ARM的字对齐问题总结

四、ARM平台的对齐问题

在ARM中，有ARM和Thumb两种指令。

ARM指令：每执行一条指令，PC的值加4个字节（32bits）.一次访问4字节内容，该字节的起始地址必须是4字节对齐的位置上，即地址的低两位为bits[0b00],也就是说地址必须是4的倍数。

Thumb指令：每执行一条指令，PC的值加2个字节（16bits）.）.一次访问2字节内容，该字节的起始地址必须是2字节对齐的位置上，即地址的低两位为bits[0b0],也就是说地址必须是2的倍数。

遵循以上方式叫对齐（aligned）方式，不遵守这样方式称为非对齐（unaligned）的存储访问操作。

五、ARM平台字节对齐关键字
1. __align(num)
用于修改最高级别对象的字节边界。
A、在汇编中使用LDRD或者STRD时，就用到此命令__align(8)进行修饰限制。来保证数据对象是相应对齐。
B、该修饰对象的命令最大是8个字节限制,可让2字节的对象进行4字节
对齐,但是不能让4字节的对象2字节对齐。
C、 __align是存储类修改,他只修饰最高级类型对象不能用于结构或者函数对象。

2. __packed
__packed是进行一字节对齐。
A、不能对packed的对象进行对齐；
B、所有对象的读写访问都进行非对齐访问；
C、float及包含float的结构联合及未用__packed的对象将不能字节对齐；
D、__packed对局部整形变量无影响；
D、强制由unpacked对象向packed对象转化是未定义,整形指针可以合法定
义为packed __packed int* p; //__packed int 则没有意义。

3. __unaligned
用于修饰该变量可按照非对齐访问。

六、如何查找与字节对齐方面的问题
如果出现对齐或者赋值问题首先查看：
1. 编译器的big little端设置；
2. 看这种体系本身是否支持非对齐访问；
3. 如果支持看设置了对齐与否,如果没有则看访问时需要加某些特殊的修饰来标志其特殊访问操作。
七、结论
针对于32位处理器对于本地使用的数据结构，为提高内存访问效率，采用四字节对齐方式；同时为了减少内存的开销，合理安排结构成员的位置，减少四字节对齐导致的成员之间的空隙，降低内存开销。
对于处理器之间的数据结构，需要保证消息的长度不因为在不同编译平台和不同处理器导致消息结构的长度发生变化，使用一字节对齐方式对消息结构进行紧缩；为保证处理器之间的消息的数据结构的内存访问效率，采用字节填充的方式自己对消息中成员进行四字节对齐。
数据结构的成员位置要兼顾成员之间的关系、数据访问效率和空间利用率。顺序安排的原则是：四字节的放在最前面，两字节的紧接最后一个四字节成员，一字节紧接最后一个两字节成员，填充字节放在最后。举例如下：
typedef struct tag_T_MSG{
long ParaA;
long ParaB;
short ParaC；
char ParaD;
char Pad;
} T_MSG;