计算机科学中的编址和寻址是两个重要的概念。不同之处可能会导致程序的行为有很大的差异,因此需要仔细区分。本文将从多个角度分析编址和寻址的区别。
定义
编址是指将内存地址映射到物理地址的过程。编址通常在程序执行之前进行,目的是为了分配内存空间给程序。编址操作是由操作系统或者程序本身完成的,编制出来的地址是虚拟地址。
寻址是指将虚拟地址转换为物理地址的过程。寻址操作是由硬件来完成的,通常是由CPU的内存管理单元(MMU)完成的。MMU将虚拟地址转换为物理地址,并且将结果返回给CPU,CPU将通过物理地址访问内存中的数据。
流程
编址和寻址的流程是不同的。编址通常当程序被加载到内存中时执行,通常的流程如下:
1. 计算程序需要的内存空间。
2. 内存管理系统在内存中分配相应的内存。
3. 计算器将程序的编译后的代码与内存中的内存地址相匹配。
4. 将程序的内存地址存储在计算器的数据段中。
寻址的流程通常是:
1. 程序向CPU请求内存数据,请求的是虚拟地址。
2. MMU接收到请求,将虚拟地址转换为物理地址。
3. CPU使用物理地址请求数据。
4. 内存将数据发送回CPU。
寻址和编址的流程是完全不同的,了解这些不同之处可以帮助程序员更好地理解它们以及相应的程序代码。
硬件和软件
编址和寻址涉及到硬件和软件两个方面。编址通常由软件实现,可以是一个程序,也可以是一个操作系统。操作系统通常负责管理内存,分配空间,以及为程序分配虚拟地址等等。另一方面,寻址通常是由硬件实现的,它是以后处理器的MMU为核心,有专门的硬件组件来实现,并且它通常是通过CPU指令来驱动的。CPU通过MMU查询并索引物理地址,从而确定具体的内存位置。
运行时效率
编址和寻址在运行时效率上也有所不同。编址通常在程序开始时执行,因此不会对程序的运行时间产生影响。另一方面,寻址通常是在程序运行时执行的。MMU需要在CPU读取数据之前将虚拟地址转换为物理地址,这可能需要花费一定的时间。因此,寻址操作可能会导致程序的延迟和性能不佳。
结论
总的来说,编址和寻址的主要区别在于它们所涉及的方面,流程,运行时效率等。编址通常由操作系统或者程序本身执行,通常在程序加载时执行。寻址在程序运行时执行,需要由硬件完成。同时,MMU转换虚拟地址为物理地址的时间可能会导致程序产生一些延迟,降低了程序的性能。
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