机器字长：

简称字长，指计算机进行一次整数运算所能处理的二进制数据的位数

一般等于通用寄存器的位数或ALU的宽度

存储字长：

指存储器（内存） 中一个存储单元所包含的二进制位数。也就是说，计算机一次可以从内存中读取或写入到内存中的数据长度。

一般等于数据总线宽度和MDR位数

当存储字长和数据总线位数不同时，MDR以存储字长为准

指令字长：

指一条计算机指令中所包含的二进制代码的位数

通常是存储字长的整数倍，由指令集架构决定

存储字长等于指令字长时，取指周期等于机器周期

指令周期：

CPU每取出并执行一条指令所需的全部时间

中断响应发生在指令周期结束后

机器周期（通常安排=主存周期）：

执行指令周期中一步相对完整的操作所需的时间

DMA申请总线发生在机器周期结束后

时钟周期（主频的倒数）：

时钟脉冲的宽度，计算机运行最基本的时序单位，对应完成一个微操作所需的时间

MAR（存储地址寄存器）：

认为属于存储器，但现代计算机往往集成在CPU

一般等于log2 （存储单元数）

MDR（存储数据寄存器）：

认为属于存储器，但现代计算机往往集成在CPU

一般等于存储字长

 

EX：若主存容量为64K×32位，则MAR为16位，MDR为32位

 

（下述地址不考虑有效位，修改位，LRU控制位，以分页存储管理为模板，多级页表和分段等同理）

虚拟地址：

位数由虚拟内存容量决定，低位为页内地址，由页面大小决定，高位为虚页号

意义：扩充主存容量

物理地址：

位数由主存容量决定，低位为页内地址，与虚拟地址的页内地址对应，高位为页框号

注意：在页表中，由于页表项连续存放，因此页号可以隐含，不占用存储空间

 

从虚拟地址到物理地址的映射，需要借助页表寄存器，页表寄存器中含有页表始址和页表长度，因为造价昂贵，因此单CPU系统中只设置一个页表寄存器，进程未执行时，页表始址和页表长度放在本进程的PCB中，当进程被调度，才把信息装入页表寄存器

 

主存地址线：

若用64K×1位芯片组成更大的芯片，则数据线为1位，若为DRAM，则采用地址复用技术，地址线为8位，若为SRAM或SDRAM，则地址线为16位，存储阵列为256×256（行列），一个周期需要刷新256行

 

Cache地址（高速缓存）：

整体位数由主存容量决定，由SRAM组成，缺失时必须用硬件解决

意义：提升主存与cpu的交互速度

映射方式：

直接映射：冲突概率最高，空间利用率最低，比较速度最快

块内地址由主存块（cache块）大小决定

cache行号由cache行数决定

 

全相联映射：实现成本高，比较速度慢，命中率最高，空间利用率高

 

组相联映射：最平均的一集

 

TLB（快表）：

由SRAM组成，工作原理与cache相似，通常采用全相联或组相联映射方式，缺失可以用硬件或软件解决，常驻内存

意义：提升主存和辅存的交互速度

地址格式与分页管理类似