前言##
前幾天，主管找我問關(guān)于定義變量起始地址對齊方式的問題鸵隧。下面介紹一下問題：上位機(jī)生成了一個(gè)參數(shù)數(shù)組 char para[36541] = {...} ;數(shù)組比較大绸罗，已經(jīng)內(nèi)建好了結(jié)構(gòu)體，只要按照指針指到頭部地址即可正常讀取出來豆瘫，但是由于處理器讀取int 或者 float 數(shù)據(jù)類型比較要求數(shù)據(jù)地址是四字節(jié)對齊的珊蟀，而我們這個(gè)數(shù)組存放在內(nèi)存中是以兩個(gè)字節(jié)對齊的，這就導(dǎo)致了CPU無法讀取數(shù)據(jù)并死機(jī)在了讀取float數(shù)據(jù)類型處外驱；
主管提出育灸，能否直接指定該數(shù)組的存在于內(nèi)存中的起始地址？我一想昵宇，確實(shí)是磅崭，只要頭地址對了那就啥問題也沒有了。
主管又補(bǔ)充了一句瓦哎，他測試過了 #pragma pack(4) 這種編譯命令砸喻，實(shí)際效果是沒效果柔逼，于是我上網(wǎng)查了下，這個(gè)命令確實(shí)是數(shù)據(jù)對齊的命令割岛，但是只是對于結(jié)構(gòu)體內(nèi)部愉适。對于數(shù)組頭地址，我開始覺得有點(diǎn)挑戰(zhàn)了癣漆；
而且方法要簡單维咸，不要影響程序的運(yùn)行效率問題；
問題嘗試
今天在處理上次開會中提到的內(nèi)存分配的問題扑媚，改著改著忽然就靈光一閃腰湾，覺得這個(gè)問題應(yīng)該是可以解決的：
我拿出了自己使用的比較利索的C語言工具->IAR workbench for ARM； 測試平臺當(dāng)然還是最熟悉的Kinetis 系列的 K66 啦疆股！
先定義以下變量：測試看看存放于內(nèi)存中的位置费坊，代碼如下：
char aa[2] = {1，2}旬痹；
查看地址的方式有兩個(gè)：
- 通過IAR編譯器生成的MAP文件進(jìn)行查找
- 就是通過IAR DEBUG工具中的 watch工具進(jìn)行查看
而我這種偷懶王必須采用第二種方式啊附井，多么直觀，哈哈哈哈两残；
如下是我通過IAR Debug watch中查看到的相關(guān)信息：
| Expression | Value | Location | Type |
|---|---|---|---|
| aa | <<a>array>"??" | 0x1FFF0070 | char[2] |
| bb | <<a>array>"??" | 0x1FFF0072 | char[2] |
可以看出上面aa存放地址是 0x1FFF0070 而bb的地址存放在0x1FFF0072地址上永毅，bb的起始地址是一個(gè)2字節(jié)對齊的地址，并非四地址對齊的地址人弓。
明確目標(biāo)沼死，向前進(jìn)發(fā)
準(zhǔn)備修改bb的首地址到一個(gè)四字節(jié)對齊的地址上，或者八字節(jié)對齊的地址上
目標(biāo)明確過后就是嘗試了崔赌，我首先嘗試了下主管說過的
#pragma pack(x) ;
這類編譯命令意蛀，不出意外，一點(diǎn)影響都沒有健芭；
直到今天县钥，一個(gè)偶然中想到了是否可以使用IAR 鏈接時(shí)候使用的ICF文件（鏈接文件）進(jìn)行處理；
好慈迈，說做就做：開始嘗試若贮，寫了一個(gè)簡單的鏈接代碼測試一下：
//define block to place test value
define symbol m_data_start = 0x1FFF0000;
define symbol m_data_end = 0x1FFFFFFF;
define memory mem with size = 4G;
define region test_region = mem:[from m_data_start to m_data_end];
define block test_block with alignment = 4 {section .test};
place in test_region {block test_block};
這里定義了一下鏈接文件（*.icf）將 .test這個(gè)段放在了0x00000410 ~ 0x1FFFFFFF這個(gè)區(qū)段中以四字節(jié)對齊的地址上；
然后回去在變量定義中修改成如下代碼：
char aa[2] = {1,2};
#pragma location = ".test"
char bb[2] = {3,4};
這里意思是數(shù)組aa依然按照編譯器缺省規(guī)則編譯痒留，而數(shù)組bb則存放到 .test段中谴麦；
究竟是否成功呢？打開IAR Debug watch：驚喜啊狭瞎，真的是跋敢啤：
以下是4字節(jié)對齊aa、bb首地址
| Expression | Value | Location | Type |
|---|---|---|---|
| aa | <<a>array>"??" | 0x1FFF0070 | char[2] |
| bb | <<a>array>"??" | 0x1FFF04A8 | char[2] |
好家伙熊锭，真的是成了四字節(jié)對齊的地址了（0x1FFF04A8 % 4 == 0）弧轧；為了確保是這個(gè)樣子雪侥，多實(shí)驗(yàn)幾下看看，看看是不是對的精绎，于是將鏈接中關(guān)于對齊部分代碼修改如下：
define block test_block with alignment = 8 {section .test};
再使用IAR debug watch查看一下地址：
以下是8字節(jié)對齊的aa速缨、bb首地址
| Expression | Value | Location | Type |
|---|---|---|---|
| aa | <<a>array>"??" | 0x1FFF0070 | char[2] |
| bb | <<a>array>"??" | 0x1FFF04A8 | char[2] |
地址竟然和上面一樣，使用計(jì)算器計(jì)算一下發(fā)現(xiàn)（0x1FFF04A8 % 8 == 0）代乃，確定是8字節(jié)對齊的旬牲。
我心里還是有點(diǎn)疑慮，看看16搁吓、32字節(jié)對齊會有啥樣子原茅？
以下是16字節(jié)對齊的aa、bb首地址
| Expression | Value | Location | Type |
|---|---|---|---|
| aa | <<a>array>"??" | 0x1FFF0070 | char[2] |
| bb | <<a>array>"??" | 0x1FFF04B0 | char[2] |
新地址計(jì)算一下（0x1FFF04B0 % 16 == 0 ）
以下是32字節(jié)對齊的aa堕仔、bb首地址
| Expression | Value | Location | Type |
|---|---|---|---|
| aa | <<a>array>"??" | 0x1FFF0070 | char[2] |
| bb | <<a>array>"??" | 0x1FFF04C0 | char[2] |
新地址計(jì)算一下（0x1FFF04C0 % 32 == 0 ）
結(jié)論
通過這一系列的嘗試擂橘。發(fā)現(xiàn)ICF文件（鏈接文件）中的塊alignment關(guān)鍵字可以使塊的首地址按照2^x（2,4,8,16,32...）方式對齊；而我們定義這一個(gè)塊就存放一個(gè)變量摩骨，那么這個(gè)變量的首地址的對齊方式就是一個(gè)可控的值通贞。
展望
由于項(xiàng)目中使用的參數(shù)文件是上位機(jī)生成的一個(gè)數(shù)組，按道理這個(gè)參數(shù)是不需要被被修改的恼五，本著提高CPU的效率考慮（CPU復(fù)位時(shí)候程序初始化需要搬運(yùn).data段到RAM中）昌罩，我們可以定義到該變量到CODE中成為一個(gè)常量表，可以提高系統(tǒng)啟動(dòng)的速率灾馒；
以下為改進(jìn)的icf文件關(guān)鍵代碼：
//define block to place test value
define symbol m_text_start = 0x00000410;
define symbol m_text_end = 0x001FFFFF;
define memory mem with size = 4G;
define region test_region = mem:[from m_text_start to m_text_end];
define block test_block with alignment = 4 {section .test};
place in test_region {block test_block};
以下為改進(jìn)了的測試數(shù)組定義
char aa[2] = {1,2};
#pragma location = ".test"
const char bb[2] = {3,4};
以下是通過IAR Debug Watch 所觀察到的變量數(shù)據(jù)：
| Expression | Value | Location | Type |
|---|---|---|---|
| aa | <<a>array>"??" | 0x1FFF0070 | char[2] |
| bb | <<a>array>"??" | 0x00013748 | char[2] |
可以發(fā)現(xiàn)該地址存在于flash空間中茎用，仍然是一個(gè)4字節(jié)對齊的地址，成功睬罗，哈哈哈哈绘搞，這次任務(wù)完成；
寄語
樓主文筆特別差傅物，很多時(shí)候表詞不達(dá)意，或者用詞錯(cuò)誤琉预，亦或者對于東西理解不深入等等董饰。但是希望我的分享能夠解決你的實(shí)際問題。也希望你閱讀過程中發(fā)現(xiàn)對文章的技術(shù)或者其他方法有懷疑的提出反饋圆米，一起討論學(xué)習(xí)卒暂，一起進(jìn)步。謝謝閱讀娄帖。
