Union und struct Packungsproblem

Question

ich einige Software ich schreibe, wo jedes Bit genau sein muss (es ist für die CPU) so __packed ist sehr wichtig.

typedef union{
uint32_t raw;
struct{
    unsigned int present:1;
    unsigned int rw:1;
    unsigned int user:1;
    unsigned int dirty:1;
    unsigned int free:7;
    unsigned int frame:20;
} __packed;
}__packed page_union_t;

, dass meine Struktur und Vereinigung ist. Es ist jedoch nicht funktionieren:

page_union_t p; //.....
//This:
p.frame=trg_page;
p.user=user;
p.rw=rw;
p.present=present;
//and this:
p.raw=trg_page<<12 | user<<2 | rw<<1 | present;

sollten die gleiche Uint32 erstellen. Aber sie schaffen nicht das Gleiche.

Gibt es etwas, das ich nicht, dass mit meiner Gewerkschaft falsch sehen kann?

Answer 1

Ihre Struktur hat nur 31 Bit

Answer 2

AFAIK, in welcher Reihenfolge die Bits in der Struktur gespeichert werden, wird durch den C99-Standard (und der C89-Standard auch) nicht definiert. Höchstwahrscheinlich sind die Bits in umgekehrter Reihenfolge von dem, was Sie erwartet.

Sie sollten das gewünschte Ergebnis sowie das Ergebnis bekommen gezeigt Sie erwartet - es uns mit der Diagnose helfen würde. Die Compiler Sie verwenden und die Plattform, die Sie auf ausführen könnten auch von Bedeutung sein.

---

Auf MacOS X 10.4.11 (PowerPC G4), dieser Code:

#include <inttypes.h>
#include <stdio.h>

typedef union
{
        uint32_t raw;
        struct
        {
                unsigned int present:1;
                unsigned int rw:1;
                unsigned int user:1;
                unsigned int dirty:1;
                unsigned int free:7;
                unsigned int frame:20;
        };
} page_union_t;

int main(void)
{
        page_union_t p = { .raw = 0 }; //.....
        unsigned trg_page = 0xA5A5A;
        unsigned user = 1;
        unsigned rw = 1;
        unsigned present = 1;

        p.frame = trg_page;
        p.user = user;
        p.rw = rw;
        p.present = present;

        printf("p.raw = 0x%08X\n", p.raw);

        p.raw = trg_page<<12 | user<<2 | rw<<1 | present;
        printf("p.raw = 0x%08X\n", p.raw);

        p.raw <<= 1;
        printf("p.raw = 0x%08X\n", p.raw);
        return(0);
}

erzeugt die Ergebnisse gezeigt:

p.raw = 0xE014B4B4
p.raw = 0xA5A5A007
p.raw = 0x4B4B400E

Mit der Reihenfolge der Felder umgekehrt, ist das Ergebnis mehr ist fast erklärbar:

#include <inttypes.h>
#include <stdio.h>

typedef union
{
        uint32_t raw;
        struct
        {
                unsigned int frame:20;
                unsigned int free:7;
                unsigned int dirty:1;
                unsigned int user:1;
                unsigned int rw:1;
                unsigned int present:1;
        };
} page_union_t;

int main(void)
{
        page_union_t p = { .raw = 0 }; //.....
        unsigned trg_page = 0xA5A5A;
        unsigned user = 1;
        unsigned rw = 1;
        unsigned present = 1;

        p.frame = trg_page;
        p.user = user;
        p.rw = rw;
        p.present = present;

        printf("p.raw = 0x%08X\n", p.raw);

        p.raw = trg_page<<12 | user<<2 | rw<<1 | present;
        printf("p.raw = 0x%08X\n", p.raw);

        p.raw <<= 1;
        printf("p.raw = 0x%08X\n", p.raw);
        return(0);
}

Das gibt das Ergebnis:

p.raw = 0xA5A5A00E
p.raw = 0xA5A5A007
p.raw = 0x4B4B400E

Das erste Ergebnis hat eine E als letzten Hexadezimalzeichens weil das niedrigstwertige Bit nicht verwendet wird, da die Bit-Feldstruktur nur 31-Bit definiert hat ..

Answer 3

Wenn die genaue Position von Bits zählt, Ihre sicherste Wette ist explizite Packen und Entpacken der Struktur in einen unsigned char-Array. Alles andere ist auch abhängig von der Implementierung.

Answer 4

Als Referenz für alle, die diese finden könnte, versuchen Sie das gepacktes Attribut:

struct __attribute__((packed)){

}

Answer 5

Sie haben nicht erwähnen, dass Sie vorher die Bits der Struktur Entrümpelung, sind Sie sicher, dass Sie nicht mit Müll Bits übrig blieb im ersten Fall enden werden?

// maybe try this
page_union_t p = {0};