数据总线和解决内存混乱

Question

我学过8086CPU有16bit的数据总线，PentiumCPU有32bit的数据总线，也就是说每个内存地址都有数据总线的大小

例如：

16bit = 2^16 = 65,536 
binary 0000 0000 0000 0000 ~ 1111 1111 1111 1111
hex    0000 0000 ~ FFFF FFFF
dec    000,000 ~ 65,535

65,536 / 1024 = 64 so can be 64kbyte of maximum memory address.
like 0x 0000,0000 ~ 0x FFFF,FFFF  


32bit = 2^32 = 4,294,967,296
binary 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 
~ 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
hex    0000 0000 0000 0000 ~ FFFF FFFF FFFF FFFF
dec    0,000,000,000 ~ 4,294,967,296

4,294,967,296 / 1024 / 1024 = 4 so can be 4mb of maximum memory address 
like 0x 0000,0000,0000,0000 ~ 0x FFFF,FFFF,FFFF,FFFF

我说的对吗？我认同。但在 C 编程中：

int arr[2];
printf("%p %p \n", &arr[0],&arr[1]);
-----------------------------------
0x 7fff5c474b20,  0x 7fff5c474b24  (this is 64bit addressing)

我知道整数是4字节。 &arr[1]-&arr[0]的大小是0x4，这意味着每个地址只包含8位数据总线。

如果CPU可以容纳8bit以上，为什么C只能容纳8bit？

Answer 1

在 x86 上，每个不同的 address 寻址 8 位的 byte。

数据总线宽度意味着处理器可以并行获取那么多位。实际上奔腾处理器有一个 64 位数据总线（你可以安装到 486 主板的超速处理器虽然有 32 位总线），所以它们可以同时获取 8 个连续的 8 位字节。

例如，如果处理器发出地址 0x00001230 的内存读取，它可以同时将地址 0x00001230 到 0x00001237（8 字节）的字节提取到其内部缓存中。

Answer 2

糟糕...事情与您所写的不完全相同 - 我说的是 8086（我已经足够大了，可以使用它...）。您将在 wikipedia)

上找到更多关于它的参考资料

数据总线是 16 位宽，这意味着它可以在一次操作中传输 2 个字节
地址但是是 20 位宽，这意味着内存地址在 0 - 0xFFFFF 或 1M

使用基于 8086 的寻址模式：地址由段（16 位寄存器）和偏移量表示，实际地址为 segment * 16 + offset - 顺便说一句，地址有不同的表示形式，例如 0x20010 可以表示作为 2000:0010 或 2001:0000 1FFF:0020

而且...在 8086 上没有 64 位寻址模式！

现在对于您的实际问题，C 指定最小的可寻址内存应为字符或字节，并且单个字符应包含来自 C 源所使用的字母表中的任何字符（大写和小写字母、数字、和一些符号，所以至少 7 位）。普通处理器（据我所知）使用 8 位字节寻址，与总线大小无关。这意味着连续地址是连续字节的地址。

数据总线是 16、32 或 64 位宽这一事实仅允许一次内存访问在一次操作中分别加载 2、4 或 8 个字节。某些处理器（例如 ARM）需要多字节内存访问才能正确对齐：例如，您只能在偶数地址上读取 16 位字，任何从奇数地址读取 16 位字的尝试都会导致处理器陷阱.

请记住，没有什么（除了简单性）会迫使处理器设计人员拥有相同大小的数据总线和地址总线。

数据总线和解决内存混乱

data bus and addressing memory confusion

c

memory

cpu

addressing

databus