什麼是字長(百度百科)

2021-10-06 06:29:30 字數 3721 閱讀 2467

在計算機領域,對於某種特定的計算機設計而言,字(word)是用於表示其自然的資料單位的術語,是用來表示一次性處理事務的固定長度。乙個字的位數,即字長,是計算機系統結構中的乙個重要特性。字長在計算機結構和操作的多個方面均有體現。計算機中大多數暫存器的大小是乙個字長。計算機處理的典型數值也可能是以字長為單位。cpu和記憶體之間的資料傳送單位也通常是乙個字長。還有記憶體中用於指明乙個儲存位置的位址也經常是以字長為單位的。現代計算機的字長通常為16、32、64位。其他曾經使用過的字長有:8、9、12、18、24、36、39、40、48、60位;slab是早期的另乙個字長例項。

計算機採用二進位制編碼方式表示數、字元、指令和其它控制資訊。 [1] 計算機在儲存、傳送或操作時,作為乙個單元的一組二進位製碼稱為字,乙個字中的二進位制位的位數稱為字長

通常稱處理字長為8位資料的cpu叫8位cpu,32位cpu就是在同一時間內處理字長為32位的二進位制資料。二進位制的每乙個0或1是組成二進位制的最小單位,稱為位(bit)。常用的字長為8位、16位、32位和64位。字長為8位的編碼稱為位元組,是計算機中的基本編碼單位。

字長與計算機的功能和用途有很大的關係,是計算機的乙個重要技術指標。**字長直接反映了一台計算機的計算精度,為適應不同的要求及協調運算精度和硬體造價間的關係,大多數計算機均支援變字長運算,即機內可實現半字長、全字長(或單字長)和雙倍字長運算。在其他指標相同時,字長越大計算機的處理資料的速度就越快。早期的微機字長一般是8位和16位,386以及更高的處理器大多是32位。市面上的計算機的處理器大部分已達到64位。字長由微處理器對外資料通路的資料匯流排條數決定。

字長是cpu的主要技術指標之一,指的是cpu一次能並行處理的二進位制位數,字長總是8的整數倍,通常pc機的字長為16位(早期),32位,64位。

pc機可以通過程式設計的方法來處理任意大小的數字,但數字越大,pc機就要花越長的時間來計算。pc機在一次操作中能處理的最大數字是由pc機的字長確定的。

我們先來看一下人腦是如何進行計算的,例如5×6則立即可以得到答案是30,但對於55×66,就不可能立即得到正確的答案,這就是說55或66已走出了人腦的「字長」,這是為了得出結果,就必須把複雜的問題(如55×66)分解成易於處理的問題(如55×66可分解為50×60,50×6,5×60,5×6),然後再綜合起來,得出結果。

同樣pc機也是這樣處理問題的,一台16位字長的pc機,可以直接處理2的16次方(65536)之內的數字,對於超過65536的數字就需要分解的方法來處理。32位pc機比16位機優越的原因就在於它在一次操作中能處理的數字大,32位字長的pc機能直接處理的數字高達40億(2的32次方),能處理的的數字越大,則操作的次數就越少,從而系統的效率也就越高。

cpu大多是64位的,但大多都以32位字長執行,都沒能展示它的字長的優越性,因為它必須與64位軟體(如64位的作業系統等)相輔相成,也就是說,字長受軟體系統的制約,例如,在32位軟體系統中64位字長的cpu只能當32位用。

每乙個儲存位置都可以由其位址找到。但是每一儲存位置的長度( length)尚未指定。

在某些計算機中,每一儲存位置是由固定的位數所組成的。每當計算機涉及到某乙個儲存位置時,即表示它要引用此一固定長度的位置,亦稱為乙個「字」 ( word ) 。像此種型態的組織,我們稱之為固定字長( fixed word length)或可定址字( word-address-able)。例如典型的迷你計算機,乙個字長為16個位。

另一些計算機,它的每個位址所引用是乙個位元組或乙個字。這種計算機,我們稱之為可定址字( character-ddressable )或可定址位元組( byte-addresable )。右圖所示即為此種儲存體,因為這10個位元組的每乙個位元組,皆可個別設定乙個位址。

至於可定址字元的計算機,經常被稱為可變字長( variable word length )的機器。

我們之所以稱之「可變字長」 ,是因為只要利用乙個計算機已有的指令(如" add"或"move " ),它就可以去處理字數目為可變的字。但對固定字長的計算機而言,它所處理的字數目是由指合本身所指定的。

上圖所示為固定字長與可變字長儲存體組織的比較

圖a所示為每字可存4個字元的固定字長組織。注意此種組織中,雖然是每4個字元形成一組,且可賦予乙個位址,但是每個個別的字元卻不能賦予位址。

在圖b的可定址字元或可變字長的組織中,計算機可將其中每乙個字賦予乙個位址。

例如,在圖b ,乙個讀取字母santa的指令,只要指定第乙個字元的位址( 001 )及所要讀取的字數(5) ,則此5個字元即可被讀出。

可變字長組織其主要優點為儲存體的使用效率高;即,只需使用與字數一樣的位置即可儲存該組字(注:如果想儲存santa這一組字,只需使用5個位置即可)。然而,固定字長的組織可能會有浪費記憶體空間的現象。例如圖a中的第三個字(位址為003 )僅被利用一半,而其另一半則未被使用。

雙倍字長是指計算機內部參與運算的數的位數。它決定著計算機內部暫存器、alu和資料匯流排的位數,直接影響著機器的硬體規模和造價。雙倍字長直接反映了一台計算機的計算精度,為適應不同的要求及協調運算精度和硬體造價間的關係,大多數計算機均支援變字長運算,即機內可實現半字長、全字長(或單字長)和雙倍字長運算

資料匯流排 db 用於傳送資料資訊

資料匯流排是雙向三態形式的匯流排,即他既可以把cpu的資料傳送到儲存器或i/o介面等其它部件,也可以將其它部件的資料傳送到cpu。

**資料匯流排的位數是微型計算機的乙個重要指標,通常與微處理的字長相一致。**例如intel 8086微處理器字長16位,其資料匯流排寬度也是16位。需要指出的是,資料的含義是廣義的,它可以是真正的資料,也可以指令**或狀態資訊,有時甚至是乙個控制資訊,因此,在實際工作中,資料匯流排上傳送的並不一定僅僅是真正意義上的資料。 [7]

位址匯流排ab是專門用來傳送位址的,由於位址只能從cpu傳向外部儲存器或i/o埠,所以位址匯流排總是單向三態的,這與資料匯流排不同。位址匯流排的位數決定了cpu可直接定址的記憶體空間大小,比如8位微機的位址匯流排為16位,則其最大可定址空間為216=64kb,16位微型機的位址匯流排為20位,其可定址空間為220=1mb。一般來說,若位址匯流排為n位,則可定址空間為2^(n-10)千位元組。 [7]

越基本的東西越重要,不要看記憶體、作業系統、硬碟之間玩的有多花,沒有這些什麼都不是。硬體是上限,其他優化只是逼近上限?
控制匯流排cb用來傳送控制訊號和時序訊號。控制訊號中,有的是微處理器送往儲存器和i/o介面電路的,如讀/寫訊號,片選訊號、中斷響應訊號等;也有是其它部件反饋給cpu的,比如:中斷申請訊號、復位訊號、匯流排請求訊號、限備就緒訊號等。因此,控制匯流排的傳送方向由具體控制訊號而定,一般是雙向的,控制匯流排的位數要根據系統的實際控制需要而定。實際上控制匯流排的具體情況主要取決於cpu。

位元組是定址的最小單位

字是計算機一次處理資料的最大單位。

最大的定址空間,是2^字長(如果乙個字是64位,那麼最大的定址空間就是2的64次方)。

什麼是NoSql(摘自百度百科)

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