CPU如何在32位內存和32位處理器中訪問單字節內存

Question

我完全理解32位或64位系統的含義。所以基本上所有的寄存器或字長都是32或64位。

爲了簡單起見，讓我們拿一個32位的系統，並說我用C編寫了一個程序，如果我聲明一個int類型的話說「int a = 5;」那麼一個字長的存儲位置被保留給var a。所以當我想訪問它時，我可以使用該地址的字地址。

但是說我有4個字符「char a，b，c，d;」因爲它是一個字節，每個都放在一個字中，所以如果我只想訪問char b？（說內存是字節可尋址的）現在說b是這個字中的第三個字節，我該怎麼辦......那麼它是如何來到公共汽車的？是不是第三個字節在總線上連接到第17到第24行？所以當只有b被訪問時，其他24行會發生什麼？

Answer 1

您的問題的答案很大程度上取決於您使用的編譯器以及CPU，內存控制器和內存體系結構（高速緩存和外部內存）的內部工作方式。
您只能控制編譯器（假設您使用的是C或C++編譯器）。當您使用小於字長的變量時，編譯器具有不同的模式。有用於速度優化和內存優化的標誌。根據哪些標誌打開，編譯器可能會選擇生成將所有四個變量（在您的情況下）打包爲一個字的代碼。或者編譯器可能會選擇爲每個變量分配一個內存字，但使用特定的字節來存儲實際值。編譯器爲每種情況執行的方式是爲CPU生成不同的指令集。在後一種情況下，如果從存儲器中讀取變量，則整個字被放在總線上，然後放到通用寄存器中。在前一種情況下，該字被放入寄存器，但該字可以逐位移位，其他位可以通過使用邏輯與運算來清零。這樣正確的字節將在寄存器中。或者可能是CPU體系結構支持字中的字節級訪問，在這種情況下，它將只是CPU執行的一個操作。最後，理解內部會發生什麼是一個不錯的主意，但是你不會太在意，因爲編譯器生成的指令集從你的角度來看是正確的。你唯一需要關心的是編寫性能敏感的軟件。在這種情況下，您需要知道CPU和內存的細節以及編譯器支持的標誌。

Answer 2

這取決於彙編程序，它可能會選擇給一個字的內存或一個字節。
所以現在即使你在這個詞中有4個不同的字符，會發生什麼事情都是一次被訪問，但只有你需要的那個被操作。即它們全部從內存進入處理器，然後只考慮你想要的字節，其他的則被拒絕。