🌳🌳🌳前言:本文总结了机器字长、存储字长、指令字长的概念以及和它们相关的机器位数。
目录
字长
机器字长
指令字长
存储字长
寄存器的位数
总结
字长
🌟字长一个字中的二进制位数。
🌟字长由微处理器对外数据通路的数据总线条数决定。
1.计算机中大多数寄存器的大小是一个字长。
2.计算机处理的典型数值也可能是以字长为单位。
3.CPU和内存之间的数据传送单位也通常是一个字长。
现代计算机的字长通常为16、32、64位。
机器字长
🌟计算机的位数,即机器字长,也就是计算机一次能处理的二进制数的长度。
机器字长通常与主存单元的位数一致。一般情况下,可通过寄存器的位数来判断机器字长。
计算机中运算器进行算术运算和逻辑运算。机器字长也就是运算器进行定点数运算的字长,通常也是CPU内部数据通路的宽度。
机器字长反映了计算机的运算精度,即字长越长,数的表示范围也越大,精度也越高。
💦注意:操作系统的位数是操作系统可寻址的位数,它与机器字长不同。一般情况下,可通过寄存器的位数来判断机器字长。
指令字长
🌟一个指令字中包含二进制代码的总位数。
🌟指令字长取决于操作码的长度、操作码地址的长度和操作码地址的个数。
1.指令字长等于机器字长的指令,称为单字长指令;
2.指令字长等于半个机器字长的指令,称为半字长指令;
3.指令字长等于两个机器字长的指令,称为双字长指令。
存储字长
一个存储单元存储二进制代码的位数。
存储体由许多存储单元组成,每个存储单元又包含若干存储元件,每个存储元件都能寄存一位二进制代码“0”或“1”。可见,一个存储单元可存储一串二进制代码,称这串二进制代码为一个存储字,称这串二进制代码的位数为存储字长。
存储字长可以是8位、16位、32位等。
寄存器的位数
程序计数器的位数取决于存储器的容量。
程序计数器的内容为指令在主存中的地址,所以程序计数器的位数与存储器地址的位数相等,而存储器地址取决于存储器的容量。
指令寄存器的位数取决于指令字长。
指令寄存器(IR)用于接收取得的指令,它取决于指令字长。
CPU中通用寄存器的位数取决于机器字长。
通用寄存器用于存放操作数和各种地址信息等,其位数与机器字长相等,因此便于操作控制。
总结
机器字长、指令字长和存储字长,三者在数值上可以相等也可以不等,视不同机器而定。
一个存储单元中的二进制代码的位数称为存储字长。
存储字长等于MDR的位数,而数据字长是数据总线一次能并行传送信息的位数,它可以不等于MDR的位数。
🌳🌳🌳前言:本文总结了计算机组成原理中的各种周期。
目录
时钟周期
机器周期
指令周期
存取周期
总结
存取周期
错题
时钟周期
🌟CPU内部最小的计时单位是节拍,又叫时钟周期。
补充:
时钟周期是计算机操作的最小单位时间,由计算机的主频确定,是主频的倒数。
工作脉冲是控制器的最小时间单位,起定时触发作用,一个时钟周期有一个工作脉冲。
机器周期
机器周期又叫CPU周期。
由若干时钟周期可以组成一个机器周期,机器周期就是要完成一个比较完整的子工作。
不同的小工作有可能需要的节拍数不一样,因此机器周期的长度有可能是会变的。
机器周期可视为所有指令执行过程中的一个基准时间。
不同指令的操作不同,指令周期也不同。
访问一次存储器的时间是固定的,因此通常以存取周期作为基准时间,即在内存中读取一个指令字的最短时间作为机器周期。
指令周期
🌟CPU从主存中每取出并执行一条执行所需的全部时间。
指令周期常常用若干个机器周期来表示,机器周期又叫CPU周期。
存取周期
(都是周期 就插这里了)
存储周期是指存储器进行两次独立的存储器操作(连续两次读或写操作)所需的最小间隔时间。
总结
1.时钟周期也称节拍、T周期或CPU时钟周期,它是CPU操作的最基本单位
2.一个机器周期又包含若干时钟周期。
3.一个指令周期可能包含多个机器周期,而由于指令执行的过程是不一样的,因此指令周期内部所包含的机器周期数也有可能不一样。
补充
1.在指令长度相同的情况下,所有指令的取指操作是相同的 √
2.指令字长等于存储字长的前提下,取指周期等于机器周期 √
指令字长一般都取存储字长的整数倍,若指令字长等于存储字长的两倍,则需要两次访存,取指周期等于机器周期的2倍;若指令字长等于存储字长,则取指周期等于机器周期。
3.指令字长和机器字长的长度没有任何关系 √