在 Linux 内核代码中,使用左移操作来实现页对齐主要是基于计算机体系结构和编程语言的特性。在计算机体系结构中,数据通常是以字节为单位进行存储和访问的。而内存页通常是固定大小的,比如在 x86 架构中,一个内存页的大小是 4KB(即 2^12 字节)。
为了实现内存对齐,我们通常需要将某个数据结构的起始地址对齐到某个特定的内存地址。这个特定的内存地址通常是内存页大小的整数倍。例如,如果我们想要将一个数据结构的对齐到内存页的边界,我们可以将其起始地址对齐到 2^12 的倍数。
在 C 语言中,左移操作符(<<)可以将一个数字向左移动指定的位数。例如,将一个数字左移 12 位就相当于将这个数字乘以 2^12。因此,我们可以使用左移操作符来实现内存对齐。
具体来说,如果我们有一个数据结构的的大小为 size,我们可以通过将其起始地址左移 (2^12 - (size % 2^12)) 位来实现对齐。这样,数据结构的起始地址就会是内存页大小的整数倍,从而实现了内存对齐。
需要注意的是,这种对齐方式可能会浪费一些内存空间,因为我们将数据结构的起始地址对齐到了内存页的边界,而不是其实际大小。但是,这种对齐方式可以提高数据结构的访问效率,因为访问内存页的边界通常是更快的。