文章目錄:

• • 1.數據的“大端模式”和“小端模式”存儲
  • • 為什么會有大小端模式之分呢？
  • 2.數據按“邊界對齊”方式存儲

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1.數據的“大端模式”和“小端模式”存儲

• 注意：在計算機系統中，我們是以字節為單位的，每個地址單元都對應著一個字節，一個字節為 8bit。
• 大端模式：指數據的高字節保存在內存的低地址中，而數據的低字節保存在內存的高地址中，這樣的存儲模式有點兒類似于把數據當作字符串順序處理：地址由小向大增加，而數據從高位往低位放；這和我們的閱讀習慣一致。
• 小端模式：指數據的高字節保存在內存的高地址中，而數據的低字節保存在內存的低地址中，這種存儲模式將地址的高低和數據位權有效地結合起來，高地址部分權值高，低地址部分權值低。
  

為什么會有大小端模式之分呢？

• 這是因為在計算機系統中，我們是以字節為單位的，每個地址單元都對應著一個字節，一個字節為 8bit。
• 在C語言中除了8bit的char之外，還有16bit的short型，32bit的long型（要看具體的編譯器），另外，對于位數大于 8位的處理器，例如16位或者32位的處理器，由于寄存器寬度大于一個字節，那么必然存在著一個如何將多個字節安排的問題。 因此就導致了大端存儲模式和小端存儲模式。
• 例如一個16bit的short型x，在內存中的地址為0x0010，x的值為0x1122，那么0x11為高字節，0x22為低字節。
• 對于 大端模式，就將0x11放在低地址中，即0x0010中，0x22放在高地址中，即0x0011中。
• 小端模式，剛好相反。我們常用的X86結構是小端模式，而KEIL C51則為大端模式。很多的ARM，DSP都為小端模式。有些ARM處理器還可以隨時在程序中(在ARM Cortex 系列使用REV、REV16、REVSH指令 )進行大小端的切換。
• DSP：(digital signal processor)是一種獨特的微處理器,是以數字信號來處理大量信息的器件
• RISC：精簡指令集計算機(RISC:Reduced Instruction Set Computing RISC)是一種執行較少類型計算機指令的微處理器，起源于80年代的MIPS主機（即RISC機），RISC機中采用的微處理器統稱RISC處理器。
• ARM：處理器是英國Acorn有限公司設計的低功耗成本的第一款RISC微處理器。全稱為Advanced RISC Machine。ARM處理器本身是32位設計，但也配備16位指令集，一般來講比等價32位代碼節省達35%，卻能保留32位系統的所有優勢。
• CISC：復雜指令集計算機，包括一個豐富的微指令集，這些微指令簡化了在處理器上運行的程序的創建。指令由匯編語言所組成，把一些原來由軟件實現的常用的功能改用硬件的指令系統實現，編程者的工作因而減少許多，在每個指令期同時處理一些低階的操作或運算，以提高計算機的執行速度，這種系統就被稱為復雜指令系統。

2.數據按“邊界對齊”方式存儲

• 假設存儲字長32位，可按字節、半字和字尋址。
• 對于32位計算機，數據以邊界對齊方式存儲，半字地址一定是2的整數倍，字地址一定是4的整數倍，這樣無論所取的數據是字節、半字還是字。均可一次訪存取出。
• 位、字節、字是計算機數據存儲的單位。位是最小的存儲單位，每一個位存儲一個1位的二進制碼，一個字節由8位組成。而字通常為16、32或64個位組成。一個存儲字可以是多個字節組成。
• 所存儲的數據不滿足上訴要求時，通過填充空白字節使其符合要求。這樣雖然浪費了一些存儲空間，但是卻提高了取指令和取數據的速度。
• 不按邊界對齊方式存儲的缺點：半字長或字長的指令可能會存儲在兩個存儲字中，此時需要兩次訪存，并且對高低字節的位置進行調整、連接后才能得到想要的完整指令或數據，從而影響了指令的執行效率和速度。
  

總結

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