Linux align函数,linux内核中ALIGN解析(示例代码)

1. 在linux内核中,经产会看到对齐ALIGN的调用,常见的如内存管理中page对齐，net_device中私有数据的获取等，本文是对ALIGN宏的一个简单分析。

1.1. 内核调用:在e100.c中，网卡irq处理函数 irqreturn_t e100_intr(int irq, void *dev_id) 调用netdev_priv(netdev)处理函数获取net_device的私有数据。

2105 static irqreturn_t e100_intr(int irq, void *dev_id)

2106 {

2107 struct net_device *netdev = dev_id;

2108 struct nic *nic = netdev_priv(netdev);

netdev_priv函数和ALIGN宏定义分别如下：

991 static inline void *netdev_priv(const struct net_device *dev)

992 {

993 return (char *)dev + ALIGN(sizeof(struct net_device), NETDEV_ALIGN);

994 }

41 #define ALIGN(x,a) __ALIGN_MASK(x,(typeof(x))(a)-1)

42 #define __ALIGN_MASK(x,mask) (((x)+(mask))&~(mask))

1.2 用法解析：

先说ALIGN的用法，ALIGN(x,a) 是为了使x以a为边界对齐，实现原理是给x加上一个最小的数，使x以a为边界对齐。举个例子，a = 8, x=0, ALIGN(x,a) 运算结果为0； a = 8, x = 3，运算结果为8； a = 8, x = 11, 运算结果为16。

1.3原理分析：

为了便于分析，假设所用到的数字都是16bit，typeof是类型定义分析的时候可以忽略，假设为了使x以8位界对齐。

a = 8, 则上面mask= 7,那么 __ALIGN_MASK(x,mask) (((x)+(mask))&~(mask)) 用二进制表示为：

X　　　　　　　　　 xxxx xxxx

MASK + 0000 0111

进一步，以上公式可以分为x低三位全为0(加mask后无进位)和低三位不全为0(加mask后有进位)两种情况。

1.3.1. x低三位全为0(加mask无进位)

即 x = xxxx x000,这种情况下，__ALIGN_MASK(x,mask)运算结果仍为x，而x本身就为8的倍数，因此x以8为界对齐。

1.3.2 x低三位不全为0 (加mask有进位)

x + mask 可理解为给x加7使得x向第四低位进位，同时低三位清零，运算后x = xxxx x000，同样为8的倍数，因此x以8为界对齐。

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