C语言内存编址

一、总线

1.总线的含义

总线是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束。总线是一种内部结构，它是CPU、内存、输入、输出设备传递信息的公共通道。主机的各个部件通过总线相连接，外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接，从而形成了计算机硬件系统。在计算机系统中，各个部件之间传送信息的公共通路叫总线。

总线的特点[引用]：
●共享性
总线是供所有部件通信共享的，任何两个部件之间的数据传输都是通过共享的公共总线进行的。
●独占性
当一个部件占用总线与另一个部件进行数据通信时，其他部件就不能再占用总线。

2.总线的分类

按总线上传输信号的不同，总线可分为：[参考]：

●地址总线

地址总线是用于传递地址信息的总线。CPU(中央处理器)是通过地址总线来指定存储单元的，而内存是通过地址来管理的。CPU想从内存中的某个地址空间上存储一个数据，CPU就需要在地址总线上输出这个存储单元的地址。地址总线的宽度(地址总线根数)决定了CPU的寻址能力，也就是CPU能达到的最大地址范围。如果CPU有32根地址总线，每根地址总线上只能传输0(低电平)和1(高电平)两种电信号(计算机中数据是以二进制的形式存储)，所以32根地址总线总共能传输2³²种信息，即CPU的寻址能力能达到2³²，CPU可以对2³²个存储单元进行寻址。所以如果一个CPU有N根地址线，那么就说这个CPU的地址总线的宽度就为N，CPU的寻址范围为0~2^N，即CPU最多可以寻找2³²个内存单元[参考]。

●数据总线

CPU与内存或与其他器件之间的数据传输是通过数据总线来进行的。数据总线的宽度(数据总线的根数)决定了CPU与外界数据的传输速度。例如：8根数据总线一次即可传送8位(bit)二进制数据(一个字节)；16根数据总线一次可传送16位二进制数据(两个字节)。

如8位数据总线：
CPU分两次传送数据89D8，第一次传送D8，第二次传送89：(89D8是16进制数，转换为二进制数为1000100100011011)
16位数据总线一次即可传送完上面的数据89D8：

●控制总线

CPU对外部器件的控制是通过控制总线进行的。控制总线用于传输控制信号和指令信息。它负责将指令和控制信号从CPU发送到各个计算机组件，协调和控制计算机的操作。这里的控制总线是一些不同控制线的集合。有多少根控制总线，就意味着CPU提供了对外部器件的多少控制。如CPU对存储器的读、写控制信号等。

🎯总结三种总线的功能：

地址总线：用来传递地址信息。
数据总线：用来传递数据信息。
控制总线：用来发送各种控制信号。

二、内存编址

2.1 内存按什么进行编址？

如何理解计算机中内存是按照字节来进行编址的这句话[引用]？
内存是按字节进行编址的，每个字节的存储单元可以存放8bit的数据。我们也知道CPU通过内存地址获取一条指令和数据，而他们存在存储单元当中。我们的数据和指令可能刚好是8bit(1字节)，也可能小于8位，顶多浪费几位(或许按照字节编址是为了节省内存空间考虑)。但当数据或指令的长度大于8bit，我们就需要使用多个存储单元来存放数据或指令。读取数据的时候，一次就可以读取多个内存单元。

2.2 内存编址的意义？

CPU访问内存中的某个字节空间，必须知道这个空间在内存的什么位置，而内存中的空间很大，所以需要给内存空间进行编址(就如同宿舍很多，需要给宿舍编号一样)。