ARM專題之字節(jié)對(duì)齊
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如果一個(gè)數(shù)據(jù)是以能被4 整除的地址開始的連續(xù)存儲(chǔ)，那么它就是字對(duì)齊，否則就是非字對(duì)齊。舉例說(shuō)明四字節(jié)對(duì)齊：對(duì)內(nèi)存進(jìn)行操作時(shí)，被訪問(wèn)的地址必須為4的倍數(shù)。如果分配到的地址的地址不是4的倍數(shù)時(shí)，CPU實(shí)際訪問(wèn)的地址還是按照字對(duì)齊的方式來(lái)操作。
用ADS的ARMC Complier下Optimization Level可能引起問(wèn)題，其中的一個(gè)問(wèn)題就是字節(jié)對(duì)齊的問(wèn)題。下面講講問(wèn)題的現(xiàn)象及實(shí)質(zhì)。
當(dāng)時(shí)問(wèn)題的現(xiàn)象是：程序使用一公共變量Buf創(chuàng)建隊(duì)列，如果ADS編譯優(yōu)化選項(xiàng)采用Minium則軟件工作正常；源碼不變，如果采用ALL優(yōu)化，則不正常，數(shù)據(jù)紊亂且無(wú)法工作。為了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，我們分別用Minium和ALL編譯，在反匯編條件下單步跟蹤程序，觀察CPU寄存器和內(nèi)存變量的變化情況。
當(dāng)內(nèi)存起始地址為4字節(jié)對(duì)齊地址的情況時(shí)，編譯器分配地址和實(shí)際地址一致，因此不存在上述問(wèn)題。
結(jié) 論：
在ARM嵌入式系統(tǒng)中，當(dāng)把一個(gè)內(nèi)存區(qū)域初始化為某個(gè)結(jié)構(gòu)體時(shí)，必須注意字節(jié)對(duì)齊的情況。如果該內(nèi)存起始地址為非對(duì)齊地址，不僅得不到預(yù)期的結(jié)果，還可能導(dǎo)致一些很奇怪的讓人無(wú)法理解表面問(wèn)題。在C層面上不太容易觀察到這些問(wèn)題的實(shí)質(zhì)，只有深入到匯編一層去分析程序，才可能理解這些現(xiàn)象的深層原因。
評(píng)論