linux中的内存对齐.doc

linux中的内存对齐

1.原理
inta;
intsize=8;<---->1000(bin)

计算a以size为倍数的下界数:
就让这个数(要计算的这个数)表示成二进制时，最后三位为0就可以达到这个目标。只要下面这个数与a进行"与运算"就可以了:
11111111111111111111111111111000
而上面这个数实际下就是~(size-1)，可以将该数称为size的对齐掩码size_mask.

计算a以size为倍数的上下界数:
#definealignment_down(a,size)(a&(~(size-1)))
#definealignment_up(a,size)((a+size-1)&(~(size-1)))
注:上界数的计算方法，如果要求出比a大的是不是需要加上8就可以了?可是如果a本身就是8的倍数,这样加8不就错了吗,所以在a基础上加上(size-1),然后与size的对齐掩码进行与运算.

例如:
a=0,size=8,则alignment_down(a,size)=0,alignment_up(a,size)=0.
a=6,size=8,则alignment_down(a,size)=0,alignment_up(a,size)=8.
a=8,size=8,则alignment_down(a,size)=8,alignment_up(a,size)=8.
a=14,size=8,则alignment_down(a,size)=8,alignment_up(a,size)=16.
注:size应当为2的n次方,即2,4,8,16,32,64,128,256,1024,2048,4096...

2.在linux中的应用
上面的计算方法在linux等代码中也常常可以看到,下面给出几个例子:
(1)当分配地址addr时,要将该地址以size为倍数对齐,而且要得到是比addr大的值,则使用_ALIGN宏：
#define_ALIGN(addr,size)(((addr)+(size)-1)&(~((size)-1)))

(2)与页面对齐相关的宏
#definePAGE_SIZE4096
#definePAGE_MASK(~(PAGE_SIZE-1))
#definePAGE_ALIGN(addr)-(((addr)+PAGE_SIZE-1)&PAGE_MASK)

(3)与skb分配时对齐相关的宏
#defineSKB_DATA_ALIGN(X)(((X)+(SMP_CACHE_BYTES-1))&~(SMP_CACHE_BYTES-1))