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編址與儲存相關計算(二)——軟考之路

       很高心您能繼續關注Lucy軟考之路系列博文——編址與儲存相關計算(二),在上文中,Lucy給大家講解計算機中的單位換算和記憶體工作原理。本篇繼續。

記憶體編址

一個記憶體可能是8位,也可能是64位,容量可能是1M,也可能是1G。那麼記憶體是如何編址的呢?和地址匯流排,計算機字長之間又有什麼關係呢?

  • 字長

計算機在同一時間內處理的一組二進位制數稱為一個計算機的“字”,而這組二進位制的位數就是“字長”。例如,我們常說的32位系統,64位系統,就是32CPU在同一時間內處理字長為32位的二進位制資料,64CPU在同一時間內處理字長為64位的二進位制資料。一般來說計算機的資料線的位數

字長是相同的。這樣從記憶體獲取資料後,只需要一次就能把資料全部傳送給CPU。

  • 地址匯流排

地址匯流排的數量決定了她最大的定址範圍。就目前來說一般地址匯流排先字長相同。比如32位計算機擁有32為資料線和32為地線,最大定址範圍是4G(0x00000000~ 0xFFFFFFFF)。

  • 記憶體編址

我們知道一個記憶體的大小和它晶片擴充套件方式有關。比如我們記憶體模組是採用16M*8bit的記憶體顆粒,那麼我們使用4個顆粒進行位擴充套件,成為16M*32bit,使用4個顆粒進行字容量擴充套件變為64M*32bit。那麼我們記憶體模組使用了16個記憶體顆粒,實際大小是256MB。

我們需要對這個256M的記憶體進行編址以便CPU能夠使用它,通常我們多種編址方式:

  1. 按字編址:    對於這個256M記憶體來說,它的定址範圍是64M,而每個記憶體地址可以儲存32bit資料。
  2. 按位元組編址:對於這個256M記憶體來說,它的定址範圍是256M,而每個記憶體地址可以儲存8bit資料。
  3. 按半字編址:對於這個256M記憶體來說,它的定址範圍是128M,而每個記憶體地址可以儲存16bit資料。

對於我們現在的計算機來說,主要採用按位元組編址的方式。

編址計算


解析:16MB=2^24B=2^24*8bit
按位元組編址就是每8bit編一個地址,所以需要2^24*8bit/8bit=2^24個地址,要產生這麼多地址,必須要用24個二進位制數表示。

                   舉一反三:

題目中改成按4位編址?
首先算出需要多少個地址:16MB=2^24B=2^24*8bit
2^24*8bit/4bit=2^25個地址
所以需要25個二進位制數來編址

題目中改成按字編址,且該計算機為64位,則主存地址需要多少位?

64bit=8Byte 16MB=2^24B 2^24B/8B=2^21個地址,所以需要21位
解析:
C、B 第一問在求主存容量: CBFFFH-A4000H+1=28000H 轉換成十進位制 2*16^4+8*16^3=2^17+2^15=2^10(2^7+2^5) 2^10(2^7+2^5)*1B=(2^7+2^5)KB=160KB 第二問: 一塊晶片的容量為32KB,要變成160KB,需要5塊這樣的晶片
解析:
第二問:就認為表示4個地址,需要2個二進位制位,最小的00,最大的是11 第三問:1s=10^9ns

希望Lucy的講解對大家解題有所幫助,博文若有不當處,歡迎批評指正。

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