cpu是如何在内存中寻址的
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解决时间 2021-04-06 06:22
- 提问者网友：那叫心脏的地方装的都是你
- 2021-04-06 02:34
cpu是如何在内存中寻址的
最佳答案
- 五星知识达人网友：时间的尘埃
- 2021-04-06 04:10
32位CPU是指CPU一次能够处理的数据长度是32位，这个叫CPU的字长。至于内存的寻址空间，一要有主板支持，二要有操作系统支持，和CPU的字长没太大关系。
只要主板支持，运行64位系统的32位CPU照样能访问4G以外的地址空间，就是效率差一点而已。那个4G就是指地址空间长度，没理解错，不过内存单元一般都是1字节的，要更长的话得有主板支持,要增加数据总线或者总线复用逻辑，CPU的问题反而不大。
只要主板支持，运行64位系统的32位CPU照样能访问4G以外的地址空间，就是效率差一点而已。那个4G就是指地址空间长度，没理解错，不过内存单元一般都是1字节的，要更长的话得有主板支持,要增加数据总线或者总线复用逻辑，CPU的问题反而不大。
全部回答
- 1楼网友：狂恋
- 2021-04-06 05:23
不知道啊，你是学计算机专业的吗
- 2楼网友：你可爱的野爹
- 2021-04-06 04:30
各种内存概念
这里需要明确的是，我们讨论的不同内存的概念是建立在寻址空间上的。
IBM推出的第一台PC机采用的CPU是8088芯片，它只有20根地址线，也就是说，它的地址空间是1MB。
PC机的设计师将1MB中的低端640KB用作RAM，供DOS及应用程序使用，高端的384KB则保留给ROM、视频适配卡等系统使用。从此，这个界限便被确定了下来并且沿用至今。低端的640KB就被称为常规内存即PC机的基本RAM区。保留内存中的低128KB是显示缓冲区，高64KB是系统 BIOS（基本输入／输出系统）空间，其余192KB空间留用。从对应的物理存储器来看，基本内存区只使用了512KB芯片，占用0000至80000这 512KB地址。显示内存区虽有128KB空间，但对单色显示器（MDA卡）只需4KB就足够了，因此只安装4KB的物理存储器芯片，占用了B0000至 B10000这4KB的空间，如果使用彩色显示器（CGA卡）需要安装16KB的物理存储器，占用B8000至BC000这16KB的空间，可见实际使用的地址范围都小于允许使用的地址空间。
在当时（1980年末至1981年初）这么“大”容量的内存对PC机使用者来说似乎已经足够了，但是随着程序的不断增大，图象和声音的不断丰富，以及能访问更大内存空间的新型CPU相继出现，最初的PC机和MS－DOS设计的局限性变得越来越明显。
●1.什么是扩充内存？
到1984年，即286被普遍接受不久，人们越来越认识到640KB的限制已成为大型程序的障碍，这时，Intel和Lotus，这两家硬、软件的杰出代表，联手制定了一个由硬件和软件相结合的方案，此方法使所有PC机存取640KB以上RAM成为可能。而Microsoft刚推出Windows不久，对内存空间的要求也很高，因此它也及时加入了该行列。
在1985年初，Lotus、Intel和Microsoft三家共同定义了LIM－EMS，即扩充内存规范，通常称EMS为扩充内存。当时，EMS需要一个安装在I／O槽口的内存扩充卡和一个称为EMS的扩充内存管理程序方可使用。但是I／O插槽的地址线只有24位（ISA总线），这对于386以上档次的32位机是不能适应的。所以，现在已很少使用内存扩充卡。现在微机中的扩充内存通常是用软件如DOS中的EMM386把扩展内存模拟或扩充内存来使用。所以，扩充内存和扩展内存的区别并不在于其物理存储器的位置，而在于使用什么方法来读写它。下面将作进一步介绍。
前面已经说过扩充存储器也可以由扩展存储器模拟转换而成。EMS的原理和XMS不同，它采用了页帧方式。页帧是在1MB空间中指定一块64KB空间（通常在保留内存区内，但其物理存储器来自扩展存储器），分为4页，每页16KB。EMS存储器也按16KB分页，每次可交换4页内容，以此方式可访问全部 EMS存储器。符合EMS的驱动程序很多，常用的有EMM386.EXE、QEMM、TurboEMS、386MAX等。DOS和Windows中都提供了EMM386.EXE。
●2.什么是扩展内存？
我们知道，286有24位地址线，它可寻址16MB的地址空间，而386有32位地址线，它可寻址高达4GB的地址空间，为了区别起见，我们把1MB以上的地址空间称为扩展内存XMS（eXtend memory）。
在386以上档次的微机中，有两种存储器工作方式，一种称为实地址方式或实方式，另一种称为保护方式。在实方式下，物理地址仍使用20位，所以最大寻址空间为1MB，以便与8086兼容。保护方式采用32位物理地址，寻址范围可达4GB。DOS系统在实方式下工作，它管理的内存空间仍为1MB，因此它不能直接使用扩展存储器。为此，Lotus、Intel、AST及Microsoft公司建立了MS－DOS下扩展内存的使用标准，即扩展内存规范XMS。我们常在Config.sys文件中看到的Himem.sys就是管理扩展内存的驱动程序。
扩展内存管理规范的出现迟于扩充内存管理规范。
●3.什么是高端内存区？
在实方式下，内存单元的地址可记为：
段地址：段内偏移
通常用十六进制写为XXXX：XXXX。实际的物理地址由段地址左移4位再和段内偏移相加而成。若地址各位均为1时，即为FFFF：FFFF。其实际物理地址为：FFF0＋FFFF=10FFEF，约为1088KB（少16字节），这已超过1MB范围进入扩展内存了。这个进入扩展内存的区域约为64KB，是1MB以上空间的第一个64KB。我们把它称为高端内存区HMA（High Memory Area）。HMA的物理存储器是由扩展存储器取得的。因此要使用HMA，必须要有物理的扩展存储器存在。此外HMA的建立和使用还需要XMS驱动程序 HIMEM.SYS的支持，因此只有装入了HIMEM.SYS之后才能使用HMA。
●4.什么是上位内存？
为了解释上位内存的概念，我们还得回过头看看保留内存区。保留内存区是指640KB～1024KB（共384KB）区域。这部分区域在PC诞生之初就明确是保留给系统使用的，用户程序无法插足。但这部分空间并没有充分使用，因此大家都想对剩余的部分打主意，分一块地址空间（注意：是地址空间，而不是物理存储器）来使用。于是就得到了又一块内存区域UMB。
UMB（Upper Memory Blocks）称为上位内存或上位内存块。它是由挤占保留内存中剩余未用的空间而产生的，它的物理存储器仍然取自物理的扩展存储器，它的管理驱动程序是EMS驱动程序。
●5.什么是SHADOW（影子）内存？
对于细心的读者，可能还会发现一个问题：即是对于装有1MB或1MB以上物理存储器的机器，其640KB～1024KB这部分物理存储器如何使用的问题。由于这部分地址空间已分配为系统使用，所以不能再重复使用。为了利用这部分物理存储器，在某些386系统中，提供了一个重定位功能，即把这部分物理存储器的地址重定位为1024KB～1408KB。这样，这部分物理存储器就变成了扩展存储器，当然可以使用了。但这种重定位功能在当今高档机器中不再使用，而把这部分物理存储器保留作为Shadow存储器。Shadow存储器可以占据的地址空间与对应的ROM是相同的。Shadow由RAM组成，其速度大大高于ROM。当把ROM中的内容（各种BIOS程序）装入相同地址的Shadow RAM中，就可以从RAM中访问BIOS，而不必再访问ROM。这样将大大提高系统性能。因此在设置CMOS参数时，应将相应的Shadow区设为允许使用（Enabled）。
●6、什么是奇/偶校验？
奇/偶校验（ECC）是数据传送时采用的一种校正数据错误的一种方式，分为奇校验和偶校验两种。
如果是采用奇校验，在传送每一个字节的时候另外附加一位作为校验位，当实际数据中“1”的个数为偶数的时候，这个校验位就是“1”，否则这个校验位就是 “0”，这样就可以保证传送数据满足奇校验的要求。在接收方收到数据时，将按照奇校验的要求检测数据中“1”的个数，如果是奇数，表示传送正确，否则表示传送错误。
同理偶校验的过程和奇校验的过程一样，只是检测数据中“1”的个数为偶数。
●1.什么是CL延迟？
CL反应时间是衡定内存的另一个标志。CL是CAS Latency的缩写，指的是内存存取数据所需的延迟时间，简单的说，就是内存接到CPU的指令后的反应速度。一般的参数值是2和3两种。数字越小，代表反应所需的时间越短。在早期的PC133内存标准中，这个数值规定为3，而在Intel重新制订的新规范中，强制要求CL的反应时间必须为2，这样在一定程度上，对于内存厂商的芯片及PCB的组装工艺要求相对较高，同时也保证了更优秀的品质。因此在选购品牌内存时，这是一个不可不察的因素。
还有另的诠释：内存延迟基本上可以解释成是系统进入数据进行存取操作就绪状态前等待内存响应的时间。
打个形象的比喻，就像你在餐馆里用餐的过程一样。你首先要点菜，然后就等待服务员给你上菜。同样的道理，内存延迟时间设置的越短，电脑从内存中读取数据的速度也就越快，进而电脑其他的性能也就越高。这条规则双双适用于基于英特尔以及AMD处理器的系统中。由于没有比2-2-2-5更低的延迟，因此国际内存标准组织认为以现在的动态内存技术还无法实现0或者1的延迟。
通常情况下，我们用4个连着的阿拉伯数字来表示一个内存延迟，例如2-2-2-5。其中，第一个数字最为重要，它表示的是CAS Latency,也就是内存存取数据所需的延迟时间。第二个数字表示的是RAS-CAS延迟，接下来的两个数字分别表示的是RAS预充电时间和Act- to-Precharge延迟。而第四个数字一般而言是它们中间最大的一个。
总结
经过上面分析，内存储器的划分可归纳如下：
●基本内存 占据0～640KB地址空间。
●保留内存 占据640KB～1024KB地址空间。分配给显示缓冲存储器、各适配卡上的ROM和系统ROM BIOS，剩余空间可作上位内存UMB。UMB的物理存储器取自物理扩展存储器。此范围的物理RAM可作为Shadow RAM使用。
●上位内存（UMB） 利用保留内存中未分配使用的地址空间建立，其物理存储器由物理扩展存储器取得。UMB由EMS管理，其大小可由EMS驱动程序设定。
●高端内存（HMA） 扩展内存中的第一个64KB区域（1024KB～1088KB）。由HIMEM.SYS建立和管理。
●XMS内存 符合XMS规范管理的扩展内存区。其驱动程序为HIMEM.SYS。
●EMS内存 符合EMS规范管理的扩充内存区。其驱动程序为EMM386.EXE等。
内存：随机存储器（RAM），主要存储正在运行的程序和要处理的数据。
补充说一下：
内存的分区就像体育场馆的座位，基本内存（64K以下)为比赛场地，必须有的。
保留内存：为运动员和教练员席，也是必需的。
以上两项加起来，为1024KB，也就是0,1兆。
以后的内存都为体育馆的观众席。观众席越多，体育馆赚的钱越多。但体育馆的设施和管理能力是有限的，操作系统相当体育馆的管理者，只能管理3.5G的内存，1G=1024兆。win7可多管一些，32位的操作系统（xp，win7）都是3.5G。64位的多一些。
所以，内存并不是插得越多越好。而是要匹配，获得最佳性价比才是最好的。
还有虚拟内存的问题，相当于内存的周转库房，一般由系统自动制定，了解即可。如果想学dos的话，可使用EMM386管理，具体的去找DOS教材，不是简介的那种，是命令详解的那种。上面都有。
这里需要明确的是，我们讨论的不同内存的概念是建立在寻址空间上的。
IBM推出的第一台PC机采用的CPU是8088芯片，它只有20根地址线，也就是说，它的地址空间是1MB。
PC机的设计师将1MB中的低端640KB用作RAM，供DOS及应用程序使用，高端的384KB则保留给ROM、视频适配卡等系统使用。从此，这个界限便被确定了下来并且沿用至今。低端的640KB就被称为常规内存即PC机的基本RAM区。保留内存中的低128KB是显示缓冲区，高64KB是系统 BIOS（基本输入／输出系统）空间，其余192KB空间留用。从对应的物理存储器来看，基本内存区只使用了512KB芯片，占用0000至80000这 512KB地址。显示内存区虽有128KB空间，但对单色显示器（MDA卡）只需4KB就足够了，因此只安装4KB的物理存储器芯片，占用了B0000至 B10000这4KB的空间，如果使用彩色显示器（CGA卡）需要安装16KB的物理存储器，占用B8000至BC000这16KB的空间，可见实际使用的地址范围都小于允许使用的地址空间。
在当时（1980年末至1981年初）这么“大”容量的内存对PC机使用者来说似乎已经足够了，但是随着程序的不断增大，图象和声音的不断丰富，以及能访问更大内存空间的新型CPU相继出现，最初的PC机和MS－DOS设计的局限性变得越来越明显。
●1.什么是扩充内存？
到1984年，即286被普遍接受不久，人们越来越认识到640KB的限制已成为大型程序的障碍，这时，Intel和Lotus，这两家硬、软件的杰出代表，联手制定了一个由硬件和软件相结合的方案，此方法使所有PC机存取640KB以上RAM成为可能。而Microsoft刚推出Windows不久，对内存空间的要求也很高，因此它也及时加入了该行列。
在1985年初，Lotus、Intel和Microsoft三家共同定义了LIM－EMS，即扩充内存规范，通常称EMS为扩充内存。当时，EMS需要一个安装在I／O槽口的内存扩充卡和一个称为EMS的扩充内存管理程序方可使用。但是I／O插槽的地址线只有24位（ISA总线），这对于386以上档次的32位机是不能适应的。所以，现在已很少使用内存扩充卡。现在微机中的扩充内存通常是用软件如DOS中的EMM386把扩展内存模拟或扩充内存来使用。所以，扩充内存和扩展内存的区别并不在于其物理存储器的位置，而在于使用什么方法来读写它。下面将作进一步介绍。
前面已经说过扩充存储器也可以由扩展存储器模拟转换而成。EMS的原理和XMS不同，它采用了页帧方式。页帧是在1MB空间中指定一块64KB空间（通常在保留内存区内，但其物理存储器来自扩展存储器），分为4页，每页16KB。EMS存储器也按16KB分页，每次可交换4页内容，以此方式可访问全部 EMS存储器。符合EMS的驱动程序很多，常用的有EMM386.EXE、QEMM、TurboEMS、386MAX等。DOS和Windows中都提供了EMM386.EXE。
●2.什么是扩展内存？
我们知道，286有24位地址线，它可寻址16MB的地址空间，而386有32位地址线，它可寻址高达4GB的地址空间，为了区别起见，我们把1MB以上的地址空间称为扩展内存XMS（eXtend memory）。
在386以上档次的微机中，有两种存储器工作方式，一种称为实地址方式或实方式，另一种称为保护方式。在实方式下，物理地址仍使用20位，所以最大寻址空间为1MB，以便与8086兼容。保护方式采用32位物理地址，寻址范围可达4GB。DOS系统在实方式下工作，它管理的内存空间仍为1MB，因此它不能直接使用扩展存储器。为此，Lotus、Intel、AST及Microsoft公司建立了MS－DOS下扩展内存的使用标准，即扩展内存规范XMS。我们常在Config.sys文件中看到的Himem.sys就是管理扩展内存的驱动程序。
扩展内存管理规范的出现迟于扩充内存管理规范。
●3.什么是高端内存区？
在实方式下，内存单元的地址可记为：
段地址：段内偏移
通常用十六进制写为XXXX：XXXX。实际的物理地址由段地址左移4位再和段内偏移相加而成。若地址各位均为1时，即为FFFF：FFFF。其实际物理地址为：FFF0＋FFFF=10FFEF，约为1088KB（少16字节），这已超过1MB范围进入扩展内存了。这个进入扩展内存的区域约为64KB，是1MB以上空间的第一个64KB。我们把它称为高端内存区HMA（High Memory Area）。HMA的物理存储器是由扩展存储器取得的。因此要使用HMA，必须要有物理的扩展存储器存在。此外HMA的建立和使用还需要XMS驱动程序 HIMEM.SYS的支持，因此只有装入了HIMEM.SYS之后才能使用HMA。
●4.什么是上位内存？
为了解释上位内存的概念，我们还得回过头看看保留内存区。保留内存区是指640KB～1024KB（共384KB）区域。这部分区域在PC诞生之初就明确是保留给系统使用的，用户程序无法插足。但这部分空间并没有充分使用，因此大家都想对剩余的部分打主意，分一块地址空间（注意：是地址空间，而不是物理存储器）来使用。于是就得到了又一块内存区域UMB。
UMB（Upper Memory Blocks）称为上位内存或上位内存块。它是由挤占保留内存中剩余未用的空间而产生的，它的物理存储器仍然取自物理的扩展存储器，它的管理驱动程序是EMS驱动程序。
●5.什么是SHADOW（影子）内存？
对于细心的读者，可能还会发现一个问题：即是对于装有1MB或1MB以上物理存储器的机器，其640KB～1024KB这部分物理存储器如何使用的问题。由于这部分地址空间已分配为系统使用，所以不能再重复使用。为了利用这部分物理存储器，在某些386系统中，提供了一个重定位功能，即把这部分物理存储器的地址重定位为1024KB～1408KB。这样，这部分物理存储器就变成了扩展存储器，当然可以使用了。但这种重定位功能在当今高档机器中不再使用，而把这部分物理存储器保留作为Shadow存储器。Shadow存储器可以占据的地址空间与对应的ROM是相同的。Shadow由RAM组成，其速度大大高于ROM。当把ROM中的内容（各种BIOS程序）装入相同地址的Shadow RAM中，就可以从RAM中访问BIOS，而不必再访问ROM。这样将大大提高系统性能。因此在设置CMOS参数时，应将相应的Shadow区设为允许使用（Enabled）。
●6、什么是奇/偶校验？
奇/偶校验（ECC）是数据传送时采用的一种校正数据错误的一种方式，分为奇校验和偶校验两种。
如果是采用奇校验，在传送每一个字节的时候另外附加一位作为校验位，当实际数据中“1”的个数为偶数的时候，这个校验位就是“1”，否则这个校验位就是 “0”，这样就可以保证传送数据满足奇校验的要求。在接收方收到数据时，将按照奇校验的要求检测数据中“1”的个数，如果是奇数，表示传送正确，否则表示传送错误。
同理偶校验的过程和奇校验的过程一样，只是检测数据中“1”的个数为偶数。
●1.什么是CL延迟？
CL反应时间是衡定内存的另一个标志。CL是CAS Latency的缩写，指的是内存存取数据所需的延迟时间，简单的说，就是内存接到CPU的指令后的反应速度。一般的参数值是2和3两种。数字越小，代表反应所需的时间越短。在早期的PC133内存标准中，这个数值规定为3，而在Intel重新制订的新规范中，强制要求CL的反应时间必须为2，这样在一定程度上，对于内存厂商的芯片及PCB的组装工艺要求相对较高，同时也保证了更优秀的品质。因此在选购品牌内存时，这是一个不可不察的因素。
还有另的诠释：内存延迟基本上可以解释成是系统进入数据进行存取操作就绪状态前等待内存响应的时间。
打个形象的比喻，就像你在餐馆里用餐的过程一样。你首先要点菜，然后就等待服务员给你上菜。同样的道理，内存延迟时间设置的越短，电脑从内存中读取数据的速度也就越快，进而电脑其他的性能也就越高。这条规则双双适用于基于英特尔以及AMD处理器的系统中。由于没有比2-2-2-5更低的延迟，因此国际内存标准组织认为以现在的动态内存技术还无法实现0或者1的延迟。
通常情况下，我们用4个连着的阿拉伯数字来表示一个内存延迟，例如2-2-2-5。其中，第一个数字最为重要，它表示的是CAS Latency,也就是内存存取数据所需的延迟时间。第二个数字表示的是RAS-CAS延迟，接下来的两个数字分别表示的是RAS预充电时间和Act- to-Precharge延迟。而第四个数字一般而言是它们中间最大的一个。
总结
经过上面分析，内存储器的划分可归纳如下：
●基本内存 占据0～640KB地址空间。
●保留内存 占据640KB～1024KB地址空间。分配给显示缓冲存储器、各适配卡上的ROM和系统ROM BIOS，剩余空间可作上位内存UMB。UMB的物理存储器取自物理扩展存储器。此范围的物理RAM可作为Shadow RAM使用。
●上位内存（UMB） 利用保留内存中未分配使用的地址空间建立，其物理存储器由物理扩展存储器取得。UMB由EMS管理，其大小可由EMS驱动程序设定。
●高端内存（HMA） 扩展内存中的第一个64KB区域（1024KB～1088KB）。由HIMEM.SYS建立和管理。
●XMS内存 符合XMS规范管理的扩展内存区。其驱动程序为HIMEM.SYS。
●EMS内存 符合EMS规范管理的扩充内存区。其驱动程序为EMM386.EXE等。
内存：随机存储器（RAM），主要存储正在运行的程序和要处理的数据。
补充说一下：
内存的分区就像体育场馆的座位，基本内存（64K以下)为比赛场地，必须有的。
保留内存：为运动员和教练员席，也是必需的。
以上两项加起来，为1024KB，也就是0,1兆。
以后的内存都为体育馆的观众席。观众席越多，体育馆赚的钱越多。但体育馆的设施和管理能力是有限的，操作系统相当体育馆的管理者，只能管理3.5G的内存，1G=1024兆。win7可多管一些，32位的操作系统（xp，win7）都是3.5G。64位的多一些。
所以，内存并不是插得越多越好。而是要匹配，获得最佳性价比才是最好的。
还有虚拟内存的问题，相当于内存的周转库房，一般由系统自动制定，了解即可。如果想学dos的话，可使用EMM386管理，具体的去找DOS教材，不是简介的那种，是命令详解的那种。上面都有。
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