MIPS组件对齐对齐n

Question

该指令.align n在数组中做什么？
更具体地说，假设我具有以下代码部分：

array: .align 2
       .space 800     

它的重要性是什么，为什么不跳过它并使用

       .space 800

这是学校的作业理论问题。

Answer 1

直接从MARS帮助工具提示中获取：

在指定的字节边界上对齐下一个数据项（0 =字节，1 =半字，2 =字，3 =双精度）

考虑这段代码

  la $t0, array

.data
  .space 3

array: 
  .space 12

这被组装成

lui $at, 0x1001
ori $t0, $at, 0x0003          #$t0 = 0x10010003

显示array地址为0x10010003。

使用.align指令：

  la $t0, array

.data
  .space 3

array:
  .align 3 
  .space 12

给出：

lui $at, 0x1001
ori $t0, $at, 0x0008          #$t0 = 0x10010008

现在的地址是0x10010008。

不同之处在于，后一个地址在双边界上对齐。
双精度数是8个字节长，地址是8个字节的倍数。

对齐可提供更好的性能，因为CPU会按字块读取内存，并且此块从四个地址的整数倍（0x0、0x4、0x8 ...）开始。
如果请求一个0x3的字，CPU需要读取0x0的一个字和0x4的一个字并将结果合并。

在某些体系结构中明确不支持未对齐的访问。如果我没记错的话，就数据而言，MIPS并不是那么严格（但它是针对代码的）。

陷阱

请注意，.align n将下一个数据项对齐在2 ^n个边界上，或者等效地（作为练习，留给读者阅读）将数据项移动到低n位为零的地址。

MARS出现，相反大多数汇编，以“附加”标签到下一个空间分配指令（如.byte，.space等），而不是当前位置计数器。
因此，标签可以在.align和.space指令之间移动。

  .align 2            |    array: 
array:                |      .align 2
  .space 12           |      .space 12