按字寻址按字节寻址的理解

在《计算机组成原理》P73 讲述的是主存中存储单元地址的分配，一开始看得我很是懵逼，下面就是我在查阅一些资料之后对他的理解

1.内存的逻辑结构

内存是由 一个个的存储单元构成的，一个存储单元里面呢可以存储一个二进制代码 如 00110110011111101，而这个单元里面存储的大小称为存储字长

2.地址线

地址线用于保存 CPU 所要处理的数值的地址
一根地址线为其通电，通高电压代表 1，低电压代表 0，一个地址线可以代表一位 0/1。两根地址线可以代表 00,01,10,11四个值，24根地址线组成的0,1排列组合可以代表 2²⁴ 个值。
结合存储单元，24根地址线可以为 2²⁴个存储单元进行编址

3.数据线
数据线用于保存数据真正的值。32位的数据线可以保存32位大小的数据
通过地址线找到要处理数据的地址，再将数据写入数据线中，CPU 就可以处理数据

3.按字节寻址，按字寻址的区别

如果是按字节寻址，就是说这一个存储单元的内容我都要处理。如果说是按字寻址，则说明我只需要处理 存储单元中的某一部分

既然按字节寻址需要的是一个字节的某个部分，则还要保存它是第存储单元的第几个字节，那还要拿出相应个数的地址线说明所在字节

4.字节和字

一个字节普遍是8位二进制
以 ASCII 编码为例，一个字母占 1个字节，也就是说 ‘ a ’ 这个字母是 在ASCII 中的序号为96，转换成二进制进行存储‘01100001’ 组成的。一个汉字是 两个字节
字是由若干个字节构成

5.计算练习

一台 IBM370 字长为32位，主存的地址线为24位，分别计算按字节寻址，按字寻址的范围。如果是一台 PDP-11，地址线位数不变，那按字节寻址，按字寻址的范围分别又是多少。

首先看第一个机型

它是 IBM 370,字长为 32，我们可以理解为：它的数据线为 32根，也就是CPU 一次可以处理 32位的数据。按照八位一个字节这样一个长条可以将它的字长分为 4 个字节

那么按字节寻址，就是有几个长条

2^20^=1M
2^24^=2^20^*2^4^=1M *  16=16M

也就是说按字节寻址它的寻址范围是 16 M

如果是按字寻址，上面讲到要为字中的字节编码，这个字长为32，被分成 4 个字节，就需要地址线单独拿出最后的两根保存字节的地址。
于是乎，这24根要刨去两根，还有 22根用来按字寻址，所以按字寻址的范围是

2^22^=2^20^*2^2^=1M *4=4M

其次是第二个机型

第二个结构与第一个结构的不同在于第二个结构它的字长为16，地址线个数没变，小横条的个数没变，变得是一个小横条中的字节个数。
如果小横条没变，那么按字节寻址的范围就没变，还是 16M

如果说数据线有 16根，则代表字长数为 16,8位一个字节，他可以被分为 2个字节，如果实在小横条第一个位置就用1表示，如果是小横条第二个位置用0表示。所以用一根地址线就可以了，剩下的 23根用来表示寻址范围

2^23^=2^20^ * 2^3^=8M

所以寻址范围是 8M