發表日期: 2007-07-23 17:43
1. 問題
mips 下使用訪存指令讀取或寫入資料單元時，目標位址必須是所訪問之資料單元位元組數的整數倍，這個叫做位址對齊。
比如在 mips 平台上，lh 讀取乙個半字時，儲存器的位址必須是 2 的整數倍； lw 讀取乙個字時，儲存器的位址必須是 4的整數倍； sd 寫入乙個雙字時，儲存器的位址必須是 8 的整數倍。倘若訪存時，目標位址不對齊，則會引起異常,典型的是系統提示「匯流排錯誤」後，直接殺死程序。
看乙個測試程式（龍芯2e平台）：
#include
#include
unsigned short data = ;
inline void unaligned_access(unsigned short * const row)
int main()
程式執行後系統提示「非法指令」後退出。
cisc 下（如x86）訪存時，如果目標位址不對齊，cpu 不會陷入異常，因為其內部有處理非對齊訪問的微程式。
2. 解決
高階語言中一般不會遇到這種問題，編譯器常常會處理好資料型別的對齊。但萬一遇到、抑或在彙編裡遇到，避不開怎麼辦？
可以使用 mips 的指令集裡提供的 lwr/lwl, swr/srl, ldr/ldl, sdr/sdl 指令對。關於他們的原理可以用下圖來簡單的示意一下（以ldr/ldl 為例，其他類似）：
上**釋的是小端模式下的情況，大端模式的情況則相反：首先 ldl t0, 0(t1)，然後再 ldr t0, 7(t1)。
可以看到無論大端模式還是小端模式，非對齊訪問的解決都是將原來的一條指令（對齊訪問）完成的事分兩步完成，即首先取始位址 addr 到下乙個對齊位址處的部分資料，置入暫存器右部（小端），（大端置入左部(高位)），然後取從該對齊位址到 addr + len - 1 處的部分資料（len 為資料單元長度，半字為2, 雙字為8），置入暫存器左部（小端）。
ldr t0, 0(t1) 取 0x1022~0x1027 到 t0 的右部
ldl t0, 7(t1) 取 0x1028~0x1029 到 t0 的左部
注意上述指令的字尾 r(right), l(left) 都是相對暫存器而言，load 操作是把取到的部分資料，置入暫存器的 left 或者 right， store 操作是將暫存器中資料的 left 或者 right 部分，寫入目標位址而已。無論大端和小端暫存器的格式都是固定的，即右端為低位，左端為高位。任意第一條ldr/ldl/lwr/lwl/sdr/sdl/swr/swl 只能訪問記憶體的始位址到下乙個對齊位址處。
MIPS 下非對齊訪問的問題
mips 下使用訪存指令讀取或寫入資料單元時，目標位址必須是所訪問之資料單元位元組數的整數倍，這個叫做位址對齊。比如在 mips 平台上，lh 讀取乙個半字時，儲存器的位址必須是 2 的整數倍 lw 讀取乙個字時，儲存器的位址必須是 4的整數倍 sd 寫入乙個雙字時，儲存器的位址必須是 8 的整數倍...
mips下非對齊訪問問題分析
1.問題 risc 下使用訪存指令讀取或寫入資料單元時，目標位址必須是所訪問之資料單元位元組數的整數倍，這個叫做位址對齊。計算機主要的架構就分為兩類，複雜指令集計算機 cisc 和精簡指令集計算機 risc cisc最有代表性的架構就是x86，risc最有代表性的架構就是arm。不管是什麼架構，對要...
非對齊位址訪問問題
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