RISC-V不支持非对齐地址访问非常坑

echo · 2023-01-05 16:53:16

隔壁Cortex-M0也不支持非对齐地址访问，代码中uint8_t*指针一旦强转uint16_t*或者uint32_t*，很容易引起HardFault。然而M3/M4就支持非对齐地址访问了，很多历史代码中会存在上面的强制地址转换，M3和M4上运行正常的代码移植到RISC-V以后非常容易踩到地址对齐的坑，代码规模比较大的时候填这些坑还是非常麻烦的。
RV32MAC假想对手是整个Cortex-M系列，M0是整个Cortex-M里面最低端的系列，RISC-V起码应该和M3/M4差不多，非对齐地址访问起码应该作为一个选项存在。

XIVN1987 · 2023-01-05 18:08:31

是否支持非对齐访问，是实现层面的问题，，RISC-V ISA 本身并不限制是否支持非对齐访问。。

XIVN1987 · 2023-01-05 18:12:20

《手把手教你设计CPU——RISC-V处理器》上的说明

RISC-V非对齐访问.png

echo · 2023-01-05 18:41:20

XIVN1987 说：

是否支持非对齐访问，是实现层面的问题，，RISC-V ISA 本身并不限制是否支持非对齐访问。。

人家隔壁ARM M0/M3/M4是不是支持是规定了的，这种模棱两可，依赖厂家来实现对齐、非对齐结果就是碎片化。RISC-V应该有一个扩展来约束是否支持非对齐访问操作。

吴助建 · 2023-01-05 19:37:49

对齐不对齐，是软件设计方面的问题。
另外，非对齐数据，访问会需要更多的时间周期。
自己设计软件的时候，尽量把数据放在对齐地址上。
同样功能的代码，有些人的代码跑得就是比别人的快，这是有原因的。

kekemuyu · 2023-01-05 19:51:45

编译器应该可以处理

海石生风 · 2023-01-05 19:56:59

GCC编译器的特定优化选项会自动将不对齐的操作转为对齐操作。

echo · 2023-01-05 22:43:54

海石生风说：

GCC编译器的特定优化选项会自动将不对齐的操作转为对齐操作。

编译器能力是有限的，uint8_t*指针强制转换uint32_t*编译器就无法处理，大概率会跪。很多解析二进制数据的代码都会这么干。规模庞大的代码填这些坑就非常麻烦。

aozima · 2023-01-05 23:58:49

在异常处理里面做个软件补丁好了！

海石生风 · 2023-01-06 11:31:19

非对齐操作即使支持也应该回避，这所以产生非对齐操作无非是想减少内存复制，但非对齐操作性能太低，不如复制内存对齐起来跑得更快。

最近编辑记录海石生风 (2023-01-06 11:31:57)

aquasnake · 2024-04-07 23:49:46

非对齐地址可以用c语言强制类型转换,将任意结构体强转到char类型的数组访问

aquasnake · 2024-04-07 23:54:44

这不是cpu内核的事情,cpu内核只是在偶数地址上按照字长的步进幅度增长地址指针,但是你要在奇数地址上保存,也是没有问题,只不过只能用char类型数组了. 其他的结构体,超过1字节长度的变量,编译器都会分配到偶数地址上. 当然,部分编译器你可以有伪指令限制,告诉编译器将你需要的某个变量定义到你指定的地址上(汇编是必须可以的,c语言不同的cpu以及不同的c编译器有不同的伪指令)

aquasnake · 2024-04-08 00:00:33

uint8_t*指针一旦强转uint16_t*或者uint32_t*

uint8_t*强转到uint16_t*等,你必须要将转换后到的变量再与0xff, 否则得到的不是你想要的. 除非在接下来的3个地址空间上都是0.

最近编辑记录 aquasnake (2024-04-08 00:01:17)

吴助建 · 2024-04-08 22:37:36

把uint8_t* 指向的实际对象，放在对齐变量，就没有任何问题。
比如：
int i;
uint8_t str[512];
uint8_t* t =(uint8_t*)&str[0];

然后，你再给int* p=(int*)t;
再计算， p++; p+=12; 之类，都没有问题。

另外，用malloc()分配的内存，肯定是对齐的。

sjshe3326 · 2024-06-20 09:53:52

把uint8_t* 指向的实际对象，放在对齐变量，就没有任何问题。
比如：
int i;
uint8_t str[512];
uint8_t* t =(uint8_t*)&str[0];

然后，你再给int* p=(int*)t;
这个就是对齐访问啊。如果str[0]是头 str[1]以后是数据
用uint8_t* t =(uint8_t*)&str[1];

这时候用int* p=(int*)t; p可能会有不对齐的情况。

lignin · 2024-09-23 11:13:58

碰到过一个杰理的，不对齐直接卡死，关键是程序中是网络编程，对齐不一定是4字节对齐

WhyCan Forum(哇酷开发者社区)

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