为什么对齐边界大于4？

Question

我不明白的是，为什么我们必须在大于4字节的边界上对齐内存中的数据，因为所有其他边界都是4的倍数。假设一个CPU可以在一个周期内读取4个字节，它将会如果数据大8字节并且以4字节/ 8字节/ 16字节等对齐，则性能基本没有差别。

Answer 1

当x86 CPU读取double时，它在一个周期内读取8个字节。当它读取SSE向量时，它读取16个字节。当它读取AVX载体时，它读取32。

当CPU从内存中获取缓存行时，它还会读取至少 32个字节。

您假设CPU每个周期读取4个字节是错误的。

Answer 2

首先：x86 CPU不会只读取4个字节的内容，它们可以在一个周期内读取8个字节，甚至可以使用SIMD个扩展读取更多内容。

但回答你的问题＆＃34; 为什么对齐边界多于4 ？＆＃34;，假设一个通用架构（你没有指定一个和{{3我会提出一个特定的案例：GPU。

如果地址在多个访问大小（you wrote that x86 was just an example）上对齐，则只能访问（存储/加载）NVIDIA GPU内存。当地址与访问大小的倍数对齐时，会出现不同类型的加载和最高性能的加载，因此如果您尝试从内存中加载双精度（8字节），您将拥有（伪代码）：< / p>

ld.double [48dec] // Works, 8 bytes aligned
ld.double [17dec] // Fails, not 8 bytes aligned

在上述情况下，当尝试访问（r / w）未正确对齐的内存时，该进程实际上会导致错误。如果你想要速度，你必须提供一些安全保障。

这可能会回答你关于为什么首先存在大于4的对齐边界的问题。在这种架构上，访问大小1始终是安全的（每个地址都对齐1）。对于每个 n ＆gt; 1，这都不是真的。