主存中的数据组织

一个字等于两个字节:16位

一、存储字长

  • 主存的一个存储单元所包含的二进制位数
  • 目前大多数计算机主存按字节编址,主要由32为和64位
    • (一字节=8比特)
  • 存储字长一般应是字节的整数倍

二、数据存储与边界的关系

  1. 按边界对齐的数据存储
  • 浪费一定的空间

  • 边界对齐与存储地址的关系:(32位为例)

    • 双字长边界对齐:起始地址最末三位为000(8字节整数倍)
    • 单字长边界对齐:起始地址最末二位为00(4字节整数倍)
    • 半字长边界对齐:起始地址最末一位为0(2字节整数倍)
  1. 未按边界对齐的数据存储
  • 节省了空间,但增加了访存次数
  • 例题:

    • 设存储字长为64位,对 short 变量长度为16位,数据存储按整数边界对齐,关于short 变量 j 在主存中地址

      64位:64 / 8 = 8字节

      变量 j 的地址可为:xx00、xx02、xx04、xx06、xx08 、...
      
      则:j 的物理地址 mod  8 = 0,2,4,6
      

  • 设存储字长为64位,对 char 变量长度为8位,数据存储按整数边界对齐,关于char 变量 i 在主存中地址

    64位:64 / 8 = 8字节

    变量 i 的 地址可为:xx00、xx01、xx02、 ... 、 xx08、xx09 、...

    则:i 的物理地址 mod 8 = 0、1、2、3、4、5、6 、7

三、大端与小端存储方式

数据:高位在前;地址:高位在后

  • Big-endian,大端:最高字节地址是数据地址(0123存成0123)
    • 数据的低位保存在内存的高地址中,而数据的高位,保存在内存的低地址中
  • Little-endian,小端:最低字节地址是数据地址(0123存成3210)
    • 数据的低位保存在内存的低地址中,而数据的高位保存在内存的高地址中

无论是大端还是小端,每个系统内部是一致的,但在系统间通信时可能 会发生问题!因为顺序不同,需要进行顺序转换

0x12345678

按大端模式存放时,其所在存储单元最低字节单元存放的数据是0x12

按小端模式存放时,其所在存储单元最高字节单元存放的数据是0x12

  • 例题

    某计算机按字节编址,数据按整数边界存放,可通过设置使其采用小端方式或大端方式,有一个float 型变量的地址为 FFFF C000H ,数据 X = 12345678H,无论采用大端还是小段方式,在内存单元 FFFF C001H,一定不会存放的数是

    12H、78H

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