为什么结构必须是字对齐的？ [复制]答案

【问题标题】：Why should structure have to be word aligned? [duplicate]为什么结构必须是字对齐的？ [复制]
【发布时间】：2011-07-06 06:11:48
【问题描述】：

可能重复：
Purpose of memory alignment

为什么结构或任何内存分配（如 int,char）必须是字对齐的。它有什么好处？

更新：主要原因是，如果不是内存对齐，有可能数据类型（int）的一部分在一个物理页面中，而另一部分在另一个物理页面中？

我觉得这是一个更强有力的理由？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

许多 32 位机器上的内存访问在 32 位边界上要快得多，要访问单个字节，机器必须读取 32 位（4 字节）段，然后进入它

【讨论】：

【解决方案2】：

正如马丁所说，它更快......

... 还有一些 cpu 架构和一些 cpu 指令 require 它 - 否则会崩溃。

例如，一些（？）ARM cpus 会因不对齐而出错。例如，x86/x64 上的 MMX/SSE 需要 16 字节对齐。

【讨论】：

【解决方案3】：

我在某处读过相同的内容（不记得了：如果我错了，请纠正我）并支持钢的 cmets：

这个词，即 2 字节或 16x 的数据通常用于那些涉及 mul / div / 有符号操作的数据操作......主要区别 b/w x85 和 x86

【讨论】：

【解决方案4】：

如果您考虑一下机器的接线方式，这一切都说得通。

有时，人们试图改变这一点（Rambus、FBDIMM），但我们不断将 DRAM 阵列中的每个位连接到 CPU 总线上的相同位。

在计算机的早期，在内存数据总线上移动位以纠正未对齐的访问是非常昂贵的。有些机器不允许这一切。那些确实增加了速度惩罚的人。一些，像原来的，当时超快和第一好- 64 位微 DEC-Alpha，实际上确实纠正了它，但以软件陷阱为代价！

IA32 和 x64 架构始终透明地修复它，每个芯片上都有数以万计的晶体管，它们具有桶形移位器和其他专用硬件，可以轻松修补未对齐的参考。

但是，它仍然可能会中断管道，可能需要某种微陷阱；这不是“自然方式”。

具体的惩罚取决于您使用的芯片的微架构。可移植代码应该假设未对齐的访问受到惩罚。一些嵌入式 CPU 芯片（Some Arm）实际上不会出错，只是做错了事！我真诚地希望所有这些都停产。

【讨论】：