内核宏ALIGN的含义
在linux2.6.30.4中，在include/linux/kernel.h文件中，ALIGN宏的定义如下：
#define ALIGN(x,a) __ALIGN_MASK(x,(typeof(x))(a)-1) #define __ALIGN_MASK(x,mask) (((x)+(mask))&~(mask))
上面代码中，typeof(x)表示取x的类型，如果x是int，则typeof(x)为int。
(typeof(x))(a)-1，表明把a转化为x的类型，并减1，作为对齐掩码。
不考虑类型，上述代码可以简化为如下：
#define ALIGN(x,a) (((x)+(a)-1)&~(a-1))
先来看一段网上的论述：
1. 原理
int a;
int size = 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:
11111111 11111111 11111111 11111000
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:
#define alignment_down(a, size) (a & (~(size-1)) )
#define alignment_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
#define PAGE_SIZE 4096
#define PAGE_MASK (~(PAGE_SIZE-1))
#define PAGE_ALIGN(addr) -(((addr)+PAGE_SIZE-1) & PAGE_MASK)
(3) 与skb分配时对齐相关的宏
#define SKB_DATA_ALIGN(X) (((X) + (SMP_CACHE_BYTES - 1)) & ~(SMP_CACHE_BYTES - 1))
再看一段说明就很明白了：
http://hi.baidu.com/weizhiyuan420/blog/item/c4369d0a153c8f2b6b60fbff.html
#define ALIGN(x,a) (((x)+(a)-1)&~((a)-1))
就是以a为上界对齐的意思。举个例子4k页面边界的例子，即a=4096： 如果x = 3888；那么以上界对齐，执行结果就是4096。 如果x = 4096；结果是4096. 如果x = 4222； 则结果为8192.
另外还有一种以下界对齐的方式 #define ALIGN(x,a) ((x)&~(a-1)) 若x = 3888； 结果为0. 如果x = 4096；结果是4096. 如果x = 4222； 则结果为4096. 你可以把这两种方式理解为“上进”和“丢弃”。