计算机存储问题：如何将64位寄存器数据写入8位单个内存地址？

你提到的「单个内存地址仅可存储8bit数据」是字节编址架构的通用规则，不存在将64bit完整寄存器数据存入单个8bit内存地址的可行方案，所有大位宽寄存器数据写入内存都需要占用连续的多地址存储空间。

1. 大位宽数据拆分规则 #

对于n位宽的寄存器（比如x86架构下的64位通用寄存器rax），写入内存时会自动拆分到n/8个连续的内存地址中，拆分规则分为两种：

• 小端模式（x86、ARM等主流消费级架构默认）：寄存器低有效位存入低地址，高有效位存入高地址
• 大端模式（多用于网络设备、嵌入式设备）：寄存器高有效位存入低地址，低有效位存入高地址

举个实际示例：64位寄存器值为0x1122334455667788，写入起始地址为0x100的内存空间时，小端模式下各地址存储内容为：

0x100: 0x88
0x101: 0x77
0x102: 0x66
0x103: 0x55
0x104: 0x44
0x105: 0x33
0x106: 0x22
0x107: 0x11

如果你确实只需要把寄存器的某一段8bit数据写入单个内存地址，可以通过位运算截取对应片段后再执行写入操作。比如x86架构下截取rax的低8位写入地址0x100的汇编指令为：
movb %al, 0x100
如果要截取rax的第2个字节（8~15位），可以先移位再写入：

shr $8, %rax
movb %al, 0x100

2. 数据传输硬件实现机制 #

• 指令集层面会内置不同位宽的内存操作指令：比如x86架构下movb对应8位写、movw对应16位写、movl对应32位写、movq对应64位写，CPU执行对应指令时会自动向内存控制器发起对应长度的连续地址写请求
• 内存控制器收到多字节写请求后，会按地址总线给出的起始地址，同时操作连续的多个存储单元，不需要CPU逐字节发起请求，读写性能和单字节操作基本一致
• 对于未对齐的内存地址写请求，部分精简指令集架构会直接抛出异常，x86架构会自动拆分为两次对齐操作完成写入，仅会产生轻微的性能损耗

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Beatrixx