Question

我一直在阅读数据结构对齐文章，但我无处可去。也许事情太复杂了我无法理解。我还遇到了数据结构填充，这也是对齐数据所必需的。如何在struct usb_ep中添加数据结构填充？另外，我如何确保每次执行kmalloc时，要读取的数据应该是内存偏移量，这是4的倍数？

Answer 1

关于对齐，kmalloc将正确对齐结构。如果你有一个4byte变量，它将是4bytes对齐，如果你有一个8byte vaiable，它将是8bytes对齐。理解对齐是需要填充的原因。

您不希望得到的是结构中变量之间的填充填充。您可以使用pragma pack directive（可能最简单）或手动添加填充来执行此操作。

实施例

struct usb_ep
{
 short a;  /* 2 bytes*/
 int b;    /* 4 bytes*/
 short c;  /* 2 bytes*/
};

所有元素的大小为8字节，但由于对齐要求，大小将为12字节。内存布局如下：

short a        - 2 bytes
char pad[2]    - 2 bytes of padding
int b          - 4 bytes
short c        - 2 bytes
char pad[2]    - 2 bytes of padding

为了不获取任何填充或增加结构的大小，您可以重新排列元素以满足对齐要求。

这是一个结构：

struct usb_ep
{
 short a;  /* 2 bytes*/
 short c;  /* 2 bytes*/
 int b;    /* 4 bytes*/
};

大小为8bytes，不需要添加填充。

Answer 2

这来自http://minirighi.sourceforge.net/html/kmalloc_8c.html

void *  kmemalign (size_t alignment, size_t size)
    Allocate some memory aligned to a boundary.
Parameters:
alignment    The boundary.
size     The size you want to allocate.
Exceptions:
NULL     Out-of-memory.
Returns:
A pointer to a memory area aligned to the boundary. The pointer is a aligned_mem_block_t pointer, so if you want to access to the data area of this pointer you must specify the p->start filed.
Note:
Use kfree(void *ptr) to free the allocated block.

填充结构中字段的最佳方法是以递减的大小声明变量。所以你最大的那个，然后是最小的。

struct example {
  double amount;
  char *name;
  int cnt;
  char is_valid;
};

这并不总是以结构中的逻辑连接项结束，但通常会提供最紧凑且易于访问的内存使用。

您可以在struct声明中使用use padding bytes，但它们会使代码混乱，并且不保证紧凑的结构。编译器可以对齐4字节边界上的每个字节，因此最终可能会使用

struct example2 {
  char a;
  char padding1[3];
  char b;
  char padding2[3];
};

a为4个字节，padding1为4个字节，b为4个字节，padding2为4个字节。有些编译器允许您指定在这种情况下会产生正确结果的压缩结构。通常我只是声明从最大到最小类型的字段，并保留它。如果你需要在两个语言/编译器之间共享内存，那么你需要确保结构在内存中对齐相同。

如何使用kmalloc执行数据结构对齐？

2 个答案: