Module 02 - 存储器管理

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第4章1-存储器管理PPT课件

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⑵ 不必给程序分配连续的内存空间，可以较好地利用较小的内存块，这便于存储器用紧缩来解决存储器的碎片问题。动态地址再定位的缺点：需要附加的硬件支持，而且实现存储管理的软件算法比较复杂。
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4.3 连续分配存储方式
计算机对装入内存的程序有两种分配方式：连续分配和离散分配。连续分配：为一个用户程序分配一个连续的内存空间，主要用于60－70年代。它又分为二种：单一连续分配方式和分区式分配方式离散分配：将一个用户程序离散的分配到内存空间中去，它有分页和分段两种分配方式。
区没有被使用的空间最小；
☻仅仅保证所选择的分区能够放得下相关进程即可。
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☻长处：
实现简单；系统开销小。
☻不足：
因已分配分区存在内零头(Internal Fragment)而
使存储利用率不高；
因分区尺寸固定而使系统无法运行大程序；因分区数目固定而使活动进程的数目受限。
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逻辑地址（相对地址）：相对用户程序模块，以0
地址为起始地址的编址方式。
物理地址（绝对地址）：相对于内存，每一单元有
唯一地址的编址方式。
地址重定位（Relocation)：把相对地址转换成内存
中的绝对地址的过程，也叫地址映射（map）。
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4.2.1 程序的装入
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当CPU取一条访问内存的指令时，地址变换硬件逻辑自动将指令中的相对地址与重定位寄存器中的值相加，再根据和值作为内存的绝对地址去访问该单元的数据。

HMI培训-Module 2 - 存储器管理

MB
32 MB
64 MB
SRAM Data
512 KB
128 KB
512 KB
512 KB
512 KB
Flash EPROM Application
NOR
8 MB 8 MB
8 MB
8 MB
8 MB
NAND
16 MB
16 MB
32 MB
32 MB
Video RAM
开关1
结果
终端运行内部存储器中的程序
终端运行内部存储器中的程序
关
Runtime
Application
开
终端拷贝CF卡中的程序到内部存储器，然后执行。
Schneider Electric - Control & Architecture
8
Video RAM 32 MB (1) (3)
CF card
64 to 1GB
XBT GK
(1) 可扩展存储器
(2) 可充电锂电池备份
(3) 仅对于 XBT GK5330
Schneider Electric - Control & Architecture
5
XBT GT 内部存储器
XBT GT1100 XBT GT1300 XBT GT2110 XBT GT2120 XBT GT2220 XBT GT2130 XBT GT2330 XBT GT4230 XBT GT4330 XBT GT5230 XBT GT5330 XBT GT6330 32 MB XBT GT4340 XBT GT5340 XBT GT6340 XBT GT7340
SRAM Data
512 KB
512 KB

《存储器管理》word版

第四章存储器管理4.1 程序的装入和链接将一个用户源程序变为一个可执行程序，通常都要经过以下几个步骤：编译：由编译程序(Compiler)将用户源代码编译成若干个目标模块(Object Module)；链接：由链接程序(Linker)将编译后形成的一组目标模块，以及它们所需要的库函数链接在一起，形成一个完整的可装入模块(Load Module)。

4.1.1 程序的装入将一个装入模块装入内存时，可以有以下两种方式：绝对地址装入方式(Absolute Loading Mode)可重定位装入方式(Relocation Loading Mode)动态运行时装入方式(Dynamic Run-time Loading)1. 绝对装入方式在编译时，如果知道程序将驻留在内存的什么位置，那么，编译程序将产生绝对地址的目标代码。

装入模块被装入内存后，由于程序中的逻辑地址与实际内存地址完全相同，故不须对程序和数据的地址进行修改。

程序中所使用的绝对地址，既可在编译或汇编时给出，也可由程序员直接赋予。

此种程序一般有特殊用途，比如启动程序。

2.可重定位装入方式绝对装入方式只能将目标模块装入到内存中事先指定的位置。

在多道程序环境下，编译程序不可能预知所编译的目标模块应放在内存的何处，因此，绝对装入方式只适用于单道程序环境。

在多道程序环境下，所得到的目标模块的起始地址通常是从0开始的，程序中的其它地址也都是相对于起始地址计算的。

此时应采用可重定位装入方式，根据内存的当前情况，将装入模块装入到内存的适当位。

示例在用户程序的1000号单元处有一条指令LOAD 1，2500，该指令的功能是将2500单元中的整数365取至寄存器1。

静态地址重定位把在装入时对目标程序中指令和数据的修改变换过程称为重定位。

又因为地址变换通常是在装入时一次完成的，装入以后不再改变，故称为静态地址重定位。

静态地址重定位装入方式，可将装入模块装入到内存中任何允许的位置，故可用于多道程序环境；但并不允许程序运行时在内存中移动位置。

门禁监控系统设备清单

门禁监控系统设备清单1. 门禁控制器门禁控制器是门禁监控系统的核心设备之一，它负责管理门禁相关的权限设置和门禁事件的监控。

一般情况下，门禁控制器由以下几部分组成： - 中央处理器（CPU）：负责处理门禁系统的各种指令和请求。

- 存储器（Memory）：用于存储门禁系统的配置信息、权限信息和事件记录。

- 通信接口（Communication Interface）：提供与其他设备的通信接口，例如读卡器、门禁管理系统等。

- 时钟模块（Clock Module）：用于记录门禁事件的发生时间，保证事件记录的准确性。

- 电源管理模块（Power Management Module）：负责门禁控制器的电源管理，确保系统的稳定运行。

2. 读卡器读卡器是门禁监控系统中与用户进行交互的设备之一，它通过读取用户的身份信息（通常是刷卡）来确认用户的身份，并进行相应的门禁控制。

在一个完整的门禁系统中，通常会包含以下类型的读卡器： - Proximity读卡器：采用近场无线通信技术，可以读取用户身份卡上的信息，并判断用户的身份。

- 磁卡读卡器：通过读取用户磁条卡上的信息，来确认用户的身份。

- 密码键盘：允许用户通过输入密码来确认身份并开启门禁。

3. 门禁电磁锁门禁电磁锁是门禁监控系统中用于控制门的开闭的设备，它根据门禁控制器发送的指令来实现对门的远程开关。

门禁电磁锁通常由以下几部分组成： - 电磁锁本体：由电磁线圈和锁体构成，当电流通过电磁线圈时，产生的磁力将拉动锁体，使门解锁。

- 电源适配器：为电磁锁提供电源，保证其正常工作。

4. 出入口管理系统出入口管理系统是门禁监控系统中用于对进出人员进行管理和记录的设备。

它与门禁控制器和读卡器配合使用，能够存储进出人员的信息，生成报表，并提供数据分析功能。

出入口管理系统一般包含以下几个模块： - 用户管理模块：用于管理进出人员的信息，包括姓名、身份证号码等。

- 出入记录模块：记录每个人的进出时间、地点等信息。

第2章微处理器存储器管理技术PPT课件

Date: 22 ноября 2020 г.
微机原理与接口
1. 实模式、保护模式、物理地址、逻辑地址的概念。
（2）保护模式
也称为虚地址模式。 80286～PentiumCPU只有工作于保护模式，才能发挥处理器的全部优越性能。如管理虚拟存储器、支持多任务系统等。
Windows系统就是基于保护模式运行的。
Date: 22 ноября 2020 г.
实模式下的存储器管理机制
微机原理与接口
（1）实模式下的物理地址空间
实模式下CPU只使用低20条地址线来自故存储器物理地址范围为00000H～FFFFFH，即物理地址空间为1MB。
物理地址
D7
FFFFFH FFFFEH FFFFDH
D0
字节单元
220 字节 = 1MB
安康学院电子与信息工程系 - Department of Electronic and Information Engineering
Date: 22 ноября 2020 г.
微机原理与接口
Pentium CPU工作模式的转换
安康学院电子与信息工程系 - Department of Electronic and Information Engineering
CPU 地址总线条数物理地址范围物理地址空间
00000H～
8086/8088
20
1MB
FFFFFH
80286
24
000000H～ FFFFFFH
16MB
80386～ Pentium
32/36
H～ FFFFFFFFH
4GB/64GB
安康学院电子与信息工程系 - Department of Electronic and Information Engineering

计算机操作系统-存储器管理 ppt课件

只适合于单道程序环境
ppt课件
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4.1 程序的装入和链接
2. 可重定位装入方式在多道程序环境下，目标模块的起始地址通常从 0开始，程序中的其他地址都是相对于起始地址计算的。因此应采用可重定位装入方式，根据内存的当前情况，将装入模块装入到内存的适当位置。
注意：在采用可重定位装入方式将装入模块装入内存后，会使装入模块中的所有逻辑地址与实际装入内存的物理地址不同。
系统区（OS）
用户区内存
ppt课件
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4.2 连续分配方式
连续分配方式，是指为一个用户程序分配一个连续的内存空间。
单一连续分配
固定分区分配
动态分区分配
可重定位分区分配
ppt课件
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4.2.2 固定分区分配
1. 原理将内存用户空间划分为若干个固定大小的区域，在每个分区中只装入一道作业，便可以有多道作业并发执行。当有一空闲分区时，便可以再从外存的后备作业队列中，选择一个适当大小的作业装入该分区，当该作业结束时，可再从后备作业队列中找出另一作业调入该分区。
ppt课件
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4.1 程序的装入和链接
4.1.2 程序的链接
程序经过编译后得到一组目标模块，再利用链接程序将目标模块链接，形成装入模块。根据链接时间的不同，把链接分成三种： 1、静态链接：在程序运行前，将目标模块及所需的库函数链接成一个完整的装配模块，以后不再拆开。 2、装入时动态链接：指将用户源程序编译后所得的一组目标模块，在装入内存时，采用边装入边链接的链接方式。 3、运行时动态链接：指对某些目标模块的链接，是在
分区分配中的数据结构分区分配算法分区分配及回收操作
ppt课件
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4.2.3 动态分区分配

《存储器管理》PPT课件

地址转换过程是：
CPU获得的逻辑地址首先与下限寄存器的值相加，产生物理地址；然后与上限寄存器的值比较。 1、若大于上限寄存器的值，产生“地址越界” 中断信号，由相应的中断处理程序处理； 2、若不大于上限寄存器的值，则该物理地址就是合法地址，它对应于内存中的一个存储单元。
案例分析
【例3-1】在某系统中采用固定分区分配管理方式，内存分区(单位字节)情况如图3-10a所示。现有大小为1KB、9KB、33 KB、121KB 的多个作业要求进人内存，试画出它们进入内存后的空间分配情况，并说明内存浪费有多大?
内存的在系统中的地位
CPU
内存
I/O 系统
外设
内存在计算机系统中的地位
3.1.1 存储体系
存储器存取时间减少存储器存取速度加快每位存储器成本增加存储器容量减少外存高速缓存器
程序和数据可以被CPU 直接存取内存
程序和数据必须先移到内存，才能被CPU访问
三级存储器结构
存储器管理
单一连续分配仅适用于单道程序设计环境，处理机、主存都不能得到充分的利用。
操作系统
32 KB
作业分配给用户作业的空间未用
64 KB
1 60 KB
浪费
单一连续分配
特点：
（ 1 ）管理简单。它把主存分为两个区，用户区一次只能装入一个完整的作业，且占用一个连续的存储空间。它需要很少的软硬件支持，且便于用户了解和使用。（ 2 ）在主存中的作业不必考虑移动的问题，并且主存的回收不需要任何操作。（ 3 ）资源利用率低。不管用户区有多大，它一次只能装入一个作业，这样造成了存储空间的浪费，使系统整体资源利用率不高。（4）这种分配方式不支持虚拟存储器的实现。

存储器管理的课程设计

存储器管理的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解存储器管理的基本概念，包括内存分配、回收、碎片处理等。

2. 学生掌握存储器管理的主要技术，如分页管理、分段管理、虚拟内存等。

3. 学生了解不同操作系统中的存储器管理策略及其优缺点。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的内存分配算法，解决实际问题。

2. 学生能够分析并优化存储器管理策略，提高内存利用率和系统性能。

3. 学生通过案例分析和实践操作，培养解决问题的能力和团队协作精神。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对计算机操作系统和存储器管理技术的兴趣，提高学习积极性。

2. 学生认识到存储器管理在计算机系统中的重要性，增强对操作系统整体架构的认识。

3. 学生在课程学习过程中，培养严谨、客观、合作、创新的精神风貌。

课程性质分析：本课程属于计算机科学领域，涉及操作系统原理及其应用。

针对高年级学生，课程内容具有一定的理论深度和实用性。

学生特点分析：学生具备一定的编程基础和操作系统知识，具有较强的逻辑思维能力和动手能力。

在学习过程中，注重理论与实践相结合，培养学生的实际操作能力。

教学要求：1. 结合教材内容，注重知识点的深入讲解和实际应用。

2. 采用案例教学，引导学生主动参与，培养解决问题的能力。

3. 强化实践环节，让学生在实际操作中掌握存储器管理的核心技术和方法。

4. 注重课堂互动，激发学生的学习兴趣，提高课堂教学效果。

二、教学内容1. 存储器管理概述：介绍存储器管理的基本概念、作用和重要性。

- 内存分配与回收- 内存碎片处理- 存储器保护机制2. 分页管理技术：讲解分页管理的原理、实现方法及其优缺点。

- 分页机制- 页表- 分页置换算法3. 分段管理技术：分析分段管理的原理、实现方法及其优缺点。

- 分段机制- 段表- 段页式管理4. 虚拟内存技术：探讨虚拟内存的基本概念、实现方法及其在操作系统中的应用。

- 虚拟内存原理- 请求分页/分段- 页面置换策略5. 存储器管理案例分析：分析典型操作系统中的存储器管理策略。

单片机指令的存储器管理技术

单片机指令的存储器管理技术在单片机中，指令的存储器管理技术扮演着至关重要的角色。

它决定了指令的读取速度、存储容量以及整个系统的性能。

本文将探讨几种常见的单片机指令的存储器管理技术。

一、ROM存储器ROM存储器是一种只读存储器，用于存储程序的指令。

在单片机中，常见的ROM存储器有EPROM、EEPROM和Flash存储器。

EPROM存储器具有非易失性，但写入数据时需要使用紫外线擦除，使用比较不方便。

EEPROM存储器则可以通过电擦除和编程来写入数据，操作相对简单。

而Flash存储器结合了二者的优点，既可以通过电擦除和编程写入数据，也有较大的存储容量。

二、RAM存储器RAM存储器是一种随机存取存储器，用于存储程序中的变量和临时数据。

与ROM存储器相比，RAM存储器的存储容量更大且可读写。

在单片机中，常见的RAM存储器有静态RAM（SRAM）和动态RAM （DRAM）。

SRAM存储器速度快，但存储容量较小，适合用于缓冲器。

DRAM存储器存储容量大，但由于需要刷新操作，速度较慢，适合用于存储程序中的变量。

三、存储器映射技术存储器映射技术是一种将外部存储器映射到单片机地址空间的技术。

通过存储器映射，单片机可以访问外部存储器中的数据，扩展了存储容量。

常见的存储器映射技术有片选信号和地址线共享技术。

片选信号技术通过给外部存储器芯片的片选引脚控制存储器的访问。

地址线共享技术则是将外部存储器和内部存储器通过地址线连接起来，实现共享。

四、存储器管理指令单片机中的存储器管理指令能够对存储器进行读、写、移位、跳转等操作。

常见的存储器管理指令有LDR（Load Register）指令、STR （Store Register）指令、MOV（Move）指令和JMP（Jump）指令等。

这些指令可以灵活地读取和写入存储器中的数据，实现程序的各种功能。

总结单片机指令的存储器管理技术对于单片机系统的性能起着重要作用。

ROM存储器和RAM存储器分别用于存储指令和变量数据，而存储器映射技术则扩展了存储容量。

驱动模块存储器安全操作及保养规程

驱动模块存储器安全操作及保养规程驱动模块存储器是计算机的重要组成部分之一，负责存储计算机的系统文件、应用程序数据、用户数据等。

为了保障数据的安全性和系统的正常运行，有必要制定一些驱动模块存储器的安全操作及保养规程。

一、驱动模块存储器安全操作规程1. 禁止随意拔插驱动模块存储器驱动模块存储器的插拔次数直接关系到驱动器接口寿命的使用。

因此，拔插行为应该尽可能得减少。

如果要卸载驱动模块存储器，在Windows 系统中，应该通过正式的方式进行。

在电脑关机状态下，将电脑插头拔掉，取出存储器，断电以后才能取出存储器。

2. 避免磁场和电磁波的干扰磁场和电磁波干扰对驱动模块存储器的正常使用有着致命的危害，甚至可能引起数据的丢失。

为了避免这种情况，尽量避免摆放与计算机相关的磁性物品和设备，如果一定要使用，请尽量远离计算机、显示器和集中设置屏蔽罩或栏杆等物品进行分离。

3. 原地关闭程序和文件后，再行打开或卸下存储器如果存储器正处于文件的打开状态，那么在卸下存储器之前务必关闭相关的程序和文件，否则，您的文件可能会引起无法恢复的文件损失。

例如，在使用 Microsoft Word 编辑文档时，应该先存储文件，再关闭程序以确保文件的安全。

“安全删除”或“卸载” 存储器后可以拔取设备.4. 严禁从未经合法授权的互联网网站下载文件不要从未经授权的互联网网站下载和存储文件，因为这些文件可能包含恶意代码和病毒，对驱动模块存储器有很大的危害。

因此，建议只从官方和信誉良好的网站上下载文件。

此外，还要安装和更新杀毒软件以确保计算机的安全性。

二、驱动模块存储器保养规程1. 不得重压存储器尽量避免重压驱动模块存储器，否则，可能会导致驱动模块存储器的接口严重损坏。

2. 定期清洁存储器定期清洁驱动模块存储器有助于延长驱动模块存储器的使用寿命。

应该用软布或橡胶擦子轻轻擦拭驱动模块存储器的外壳，避免使用含有化学成分的清洁剂。

3. 不要放在易受震动的位置不要将驱动模块存储器放在易受机器震动的位置。

04-memory2

DRAM控制器的原理图
DRAM和DRAM控制器的使用举例
动态RAM控制器8203和2164的连接关系
4.1.5 只读存储器ROM
ROM的特点：只许读出不许写入 ROM器件的优点：结构简单，所以位密度高。具有非易失性，所以可靠性高
ROM的分类
根据信息的设置方法，ROM分为5种： 1.掩膜型ROM
01
A0 CS* WE* A13 I/O
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A0 CS* WE* A13 I/O
例：由16K*8位扩充成64K*8位的存储器
mk→nk，需n/m组芯片，每组一片写出每个存储器的地址空间？
WE D0
D7
3、字位扩展－同时扩展字宽和容量：
•字向和位向同时进行扩展。 •使用L字×K位芯片扩充成M字×N位存储器,需
制端并联，数据端单独引出。
CS A0 CS WE A0 CS CS A13 WE A0 I/O A0 CS A13 WE I/O CS A 13 WE A0 I/O A 13 WE I/O A0 CS A 13 WE I/O A0 CS I/O A0 CS A13 WE D0 A13 WEI/O D1 A13 I/O D2 D3 D4 D5 D7 D6 WE
2.部分译码法 3.线译码法
▪ 适用于容量较小的存储器 ▪ 结构简单
1.全译码方式：(存储器地址A0-A9，其余地址线为译码器输入) A10~A15经过译码后控制选片端，4条选择线分别选择4个不同的组（页）。这4组存储器的地址分配为：4组存储器的地址空间？ A15~A10 A9~A0
第一组: 地址最低 100100 0000000000
2、27256逻辑图 A14 A13 D7 A12 D6 A11 D5 A10 D4 A9 D3 A8 D2 A7 D1 A6 D0 A5 A4 A3 A2 A1 A0 CE OE

第4章存储器管理ppt课件

最新课件
6
1．高速缓存（续）
根据程序执行的局部性原理，将主存中一些经常访问的信息存放在高速缓存中，减少访问主存储器的次数，可大幅度提高程序执行速度。
进程的程序和数据是存放在主存储器中，每当使用时，被临时复制到一个速度较快的高速缓存中。
当CPU访问一组特定信息时，首先检查它是否在高速缓存中，如果已存在，可直接从中取出使用，以避免访问主存，否则，再从主存中读出信息。
1．主存储器
主存储器(简称内存或主存)是计算机系统中一个主要部件，用于保存进程运行时的程序和数据，也称可执行存储器
CPU的控制部件只能从主存储器中取得指令和数据，数据能够从主存储器读取并将它们装入到寄存器中，或者相反
主存储器的访问速度远低于CPU执行指令的速
度，引入寄存器和高速缓存。
最新课件
（1）分区大小相等
当程序太小时，会造成内存空间的浪费。当程序太大时，一个分区又不足以装入该程序，致使该程序无法运行。
主要用在一台计算机控制多个相同对象的场合。
（2）分区大小不等
可把内存区划含有多个较小的分区、适量的中等
分区及少量的大分区。
最新课件
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4.3.2 固定分区分配（续）
2．内存分配
（2）变换外部调用符号
将每个模块中所用的外部调用符号也都变换为相对地址。例如将call B 变换为JSR “L”
最新课件
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2、装入时动态链接
是指将用户源程序编译后所得到的一组目标模块，在装入内存时，采用边装入边链接的链接方式。
装入一个目标模块时，若发生一个外部模块调用事件，将引起装入程序去找出相应的外部目标模块，并将它装入内存。
装入:由装入程序（Loader）将装入模块装入内存。

大学计算机基础全书答案

习题参考答案习题一1．第一代计算机的主要部件是由（电子管和继电器）构成的。

2．未来全新的计算机技术主要指（光子计算机），（生物计算机）和（量子计算机）。

3．按照Flynn分类法，计算机可以分为（单指令流单数据流），（单指令流多数据），（多指令流单数据流）和（多指令流多数据流）4种类型。

4．计算机系统主要由（硬件系统）和（软件系统）组成。

5．说明以下计算机中的部件是属于主机系统、软件系统、还是属于外部设备。

（1）CPU （主机系统）（2）内存条（主机系统）（3）网卡（主机系统）（4）键盘和鼠标（外设）（5）显示器（外设）（6）Windows操作系统（软件系统）6．控制芯片组是主板的的核心部件，它由（北桥芯片）部分和（南桥芯片）部分组成。

7．在计算机系统中设计Cache的主要目的是（提高存去速度）。

8．计算机各部件传输信息的公共通路称为总线，一次传输信息的位数称为总线的（宽度）。

9．PCIE属于（系统）总线标准，而SATA则属于（硬盘接口或外设）标准。

10．在微机输入输出控制系统中，若控制的外部设备是发光二极管，最好选用的输入输出方法是（程序控制）方式；若控制的对象是高速设备，则应选则（DMA）控制方式。

11．操作系统的基本功能包括（处理器管理或进程管理）、（文件管理）、（存储器管理）、（设备管理）和用户接口。

12．虚拟存储器由（主内存）和（磁盘）构成，由操作系统进行管理。

13．CPU从外部设备输入数据需要通过（输入接口），向外设输出数据则需要通过（输出接口）。

14．简述CPU从外部设备输入数据和向外设输出数据的过程。

请参见教材第18页关于输入输出过程的描述。

15．普适计算的主要特点是（是一种无处不在的计算模式）。

习题二1．在计算机内，一切信息的存取、传输和处理都是以（二进制码）形式进行的。

2．在微机中，信息的最小单位是（bit）。

3．在计算机中，1K字节表示的二进制位数是（1024×8bit）。