内存容量为4GB,即内存单元的地址宽度为32位。字长为32位即要求数据总线的宽度为32位,因此地址总线和数据总线的宽度都为32。

转自:RAM的存储容量,以及地址线,数据线_一个行走的民的博客-CSDN博客_地址线和存储容量关系

数据总线,地址总线,存储容量计算题理解_garybushiqiqi的博客-CSDN博客_数据总线怎么算

RAM内存条的数据线与地址线、存储单元:

最小的存储单元当然就是1bit了 (也就是存储 0 或 1) 如果用16K个1bit的单元组成一个更大的存储单元,其容量也就是16Kbit(也即2KB),一般把这样的存储单元写成16K x 1。这个存储单元中,其寻址范围是0~16K(2^14),所以需要14根地址线,每个地址上对应能存储的数据是1bit,因此数据线1根 所以也就有计算存储容量的公式,容量=2^地址线数量x数据线数量 (bit)

转自:关于按字寻址和按字节寻址的理解_abcPHP的博客-CSDN博客_按字寻址

按字寻址、按字节寻址:

设内存大小为1MB,字长为32位,问:按字节编址,字编址的寻址范围以及各自的寻址范围大小?

容量大小为1MB,默认是以按字节为寻址单元计算出的。

1MB = 2^20byte,也就是需要2^20byte / 1byte = 2^20个存储单元,也就是需要 20根地址总线。其范围为:0~(2^20)-1

按字(长)为寻址单元:

容量打下不变1MB = 2^20byte,也就是需要2^20byte / 4 byte = 2^18个存储单元,也就是需要18根地址总线。其范围为:0~(2^18)-1.

32位系统的指针为4个字节。32位系统默认为32根地址线,期内存寻址范围为2^32个地址。默认存储单元为1byte,所以为4G内存。而寻址范围由指针/应用来表示的,所以32位系统的指针为4个字节。

64位系统指针为8个字节。

下文详细介绍了压缩指针的原理、有点等:

一文聊透对象在JVM中的内存布局,内存对齐和压缩指针

压缩指针在64位系统中跑32位的jvm,因为java对象是按照8字节对齐的(8的整数倍),所以指针的低三位bit一定是0。由于后3bit无用,可以使用对指针的左移3位操作,是的本来的寻址范围由2^32个地址,变为2^32 * 2^3 个地址,因存储单元为byte。所以32位的jvm由原来的寻址到4GB,依旧可以寻址到4GB*8 =32GB的内存大小。



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