コンピュータは一度に1つのメモリワードでメモリにアクセスする。メモリワードサイズが、コンピュータによってサポートされる最大のプリミティブ型と少なくとも同じ大きさである限り、アラインされたアクセスは常に1つのメモリワードにアクセスする。これは、アラインされていないデータアクセスに対しては当てはまらない。データの最上位および最下位バイトが同じメモリワード内にない場合、コンピュータはデータアクセスを複数のメモリアクセスに分割する必要がある。これには、メモリアクセスを生成してそれらを調整するために、多くの複雑な回路が必要となる。メモリワードが異なるメモリページにあるケースを処理するために、プロセッサは、命令を実行する前に両方のページが存在することを検証するか、命令実行中にメモリアクセスでTLBミスやページフォールトを処理できる必要がある。単一のメモリワードにアクセスするとき、その動作はアトミックである。すなわち、メモリワード全体が一度に読み書きされ、その処理が完了するまでは他のデバイスによるアクセスはできない。これは、複数のメモリワードへのアライメントされていないアクセスの場合は当てはまらない。例えば、あるデバイスが最初のワードを読み込み、別のデバイスが両方のワードに書き込み、その後、1つ目のデバイスが2つ目のワードを読み込んだとき、読み込まれた値は更新前の値とも更新後の値とも異なる。このような失敗はまれだが、識別するのが非常に難しい場合がある。
赤羽線は、日本鉄道が1883年（明治16年）7月28日に開業した上野駅 - 熊谷駅間の第一区線と官設鉄道との連絡線として1885年（明治18年）3月1日に開業した赤羽駅 - 新宿駅経由 - 品川駅間の品川線が起源である。つまり、現在の赤羽線（埼京線）と山手線の一部が一体となって敷設された路線で、赤羽線の方が本線であった。現在も池袋駅では山手線の方が東にカーブを描いているのはそのためである。ただし、品川線開業当時の池袋駅は池袋信号所であった。品川線の主たる目的は、官設鉄道との連絡と、横浜港からの鉄道資材や建築資材などや、群馬方面からの生糸を横浜港へ運ぶ輸送ルートの確保であり、現在は東京の通勤通学の最重要路線の中の山手線と赤羽線（埼京線）は、かつては貨物輸送を第一の目的として建設された路線であった。それでも、旅客営業を行っており、新橋駅 - 品川駅経由 - 赤羽駅間を1日3往復で所要時間1時間15分で運行された。1903年（明治36年）4月1日、同じ日本鉄道の路線だった隅田川線・土浦線へ線路をつなげるために、豊島線（池袋駅 - 田端駅間）が敷設された。その時に池袋信号所が池袋駅となり、同時に大塚駅と巣鴨駅が設置され、豊島線開業前の1901年（明治34年）8月に品川線（全線）・第一区線（上野駅 - 田端駅間）・秋葉原線（全線）を山手線と呼称することを決定、豊島線開業後それらと併せて山手線と呼ぶようになった。1906年（明治39年）11月1日に日本鉄道が国有化された後、1909年（明治42年）10月12日に赤羽駅 - 品川駅間、池袋駅 - 田端駅間は正式に山手線となった。同年12月16日に電化、電車は烏森駅（現・新橋駅） - 品川駅 - 池袋駅 - 田端駅 - 上野駅間と池袋駅 - 赤羽駅間と分かれて運行された。1925年（大正14年）11月1日に山手線が環状運転を行うようになった時、環状運転をする電車は池袋駅 - 田端駅方面へ運行したため、実質的に池袋駅 - 赤羽駅間の方が支線のような状態となり（名目上は池袋駅 - 赤羽駅間が本線で、池袋駅 - 田端駅間は支線だった）、以降、同区間は「赤羽線」という通称名で呼ばれていた。1972年（昭和47年）7月15日の線路区間表示等が変更された際に、池袋駅 - 赤羽駅間を山手線から分離、それまで通称として使われてきた「赤羽線」が正式に線の名称となった。赤羽線が正式名称となる前から、池袋駅での発着番線は4番線（現・8番線）で、赤羽駅は東北貨物線に隣接したホームで発着していた。浦和・大宮方面と池袋・新宿といった、山手線の西側を結ぶ短絡線として利用が多い路線であり、1970年代頃からその方面からの輸送量の大幅増大による混雑と、東北・上越新幹線建設に伴う通過地域の通勤新線建設の要望などから、赤羽線をその通勤新線に直通させることになった。そののち1981年（昭和56年）12月6日に自動列車制御装置 (ATC) の使用開始、1983年（昭和58年）3月2日に赤羽駅の専用ホームが高架化され、池袋駅も同年10月2日に4番線から新設の1・2番線（現3・4番線）ホームに変更された。その後、1985年（昭和60年）9月30日に東北本線別線（赤羽駅 - 武蔵浦和駅 - 大宮駅）が開業し、同時に川越線の電化も行われ、赤羽線との直通運転が開始され、この時から赤羽線と東北本線別線は「埼京線」として案内されるようになった。車両面では、戦後の1953年（昭和28年）頃から73系などが使用されていたが、1967年（昭和42年）4月に山手線の黄色（カナリア色）の101系が転用され、黄色が赤羽線の路線色となった。しかし、101系運用時より黄緑色（ウグイス色）の山手線の103系による代走がたびたびあった。1978年（昭和53年）3月1日に101系が103系に置き換わり、1編成を山手線との共通予備として黄緑色（一部の車両は黄色から黄緑色に戻した）としたため、黄緑色編成および黄緑・黄色の混色編成が多く見られた。なお、埼京線開業後は山手線と同じ黄緑色のラインカラーとなり、埼京線開業までに黄色の車両はすべて黄緑色に塗り替えられた（詳細は後述）。開業当時から貨物輸送のメインルートの一つであった赤羽線であるが、戦後は山手貨物線や東北貨物線から当線を経由する貨物列車や、池袋駅、板橋駅は貨物の取扱があり、板橋駅発着のセメント輸送、砕石・砂利輸送、一般貨物（米や紙製品など）輸送列車が最盛期には1日4往復運転されていた。しかし、当線経由の貨物列車は、1978年（昭和53年）に山手貨物線経由に変更、池袋駅の貨物扱いは1980年（昭和55年）に廃止、板橋駅発着の貨物列車も、1996年（平成8年）までに廃止された（詳細は後述）。