02-安全攻防之CPU总线的知识小记

每一个CPU芯片都有许多管脚，这些管脚和总线相连，CPU通过总线跟外部器件进行交互。如下图：

总线

一根根导线的集合

总线的分类

地址总线
数据总线
控制总线

举个例子：

如上图中，内存地址是从0开始， 每个地址代表着该地址在内存存放的数据。

• CPU通过地址总线，可以定位到内存地址；
• 根据控制总线了解到对该地址的读或者写的操作；
• 根据数据总线，将数据传送过来。

地址总线

它的宽度决定了CPU的寻址能力
8086的地址总线宽度是20，所以寻址能力是1M（ 2^20 ）

怎么理解宽度决定了CPU的寻址能力呢？

• 就是电脑都是通过0或1来读取数据，每根电线表示2种数据，即0或1。通电了表示1，没通电表示0。地址总线的宽度，表示地址总线有多少根电线连接内存地址。
• 例如8086的地址总线的宽度为20，表示有20根电线连接着内存的地址。假设20根电线都通着电，那么这个设备可以读取的最大的内存地址是2^20次方 = 1M。
• 也就是说，超过1M的内存地址，该设备都读取不到，数据也存储不进去。
• 但是，现在我们的地址总线一般都是64位，也就是有64根电线连接着内存地址，64位的二进制换成10进制就是一个很大的数据了，所以现在的内存地址都是够用的。
  

2^20次方是怎么得来的？

• 我们都知道，当二进制数据 为10 时，那么换算成10进制为1 * 2^1 + 0 * 2^0 = 2;
• 当二进制数据为101 时， 那么换算成10进制为1 * 2^2+ 0 * 2 ^ 1 + 1 * 2^0 = 5;
• 那么20根电线都通电的情况下，表示 有20个1的二进制位，即 1111 1111 1111 1111 1111 换算成十进制，也就是 2^20 次方

每个地址都有对应的一个内存，每个内存都是以8个bit为一个单位，而8个bit等于1byte（1个字节）。也就是说，每个内存单元都是1个字节。

不管是编写的代码，还是存储的图片或者视频以及文字，最后都会转成由0和1组成的二进制数据。当这个二进制要存到内存中时，总是以8个二进制位为一个单元存放到内存中的。

数据总线

它的宽度决定了CPU的单次数据传送量，也就是数据传送速度, 也称”数据吞吐量“
8086的数据总线宽度是16，所以单次最大传递2个字节的数据
其中，这个数据总线的宽度的理解与地址总线的理解是一样的。就不展开了。

控制总线

它的宽度决定了CPU对其他器件的控制能力、能有多少种控制