【计算机组成原理】寻址技术（复习用

蔚落 2022-12-30 03:39 206阅读 0赞

我们先从一道简单的问题说起！  
设有一个1MB容量的存储器，字长32位，问：按字节编址，字编址的寻址范围以及各自的寻址范围大小?  
如果按字节编址，则  
1MB = 2^20B  
（ps：1MB=1024kb，1kb=1024btye，1024是2的10次方）  
1字节=1B=8bit  
2^20B/1B = 2^20  
地址范围为0~(2`^`20)-1,也就是说需要二十根地址线才能完成对1MB空间的编码，所以地址寄存器为20位,寻址范围大小为2^20=1M  
（ps：求出该存储器最多可容纳多少字节，从0到最多可容纳的字节数就是地址范围）  
如果按字编址，则  
1MB=2^20B  
1字=32bit=4B  
（ps：字长是32位，就是指1字=32bit，该信息只有在按字编址时才有用。这里的字长说的是存储字长）  
2`^`20B/4B = 2^18  
地址范围为0~2`^`18-1，也就是说我们至少要用18根地址线才能完成对1MB空间的编码。因此按字编址的寻址范围是2^18  
以上题目注意几点：

1.区分寻址空间与寻址范围两个不同的概念，寻址范围仅仅是一个数字范围，不带有单位  
而寻址范围的大小很明显是一个数，指寻址区间的大小  
而寻址空间指能够寻址最大容量，单位一般用MB、B来表示；本题中寻址范围为0~(2^20)-1,寻址空间为1MB。

2.按字节寻址，指的是存储空间的最小编址单位是字节，按字编址，是指存储空间的最小编址单位是字，以上题为例，总的存储器容量是一定的，按字编址和按字节编址所需要的编码数量是不同的，按字编址由于编址单位比较大（1字=32bit=4B），从而编码较少，而按字节编址由于编码单位较小（1字节=1B=8bit），从而编码较多。

3.区别M和MB。  
M为数量单位。1024=1K，1024K=1M  
MB指容量大小。1024B=1KB，1024KB=1MB.

问题：  
1、某计算机字长为32位,其存储容量为16MB,若按双字编址,它的寻址范围是多少?  
2、某机字长为32位,存储容量为64MB,若按字节编址.它的寻址范围是多少?  
解答：  
我的方法是全部换算成1位2进制的基本单元来算。先计算总容量，如第一题中是16mb中，一B为8位，也就是8个一位基本单元组成，16M=2`^`24位=2`^`24个一位基本单元。所以总的基本单元是2^24\*8。

一个字长是n位，就是说一个字是由n个一位基本单元组成。按照字来编址就是说由一个字所包含的一位基本单元的个数作为一个地址单元，它对应一个地址。同理，双字编址就是两个字所包含的的基本单元数作为一个地址单元。由于一个字节（1B）永远是8位，所以按字节编址永远是8个一位基本单元作为一个地址单元。寻址范围就是说总共有多少个这样的地址。  
第一题中一个字长是32位，对于按字编址来说一个地址单元有32个基本单元，按双字编址则是一个地址单元有64个，按字节是8个，总容量是2`^`24*8个。所以按字编址的地址数是2`^`24*8/32个，按双字是2`^`24*8/64个，按字节是2`^`24*8/8个。因此，第一题答案是2^21=2M。  
同理，第二题答案是2`^`26\*8/8=2^26=64M。

来自 [https://blog.csdn.net/qq\_26222859/article/details/50558253][https_blog.csdn.net_qq_26222859_article_details_50558253]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1ODc4Mjky_size_16_color_FFFFFF_t_70]

设字长均为16位，A为8位，由此，直接寻址范围仅为28，而利用间接寻址，我们的寻址范围可以达到216

来自 [https://blog.csdn.net/qq\_43714332/article/details/103017378][https_blog.csdn.net_qq_43714332_article_details_103017378]

假设相对寻址的转移指令占两个字节，第一个字节是操作码，第二个字节是相对位移量，用补码表示。每当CPU从存储器取出一个字节时，即自动完成(PC)+1→PC。若当前PC值为2000H，指令JMP \* -9（\*为相对寻址特征）的第二字节的内容是（）。

A、 F5H  
B、 F7H  
C、 09H  
D、 0BH  
正确答案： A

转移指令是2字节，所以2009H转移后，变成2009H+2=200BH  
200BH(十进制是8203)转到2000H(十进制是8192)，需要减11，-11用补码表示，-11的补码11110101，16进制是F5H，所以-11的补码为F5H，所以选择A项。  
同类型：

选C

下列关于各种寻址方式获取操作数快慢的说法中，正确的是\_\_\_\_\_\_。  
I.立即寻址快于堆栈寻址 II.堆栈寻址快于寄存器寻址  
III.寄存器一次间接寻址快于变址寻址 IV.变址寻址快于一次间接寻址

[https_blog.csdn.net_qq_26222859_article_details_50558253]: https://blog.csdn.net/qq_26222859/article/details/50558253
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1ODc4Mjky_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221120/1030186769bd4058bafe06da0040572e.png
[https_blog.csdn.net_qq_43714332_article_details_103017378]: https://blog.csdn.net/qq_43714332/article/details/103017378