Блок кода, который должен вызвать ошибку шины, выполняется нормально

Я считаю, что книга ошибается. Код вызывает неопределенное поведение. Поэтому ожидать от него какого-либо определенного поведения ошибочно. Также обратите внимание, что не все архитектуры могут вызывать ошибки шины. Если книга не объясняет этот факт, это тоже ничего не говорит.

Мое понимание приведенного выше утверждения состоит в том, что char равен 1 байту, и мы пытаемся поместить целое число, равное 4 байтам, в индекс char a[10], поэтому произойдет ошибка шины (я не уверен, правильно ли я понимаю или неправильно )

Проблема не в размере char или int, а в их выравнивании. Как правило, архитектуры привередливы в отношении адресов, с которых вы загружаете данные/код, например, вы можете загрузить 16-битное целое число только с адреса, кратного 16-битному, или функция всегда должна начинаться с 4-байтового адреса. граница.

Если вы этого не сделаете, процессор может считать неверные данные или наказать вас исключением. Затем ОС может эмулировать его, используя несколько выровненных доступов, или передать его как SIGBUS пользовательскому приложению. Последнее является тем, что автор, вероятно, испытывает на своей установке.

Как все это связано с C?

У вас есть неопределенное поведение. Взаимодействие процессора, контроллера памяти, компилятора, ОС и носовых демонических отродий в вашем районе будет влиять на то, какой эффект это имеет (если вообще). Возможно, на вашем компьютере процессор изначально поддерживает невыровненный доступ, поэтому он работал, но все же на это нельзя полагаться: он просто не определен. (Особенно с оптимизацией эти вещи могут обернуться против вас. Works for me™ недостаточно хорош для написания четко определенного кода на языке C!)

Данные, которые вы пытаетесь извлечь, выходят за 32-битную границу, поэтому требуется 2 выборки памяти (но компилятор не обязательно знает об этом во время компиляции).

Примечание. Книга очень старая и говорит о 32-битных процессорах. Для 64-битной версии вам, возможно, придется изменить int * p = ( int * ) &(u.a[1]); на int * p = ( int * ) &(u.a[5]);, чтобы все необходимые данные не могли быть получены за одну выборку памяти с выровненного адреса.

По соображениям обратной совместимости большинство процессоров Intel (и производных, таких как AMD) автоматически обрабатывают ошибки выравнивания памяти на уровне инструкций, поэтому вы не заметите ничего неправильного (упрощенно он автоматически добавляет дополнительное чтение, блокируя шину, чтобы убедиться, что между чтениями ничего не изменилось). ).

На многих других архитектурах ЦП (ARM, PowerPC, MIPS, более новые архитектуры Intel) пример кода вызвал бы проблемы, как описано, но теперь некоторые операционные системы, такие как Linux, можно настроить для автоматического обнаружения ошибки и выполнения «исправления», позволяющего программа для продолжения, не подозревая, что возникла проблема. С большинством программ это, вероятно, останется незамеченным пользователем, но требует много времени и вызовет реальные проблемы с программным обеспечением и драйверами в реальном времени.

Критический по времени код часто условно компилируется, чтобы выполнять или не выполнять невыровненный доступ в соответствии с архитектурой ЦП, для которой он компилируется. В Linux псевдофайл «/proc/cpu/alignment» может использоваться для управления поведением ядра и просмотра статистики о количестве «исправлений».