组成原理说明------地址对齐

1.引入

　　1.1如下面的代码，定义了三个变量，int，char，int，并输出他们的十六进制的内存地址。

#include<stdio.h>
int main()
{
    int a;
    char b;
    int c;
    printf("a:%x  b:%x  c:%x\n",&a,&b,&c);  //输出: a:22ff1c  b:22ff1b  c:22ff14
    return 1;
}

　　1.2图示分析上述代码

　　 代码中为定义的变量a,b,c分配了内存单元，分配内存单元是从大地址开始分配的，可见a的内存地址大于b的地址。（除非分配的内存单元循环了。从0跳大了最大，又开始新的一轮减小）

　　int占用4个字节，char占用1个字节。

　　从代码中可以看出为三个连续定义的变量的内存分配是不连续的。这就是因为地址对齐的原因。

2.地址对齐概念

　　地址对齐其实就是CPU设计中的一个时空权衡，这里采用的是空间换时间的。主要的解决问题是如何能过快速的读取给定的一个变量。

　　目前的主流计算机有32位，64位这是地址线，一般数据线与地址线条数相同。

　　如果放置数据时不考虑地址对齐，32位的CPU读取一个4字节的int最少需要一次内存访问，最多需要2次访问内存。下图中左面，取一个int要两次内存访问，而右边的只需要一次内存访问。

　　上面的左图为什么是2次访问内存呢？这个需要用组成原理说明。

3.计算机组成原理解释地址对齐

　　这里使用32位说明。16位的80x86，和目前流行的64位也是一样的。

　　32位字长的机器，能一次访问的数据是32bits。

　　如下图所示：32条数据线，分成了4组，这样就可以使用字节编码，最小的访问内存单元为一个字节。

　　　　　　　　同样给出一个32位地址最多可以访问32位的数据。

　　　　　　　　若一个int数据保存在32位机器中如2中的左图所示，一次只能访问到2字节数据，所以需要2次内存访问；若一个int数据保存在32位机器中如2中的右图所示，给出一次地址就能够访问整个int数据。

　　

 4总结

　　许多RAM都采用地址对齐，加速CPU。

　　采用地址对齐保存数据对应的地址如下：