組成原理說明 位址對齊

2021-09-06 09:38:45 字數 1383 閱讀 3177

1.引入

1.1如下面的**,定義了三個變數,int,char,int,並輸出他們的十六進製制的記憶體位址。

#includeint

main()

1.2圖示分析上述****中為定義的變數a,b,c分配了記憶體單元,分配記憶體單元是從大位址開始分配的,可見a的記憶體位址大於b的位址。(除非分配的記憶體單元迴圈了。從0跳大了最大,又開始新的一輪減小)

int占用4個位元組,char占用1個位元組。

從**中可以看出為三個連續定義的變數的記憶體分配是不連續的。這就是因為位址對齊的原因。

2.位址對齊概念

位址對齊其實就是cpu設計中的乙個時空權衡,這裡採用的是空間換時間的。主要的解決問題是如何能過快速的讀取給定的乙個變數。

目前的主流計算機有32位,64位這是位址線,一般資料線與位址線條數相同。

如果放置資料時不考慮位址對齊,32位的cpu讀取乙個4位元組的int最少需要一次記憶體訪問,最多需要2次訪問記憶體。下圖中左面,取乙個int要兩次記憶體訪問,而右邊的只需要一次記憶體訪問。

上面的左圖為什麼是2次訪問記憶體呢?這個需要用組成原理說明。

3.計算機組成原理解釋位址對齊

這裡使用32位說明。16位的80x86,和目前流行的64位也是一樣的。

32位字長的機器,能一次訪問的資料是32bits。

如下圖所示:32條資料線,分成了4組,這樣就可以使用位元組編碼,最小的訪問記憶體單元為乙個位元組。

同樣給出乙個32位位址最多可以訪問32位的資料。

若乙個int資料儲存在32位機器中如2中的左圖所示,一次只能訪問到2位元組資料,所以需要2次記憶體訪問;若乙個int資料儲存在32位機器中如2中的右圖所示,給出一次位址就能夠訪問整個int資料。

4總結

許多ram都採用位址對齊,加速cpu。

採用位址對齊儲存資料對應的位址如下:

組成原理 指令格式 位址碼)

根據一條指令中有幾個運算元位址,可將該指令稱為幾運算元指令或幾位址指令。三位址指令 功能描述 a1 op a2 a3 pc 1 pc 解釋 a1內的資料和a2內的資料進行某種操作 op 把操作結果放到a3這個位址單元中 注 a1,a2,a3是位址碼,表示位址資訊。表示取位址碼所在的儲存單元內的資訊。...

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