字/字节可寻址机器之间计算地址位的差异

Question

我正在尝试学习内存寻址（这是针对 Uni 的），但我不确定当我需要计算地址位数时字可寻址内存会产生什么影响。

我会先解释（我认为）我理解的内容。

要计算我使用的地址位数：log2(n) 其中 n 是内存的位数。即 1gb (1024mb * 1024 * 1024)= 1073741824 位，因此 log2(1073741824 ) = 30 含义1gb 内存需要 30 个地址位。我认为我理解正确。

我不确定的部分是字节可寻址存储器与字可寻址存储器以及它如何影响地址位数。

问题： 上面的示例是否仅适用于字节可寻址，例如，如果存储器是可字寻址的并且使用 16 位或 32 位字，那么所需的地址位数会更少（在这种情况下为 1/2 或 1/4 16 位和 32 位字）？？

我的想法是，如果一个 cel 在字节可寻址机器中保存 8 位，那么字可寻址内存中的 cel 将保存 16 位或 32 位，因此所需的地址位应该更少。

进一步说明 - 我知道现在大多数内存都是字节可寻址的，并且计算机中的字长特定于处理器/总线，但我正在处理的问题没有提及，只是询问字节/字可寻址的效果会的。

我已经搜索了有关此问题的其他问题，但没有找到可以回答的问题（或我理解回答的问题）。例如 https://stackoverflow.com/questions/19528750/byte-word-addressable 实际上似乎在问类似的事情，但 OP 似乎通过指定内存为 4M x 16（而不是 4mb）错误地发布了问题x 16bit) 导致人们将内存计算为64mb。

Answer 1

首先，你需要小心你的位和字节，你原来的例子似乎处理位，每个你似乎真的想知道字节。当我们处理位可寻址存储器或字节可寻址存储器时，这很重要。所以，让我们来谈谈字节可寻址或字可寻址内存。

如上所述，您对如何获得寻址内存所需的位数的分析是正确的；但它可以概括。为了获得完全寻址内存所需的最小位数，我们需要知道我们可以寻址多少单位大小的东西。在您的情况下，您正在计算寻址 1 Gb（千兆位）内存所需的地址数。我们可以很容易地以字节为单位，为了对 1 GB（千兆字节）内存进行字节寻址，您需要知道可寻址事物（字节）的数量，然后获取它的 log2。所以，有很多东西很容易得到，（1 GB 有 1024^3 或 1 G 字节）所以我们只需要 log2 ； log2(1 G) = log2(1024*1024*1024) = 3*log2(1024) = 3 * 10 = 30。因此，我们需要 30 位来完全寻址该空间。

现在让我们用语言说话。首先是知道字的大小。字长不是严格意义上的 32 位或 16 位，它可以是一个值范围，通常取决于处理器决定调用一个字（或规范）的任何内容。让我们在示例中处理 32 位字。

现在我们有了字长，我们需要知道内存大小。让我们假设与之前相同的 1 GB，但现在我们正在对它进行字寻址（它现在是一个字可寻址存储器，字大小为 32 位或 4 字节）。因此，就像以前一样，我们需要知道内存大小中的可寻址事物（现在是单词）的数量。好吧，这次不是 1 G，因为我们的可寻址对象现在是 4 B 大小而不是 1 B。所以我们需要取 1 GB 内存大小并除以字大小（1 GB / 4 B = 0.25 G ）。和以前一样，现在我们有了可寻址事物的数量（0.25 G），我们只需要它的 log2； log2(0.25G) = log2 (256*1024*1024) = log2(256) + 2*log2(1024) = 8 + 2 * 10 = 28。

这一切都取决于给定内存中可寻址事物（字、字节、位）的数量。由于我们通常以字节为单位给出内存大小，因此字节可寻址计算很容易，但其他计算只需稍加操作即可从维度值 (1 GB) 获取无量纲值 (1 G，即 1024^3)。