为什么不能一步读取未对齐的单词？

Question

鉴于 CPU 的字长允许它寻址内存中的每个字节。
鉴于通过PAE CPU 甚至可以使用比其字长更多的位进行寻址。

CPU无法一步读取未对齐的字是什么原因？

例如，在 32 位机器中，您可以读取从位置 0 开始的 4 字节块，但不能读取从位置 1 开始的块（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 寻址内存中任何单个字节的能力。但粒度不一样的是内存。就像 Oli 所说，这是非常特定于架构的，但内存芯片通常通过其数据总线宽度来寻址。这意味着给定的地址代表其数据总线的完整“字”。

让我们以 32 位 CPU 为例，它具有连接到存储设备的 32 位宽数据总线。当CPU要在地址访问的话0x00000000，就真的要进入字节0， 1，2和3。然而，对于存储芯片，这由单个地址表示0x00000000。

现在，当 CPU 想要访问 address 处的字时0x00000001，它确实想要访问字节1, 2,3和4。然而，对于存储芯片，这由地址处0x00000000的一段字和地址处的一段字表示0x00000001。

因此需要两个总线周期。

编辑：添加一些接线图

为了说明这一点，这里有两个相反的寻址方案：

注意 RAM 芯片地址的位移。

地址将如下所示：

// From the RAM point of view
@0x00000000: Bytes 0x00000000 to 0x00000003
@0x00000001: Bytes 0x00000004 to 0x00000007

要访问 dword @0x00000001，您可以看到无法直接寻址。您需要向 RAM 芯片询问地址0x00000000和0x00000001.