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无论是自己写代码，还是阅读一些开源的代码，总会遇到一些对齐问题，经过查阅资料和自己编程做的一些小实验，总结下关于对齐的那些事。
我个人把对齐分为字节对齐和页对齐，下面依次讨论
首先我们来思考一下CPU是如何读取数据的。
先明确一个问题，CPU不是按照字节来处理数据的，而是按照字长来处理数据的。所谓字长，就是CPU可以一次性读取的数据长度。假设CPU是32位的，那么CPU一次性就可以读取32位的数据。按照CPU的设计，读取的地址总是32的倍数开始。
字节对齐问题和CPU架构以及编译器有极大的关系。比如在x86架构中，即便是字节没有对齐，也不会出现问题，原因是x86架构的CPU支持读取奇数位地址，但是会降低程序运行的效率。用gcc编译的程序，编译器会默认4字节对齐。如果定义了一个自己没有对齐的结构体，编译器会自动帮你对齐。
但是如果是某些不支持读取奇数地址的CPU架构中，就会产生意想不到的问题。
让我们来考察这么以下代码。
struct A{ short i; short j:1;};struct B{ short i;};struct A a;struct B b; 如果是某些架构的CPU中，b的起始地址就会是奇数，当读取b的内容就有可能会从a.j开始读取。
当然，现在这种架构的CPU往往只会在嵌入式行业中有所应用，但是考虑到代码的可移植性，字节对齐还是很有必要做的。
考察一下结构体
struct A{ short i; int j; short k;};struct B{ short i; short k; int j;};struct A a;struct B b; 读取a和b所用的时间是相同的吗？
答案是不相同。读取a需要CPU读取三次内存，b只需要读取两次内存就可以。如果程序中存在着大量的字节不对齐的结构体，会造成程序运行效率的下降。
页面对齐对做普通应用开发的程序员来说，是不需要操心的，但是如果涉及到高性能程序开发，比如数据转发，就需要对页面对齐有所了解。
关于这个问题，需要去参考计算机组成原理相关的书籍或者网上查找一些资料，这里需要知道，当CPU触发了缺页流程，是很浪费CPU性能的。这也是为什么dpdk等高性能IO开发组件需要用到巨页的原因。如果页面没有对齐，容易造成缺页。比如以下场景：
一段小于一个页面大小的连续内存，当我们需要访问这段内存的时候，CPU就需要读取两个页面，无疑增加了缺页的概率。当然，如果我们用内核的malloc函数，如果申请的内存小于一个页面大小，系统是不会给我们分配跨页的内存，但是如果我们需要开发一套内存管理程序，就需要考虑这个问题。当上层业务申请内存的时候，不能简单的返回申请内存的起始地址，而应该先判断是否跨页。
参考内核代码
向下对齐：#define alignment_down(a, size) (a & (~ (size-1)) )
向上对齐：#define alignment_up(a, size) ((a+size-1) & (~ (size-1)))size为页大小，这个宏要求size为2的n次幂大小，否则计算会出错
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