char 数组 __attribute__ 对齐答案

【问题标题】：char array __attribute__ alignedchar 数组 __attribute__ 对齐
【发布时间】：2018-08-15 10:18:44
【问题描述】：

我对以下代码行有疑问：

char buffer[256] __attribute__((aligned(4096)));

全局数组“缓冲区”的内容是字符串，我从标准输入中获得。我已经阅读了https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-4.4.1/gcc/Type-Attributes.html（gcc/gnu 在线文档）。我知道这个属性以字节为单位指定了变量的最小对齐方式。

我的问题是关于为什么我需要对 char 数组进行这种对齐的原因？

仅仅因为性能原因？

【问题讨论】：

确实有点奇怪。我的猜测是他们希望它分配在 4kib 的某个内存段中。
不幸的是，变量定义本身并不能告诉我们太多。您需要调查 buffer 的用法以尝试获取更多信息。
可能是与页面大小对齐？
请记住，分配为char * 的内容与它的使用方式无关。在您知道这一点之前，对齐几乎可以用于任何事情。例如，numpy 使用 char * 来保存数组数据，无论是原始数据还是指针。

标签： c gcc char memory-alignment

【解决方案1】：

也许使用常量不是最好的主意，至少，在没有很好地解释目标的情况下（看起来示例的页面大小是 4096）。一些架构具有复制大块内存（例如整个页面）的特定指令，这可能会更快地完成该过程：

GCC 还提供了一个目标特定的宏BIGGEST_ALIGNMENT，它是最大的对齐曾经用于您正在编译的目标机器上的任何数据类型。为了例如，你可以写：短数组[3] 属性 ((aligned (BIGGEST_ALIGNMENT)));

编译器自动将声明的变量或字段的对齐方式设置为 BIGGEST_ALIGNMENT。这样做通常可以使复制操作更高效，因为编译器可以使用任何指令来复制最大的内存块，从而在您以这种方式对齐的变量或字段之间进行复制。请注意，BIGGEST_ALIGNMENT 的值可能会根据命令行选项而改变。

[...]

请注意，对齐属性的有效性可能会受到链接器固有限制的限制。在许多系统上，链接器只能安排变量对齐到某个最大对齐。（对于某些链接器，支持的最大对齐可能非常小。）如果您的链接器最多只能将变量对齐到 8 字节对齐，那么在属性中指定对齐（16） > 仍然只为您提供 8 字节对齐。有关详细信息，请参阅您的链接器文档。

为了完整起见，它希望确保将数组设置在一页中，以提高性能。

此链接说明如何对齐页面数据（在这种情况下，使用aligned_malloc）改进代码：https://software.intel.com/en-us/articles/getting-the-most-from-opencl-12-how-to-increase-performance-by-minimizing-buffer-copies-on-intel-processor-graphics

【讨论】：

【解决方案2】：

我猜某个特定的硬件希望它以这种方式对齐。（大容量存储阅读器、DMA 等）。我必须说很少看到如此大的对齐。

【讨论】：