《Linux Device Drivers》第十一章 内核的数据类型——note

简介

由于Linux的多平台特性，任何一个重要的驱动程序都应该是可移植的
与内核代码相关的核心问题是应该能够同时访问已知长度的数据项，并充分利用不同处理器的能力
内核使用的数据类型主要被分成三类

类似int这样的标准C语言类型
类似u32这样的有确定大小的类型
像pid_t这样的用于特定内核对象的类型

本章将讨论在什么情况下使用这三种类型以及如何使用

使用标准C语言类型

当我们需要“两个字节的填充符”或者“用四个字节字符串表示的某个东西”时，我们不能使用标准类型，因为在不同的体系架构上，普通C语言的数据类型所占空间在大小并不相同
内核中的普通内存地址通常是unsigned long，在当前Linux支持的所有平台上，指针和long整形的大小总是相同的
C99标准定义了intptr_t和uintptr_t类型，它们是能够保存指针值的整形变量

为数据项分配确定的空间大小

<asm/types.h>
<linux/types.h>
u8, s8
u16, s16
u32, s32
u64, s64
如果一个用户空间程序需要使用这些类型，它可以在名字前加上两个下划线作为前缀
__u8
__u32
使用新编译器的系统将支持C99标准类型，如uint8_t和uint32_t

接口特定的类型

内核中最常用的数据类型由它们自己的typedef声明，这样可以防止出现任何移植性问题
“接口特定（interface-specific）”是指由某个库定义的一种数据类型，以便为某个特定的数据结构提供接口
完整的_t类型在<linux/types.h>中定义
_t数据项的主要问题是在我们需要打印它们的时候，不太容易选择正确的printk或者printf的输出格式

其他有关移植的问题

一个通用的原则是要避免使用显式的常量值
时间间隔

使用jiffies计算时间间隔的时候，应该用HZ来衡量

页大小

内存页的大小是PAGE_SIZE字节
PAGE_SHIFT
<asm/page.h>
getpagesize库函数
get_order函数

字节序

<asm/byteorder.h>

__BIG_ENDIAN
__LITTLE_ENDIAN

u32 cpu_to_le32 (u32);
u32 le32_to_cpu(u32);
be64_to_cpu
le16_to_cpus
cpu_to_le32p

数据对齐

<asm/unaligned.h>

get_unaligned(ptr);
put_unaligned(val, ptr);

指针和错误值

许多内核接口通过把错误值编码到一个指针值中来返回错误信息
<linux/err.h>

void *ERR_PTR(long error);
long IS_ERR(const void *ptr);
long PTR_ERR(const void *ptr);

链表

<linux/list.h>

struct list_head

struct list_head *next, *prev;

INIT_LIST_HEAD(&list);
LIST_HEAD(list);
list_add(struct list_head *new, struct list_head *head);
list_add_tail(struct list_head *new, struct list_head *head);
list_del(struct list_head *entry);
list_del_init(struct list_head *entry);
list_move(struct list_head *entry, struct list_head *head);
list_move_tail(struct list_head *entry, struct list_head *head);
list_empty(struct list_head *head);
list_splice(struct list_head *list, struct list_head *head);
list_entry(struct list_head *ptr, type_of_struct, field_name);
list_for_each(struct list_head *cursor, struct list_head *list)
list_for_each_prev(struct list_head *cursor, struct list_head *list)
list_for_each_safe(struct list_head *cursor, struct list_head *next, struct list_head *list)
list_for_each_entry(type *cursor, struct list_head *list, member)
list_for_each_entry_safe(type *cursor, type *next, struct list_head *list, member)