Question

我正在使用linaro g ++ for ARM arch64来编译一个简单的cpp文件：

int main()
{
    char  *helloMain      = "main module (crm.c)";
    long  faculty, num    = 12;
    int   stop,mainLoop   = 1; 
    char  word[80]        = "";
}

在objdump生成的elf文件之后，我得到了它的asm代码：

0000000000001270 <main>:
int main()
{
    1270:   d101c3ff    sub sp, sp, #0x70
    char  *helloMain      = "main module (crm.c)";
    1274:   90000020    adrp    x0, 5000 <_malloc_trim_r+0x160>
    1278:   9111c000    add x0, x0, #0x470
    127c:   f90003e0    str x0, [sp]
    long  faculty, num    = 12;
    1280:   d2800180    movz    x0, #0xc
    1284:   f90007e0    str x0, [sp,#8]
    int   stop,mainLoop   = 1; 
    1288:   52800020    movz    w0, #0x1
    128c:   b90013e0    str w0, [sp,#16]
    char  word[80]        = "";
    1290:   910063e0    add x0, sp, #0x18
    1294:   90000021    adrp    x1, 5000 <_malloc_trim_r+0x160>
    1298:   91122021    add x1, x1, #0x488
    129c:   39400021    ldrb    w1, [x1]
    12a0:   39000001    strb    w1, [x0]
    12a4:   91000400    add x0, x0, #0x1
    12a8:   a9007c1f    stp xzr, xzr, [x0]
    12ac:   a9017c1f    stp xzr, xzr, [x0,#16]
    12b0:   a9027c1f    stp xzr, xzr, [x0,#32]
    12b4:   a9037c1f    stp xzr, xzr, [x0,#48]
    12b8:   f900201f    str xzr, [x0,#64]
    12bc:   b900481f    str wzr, [x0,#72]
    12c0:   7900981f    strh    wzr, [x0,#76]
    12c4:   3901381f    strb    wzr, [x0,#78]
}
    12c8:   52800000    movz    w0, #0x0
    12cc:   9101c3ff    add sp, sp, #0x70
    12d0:   d65f03c0    ret

在ARMV8板上执行此代码之前，sp初始化为与0x1000对齐的地址。

执行此类代码会引发对齐错误异常 12a8：a9007c1f stp xzr，xzr，[x0]

我注意到x0添加了0x1，因此在执行0x1指令时它与stp对齐。

为什么g ++没有与0x10对齐以避免这种对齐错误异常？

g ++版本是：

gcc  4.8.1 20130506 (prerelease) (crosstool-NG linaro-1.13.1-4.8-2013.05 - Linaro GCC 2013.05)

Answer 1

来自the manual：

-munaligned-access
  -mno-unaligned-access

启用（或禁用）从非16位或32位对齐的地址读取和写入16位和32位值。   默认情况下，对所有pre-ARMv6及所有ARMv6禁用未对齐访问   ARMv6-M架构，并为所有其他架构启用。如果   未打开未对齐的访问权限，然后打包数据结构中的单词   将一次访问一个字节。

将在中设置ARM属性Tag_CPU_unaligned_access   生成的对象文件为true或false，具体取决于   设置此选项。如果启用了未对齐访问，则启用   预定义符号__ARM_FEATURE_UNALIGNED也将被定义。

AArch64 / ARMv8支持开箱即用的未对齐访问，因此GCC认为它可用。如果不是这种情况，您可能必须使用上述开关明确禁用它。你正在使用的“预发布”版本也可能尚未完成，并且存在各种错误/问题。

顺便说一下，代码的行为是这样的，因为GCC按字面解释了赋值：

将字符串“”（只有一个零字节）复制到缓冲区的开头。
用零填充缓冲区的其余部分。

我怀疑如果你启用了优化，那么未对齐的访问将会消失。或者，如果您使用char word[80] = {0}，它应该一次性进行归零。

Answer 2

在对ARMV8架构进行一些研究之后，我对我遇到的数据中止异常有了更深入的了解。

为什么会出现这种对齐故障异常？

正如@IgorSkochinsky所提到的，AArch64 / ARMv8支持不对齐访问。但是当我在一个简单的裸机环境中工作时，MMU没有被接受，所以在这种情况下，内存被视为设备，设备不支持未对齐访问。如果启用了MMU，则此异常消失。
如何强制GCC编译未对齐访问的免费精灵文件？

从手册中，-mno-unaligned-access应该足够了，但对于我的GCC版本：

gcc 4.8.1 20130506（预发布）（crosstool-NG linaro-1.13.1-4.8-2013.05 - Linaro GCC 2013.05）

它说没有这样的选择。就我而言，另一个选项-mstrict-align解决了这个问题。

Linaro g ++ aarch64编译导致不对齐错误

2 个答案: