如何解决这种对齐是如何工作的? ((n + ZBI_ALIGNMENT - 1) & -ZBI_ALIGNMENT)
我正在尝试了解这种对齐方式是如何工作的。它应该将 uint32 地址与其最近的 8 字节对齐地址对齐
static inline uint32_t
ZBI_ALIGN(uint32_t n) {
return ((n + ZBI_ALIGNMENT - 1) & -ZBI_ALIGNMENT);
让我们以 n=10
和 ZBI_ALIGNMENT=8
为例。最近的地址应该是 16
返回 ((10 + 8 -1) & -8) = 17 & -8
为什么要对齐?
解决方法
这个公式的关键是,它仅在 ZBI_ALIGNMENT
恰好是 2 的幂时才有效,这没什么大不了的,因为对齐要求往往满足该标准。
一个数字与(也就是倍数)2 的幂对齐意味着所有小于 2 的幂的位都设置为 0。您可以通过查看几个 8 位数字轻松地说服自己:
15: 00001111
16: 00010000 <--- aligned to 16
17: 00010001
31: 00011111
32: 00100000 <--- aligned to 16
48: 00110000 <--- aligned to 16
假设我们有一个掩码碰巧只设置了高于或等于 16 的位,N & mask
将是 16 的所有倍数的无操作,并给我们 previous 所有其他值都是 16 的倍数。
16: 00010000
mask for 16: 11110000
15 & mask -> 00000000 : 0
16 & mask -> 00010000 : 16
17 & mask -> 00010000 : 16
32 & mask -> 00100000 : 32
为了直接得到正确的值,我们可以改用(N + 15) & mask
。如果 N
已经是 16 的倍数,则 N + 15
将落在下一个倍数之前。否则,它总是将值“撞击”到下一个范围。例如1+15 = 16
、16 + 15 = 31
等...这概括为 (N + (DESIRED_ALIGMENT - 1))
。
所以剩下的就是如何计算给定所需对齐的掩码。
方便地,在二进制补码表示中(所有有符号整数都必须使用),2 的幂的负值恰好是我们需要的掩码。
对于 8 位数字,它看起来像这样:
-1 -> 11111111
-2 -> 11111110
-4 -> 11111100
-8 -> 11111000
etc...
所以 mask
可以简单地计算为 -ZBI_ALIGNMENT
。
将所有这些放在一起,我们得到:
((n + ZBI_ALIGNMENT - 1) & -ZBI_ALIGNMENT)
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