|
Снова о gcc и невыровненном доступе к памяти |
|
|
|
Jun 28 2011, 07:29
|
Группа: Новичок
Сообщений: 4
Регистрация: 6-05-09
Пользователь №: 48 742

|
Знаю что такие темы уже были, тем не менее я так и не разобрался как сделать лучше и проще всего Есть Atmel AT91RM9200, на котором крутится Linux, и на который надо портировать софтинку, в которой есть необходимость обращаться к элементам структуры типа:
struct blabla { char ch; int that; } blabla_t
При обращении к that и происходит, собсно, невыровненный доступ к памяти. При этом объявить структуру с параметром __attribute__ ((__aligned__(4))), или дополнить паддингом я не могу, ибо по сети приходит пакет, на который собсно и накладывается структура. Да и отловить все подобные обращения в сотне исходный файлов не представляется оптимальным путём.
Собственно, вопрос, как быть? Неужели нет простой возможности обойти проблему в банальнейшей операции обращения к полю структуры?
И еще одна непонятка. Вроде бы бит A в CP15 включен, однако никаких исключений при таких обращения не происходит. Поэтому я даже не могу узнать о таком обращении. ЧЯДНТ? Может, надо еще что то где то включить? Или в линухе реализована обработка подобного исключения но у меня она почему то не работает?
Всем спасибо!
|
|
|
|
|
Jun 28 2011, 07:40
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 020
Регистрация: 7-02-07
Пользователь №: 25 136

|
Цитата(vinni-puch @ Jun 28 2011, 11:29)  Или в линухе реализована обработка подобного исключения но у меня она почему то не работает? У меня на работе стоит компьютер Sparc 64-bit с линуксом. Там логи засыпаны сообщениями о невыравненном доступе к памяти. Виновник - модуль cifs, т.е. часть ядра линукс. Очевидно, ядро перехватывает невыравненные обращения к памяти и прозрачным образом их обрабатывает. Ну а пейсатели модуля cifs, очевидно, не парятся и полагаются на эту фичу ядра. Мне кажется, у Вас должна быть та же фича. Update: Кстати, в исходниках модуля cifs можете и подсмотреть, как они объявляют такие структуры: cifspdu.h
|
|
|
|
|
Jun 28 2011, 08:04
|
Группа: Новичок
Сообщений: 4
Регистрация: 6-05-09
Пользователь №: 48 742

|
Ребят, по факту у меня ЕСТЬ невыровненное обращение, и по умолчанию компилятор ничего не выравнивает. Т. е. типа __attribute__((packed)) Я очень долго искал в чем же бага, потому что у меня не было ни одного сообщения о невыровненности, (опять же, почему их нет?) потом написал вырожденный случай в 10 строк, который работает неправильно - именно из-за невыровненности.
Так вот вопрос в этом и состоит, что как и где сказать компилятору, что обращения к этой структуре будут невыровненны. так чтобы внести минимальное кол-во исправлений в код. Но не пользуясь атрибутом aligned, потому что это изменяет физический размер структуры, а я привязан к формату кадра. Или как заставить линукс эти невыровненные обращения подменять сложными чтениями/сдвигами, чтобы для меня это вообще прозрачно было. Ведь не валится ничего!
|
|
|
|
|
Jun 28 2011, 08:11
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 020
Регистрация: 7-02-07
Пользователь №: 25 136

|
Цитата(vinni-puch @ Jun 28 2011, 12:04)  Ребят, по факту у меня ЕСТЬ невыровненное обращение, и по умолчанию компилятор ничего не выравнивает. Т. е. типа __attribute__((packed)) Откуда инфа? Может быть, Вам показалось? Цитата(vinni-puch @ Jun 28 2011, 12:04)  Я очень долго искал в чем же бага, потому что у меня не было ни одного сообщения о невыровненности, (опять же, почему их нет?) потом написал вырожденный случай в 10 строк, который работает неправильно - именно из-за невыровненности. Опять же, может Вам показалось? Напишите подробнее. Цитата(vinni-puch @ Jun 28 2011, 12:04)  Так вот вопрос в этом и состоит, что как и где сказать компилятору, что обращения к этой структуре будут невыровненны. так чтобы внести минимальное кол-во исправлений в код. Но не пользуясь атрибутом aligned, потому что это изменяет физический размер структуры, а я привязан к формату кадра. Неприлично не читать ответы на вопросы. См. выше: содержимое файла cifspdu.h.
|
|
|
|
|
Jun 28 2011, 08:21
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 13 372
Регистрация: 27-11-04
Из: Riga, Latvia
Пользователь №: 1 244

|
QUOTE (vinni-puch @ Jun 28 2011, 10:04)  Так вот вопрос в этом и состоит, что как и где сказать компилятору, что обращения к этой структуре будут невыровненны. Ничего, кроме информации о том, что он работает невыровненной структурой. В Вашем случае Вам удалось написать нечто невнятное, например, с преобразованиями типов и указателей, и компилятор НЕ получил эту информацию.
--------------------
Feci, quod potui, faciant meliora potentes
|
|
|
|
|
Jun 28 2011, 08:58
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 453
Регистрация: 23-08-05
Пользователь №: 7 886

|
Цитата(vinni-puch @ Jun 28 2011, 11:29)  Код struct blabla { char ch; int that; } blabla_t При обращении к that и происходит, собсно, невыровненный доступ к памяти. Не верю! либо вы делаете примерно так: Код char *incomming_message; ..... struct blabla *b; b = (struct blabla *) incomming_message; /* Так делать нельзя, т.к. компилятор не может ничего узнать будет ли то, куда указывает incomming_message выровнено в памяти! */
b->that = 100500; /* Если incomming_message не было выровнено, то и на доступ внутри структуры тоже будет ошибка выравнивания */ Один из вариантов решения (ИМХО не лучший): Код char *incomming_message; ..... struct blabla b;
memcpy(&b, incomming_message); /* Таким образом мы создаём копию данных, которые гарантированно выровнены в памяти */
b.that = 100500; /* В этом месте компилятор обязан сгенерировать код без невыровненных обращений */ ИМХО более надёжный путь декодировать данные, приходящие с внешних каналов, не наступая на грабли (aligned/BigEndian): Код int read_u8(uint8_t **message, size_t *len, uint8_t *retval){ if (*len >= sizeof(uint8_t) ){ *retval = **message; *message += sizeof(uint8_t); *len -= sizeof(uint8_t); return 0; /* Ok */ } return (-1); /* Fail */ }
int read_u16_LE(uint8_t **message, size_t *len, uint16_t *retval){ uint8_t msb; uint8_t lsb; if(read_u8(message, len, &lsb) < 0){ return (-1); /* Fail */ }
if(read_u8(message, len, &msb) < 0){ return (-1); /* Fail */ }
*retval = (msb << 8) | lsb;
return (0); /* Ok */ }
int read_u16_BE(uint8_t **message, size_t *len, uint16_t *retval){ uint8_t msb; uint8_t lsb; if(read_u8(message, len, &msb) < 0){ return (-1); /* Fail */ }
if(read_u8(message, len, &lsb) < 0){ return (-1); /* Fail */ }
*retval = (msb << 8) | lsb;
return (0); /* Ok */ } как-то так =)
|
|
|
|
|
Jun 28 2011, 09:04
|
Группа: Новичок
Сообщений: 4
Регистрация: 6-05-09
Пользователь №: 48 742

|
Цитата(scifi @ Jun 28 2011, 11:11)  Неприлично не читать ответы на вопросы. См. выше: содержимое файла cifspdu.h. Было бы неприлично, если бы не читал. Ан нет  Вы же сами сказали что у вас валятся ошибки этого модуля. Т.е. он заведомо написан неверно. Я посмотрел, там действительно все структуры объявляются с атрбиутом packed. НО этот атрибут делает заведомо наоборот от того что мне нужно, поэтому там все так и работает. В качестве док-ва прилагаю тестовую програмку и ЛОГ, в котором видно что работает она неправильно, можете сравнить ее вывод с тем, что даст вам хостовый компутер. Видно так же, почему мне не подходят все эти манипуляции с атрибутами структуры К сожалению загружать файлы мне запрещено, вставляю в тело И, отвечая частично на свой вопрос - сообщения не вываливались, потому что есть такой файл как /proc/cpu/alignment, По дефолту ничего не делается. Если записать туда 1 - будет лог. Если 2 - то будет фиксить. В логе видно, что это действительно работает. Програмка: CODE #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h>
typedef struct bpdu_body_y { unsigned char flags; unsigned char root_id[8]; unsigned char root_path_cost[4]; unsigned char bridge_id[8]; unsigned char port_id[2]; unsigned char message_age[2]; unsigned char max_age[2]; unsigned char hello_time[2]; unsigned char forward_delay[2]; } BPDU_BODY_Y;
typedef struct bpdu_body_t { unsigned char flags; unsigned char root_id[8]; unsigned char root_path_cost[4] __attribute__ ((__aligned__(4))); unsigned char bridge_id[8]; unsigned char port_id[2]; unsigned char message_age[2]; unsigned char max_age[2]; unsigned char hello_time[2]; unsigned char forward_delay[2]; } __attribute__ ((__aligned__(4))) BPDU_BODY_T;
int main(int argc, char *argv[]) { int i; volatile char *memo; volatile u32 *imemo; BPDU_BODY_T *bmemo; BPDU_BODY_Y *ymemo;
printf ("sizeof unaligned struct = %d; sizeof aligned struct = %d\n", sizeof(BPDU_BODY_Y), sizeof(BPDU_BODY_T));
memo = (char *)malloc(sizeof (BPDU_BODY_T));
for (i = 0; i < sizeof (BPDU_BODY_T); i++) { memo[i] = i; }
printf ("------------------------------------------------------------------------------------------------------\n\t"); bmemo = memo; ymemo = memo; printf ("\tMemory contents: \n\n"); for (i = 0; i < sizeof(BPDU_BODY_T); i++) { printf("%02X", memo[i]); if (!((i+1)%4)) { printf ("|"); } } printf ("\n----------------------------------------------------------------\n"); printf ("It should be %02X%02X%02X%02X\n\n", ymemo->root_path_cost[3], ymemo->root_path_cost[2], ymemo->root_path_cost[1], ymemo->root_path_cost[0]); memo = memo + 9; printf ("Addr of unaligned root_path_cost is %p; Addr of aligned root_path_cost is %p; \n", &ymemo->root_path_cost, &bmemo->root_path_cost); printf("\tUnaligned root_path_cost %08X\n\t", *((int *)(ymemo->root_path_cost))); printf("Aligned root_path_cost %08X\n", *((int *)(bmemo->root_path_cost)));
return 0; }
ЛОГ: CODE root@OpenWrt:/# tst1 sizeof unaligned struct = 31; sizeof aligned struct = 36 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Memory contents:
00010203|04050607|08090A0B|0C0D0E0F|10111213|14151617|18191A1B|1C1D1E1F|20212223 | ---------------------------------------------------------------- It should be 0C0B0A09
Addr of unaligned root_path_cost is 0x11011; Addr of aligned root_path_cost is 0x11014; Unaligned root_path_cost 080B0A09 Aligned root_path_cost 0F0E0D0C root@OpenWrt:/# echo 2 > /proc/cpu/alignment root@OpenWrt:/# tst1 sizeof unaligned struct = 31; sizeof aligned struct = 36 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Memory contents:
00010203|04050607|08090A0B|0C0D0E0F|10111213|14151617|18191A1B|1C1D1E1F|20212223 | ---------------------------------------------------------------- It should be 0C0B0A09
Addr of unaligned root_path_cost is 0x11011; Addr of aligned root_path_cost is 0x11014; Unaligned root_path_cost 0C0B0A09 Aligned root_path_cost 0F0E0D0C
|
|
|
|
|
Jun 28 2011, 09:27
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 020
Регистрация: 7-02-07
Пользователь №: 25 136

|
Цитата(vinni-puch @ Jun 28 2011, 13:04)  Вы же сами сказали что у вас валятся ошибки этого модуля. Т.е. он заведомо написан неверно. Срочно сообщите Линусу! Пусть пофиксит :-) А если серьёзно, то не вижу проблемы в том, чтобы полагаться на линуксовый обработчик невыравненного доступа. Можете называть это предупреждениями, а не ошибками. Цитата(vinni-puch @ Jun 28 2011, 13:04)  В качестве док-ва прилагаю тестовую програмку и ЛОГ, в котором видно что работает она неправильно, можете сравнить ее вывод с тем, что даст вам хостовый компутер. Видно так же, почему мне не подходят все эти манипуляции с атрибутами структуры Многабукаф. Ниасилил.
|
|
|
|
|
Jun 28 2011, 12:01
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 13 372
Регистрация: 27-11-04
Из: Riga, Latvia
Пользователь №: 1 244

|
QUOTE (vinni-puch @ Jun 28 2011, 11:04)  Програмка: Не сочли нужным объявить, что структура BPDU_BODY_Y пакованная. Что написали, то и получили. QUOTE (Petka @ Jun 28 2011, 10:58)  как-то так =) Совершенно дикие действия  с трудноуловимым смыслом  .
--------------------
Feci, quod potui, faciant meliora potentes
|
|
|
|
|
Jun 28 2011, 13:46
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 453
Регистрация: 23-08-05
Пользователь №: 7 886

|
Цитата(zltigo @ Jun 28 2011, 16:01)  Совершенно дикие действия  с трудноуловимым смыслом  . Что в них "дикого"? Если смысл непонятен, поясню: Если информационный пакет пришёл по "сети" или из другого источника, когда не гарантируется что данные будут располагаться в памяти выровнено или когда Endianness отсылающей стороны может не совпасть с получателем. Тогда есть только одна возможность считывать поля структуры из памяти - побайтно, а потом собирать байты в слова. Описанный выше механизм позволяет из произвольно расположенной структуры в памяти вычитывать последовательно с гарантированно одинаковым результатом независимо от архитектуры, компиляторов и всяческих выравниваний. Разумеется, когда структура заполняется и пересылается в рамках одного вычислителя, то этот метод избыточен. Так понятней?
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|