边界对齐原则

数据在主存中存放时，需要在存储空间利用率和 CPU 访问性能之间进行权衡。课程中提出了三种方案（三板斧原则）：

1. 不浪费资源的存放 (不对齐):

   • 数据一个挨着一个存放，不留空隙。
   • 优点: 存储空间利用率 100%。
   • 缺点: 访问跨越存储字的半字、单字或双字时，需要两次访存操作，导致 CPU 访问效率降低一倍。

2. 从起始位置开始存放 (浪费资源):

   • 所有数据均从存储字的起始位置开始。
   • 优点: 保证所有数据在一个存取周期内完成读写。
   • 缺点: 空间浪费极其严重（如字节数据可能浪费 80% 的空间）。

3. 边界对齐原则 (最佳方案):

   • 定义: 要求数据的起始地址必须是其数据长度（以字节为单位）的整数倍。 重点
   • 规则示例:
     • 双字 (64 位): 起始地址最低 3 位为 000。
     • 单字 (32 位): 起始地址最低 2 位为 00。
     • 半字 (16 位): 起始地址最低 1 位为 0。
   • 优点: 既保证了数据能在一个存取周期内读出，又比方案 2 节省了大量空间。 重点