计算机组成原理之概念区分(区分读出/写入;理解按字节/字寻址)

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一.在计算机组成原理中理解读出和写入

读出操作:

  在计算机中,读取数据通常意味将数据从存储器中恢复到CPU寄存器中。

步骤如下:
(1)CPU向存储器发送读取请求,请求指定要读取的数据的地址。
(2)存储器根据请求的地址,找到要读取的数据,将数据复制到内部的数据总线上。
(3)CPU通过内部的数据总线将数据复制到寄存器中。


写入操作:

在计算机中,写入数据通常意味将数据从CPU寄存器中恢复到存储器中。

步骤如下:
(1)CPU向存储器发送写入请求,请求指定要写入的数据的地址及数据的值。
(2)存储设备根据请求的地址,将要写入的数据的存储元准备好。
(3)CPU通过内部的数据总线将数据复制到存储器中。

二.深刻理解按字节存储和按存储

按字寻址和按字节寻址是计算机中常见的两种数据访问方式。

它们的区别如下:

在进入正题之前,我们先了解一些小概念吧

<1> 位:数据存储的最小单元,计算机中最小的数据单位。一个位的取值只能是0或者1。

<2> 字节:由八位二进制数组成,是计算机中最基本的计量单位。

<3> 字长:计算机中对CPU在单位时间内能处理的最大二进制数的位数。

<4> 字:是不同计算机系统中占据一个单独的地址(内存单元的编号),并且作为一个单元(由一个或多个字节组合而成)处理的一组二进制数。

按字节寻址

 通俗的讲,就是一组地址线的每个不同状态对应一个字节的地址。

    按字节寻址是指每次访问的数据单元是一个字节(byte),每个内存地址都指向一个字节。按字节寻址的方式下,可以以更细的方式访问内存中的数据,这意味着程序可以更灵活地处理各种情况,但是每次访问的数据量较小,因此数据传输速度较慢。 

比如:有24根地址线,按字节寻址,而且每根线有两个状态,那么24根地质线它组成的地址信号就有2^24个不同的状态,每个状态对应一个字节的地址空间的话,24根地址线的可寻址空间为2^24B,即16MB。
按字寻址 

通俗的讲,因为字节是计算机中最基本的计量单位而且一个字由若干个字节组成,所以计算机在寻址过程中会区分字里面的字节,也就是给字里面的字节编址,这样就会占用部分地址线。
按字寻址是指每次访问的数据单元是一个字(word),一个字通常由几个字节组成,具体大小取决于具体的计算机架构。在按字寻址的方式下,每个内存地址都指向一个完整的字,因此数据传输的速度比按字节寻址更快。但是,如果需要访问的数据不是一个完整的字,那么就需要进行额外的操作来提取所需的数据,这会增加程序的复杂度和访问时间。

比如:有24根地址线,按字寻址,字长16位,26位即两个字节。这样就会占用一根地址线用来字内存址,这样就剩下23根地址线,所以寻址范围是2^23w(w指word--字长),即8Mw。

     总的来说,按字寻址适用于访问大量连续的数据,而按字节寻址适用于需要访问散乱的数据的情况。在实际应用中,程序员需要根据具体的应用场景来选择合适的访问方式。

    无论学习什么,都得把小概念搞清楚,往往一字之差会完全改变这个概念的含义,爱学习的友友们务必谨慎谨慎再谨慎。(对这两个概念的理解可能有不完整或者不正确的地方,欢迎大家提出问题)。

  最后,都看到这里啦,来个一键三连喽。

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