字(word)、字节(byte)、半字(half-word)的理解

概念

• 字定义：总线是一般设计用来传输固定大小的数据，这块数据被称为字（word）。一个字包含的字节数(即字的大小)是各种计算机系统里面的基本参数，而且这个参数在不同的操作系统里通常是不同的。

• CPU按照其处理信息的字长可以分为：8位微处理器、16位微处理器、32位微处理器以及64位微处理器

• CPU最大能查找多大范围的地址叫做寻址能力，CPU的寻址能力以字节为单位，如32位寻址的CPU可以寻址2的32次方大小的地址也就是4G，这也是为什么32位的CPU最大能搭配4G内存的原因，再多的话CPU就找不到了。

• 字长（word size）

  • 字长也叫 字（word），CPU和内存之间的数据传送单位通常是一个字长。
  • 字长 的大小取决于计算的 数据总线 是多少位的，现代计算机的字长通常为16、32、64位（bit）。
    • 数据总线（data bus）：用于传输数据的，是双向三态的总线。可以把CPU的数据传送到存储器或I/O接口等其它部件，也可以将其它部件的数据传送到CPU。
    • 地址总线（address bus）：用于传输地址的，是单向三态的总线。地址只能从CPU传向外部存储器或I/O端口。地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存空间大小。
    • 控制总线（control bus）：用来传送控制信号和时序信号。

      控制信号中，有的是微处理器送往存储器和I/O接口电路的，如读/写信号，片选信号、中断响应信号等；也有是其它部件反馈给CPU的，比如：中断申请信号、复位信号、总线请求信号、限备就绪信号等。因此，控制总线的传送方向由具体控制信号而定，一般是双向的，控制总线的位数要根据系统的实际控制需要而定。实际上控制总线的具体情况主要取决于CPU。

注意

• 字的大小取决去具体系统的总线宽度，如果是32位的系统，则一个字(word)是4个字节(byte)，如果是64位，则是8个字节(byte)。

• 无论操作系统的 位宽 是多少，1byte=8bite，半字为字的一半，双字(double word)为字(word)的2倍永远不变。

• 一个ASCII字母占用 1 byte，一个汉字占用 2 byte

• Intel公司中用术语 字(word) 表示16位数据类型，双字(double word) 表示32位数据类型，四字(quad word) 表示64位数据类型。Intel公司中无论是32位架构的机器还是64位架构的机器，它们都是从16位架构的基础上扩展的。

ARM架构中的字节、半字、字理解

• 字节(byte)：在ARM体系结构和8位/16位处理器体系结构中，字节的长度均为8位
• 半字(Half-Word)
  • 在ARM体系结构中，半字的长度为16位，2个字节。与8位/16位处理器体系结构中字的长度一致
• 字(word)
  • 在ARM体系结构中，字的长度为32位(bite)，4个字节(byte)
  • 在8位/16位处理器体系结构中，字的长度一般为16位(bite)，2个字节

参考

• 对字的理解