Αρχιτεκτονική Υπολογιστών - Κεφάλαιο 2 - Ενότητα 3

Πώς ερμηνεύονται οι διευθύνσεις μνήμης

Οι διευθύνσεις ερμηνεύονται ανάλογα με τη διεύθυνση και το μήκος του «αντικειμένου» στο οποίο γίνεται προσπέλαση.

Υπάρχουν δύο διαφορετικοί τρόποι σύμφωνα με τους οποίους μπορούν να οργανωθούν τα bytes σε μία λέξη:

1. Οργάνωση byte Little Endian: Τo λιγότερο σημαντικό byte της λέξης (little end) τοποθετείται στη μικρότερη διεύθυνση και το περισσότερο σημαντικό byte (big end) τοποθετείται στη μεγαλύτερη διεύθυνση.

2. Οργάνωση Byte Big Endian: Τo λιγότερο σημαντικό byte της λέξης (little end) τοποθετείται στη μεγαλύτερη διεύθυνση και το περισσότερο σημαντικό byte (big end) τοποθετείται στη μικρότερη διεύθυνση.

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 3

Να απαριθμήσετε τους τρόπους σύμφωνα με τους οποίους μπορούν να οργανωθούν τα bytes σε μία λέξη. Ποια η διαφορά ανάμεσά τους; Στην περίπτωση που δεν μπορείτε να απαντήσετε στην ερώτηση αυτή, κρίνεται σκόπιμο να επαναλάβετε την ανάγνωση της προηγούμενης παραγράφου.

Η διεύθυνση ενός δεδομένου εξαρτάται από την οργάνωση της μνήμης.

Σε πολλούς υπολογιστές, η πρόσβαση σε «αντικείμενα» μεγαλύτερα από 1 byte δεν είναι εφικτή, με αποτέλεσμα τα «αντικείμενα» να χρειάζονται ευθυγράμμιση. Η πρόσβαση σε ένα «αντικείμενο» μεγέθους s bytes το οποίο βρίσκεται σε διεύθυνση byte Α, ευθυγραμμίζεται αν:

A mod s = 0

Διευθυνσιοδοτούμενο αντικείμενο	Ευθυγραμμίζεται στα offsets του byte	Δεν ευθυγραμμίζεται στα offsets του byte
Byte	0,1,2,3,4,5,6,7	Ποτέ
Μισή λέξη	0,2,4,6	1,3,5,7
Λέξη	0,4	1,2,3,5,6,7
Διπλή λέξη	0	0,1,2,3,4,5,6,7

Ποια είναι η σημασία στο να θέσουμε περιορισμούς ευθυγράμμισης;
Η μη ευθυγραμμισμένη πρόσβαση στη μνήμη απαιτεί πολλαπλές ευθυγραμμισμένες αναφορές, αφού η μη ευθυγραμμισμένη αναφορά προκαλεί επιπλοκές στο υλικό του υπολογιστή (η μνήμη είναι τυπικά ευθυγραμμισμένη στα όρια μίας λέξης). Άρα, ακόμα και στους υπολογιστές που επιτρέπουν μη ευθυγράμμιση, τα προγράμματα με ευθυγραμμισμένες προσβάσεις τρέχουν γρηγορότερα.

Ακόμα και αν τα δεδομένα είναι ευθυγραμμισμένα, τα δεδομένα των καταχωρητών πρέπει να είναι επίσης ευθυγραμμισμένα (τα bytes και οι μισές λέξεις). Ανάλογα με την εντολή που πρέπει να εκτελεστεί, ο υπολογιστής μπορεί να χρειαστεί να κάνει επέκταση προσήμου στην ποσότητα προκειμένου να είναι ευθυγραμμισμένα τα δεδομένα.

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 4

Τι είναι η ευθυγράμμιση των δεδομένων και για ποιο λόγο χρησιμοποιείται από τους υπολογιστές; Στην περίπτωση που δεν μπορείτε να απαντήσετε στην ερώτηση αυτή, κρίνεται σκόπιμο να επαναλάβετε την ανάγνωση της προηγούμενης παραγράφου.