|
- UID
- 852722
|
首先要明白总线的概念
数据总线
（1） 是CPU与内存或其他器件之间的数据传送的通道。
（2）数据总线的宽度决定了CPU和外界的数据传送速度。
（3）每条传输线一次只能传输1位二进制数据。eg: 8根数据线一次可传送一个8位二进制数据(即一个字节)。
（4）数据总线是数据线数量之和。
地址总线
（1）CPU是通过地址总线来指定存储单元的。
（2）地址总线决定了cpu所能访问的最大内存空间的大小。eg: 10根地址线能访问的最大的内存为1024位二进制数据(1B)
（3）地址总线是地址线数量之和。
控制总线
（1）CPU通过控制总线对外部器件进行控制。
（2）控制总线的宽度决定了CPU对外部器件的控制能力。
（3）控制总线是控制线数量之和。
例题：若内存容量为4GB，字长为32，则______。
A．地址总线和数据总线的宽度都为32
B．地址总线的宽度为30，数据总线的宽度为32
C．地址总线的宽度为30，数据总线的宽度为8
D．地址总线的宽度为32，数据总线的宽度为8
答案:A
内存容量为4GB，即内存单元的地址宽度为32位。字长为32位即要求数据总线的宽度为32位，因此地址总线和数据总线的宽度都为32。
再来说说数据总线
举个简单例子：假设一款CPU，数据总线为32位。也就是说一次CPU读操作可以获得4字节（32bit）的数据。那么现在有两个数据，即char ch_val; int int_val;如果按照一个字节一个地向内存中存取数据，且存取的起始位置0x10000。那么存储后数据的存储方式为：
(其中int_val有4个字节数据组成，分别是 int_val0 ... int_val3).
--------------------------------------------
0x1000 | cha_val | int_val3 | int_val2 | int_val1 |
--------------------------------------------
0x1004 | int_val0| | | |
--------------------------------------------
现在如果要CPU要访问int_val，那么就需要二次访问内存，一次先访问0x1000，一次访问0x1004，然后把二次访问的结果提取并合并为int_val。然而如果int_val如果地址对齐的话一次就够了。而内存的访问速度比cpu速度要慢至少一个数量级。当程序很大，数据较多的时候，你可以想象一下你的程序速度........
（顺便说一句，x86系cpu，从来都能支持非对齐地址访问，只是对非对齐地址访问，效率低而已。）
最后再说说地址总线
CPU通过地址总线来存取内存中的数据, 32位的CPU的地址总线宽度既为32位置, 标为A[0:31]. 在一个总线周期内, CPU从内存读/写32位.
但是某些CPU只能在能够被4整除的地址进行内存访问, 这是因为: 32位CPU不使用地址总线的A1和A2. (比如ARM, 它的A[0:1]用于字节选择, 用于逻辑控制, 而不和存储器相连, 存储器连接到A[2:31].)
访问内存的最小单位是字节(byte), A0和A1不使用, 那么对于地址来说, 最低两位是无效的, 所以它只能识别能被4整除的地址了. 在4字节中, 通过A0和A1确定某一个字节.
通常情况而言, 字节对齐只和数据总线相关. 但也会有一些CPU, 多少回和地址总线有些关系的. 比如ARM. |
|
