首先說說，什麼叫對齊。如果乙個資料是從偶位址開始的連續儲存，那麼它就是半字對齊，否則就是非半字對齊；半字對齊的特徵是bit0=0,其他位 為任意值。字對齊的特徵是bit1=0,bit0=1,其他位為任意值。如果乙個資料是以能被4 整除的位址開始的連續儲存，那麼它就是字對齊，否則就是非字對齊。舉例說明四位元組對齊： 對記憶體進行操作時，被訪問的位址必須為4的倍數。如果分配到的位址的位址不是4的倍數時，cpu實際訪問的位址還是按照字對齊的方式來操作。也就是自動屏 蔽bit1和bit0.
用ads的arm c complier下optimization level可能引起問題，其中的乙個問題就是位元組對齊的問題。下面講講問題的現象及實質。
當時問題的現象是：程式使用一公共變數buf建立佇列，如果ads編譯優化選項採用minium則軟體工作正常；原始碼不變，如果採用all優化，則不正 常，資料紊亂且無法工作。為了發現問題，我們分別用minium和all編譯，在反彙編條件下單步跟蹤程式，觀察cpu暫存器和記憶體變數的變化情況。發現 在minium模式下，編譯器把佇列記憶體塊uart0txbuf分配到的位址是0x400015cc,這個位址是乙個4位元組對齊的位址，而在all模式 下，編譯器把buf分配的位址是0x400015c2，這個位址是乙個非4位元組對齊的位址。正是由於這個非4位元組對齊的位址導致了問題的發生。
問題發生在queuecreate(void *buf, uint32 sizeofbuf, uint8 (* readempty)(), uint8 (* writefull)())這個函式裡，問題是如何發生的，
在了解問題發生的機理前，先了解queuecreate這個函式的工作原理。queuecreate工作原理是，首先把buf指向的記憶體初始化為dataqueue格式的結構體。 dataqueue的結構體格式如下：
typedef struct dataqueue;
從 結構體可以看出，結構體位元組型別在記憶體分配為： 4位元組指標變數（*out）、4位元組指標變數（*in）、4位元組指標變數（*end）、2位元組變數ndata、2位元組變數maxdata、4位元組函式指標 變數readempty（）、4位元組函式指標變數（writefull（））
觀察結構體起始位址放在非對齊時會出現什麼情況。
起始位址為0x400015c2時的由編譯器分配得到的位址 實際操作位址
*out 0x400015c2~0x400015c5 0x40015c0~0x400015c3
*in 0x400014c6~0x400015c9 x400014c4~0x400015c7
*end 0x400015ca~0x400015cd 0x400015c8~0x400015cb
從 表中可以看出，實際操作的位址按照4位元組對齊格式得到。例如，當執行*out進行操作時，自動遮蔽bit1和bit0,因此實際發生變化的是 0x40015c0~0x400015c3，而不是0x400015c2~0x400015c5，由於實際操作位址和編譯器分配位址互相覆蓋，當對*in 操作時，會導致*out一起變化，對*end操作時，*in也跟著變化。正是由於非對齊的原因導致建立佇列和對列操作完全錯誤。
當記憶體起始位址為4位元組對齊位址的情況時，編譯器分配位址和實際位址一致，因此不存在上述問題。
結 論：
在arm嵌入式系統中，當把乙個記憶體區域初始化為某個結構體時，必須注意位元組對齊的情況。如果該記憶體起始位址為非對齊位址，不僅得不到預期的結果，還可能 導致一些很奇怪的讓人無法理解表面問題。在c層面上不太容易觀察到這些問題的實質，只有深入到彙編一層去分析程式，才可能理解這些現象的深層原因。
ARM程式由於位元組對齊引起的問題深入分析
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