大小端存儲方式和按字按字節尋址方式

首先理解單位

1位 = 1比特，即一位二進制數，能夠表示爲0或1。

1字節( byte，簡寫B ) = 8位( bit )

\(1KB = 2^{10}B\)

\(1MB = 2^{10}KB = 2^{20}B\)

\(1GB = 2^{10}MB = 2^{20}KB = 2^{30}B\)

對於字長爲8位的計算機，1字 = 1字節。對於字長爲16位的計算機，1字 = 2字節。32位和64位同理，再也不贅述。

1字節有8位二進制數，範圍是 0000 0000 到 1111 1111，換算爲16進制則是 0x00 到 0xFF，也就是說，兩位16進制數便是1個字節。

大小端存儲方式

假設有一個4字節數據爲0x12 34 56 78，其中0x12是高字節，0x78是低字節（這裏不理解能夠想一想十進制，對於一個十進制數（如21），十位是高字節，個位是低字節），將其存放於地址0x4000 8000中，則：

內存地址	0x4000 8000（低地址）	0x4000 8001	0x4000 8002	0x4000 8003（高地址）
大端（大尾）	0x12（高字節）	0x34	0x56	0x78（低字節）
小端（小尾）	0x78（低字節）	0x56	0x34	0x12（高字節）

大小端還有另外一種說法是大小尾，也就是尾部的大小，這樣說更加容易讓人理解。

按字尋址和按字節尋址

計算機中傳輸地址信息是用地址線傳輸的，有n根地址線，則能夠傳輸 \(2^n\) 字節地址。

設有一個1MB容量的存儲器，字長爲32位，問：

1. 按字節編址須要多少條地址線？尋址範圍是多少？尋址範圍大小是多少？

   \(1MB\) = \(2^{20}B\)

   1B即爲1字節，所以須要 20 根地址線。尋址範圍是 \(0\) 到\(2^{20}-1\)。尋址範圍大小是\(2^{20} = 1M\)。

2. 按字編制須要多少條地址線？尋址範圍是多少？尋址範圍大小是多少？

   \(1MB\) = \(2^{20}B\)

   1字 = 32位 = 4字節 = 4B

   \(\frac{2^{20}}{2^2} = 2^{18}\)

   所以須要18根地址線。尋址範圍是 \(0\) 到\(2^{18}-1\)。尋址範圍大小是\(2^{18} = 1M\)。