第十一章 内核的数据结构

1. 使用标准C语言类型

 

char short int long long-long

//内核中普通内存地址通常是 unsigned long, 因为当前Linux平台上指针和ulong大小相同。

//C99标准中定义 intptr_t uintptr_t 来保存指针值的整型变量。

2. 为数据项分配确定大小的空间大小

内核独有的 <linux/types.h>
u8/s8 u16/s16 u32/s32 u64/s64

如果用户空间程序需要使用这些类型可以用 __(双下划线)作前缀， 如__u8

//一般建议使用C99标准以便于移植。
<stdint.h> 定义了 uint8_t uint32_t 等类型

3. 时间间隔

jiffies计数总是 unsigned long.

使用jiffies计算事件间隔时应当使用HZ（每秒定时器中断次数）来衡量

4. 页大小

内核页大小应使用PAGE_SIZE表示。<asm/page.h>
用户空间可以调用 getpagesize库函数来获得页大小。

//驱动要获得页空间时（例如16KB）应使用如下方式

#include <asm/page.h>
int order = get_order(16 * 1024); //必须为 2 的幂
buf = get_free_pages(GPF_KERNEL, order);

5. 字节序

//字节许取决于CPU

内核提供了一组宏来对处理器字节序和特殊字节许进行转换
u32 cpu_to_le32(u32)
u32 le32_to_cpu(u32)
//详细列表在中找到。例如

be64_to_cpu 等

6. 数据对齐

//如要访问非对齐数据

#include <asm/unaligned.h>
get_unaligned(ptr);
put_unaligned(val, ptr);
//这些宏和数据类型无关。

对齐范例. 紧凑型（默认自动对齐）
struct {
  u16 id;
  u64 lun;
  u16 reserved;
} __attribute__ ((packed)) scsi;

7. 内核链表

<linux/list.h>
struct list_head {
   struct list_head *next, *prev;
}

实际的代码只要把list_head 嵌入到自己的结构类型中即可。
struct todo_struct {
  struct list_head list; //嵌入到自己的结构类型中。

  int priority; //以下是自己特有的数据成员

  ...
};

初始化
struct list_head todo_list;
INIT_LIST_HEAD(&todo_list);
或者静态优化 LIST_HEAD(todo_list);

//链表操作

list_add/ list_add_tail/ list_del/ list_del_init/ list_move/ list_move_tail/ list_empty/ list_splice

通常用到包含list_head的大结构， 使用 list_entry(struct list_head *prt, type_of_struct, field_name（链表字段的名字）);

例如: struct todo_struct *todo_ptr = list_entry(listptr, struct todo_struct, list);