Wymóg wyrównania pamięci stałej kompilatora

Question

Niektóre architektury CPU (inne niż x86) nie lubią odczytu i zapisu liczb wielobajtowych na niezaalokowanych adresach tak bardzo, że po wykryciu tego powodu wywołują wyjątek SIGBUS i zmuszają programistę do zrobienia wszystkiego ręcznie w porządku bajtowym . Chociaż nie można nic zrobić z platformami, które tego wymagają, głupotą byłoby sprawdzanie wyrównania i przeprowadzanie operacji bajtowych na platformach, które umożliwiają niewyrównany dostęp (jak na przykład x86). Pytanie brzmi: czy kompilatory C/C++ definiują stałą, która wskazuje wymaganie wyrównania?

Obecnie używam to:

#if defined(_M_IX86) | defined(__i386) | defined(__i386__) | defined(i386) | defined(_X86_) 
    // Unaligned access is allowed. 
#elif defined(_M_X64) | defined(__x86_64__) | defined(__x86_64) | defined(__amd64) | defined(__amd64__) | defined(_M_AMD64) 
    // Unaligned access is allowed. 
#else 
    #define ALIGNED_ACCESS_ONLY 
#endif 

Ale wygląda zbyt „home-napar”: zamiast wskazywać rzeczywiste właściwości bieżącej platformy sprzętowej, a jedynie przedstawia swoje własne rozważania o x86-32 oraz x86-64 i najbardziej popularne nazwy stałe dla tych platform.

Answer 1

Nie odpowiadam technicznie na zadane pytanie, ale proponuję obejście problemu w przypadku, gdy odpowiedź na twoje pytanie brzmi "nie".

Jeśli twój kod został skompilowany za pomocą skryptu configure, możesz przetestować, czy wymagany jest dostęp wyrównany. GNU autoconf posiada funkcję dla tej operacji:

http://www.gnu.org/software/autoconf-archive/ax_check_aligned_access_required.html

Zasadniczo kompiluje następujące mały program, prowadzi go i patrzy na skutek:

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 

int main() 
{ 
    char* string = malloc(40); 
    int i; 
    for (i=0; i < 40; i++) 
    { 
    string[[i]] = i; 
    } 

    { 
    void* s = string; 
    int* p = s+1; 
    int* q = s+2; 

    if (*p == *q) { return 1; } 
    } 
    return 0; 
} 

Answer 2

Rozwiązanie, które nie wymaga sprawdź, czy to taki, który widziałem w implementacji memcpy. Zasadniczo zaczniesz kopiować bajt danych na bajt, aż dojdziesz do adresu wielokrotnego żądanego wyrównania.
Po tym można rozpocząć kopiowanie fragmentów danych o rozmiarze słowa ze wszystkimi korzyściami, jakie masz z wyrównanym adresem (rozwijanie pętli, wektoryzacja, ...).

Zyskasz jednak najlepsze wyniki dzięki dużym blokom danych.

Najwyraźniej ani clang ani gcc nie określają żadnego makra informującego o braku dostępu. (gcc/clang -E -dM - < /dev/null -march=native).
Kilka pomysłów, które warto wziąć pod uwagę:

• zmniejszyć zapotrzebowanie na pierwszym miejscu: problemy ponieść podczas korzystania wskazówek. Staraj się tego unikać, zmieniając sposób, w jaki traktujesz swoje dane.
• asm: Zapisz zależnie od platformy asm, aby załadować/zapisać do/z niezaakceptowanego dostępu, chociaż w dużym stopniu zależy to od platform, z którymi współpracujesz.
• SSE umożliwia dostęp bez uprawnień.

Answer 3

Kompilatory OP: do C/C++ definiują stałą, która wskazuje na konieczność wyrównania?
Tak. max_align_t to typ określający maksymalne wyrównanie.

Jeśli jest to sizeof(max_align_t) > 1, konieczne jest wyrównanie.

Dla zanim C11, zobacz Compiler constant indicating memory alignment requirement