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

2. 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”

3. 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。

4. 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

10. 按字节寻址，存储空间的最小编址单位是字节，
11. 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

至此，《计算机组成原理》才刚刚开始……