Alignment trap

本文探讨了嵌入式Linux系统下处理Alignmenttrap的方法,包括修改默认处理方式为信号+警告,并分析了在基于ARM的系统中出现Alignmenttrap错误的原因及解决策略,重点介绍了使用scanf函数导致对齐问题的例子以及如何避免此类问题。

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“Alignment trap”:遇到字节对齐的问题,直译意思为“对齐陷阱”。

 Linux下对Alignment trap的处理有下面几种方式:(cat /proc/cpu/alignment

 0 (ignored)
 1 (warn)
 2 (fixup)
 3 (fixup+warn)
 4 (signal)
 5 (signal+warn)

我的嵌入式linux系统下的默认处理方式是第3级处理方式:修复+警告。
于是修改为:echo 5 > /proc/cpu/alignment,这样修改为会给内核一个信号。



问题: arm中Alignment trap错误处理:

在基于arm的linux系统中,当运行某个应用程序时,可能会出现Alignment trap的错误。以下是出现的一个典型提示:
Alignment trap: standalone-640- (1357) PC=0x00094ab8 Instr=0xe5810000  Address=0x40e22532 FSR 0x813 Bus error

分析:这主要是应用程序里的数据结构没有按照4字节对齐。虽然arm也支持2字节的Thumb指令,但是必须进入到该工作模式下才生效。不过linux下有参数 可以设置,使得arm能够支持2字节对齐。不过此时arm是通过异常处理,切换到Thumb状态下进行工作,运行完成后又需要切换到正常的4字节模式。因 此执行程序时,会比较慢,影响性能。所以在写arm的linux程序时,最好遵守4字节模式。Linux下的设置命令为:echo 2 > /proc/cpu/alignment


案例:

 

使用scanf 遇到 Alignment trap: 问题

[cpp]  view plain copy
  1. int main()  
  2. {  
  3.     char tmp = 0;  
  4.     scanf("%x",&tmp);  
  5.     printf("tmp is 0x%x",tmp);  
  6. }  
代码如上,交叉编译后出现:

Alignment trap:test_ (2094) PC=0x4008177c Instr=0xe5820000 Address=0xbeb93c89 FSR 0x813
这个问题是由于使用scanf将一个十六进制(创建应为int *)赋给了一个char *,导致对齐问题出现,将char tmp改为int tmp即可。


在代码编写中,需要注意一下以下的事:
1、结构体尽量使用4字节对齐,比如设置一个传输长度len的类型时,用short表示的范围已经足够,当然也可以用int。像制定一些网络协议,最好考虑一下4字节对齐。
2、分配内存时也尽量4字节对齐,无论是申请的内存还是定义数组大小。
3、对指针进行访问的时候也要十分注意4字节对齐,特别是一些为了避免编译警告的强制类型转换。



参考文献:
http://blog.youkuaiyun.com/guolele2010/article/details/8485901

http://blog.chinaunix.net/uid-24567872-id-201530.html



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