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我的朋友

分类: LINUX

2010-11-24 00:26:04

CPU 的访问粒度不仅仅是大小限制,地址上也有限制。也就是说,CPU 只能访问对齐地址上的固定长度的数据。
以四字节对齐为例,就是只能访问 0x0 - 0x3,0x4 - 0x7, 0x8 - 0xc 这样的(闭)区间,不能跨区间访问。
如果真正需要访问的数据并没有占据那个区间的全部字节范围,还有另外的信号线来指出具体操作哪几个字节,类似于掩码的作用。好像也有些架构干脆就不允许这种部分访问,强制要求按粒度访问。

如果一个数据跨越了两个这样的区间,那么就只能将这个数据的操作拆分成两部分,分别执行,效率当然就低了。

解决这个问题的一个办法就是强制数据对齐,现在假设一个 16 字节对齐的系统(稍微新一点的 x86 架构应该都是 16 字节对齐):
显然,一个字节无论如何不会跨越两个对齐区间;
当一个 2 字节的数据放在奇数地址上,就有可能跨越两个区间,但放在偶数地址上(即 2 字节对齐)就肯定不会;
同样,只要 4 字节数据放在 4 字节地址上,8 字节数据放在 8 字节地址上,一定不会跨越两个区间。

这就是比较常见的字节对齐策略,将长度小于一个对齐单位的数据对齐到不小于它的长度的首个二的幂次。(晕,这句话好绕……)
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