为什么不能一步读取未对齐的单词？

Question

考虑到CPU的字大小允许它处理存储器中的每个字节 鉴于通过PAE，CPU甚至可以使用比字大小更多的位来进行寻址。

CPU无法一步读取未对齐字的原因是什么？

例如，在32位机器中，您可以读取从位置0开始的4字节块，但是您无法读取从位置1开始的块（您可以但需要几个步骤）。
为什么CPU不能这样做？

Answer 1

问题不在于CPU能否解决内存中的任何单字节问题。但它的内存具有不同的粒度。 像Oli所说，这是非常特定于架构的，但内存芯片通常通过数据总线宽度来解决。意味着给定的地址代表一个完整的＆＃34;字＆＃34;他们的数据总线。

我们以32位CPU为例，32位宽的数据总线连接到存储设备。当CPU想要访问地址0x00000000处的单词时，它确实想要访问字节0，1，2和3。然而，对于存储器芯片，这由单个地址0x00000000表示。

现在当CPU想要访问地址0x00000001上的单词时，它真的想要访问字节1，2，3和{{1 }}。然而，对于存储器芯片，这由地址4处的一段字和地址0x00000000处的一段字表示。

因此需要两个总线周期。

编辑：添加一些布线图

为了说明这一点，这里有两种寻址方案：

注意RAM芯片地址的位移。

地址将如下所示：

0x00000001

要访问dword // From the RAM point of view @0x00000000: Bytes 0x00000000 to 0x00000003 @0x00000001: Bytes 0x00000004 to 0x00000007 ，您可以看到无法直接寻址。您需要向RAM芯片询问地址@0x00000001和0x00000000的两个dwords。

Answer 2

简单的答案是他们无法解决，因为他们的设计并非如此。

以这种方式设计它们的主要原因是性能和可扩展性。我们会失去太多非常重要的功能来支持这一点。

一个简单的比喻，简陋的Shipping Container。在装运集装箱的日子之前，许多不同形状和尺寸的货物尽可能有效地装入船体。由于货物的大小无限可变，从板条箱到咖啡袋，再到干草和棉花捆，这些船只的容量都非常低，利用效率低下。

集装箱改变了所有这一切，现在如果你想在国际上发货，它必须在标准尺寸的集装箱中。你不能只是把你的猫粮袋装到香港的一个集装箱船上给你的朋友，它的效率是非常低效的，它只是不是＆＃＆## 39;完成。

你想快速将这种猫粮送给你的朋友，而不是购买整个集装箱吗？好吧，你可以支付像FedEx这样的快递公司来支付747的费用，但你肯定会支付这笔费用。