Assembly 火星MIPS模拟器'；s内置汇编程序的对齐比要求的多？

我有以下数据段

.data
a:  .byte   0x11
    .align  1
b:  .word   0x22334455

假设地址“a”是0x10010000，那么b处的单词的预期地址是0x10010002，但是MARS将单词存储在0x10010004，忽略显式的“.align”指令。顺便说一下，我使用MARS MIPS模拟器（MacBook Pro上的4.5版）来汇编上述代码

因此，我的问题是：这是一个bug，还是MARS的行为与SGI 1992年针对MIPS汇编语言的文档有所不同

---

（MARS和非MARS MIPS asm文档都同意MIPS语法中的

.align

需要2个arg的幂，因此

.align 1

与2^1=2字节的边界对齐。与GAS/Unix汇编程序语法不同的是，对于其他一些架构，

.align

=byte align，其中

1

的arg是冗余的。）TL:DR:MARS工具提示有误导性；您需要使用

.align 0

禁用该节其余部分的自动对齐。不能将下一个单词对齐。

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.align 1

以2对齐，这不是问题所在。e、 g.在

.byte

或

.ascii

伪指令之间尝试

e、 g.该源生成0x00110062作为.data部分的第一个字，就像

一样。字节'b'，0，0x11，0

会这样

.data
  a:   .ascii "b"
  b:
      .align 1
      .byte   0x11

而

b:

标签在对齐填充后有地址

2

（为了简单起见，我将MARS设置为“紧凑”内存布局，数据部分从地址

0

开始。）

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到目前为止，我们看到的与您为其Unix汇编程序链接的Silicon Graphics文档相匹配。（这与GNU

as

（又称GAS）和clang等现代汇编程序的工作方式非常不同。）

SGI文件中说：

推进位置计数器以使表达式处于低位 计数器的位为零。通常情况下，

.half

、

.word

、

.float

和

.double

指令自动适当地对齐其数据。对于 例如，

.word

执行隐式.align 2（

.double

执行.align 3）。 您可以使用

.align 0

禁用自动对齐功能。这个 汇编程序在下一个

.text

，

.data

时恢复自动对齐，

.rdata

或

.sdata

指令

自动对齐或显式对齐前的标签 它们也重新排列。例如，

foo:.align 3。单词0

是相同的 如

.align 3；foo:.word0

这并不是说要使用

.align 1

来对齐下一个

.word

。仅此而已，您可以使用

.align 0

完全关闭作为数据指令一部分的隐式对齐。让

.align 1

覆盖并在下一个

下对齐.word

而不必禁用自动对齐是有意义的，也是一种有效的设计，但这不是他们选择实现的功能

（请注意，

.align 0

非常特殊：按1字节对齐不需要插入任何填充；当前位置始终是字节边界。因为没有理由使用

.align 0

来对齐单个位置，语法设计者可能会用不同的含义来重载它：禁用自动对齐。）

火星确实支持这一点。（然后

.align 1

将执行您期望的操作，在不使用隐式

的情况下对齐到2^1=2。align 2

作为

的一部分。word

在这之后增加对齐。）

数据段输出：

0x44550001    0x66662233    0x00006666     as little-endian words
01 00 55 44   33 22 66 66   66 66 00 00    as bytes

是的，

.align

（明确地或作为

.word

的一部分）不只是在当前位置插入填充，而是在任何前面的标签之前插入，就在最后一段数据之后

当然，如果确实希望避免隐式对齐到4字节边界，而不禁用自动对齐，则可以使用

.byte

或

.half

指令发出所需的任何数据。通常情况下，您并不希望这样做，而且在大多数情况下，这将避免初学者遇到对齐问题。MIPS是一种高度面向单词的ISA，因此通常没有什么理由使用欠对齐的

.word

我看到的唯一一个火星bug是可用性：一个非常误导人的工具提示。 它当前表示对齐指定字节边界上的下一个数据项：（0=字节，1=一半，2=字，3=双精度）。这似乎意味着您可以将

.word

对齐。关于

.align 0

，这是一个严重的误导，它实际上禁用了本节其余部分的自动对齐

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这不是

.align

在使用GAS语法（GNU

as

或clang）的汇编程序中的工作方式。（例如，请参阅）

在我的Linux桌面上，我使用

clang-c-target mipsel mipsalign.s

（“mipsel”是小端mips，与MARS使用的一样）

然后，我使用llvm objdump转储.data部分（使用“反汇编”，因为这是最简单的方法，尽管我必须清除不以单词边界开头的b:标签的重叠部分）

注意，

b

有地址

2

，而不是

4

。（这是一个未链接的

.o

；当链接到可执行文件时，地址会更高。对于位置相关的可执行文件，静态地址会更高，对于饼图，仅在运行时地址会更高）

在GAS语法中，

.align

只是在该位置插入填充，直到到达对齐边界。因此，您通常希望将这些指令放在标签之前，因此标签地址是对齐的，并且位于填充之后。作为其他指令的一部分，也没有隐式的

.align

MARS（和老式的SGI）的行为对我来说听起来有点像“训练轮子”，但我想这在一个重单词导向的ISA上是有意义的

0x44550001    0x66662233    0x00006666     as little-endian words
01 00 55 44   33 22 66 66   66 66 00 00    as bytes

$ llvm-objdump -D mips-align-clang-output.o         
00000000 a:
       0: 11 00                # manually cleaned up this line
00000002 b:
       2: 55 44 33 22                   addi    $19, $17, 17493