ARMの非境界整列アドレスのデータアクセス =================================== RISC系CPUでは、16bitや32bitのデータアクセスを行う時に、それぞれ2バイト境界や4バイト境界アドレスでないと例外トラップする仕様も多いが、ARMv6T2以降では非境界アドレスのデータアクセスもサポートされている。 ARMv7の場合 ---------- ARMv7 以降では、非境界整列アクセスが義務付けられてる（デフォルト）。 ARMv7-A と ARMv7-R では、システム制御レジスタ、SCTLR の A ビット(bit1)によって、境界調整チェックのイネーブル(A=1)またはディセーブル(A=0)を制御できる。又、ARMv7-M では、コンフィギュレーションおよび制御レジスタ（CCR）の UNALIGN_TRP ビット、ビット 3 がこれを制御する。 境界調整チェックがイネーブルされている場合、すべての非境界整列ワードまたはハーフワード転送が行われると、境界調整例外が発生する。 ディセーブルされている場合は、LDR、LDRH、STR、STRH、LDRSH、LDRT、STRT、LDRSHT、LDRHT、STRHT、および TBH 命令で非境界整列アクセスを行うことができる。他のデータアクセス命令が行われると常に非境界整列データの境界調整例外が発生する。 STRD および LDRD では、指定されたアドレスはワード境界で整列させる必要がある。 Abitは、デフォルトで「0」となっており、非境界アドレスのアクセスも可能となっているが、システム起動初期化時 A=1 として非境界アクセスをチェックし、安定して起動したら A=0 とするような使い方もできる。 asm(" mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0"); asm(" bic r0, r0, #0x00000002"); /* clear A bit (disable alignment fault) */ asm(" mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0"); GCCコンパイラの動作 ------------------ GCCは、デフォルトで `-munaligned-access` が有効となっているらしく、データアクセスが境界調整されている場合、コマンドラインオプション `-mno_unaligned_access` を使って非境界整列アクセスをサポートするライブラリ関数へのリンクを避けることもできる。 補足 ---- - 非境界アクセスが発生すると、実際のメモリバス上は複数回のバスアクセスとなり、多少アクセス時間がかかる。 参考 ---- 1. [[http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.dui0473kj/dom1359731171041_00013.html|ARM® コンパイラ armasm ユーザガイド 6.18 アドレス境界調整]] 2. [[http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.dui0204ij/Cihdbfje.html|RealView Compilation Tools アセンブラガイド 4.2.1. アドレス境界調整]] 3. [[http://blog.kmckk.com/archives/5170117.html|GCC(ARM)のunaligned data accessコード生成]]