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我正在玩 C 中的内存地址，并想知道这个名为unaligned memory access的主题。

我目前使用的是带有 Linux 内核的 x86 Intel，但本着架构和操作系统不可知论的精神提出这个话题——尽管以下内容是特定于Linux 和硬件的：

当我从/向未对齐的地址读取/写入简单类型时，我没有错。日志中没有消息或任何内容。我也试过：

perf top -e alignment-faults
# And with PID
perf top -p NNN -e alignment-faults

但没有命中。

通过以下方式打开对齐检查：

__asm__("pushf\norl $0x40000,(%esp)\npopf");

给出“想要的”结果：

Bus error (core dumped)

（但仍然没有消息perf。）

我的问题是硬件+操作系统如何处理这个问题，什么是最佳的。我的想法和问题到处都是，但我会尝试表达一些具体的观点：

  1. CPU是否默认开启对齐检查，但内核检测到支持关闭并指示它不检查？
  2. 作为内核，至少我在其他硬件上经历过这种情况，由于某些驱动程序试图访问未对齐的内存，可能会出现 oops：内核是否在对齐检查模式下运行？或者它可能只是代码的某些部分？
  3. 由于访问未对齐的内存需要更多资源；在软件的测试阶段启用对齐检查是否是一个好主意，例如上面的装配线？这也会使它更便携吗？

我还有很多关于这个的问题，但现在就这样吧。

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试着给出部分答案。

CPU是否默认开启了对齐检查，但内核检测到支持关闭并指示它不检查？

它取决于拱门，甚至在同一个拱门上，未对齐内存上的某些指令可能由硬件处理，而其他指令则不能。

作为内核，至少我在其他硬件上经历过这种情况，由于某些驱动程序试图访问未对齐的内存，可能会出现 oops：内核是否在对齐检查模式下运行？或者它可能只是代码的某些部分？

硬件不支持的未对齐内存访问将导致陷阱，并且内核具有陷阱/异常的处理程序。我一直在研究 ppc，此类异常将根据指令（从 PC 获取）进行处理；一些指令得到处理，程序将恢复；其他一些可能会导致程序终止，因为内核无法处理它。一个这样的例子是用于实现比较和交换逻辑的 stwcx 指令。

由于访问未对齐的内存需要更多资源；在软件的测试阶段启用对齐检查是否是一个好主意，例如上面的装配线？这也会使它更便携吗？

在实践中，如果您在大型项目中有很多遗留代码可能不是一个好主意......但它应该对新代码有好处。

于 2013-10-16T14:03:31.973 回答