什么叫寻址空间？

一、什么叫寻址空间？
         寻址空间一般指的是CPU对于内存寻址的能力。通俗地说，就是能最多用到多少内存的一个问题。数据在存储器(RAM)中存放是有规律的 ，CPU在运算的时候需要把数据提取出来就需要知道数据在那里 ，这时候就需要挨家挨户的找，这就叫做寻址，但如果地址太多超出了CPU的能力范围，CPU就无法找到数据了。 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。
        通常人们认为，内存容量越大，处理数据的能力也就越强，但内存容量不可能无限的大，它要受到系统结构、硬件设计、制造成本等多方面因素的制约，一个最直接的因素取决于系统的地址总线的地址寄存器的宽度（位数）。
       计算机的寻找范围由总线宽度（处理器的地址总线的位数）决定的，也可以理解为cpu寄存器位数，这二者一般是匹配的。
       Intel公司早期的CPU产品的地址总线和地址寄存器的宽度为20位，即CPU的寻址能力为2^20=1024*1024字节=1024K字节=1M字节；286的地址总线和地址寄存器的宽度为24位，CPU的寻址能力为2^24=1024*4*1024*4B=4*1024*4KB=16M；386及386以上的地址总线和地址寄存器的宽度为32位，CPU的寻址能力为2^32=4096M字节=4G字节。 也就是说，如果机器的CPU过早，即使有很大的内存也不能得到利用，而对于现在的PⅡ级的CPU，其寻址能力已远远超过目前的内存容量。
       由此推出：地址总线为N位（N通常都是8的整数倍；也说N根数据总线）的CPU寻址范围是2的N次方字节，即2^N(B)。

二、16位、32位、64位通常指的是什么？
     从CPU的发展史来看,从以前的8位到现在的64位,8位也就是CPU在一个时钟周期内可并行处理8位二进字符0或是1,那么16就以此类推是64位就64位二进制.
     从数据计算上来讲理论上64位比32快一半。但因为电脑是软硬相配合才能发挥最佳性能的.所以操作系统也必须从32位的到64位的,而且系统的硬件驱动也必须是64位的.
在64CPU的计算机上要安装64位操作系统64位的硬件驱动,32位的硬件驱动是不能用的,只有这样才能发挥计算机的最佳性能.如果64CPU装32操作系统的话,那性能不会有明显的提升。
总而言之，8位的CPU一次只能处理一个字节，而32位的CPU一次就能处理4个字节，同理字长为64位的CPU一次可以处理8个字节。


三、为什么是2的N次方，而不是其他数的N次方？
        因为计算机是采用二进制计算的。 假设一台计算机,它只有1根地址线,请问它最多能对几个存储单元寻址?答案是：2个.因为在任何2进制计算机中,所有物理元件只有 0,1两种状态,对应这个例子,我们假设已经把这唯一的一根地址线与两个存储单元a和b连上了,那么究竟怎么确定何时读a何时读b?有一个办法,当地址线上的电压是高电压时我们读a,相反是低电压时,我们读b.如此一来,一根地址线的情况下,只能对2个存储单元进行寻址 依次类推,2根地址线时可以对4个存储单元进行寻址,对应的电压情况可以是:低低,低高,高低,高高;继续想下去,3根地址线就可以对8个存储单元进行寻址（3个1和3个0不同组合情况：111、110、100、000、101、100、001、011）,4根就是16个,也就是说,当有n根地址线时,可以对2的n次方个存储单元进行寻址。
一根线是怎么连接到两个存储单元的？好像不同于一根电话线吧，他有两个线芯或才网线，有八个小线（线芯）? 

四、什么是存储单元？ 


   存储单元一般应具有存储数据和读写数据的功能，一般以8位二进制作为一个存储单元，也就是一个字节。每个单元有一个地址，是一个整数编码，可以表示为二进制整数。
程序中的变量和主存储器的存储单元相对应。变量的名字对应着存储单元的地址，变量内容对应着单元所存储的数据。


 



五、为什么计算机采用二进制？
   
（1）技术实现简单，计算机是由逻辑电路组成，逻辑电路通常只有两个状态，开关的接通与断开，这两种状态正好可以用“1”和“0”表示。

   
（2）简化运算规则：两个二进制数和、积运算组合各有三种，运算规则简单，有利于简化计算机内部结构，提高运算速度。

   
（3）适合逻辑运算：逻辑代数是逻辑运算的理论依据，二进制只有两个数码，正好与逻辑代数中的“真”和“假”相吻合。

   
（4）易于进行转换，二进制与十进制数易于互相转换。

   
（5）用二进制表示数据具有抗干扰能力强，可靠性高等优点。因为每位数据只有高低两个状态，当受到一定程度的干扰时，仍能可靠地分辨出它是高还是低。 


http://blog.csdn.net/lovejavaydj/article/details/7295505

地址总线 (Address Bus；又称：位址总线) 属于一种电脑总线 (一部份)，是由CPU 或有DMA 能力的单元，用来沟通这些单元想要存取(读取/写入)电脑内存元件/地方的实体位址。地址总线AB是专门用来传送地址的，由于地址只能从CPU传向外部存储器或输入输出端口，所以地址总线总是单向三态的，这与数据总线不同。地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存空间大小，比如8位微机的地址总线为16位，则其最大可寻址空间为2^16＝64KB，16位微型机的地址总线为20位，其可寻址空间为2^20＝1MB。一般来说，若地址总线为n位，则可寻址空间为2^n字节。地址总线的宽度，随可寻址的内存元件大小而变，决定有多少的内存可以被存取。

数据总线DB（DataBus）用于传送数据信息。数据总线是双向三态形式的总线，即它既可以把CPU的数据传送到存储器或输入输出接口等其它部件，也可以将其它部件的数据传送到CPU。数据总线的位数是微型计算机的一个重要指标，通常与微处理的字长相一致。例如Intel8086微处理器字长16位，其数据总线宽度也是16位。需要指出的是，数据的含义是广义的，它可以是真正的数据，也可以是指令代码或状态信息，有时甚至是一个控制信息，因此，在实际工作中，数据总线上传送的并不一定仅仅是真正意义上的数据。

计算机最小的单位是位（bit），每8位组成一个字节（Byte），字节（B）也是存储器的最小存储单元。 
b、B、Kb、KB、Mb、MB、Gb、GB之间的单位换算如下： 
1B = 2的3次方*b = 8b 
1Kb = 2的10次方*b = 1024b 
1KB = 2的13次方*b = 2的10次方*B =1024B 
1Mb = 2的20次方*b 
1MB = 2的23次方*b = 2的20次方*B 
1Gb = 2的30次方*b 
1GB = 2的33次方*b = 2的30次方*B 
4Gb = 2的32次方*b 
4GB = 2的35次方*b = 2的32次方*B 
至于为什么说16根地址总线的寻址空间为 2的16次方 = 64K（B），是因为字节（B）是内存的最小存储单元，每个地址总线可以对2个存储单元寻址（2B），所以16根地址总线可以寻址 2B的16次方 = 64K（B）； 
同理20根地址总线可以寻址的存储器空间是 2B的20次方 = 1MB； 
32根地址总线的寻址空间是 2B的32次方 = 4GB；这也是为什么32位地址总线的系统的最大能搭配4GB内存的原因：再多的话CPU就找不到了。

关于地址总线和寻址空间的关系可以从下文得到更深刻的理解： 
"8086有20根地址线,所以可寻址的存储器空间为1MB"。因为，2的20次方等于1MB，所以是这个结果。 
问，为什么要这样算？这中间的那个过程是怎样的？（硬件是怎么实现的？） 
        假设有这么一台计算机,它只有1根地址线,那么请问它最多能对几个存储单元寻址?答案显然是2个.因为在任何2进制计算机中,所有物理元件只有 0,1两种状态,对应这个例子,我们假设已经把这唯一的一根地址线与两个存储单元a和b连上了,那么究竟怎么确定何时读a何时读b?有一个办法,当地址线上的电压是高电压时我们读a,相反是低电压时,我们读b.如此一来,你应该明白-----一根地址线的情况下,只能对2个存储单元进行寻址 
        依次类推,2根地址线时可以对4个存储单元进行寻址,对应的电压情况可以是:低低,低高,高低,高高;继续想下去,3根地址线就可以对8个存储单元进行寻址,4根就是16个,也就是说,当有n根地址线时,可以对2的n次方个存储单元进行寻址

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