关于内存地址分配字节对齐的疑惑

x86Orx64 · 发表于 2023-12-31 13:26:06

李老师，您好！最近在学习X64的课程，在内存地址地址分配过程中(分配内核区域线性地址),您谈到需要按8字节对齐；以前在x86内存地址分配中您也谈到需要按4字节对齐，对这字节对齐这个问题一直无法理解。
在8086段地址分配按2字节对齐我可以理解，因为这样段内偏移地址就刚好在段内从0开始计算。

站长 · 发表于 2023-12-31 13:36:53

8086的段地址要求必须是按16字节对齐的，因为段的物理地址必须是能被16整除。在其它情况下，对齐是为了提高性能，而不是强制性要求。
另一个例外就是分页。与分页有关的地址必须按4KB对齐，这是为了能够将它们映射到分页系统表项内。

x86Orx64 · 发表于 2023-12-31 13:46:38

好的，明白了，谢谢

x86Orx64 · 发表于 2023-12-31 13:51:16

提高性能是不是从硬件层面理解呢，以前在学数字电路的时候也从硬件层面思考过，但还是无法理解。当时是为了思考C语言结构体字节对齐，也说是为了提高性能，但一直不明白。

站长 · 发表于 2023-12-31 14:08:32

x86Orx64 发表于 2023-12-31 13:51
提高性能是不是从硬件层面理解呢，以前在学数字电路的时候也从硬件层面思考过，但还是无法理解。当时是为了 ...

对。如果能用软件优化，那就不是问题了。
如果你学过计算机原理，特别是了解过内存芯片的电路组织，就能明白对齐的重要性：如果是对齐的，单次就可以访问到需要的数据（比如8个字节的数据）；如果不是对齐的，就需要内存系统用多个时钟周期完成数据的拼接或者切割。
为什么内存系统的硬件如此复杂：原因很简单，因为我们需要内存系统可以按字节、字、双字、四字访问，而不是只按一种固定的长度来访问。

x86Orx64 · 发表于 2023-12-31 17:05:14

好的,谢谢老师

		自动登录	找回密码
密码			立即注册