DSP编程中的字节对齐

从PC上向ADI DSP平台移植时，经常会出现一些问题，其中很多问题和字节对齐有关。这类问题往往在PC上测试成功，在DSP上也能成功编译链接，但是运行却会出错，导致这类问题很难查出并解决。

问题成因：

我使用的是ADI的Blackfin系列DSP，不知道其他平台是否有这个规定。就是char型数据类型地址可以任意，short型数据类型地址必须被2整除，int型数据类型地址必须被4整除，依此类推，即基础数据类型的地址必须被这种数据类型的大小整除。

而一般PC上是没有这个规定的。于是问题来了，比如下面的取数据函数，在PC上没有问题，在ADI DSP上运行肯定会出错的。

void get_data(unsigned char *inbuf) { char data1; short data2; int data3; data2 = *(((short *)inbuf)++);      //1 data1 = *(inbuf++);              //2 data3 = *((int *)inbuf);           //3   fprintf(stdout, “data1 = %d/ndata2 = %d/ndata3 = %d/n”, data1, data2, data3); return; }

根据上面的规定，显然不论输入的inbuf地址是多少，上面的程序都会出错。比如说inbuf是奇数，句1就是将一个奇数地址强制转换成了一个short型地址，出错。如果inbuf是偶数，经过句1和句2后，句3显然又将一个奇数地址强制转换成了一个int型的地址，出错。

这种问题不是我特意设置来钻牛角尖的，他普遍存在于从码流中读入不同类型的数据的程序中，比如音视频解析对码流的解析，码流中存在各种数据类型的语法元素，将他们读入内存的时候就有这种问题。

 

解决方法：

方法1：

将一个长数据类型，分解成几个char类型来读取，比如一个int型的数据可以这样读取：

//original unsigned char* inbuf;                          //注意一定是unsiged unsigned int tmp1, tmp2, tmp3, tmp4; int res; tmp1 = (unsigned int)*(inbuf++); tmp2 = (unsigned int)*(inbuf++); tmp3 = (unsigned int)*(inbuf++); tmp4 = (unsigned int)*(inbuf++); res = (int)((tmp1 & 0xff) + ((tmp2 & 0xff)<<8) + ((tmp3 & 0xff)<<16) + ((tmp4 & 0xff)<<24));   //or macro #define GetUnalignedDword( pb, dw ) /             (dw) = ((unsigned int) *(pb + 3) << 24) + /                    ((unsigned int) *(pb + 2) << 16) + /                    ((unsigned int) *(pb + 1) << 8) + *pb;

方法2：

定义一个包含基础数据类型的紧缩的结构体，将不对齐地址强制转化成此结构体，示例如下

#ifdef __GNUC__ #define GNUC_PACKED   __attribute__ ((packed)) #else #define GNUC_PACKED #endif   #ifdef __arm #define ARM_PACKED     __packed #else #define ARM_PACKED #endif   #if defined WIN32 || defined VDSP #pragma pack(1) #endif ARM_PACKED struct unaligned_32 { unsigned int data; } GNUC_PACKED; #if defined WIN32 || defined VDSP #pragma pack() #endif //struct defined upper   int data; data = ((struct unaligned_32 *)inbuf)->data;

 

方法2节省一些计算，不过一般来说码流解析不是主要占用系统资源的模块，不需要很高的效率。建议两种方法都可以试试，再根据实际的效果来选取效果最好的。

 

参考文章：http://blog.csdn.net/fmddlmyy/archive/2008/07/16/2663481.aspx

 

附：声明对齐数据类型的方法（摘自ffmpeg）

#if defined(__ICC) || defined(__SUNPRO_C)     #define DECLARE_ALIGNED(n,t,v)      t v __attribute__ ((aligned (n)))     #define DECLARE_ASM_CONST(n,t,v)    const t __attribute__ ((aligned (n))) v #elif defined(__GNUC__)     #define DECLARE_ALIGNED(n,t,v)      t v __attribute__ ((aligned (n)))     #define DECLARE_ASM_CONST(n,t,v)    static const t v attribute_used __attribute__ ((aligned (n))) #elif defined(_MSC_VER)     #define DECLARE_ALIGNED(n,t,v)      __declspec(align(n)) t v     #define DECLARE_ASM_CONST(n,t,v)    __declspec(align(n)) static const t v #else     #define DECLARE_ALIGNED(n,t,v)      t v     #define DECLARE_ASM_CONST(n,t,v)    static const t v #endif

ffmpeg中DECLARE_ALIGNED宏只用于数据类型和数组，我认为他的作用在于将数据或数组的首地址按照参数n来对齐，n单位为byte。至于他能否用于结构体，我不知道……估计也是可以的。