- 机器字长 (Word Size):
定义: 指的是CPU一次能够处理的二进制位的数目。它决定了CPU寄存器、ALU（算术逻辑单元）和数据总线的宽度。 一个字长为32位的CPU，一次可以处理32位的数据。
影响: 机器字长直接影响了计算机的处理速度和寻址能力。字长越长，CPU一次能处理的数据越多，计算速度越快，能直接寻址的内存空间也越大 (例如，32位字长通常能寻址4GB内存)。
相关寄存器: 几乎所有通用寄存器 (General Purpose Registers, GPRs) 的位数都与机器字长相同。例如，一个32位机器的GPRs通常也是32位的。程序计数器 (Program Counter, PC) 和指令寄存器 (Instruction Register, IR) 的位数也通常与机器字长相关，但可能略有不同（例如，PC可能比机器字长多几位来支持更大的地址空间）。
电路层面: 机器字长直接决定了ALU、寄存器、数据总线的宽度。例如，一个32位机器字长的ALU由32个全加器组成，每个寄存器由32个触发器组成，数据总线也是32位宽。
- 指令字长 (Instruction Length):
定义: 指的是一条指令所占用的二进制位的数目。 一条指令包含操作码 (Opcode) 和操作数地址 (Operand Addresses)。操作码指定要执行的操作，操作数地址指定操作数在内存或寄存器中的位置。
影响: 指令字长影响了指令集的复杂性和指令的执行效率。较长的指令字长可以支持更复杂的指令，但可能导致指令译码时间更长；较短的指令字长则相反。 一些体系结构使用变长指令，指令长度不固定。
相关寄存器: 指令寄存器 (IR) 的位数通常与最大指令字长相同或略大于最大指令字长，以容纳各种长度的指令。
电路层面: 指令字长决定了指令译码器的复杂度。指令译码器需要根据指令字长对指令进行解码，以确定操作码和操作数地址，从而控制CPU执行相应的操作。
- 存储字长 (Memory Word Size):
定义: 指的是内存中一个存储单元的大小（以位计）。通常与机器字长相同，但并非总是如此。有些系统中，存储字长是机器字长的整数倍（例如，64位机器字长，但存储字长是32位）。
影响: 存储字长决定了内存访问的效率。一次内存访问可以读取或写入一个存储字长的数据。
相关寄存器: 内存地址寄存器 (Memory Address Register, MAR) 的位数决定了可以直接寻址的内存空间大小。它与存储字长和机器字长密切相关，但并不一定相同。例如，一个32位机器可能拥有一个32位的MAR，但每个存储单元可能是8位、16位或32位。
电路层面: 存储字长决定了内存芯片的设计。内存芯片由许多存储单元组成，每个存储单元的位数就是存储字长。
| 特性 | 描述 | 与其他特性的关系 |
|---|---|---|
| 机器字长 | 数据路径（寄存器、ALU、数据总线）的宽度 | 直接影响 GPR 大小，通常影响存储字长，间接影响指令长度 |
| 指令字长 | 指令的位数 | 可以是固定长度或变长；影响指令解码的复杂性和效率 |
| 存储字长 | 内存位置的大小（以位计） | 通常与机器字长相同，但可以不同；影响内存访问效率 |
MAR (Memory Address Register): 内存地址寄存器，存放要访问的内存地址。
MDR (Memory Data Register): 内存数据寄存器，存放从内存读取的数据或要写入内存的数据。
ALU (Arithmetic Logic Unit): 算术逻辑单元，执行算术和逻辑运算。
GPRs (General Purpose Registers): 通用寄存器，用于存放数据和指令操作数。
PC (Program Counter): 程序计数器，存放下一条指令的地址。
IR (Instruction Register): 指令寄存器，存放当前正在执行的指令。
机器字长： 指CPU一次能够处理的数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关（ALU，MDR）。字长越长，数的表示范围越大，精度也就越高。
存储字长：一个存储单元存放一串二进制代码，称这串二进制代码为一个存储字，这串二进制代码的位数称为存储字长。
MAR (Memory Address Register) 存储器地址寄存器: 用来存放欲访问的存储单元的地址，位数对应地址总线宽度。
MDR (Memory Data Register) 存储器数据寄存器：用来存放存储体某单元取出的代码，或者准备往某单元存入的代码，其长度等于数据总线宽度，其长度等于k倍的存储字长（可以不等于存储字长长度）。
