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

浏览数：20 / 时间：2015年06月20日

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)