CPU对存储器的读写

一.存储单元

内存有被划分为若干个存储单元,每个存储单元可存放1一个字节，及8个二进制位。因此内存的最小寻址单位是以字节进行的,每个存储单元都有一个编号。比如1GB的内存，可以储存1024³个字节,它的存储单元编号就是从0递增到1024³。

二.CPU对存储器的读写

CPU要从内存中读写信息,需要跟内存进行3类信息交互:

a.存储单元的地址(地址信息)

b.器件选择，读或写命令(控件信息)

c.读或写的数据(数据信息)

CPU通过总线(地址总线,控制总线，数据总线)跟内存进行以上的数据传输。

1.地址总线

CPU通过地址总线来指定要进行读写的存储单元,因此地址总线上能传输多少个不同的信息,CPU就可以对多少个不同存储单元进行寻址(也就是说地址总线的宽度，决定了CPU的寻址范围.)一个导线可以传送的稳定状态只有两种,高电平或低电平。用二级进制表示就是1或0，N跟导线就能一次传输N位二进制数据，而N位二进制能表示2ⁿ种不通的状态,也就是可以取值的个数为2^n个。所以一个有N个地址总线的CPU可以寻址的范围为2ⁿ 个内存单元。一个内存单元大小为1B，所以可以寻址2ⁿB大小的内存。总之CPU地址总线的宽度，决定了CPU的寻址范围.

2.数据总线

首先要知道地址总线的宽度决定了CPU和外部器件进行一次数据传输时的数据量(从而影响数据传输速度)

3.控制总线

控制总线的宽度决定了CPU对其他器件的控件能力.

三：内存地址空间

在主机内有两种主要的存储器RAM(random access memory随机访问存储器)和ROM(read only memory只读存储器),RAM:比如主存(内存),CPU内的寄存器.ROM比如主板上和各接口卡上用于存储固化信息的存储器。

所有存储器被看成一个由若干单元组成的逻辑存储器，每个物理存储器在这个逻辑存储器中占一个地址段，及是以段地址空间。CPU在这段地址空间中读写数据，实际上就是对相应的物理存储器进行读写操作。内存地址空间的大小受CPU地址总线宽度的限制。并且不同的计算机内存地址空间的分配情况不一样（每个实际的物理存储器在内存地址空间中的地址段值不一样）。