linux内核API每天来一发（2）

第二章 数据类型

第一节 双向链表

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list_add

函数名	向链表添加一个新元素
用例	void list_add(struct list_head* new, struct list_head* head)
参数说明	new----被添加的元素指针 head---链表头指针
函数简介	使用头插法向链表添加一个新元素，添加到头指针的后边，易于实现栈结构

list_add_tail

函数名	向链表添加一个新元素
用例	void list_add_tail(struct list_head* new, struct list_head* head)
参数说明	new----被添加的元素指针 head---链表头指针
函数简介	使用尾插法向链表添加一个新元素，添加到头指针的前边，易于实现队列结构

list_del

函数名	从链表删掉一个元素
用例	void list_del(struct list_head* entry)
参数说明	entry-----从链表删除的元素指针
函数简介	删除元素以后，使用list_empty检查链表的时候返回假。此时调用被删元素是未定义行为，水平不够，请不要使用。

list_del_init

函数名	删掉链表中的元素以后，将链表重新初始化
用例	void list_del_init(strut list_head* enty)
参数说明	entry-----从链表删除的元素指针
函数简介	删掉链表中的元素以后，将链表重新初始化。调用列表初始化函数。

list_empty

函数名	判断链表是否为空
用例	void list_empty( struct list_head* head)
参数说明	head---链表头指针
函数简介	双向链表通过判断首尾指针的值判断是否为空，具体参见度娘“双向链表判空”

list_splice

函数名	将两个链表连接
用例	void list_add(struct list_head* list, struct list_head* head)
参数说明	list----要添加的链表表头指针 head---被添加的目标链表头指针
函数简介	将新的链表使用头插法加入目标链表表头之后，将目标链表剩余的元素添加到新添加的列表之后。

list_entry

函数名	列出目标元素的数据结构
用例	list_entry(ptr, type, member)
参数说明	ptr----链表指针，指向要提取的元素 type--带出嵌入的数据结构 member---在返回的结构体中的链表结构体名
函数简介	链表元素的反射函数，向使用者提供函数的内部构造

list_for_each

函数名	遍历列表的函数
用例	list_for_each(pos, head)
参数说明	pos----链表头指针类型的指针计数器 head--链表头指针，遍历的基址
函数简介	使用指针遍历整个链表

list_for_each_safe

函数名	遍历列表的函数
用例	list_for_each_safe(pos, n, head)
参数说明	pos---链表头指针类型的指针计数器 n------另外一个链表头指针类型的哨兵，用于缓存链表头指针 head---链表头指针
函数简介	使用指针遍历整个链表

list_for_each与list_for_each_safe的区别：
http://blog.csdn.net/choice_jj/article/details/7496732

第三章 基本的C函数库

在做驱动开发的时候，不能大摇大摆的使用C库里的所有函数，下表中列出了一些可用的函数，这些函数的定义可能于ANSI定义不同，当然不同的地方我会标注出来。

第一节 字符串转换

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simple_strtol

函数名	将一个字符串转换成符号长整形量
用例	long simple_strtol(const char* cp, char** endp, unsigned int base)
参数说明	cp----字符串的起始位置 endp--将被解析的字符串尾指针 base---要转换的数值基数
函数简介

simple_strtoll

函数名	把一个字符串转换为一个有符号长长整数
用例	long long simple_strtoll (const char * cp, char ** endp, unsigned int base)
参数说明	cp------指向字符串的开始 endp---为指向要分析的字符串末尾处的位置 base---为要用的基数。
函数简介

simple_strtoul

函数名	把一个字符串转换为一个无符号长整数
用例	long long simple_strtoul (const char * cp, char ** endp, unsigned int base)
参数说明	cp-----指向字符串的开始 endp-----为指向要分析的字符串末尾处的位置 base-----为要用的基数。
函数简介

simple_strtoull

函数名	把一个字符串转换为一个无符号长长整数
用例	long long simple_strtoull (const char * cp, char ** endp, unsigned int base)
参数说明	cp-----指向字符串的开始 endp-----为指向要分析的字符串末尾处的位置 base-----为要用的基数。
函数简介

vsnprintf

函数名	格式化一个字符串，并把它放在缓存中。
用例	int vsnprintf (char * buf, size_t size, const char * fmt, va_list args)
参数说明	buf-----为存放结果的缓冲区 size-----为缓冲区的大小 fmt-----为要使用的格式化字符串 args-----为格式化字符串的参数。
函数简介

snprintf

函数名	格式化一个字符串，并把它放在缓存中。
用例	int snprintf (char * buf, size_t size, const char * fmt, ... ...)
参数说明	buf-----为存放结果的缓冲区 size-----为缓冲区的大小 fmt-----为格式化字符串，使用@…来对格式化字符串进行格式化 …-----为可变参数。
函数简介

vsprintf

函数名	格式化一个字符串，并把它放在缓存中。
用例	int vsprintf (char * buf, const char * fmt, va_list args)
参数说明	buf-----为存放结果的缓冲区 size-----为缓冲区的大小 fmt-----为要使用的格式化字符串 args-----为格式化字符串的参数。
函数简介

sprintf

函数名	格式化一个字符串，并把它放在缓存中。
用例	int sprintf (char * buf, const char * fmt, ... ...)
参数说明	buf-----为存放结果的缓冲区 size-----为缓冲区的大小 fmt-----为格式化字符串，使用@…来对格式化字符串进行格式化 …-----为可变参数。
函数简介

几个打印函数的区别：

http://blog.sina.com.cn/s/blog_674b5aae0100prv3.html

第二节 字符串操作

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strcpy

函数名	拷贝一个以NUL结束的字符串
用例	char * strcpy (char * dest, const char * src)
参数说明	dest-----为目的字符串的位置 src-----为源字符串的位置。
函数简介

strncpy

函数名	拷贝一个定长的、以NUL结束的字符串
用例	char * strncpy (char * dest, const char * src, size_t count)
参数说明	dest-----为目的字符串的位置 src-----为源字符串的位置 count-----为要拷贝的最大字节数
函数简介	与用户空间的strncpy不同，这个函数并不用NUL填充缓冲区，如果与源串超过count，则结果以非NUL结束

strcat

函数名	把一个以NUL结束的字符串添加到另一个串的末尾
用例	char * strcat (char * dest, const char * src)
参数说明	dest-----为要添加的字符串 src-----为源字符串。
函数简介	连接两个字符串，将新字符串添加到源字符串的末尾

strncat

函数名	把一个定长的、以NUL结束的字符串添加到另一个串的末尾
用例	char * strncat (char * dest, const char * src, size_t count)
参数说明	dest-----为要添加的字符串 src-----为源字符串 count-----为要拷贝的最大字节数
函数简介	注意，与strncpy,形成对照，strncat必须正常结束。

strcmp

函数名	比较两个字符串
用例	int strcmp(const char* cs, const char* ct)
参数说明	cs----待比较的源字符串 ct----待比较的目标字符串
函数简介	返回两个字符串的不同的位置

strncmp

函数名	比较两个特定长度的字符串
用例	int strncmp(const char*cs, const char* ct, size_t count)
参数说明	cs----待比较的源字符串 ct----待比较的目标字符串 count---最多比较的字符串长度，超过后就不比了
函数简介	使用头插法向链表添加一个新元素，易于实现栈结构

strchr

函数名	在一个字符串中查找第一次出现的某个字符
用例	char * strchr (const char * s, int c)
参数说明	s-----为被搜索的字符串 c-----为待搜索的字符。
函数简介

strrchr

函数名	在一个字符串中查找最后一次出现的某个字符
用例	char * strrchr (const char * s, int c)
参数说明	s-----为被搜索的字符串 c-----为待搜索的字符。
函数简介

strlen

函数名	给出一个字符串的长度
用例	size_t strlen (const char * s)
参数说明	s-----为给定的字符串
函数简介	返回指定字符串的 长度

strnlen

函数名	给出给定长度字符串的长度
用例	size_t strnlen (const char * s, size_t count)
参数说明	s-----为给定的字符串
函数简介	返回指定的特定长度的字符串的 长度

strpbrk

函数名	在一个字符串中查找第一次出现的一组字符
用例	char * strpbrk (const char * cs, const char * ct)
参数说明	cs-----为被搜索的字符串 ct-----为待搜索的一组字符
函数简介	在源字符串(source-string）中找出最先含有搜索字符串（searching-string)中的任一字符的位置并返回，若找不到则返回空指针。注意：返回值是指向源字符串的指针，所以在使用返回结果的时候，请确保源字符串的有效性。

strtok

函数名	把一个字符串分割为令牌符
用例	char * strtok (char * s, const char * ct)
参数说明	s-----为被搜索的字符串 ct-----为待搜索的子串
函数简介	注意，一般不提倡用这个函数，而应当用strsep

memset

函数名	用给定的值填充内存区
用例	void * memset (void * s, int c, size_t count)
参数说明	s-----为指向内存区起始的指针 c-----为 要填充的内容 count-----为内存区的大小
函数简介	I/O空间的访问不能使用memset，而应当使用memset_io。

bcopy

函数名	把内存的一个区域拷贝到另一个区域
用例	char * bcopy (const char * src, char * dest, int count)
参数说明	src-----为源字符串 dest-----为目的字符串 count-----为内存区的大小
函数简介	注意，这个函数的功能与memcpy相同，这是从BSD遗留下来的，其对参数进行了逆转，对I/O空间的访问应当用memcpy_toio或memcpy_fromio

memcpy

函数名	把内存的一个区域拷贝到另一个区域
用例	void * memcpy (void * dest, const void * src, size_t count)
参数说明	des-----t为目的字符串 Src-----为源字符串 count-----为内存区的大小
函数简介	对I/O空间的访问应当用memcpy_toio或memcpy_fromio

memmove

函数名	把内存的一个区域拷贝到另一个区域
用例	void * memmove (void * dest, const void * src, size_t count)
参数说明	dest-----为目的字符串 Src-----为源字符串 count-----为内存区的大小
函数简介	与memcpy不同，memmove处理重叠的区域

memcmp

函数名	比较内存的两个区域
用例	int memcmp (const void * cs, const void * ct, size_t count)
参数说明	cs-----为一个内存区 ct-----为另一个内存区 count-----为内存区的大小
函数简介	比对两个内存区的不同，返回不同的字位置

memscan

函数名	在一个内存区中查找一个字符
用例	void * memscan (void * addr, int c, size_t size)
参数说明	addr-----为内存区 c-----为要搜索的字符 size-----为内存区的大小
函数简介	返回c第一次出现的地址，如果没有找到c，则指向内存区的下一个字节。

strstr

函数名	在以NUL结束的串中查找第一个出现的子串
用例	char * strstr (const char * s1, const char * s2)
参数说明	s1-----为被搜索的串 s2-----为待搜索的串。
函数简介	比对两个字符串，返回查到的字符串的位置

memchr

函数名	在一个内存区中查找一个字符
用例	void * memchr (const void * s, int c, size_t n)
参数说明	s-----为内存区 c-----为待搜索的字符 n-----为内存的大小
函数简介	使返回c第一次出现的位置，如果没有找到c，则返回空。

第三节 位操作

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set_bit

函数名	在位图中原子地设置某一位
用例	void set_bit (int nr, volatile void * addr)
参数说明	nr-----为要设置的位 addr-----为位图的起始地址
函数简介	这个函数是原子操作，如果不需要原子操作，则调用__set_bit函数，nr可以任意大，位图的大小不限于一个字。

__set_bit

函数名	在位图中设置某一位
用例	void __set_bit (int nr, volatile void * addr)
参数说明	nr-----为要设置的位 addr-----为位图的起始地址
函数简介	该函数不是原子操作

clear_bit

函数名	在位图中清某一位
用例	void clear_bit (int nr, volatile void * addr)
参数说明	nr-----为要清的位 addr-----为位图的起始地址
函数简介	该函数是原子操作，但不具有加锁功能，如果要用于加锁目的，应当调用smp_mb__before_clear_bit或smp_mb__after_clear_bit函数，以确保任何改变在其他的处理器上是可见的。

__change_bit

函数名	在位图中改变某一位
用例	void __change_bit (int nr, volatile void * addr)
参数说明	nr-----为要设置的位 addr-----为位图的起始地址。
函数简介	与change_bit不同，该函数是非原子操作。

change_bit

函数名	在位图中改变某一位
用例	void change_bit (int nr, volatile void * addr)
参数说明	nr-----为要设置的位 addr-----为位图的起始地址。
函数简介	本函数是原子操作，nr可能会太大，导致更改越界。

test_and_set_bit

函数名	设置某一位并返回该位原来的值
用例	int test_and_set_bit (int nr, volatile void * addr)
参数说明	nr-----为要设置的位 addr-----为位图的起始地址。
函数简介	该函数是原子操作

__test_and_set_bit

函数名	设置某一位并返回该位原来的值
用例	int __test_and_set_bit (int nr, volatile void * addr)
参数说明	nr-----为要设置的位 addr-----为位图的起始地址
函数简介	该函数是非原子操作，如果这个操作的两个实例发生竞争，则一个成功而另一个失败，因此应当用一个锁来保护对某一位的多个访问。

test_and_clear_bit

函数名	清某一位，并返回原来的值
用例	int test_and_clear_bit (int nr, volatile void * addr);
参数说明	nr-----为要设置的位 addr-----为位图的起始地址。
函数简介	该函数是原子操作

__test_and_clear_bit

函数名	清某一位，并返回原来的值
用例	int __test_and_clear_bit (int nr, volatile void * addr);
参数说明	nr-----为要设置的位 addr-----为位图的起始地址。
函数简介	该函数为非原子操作，若要用于加锁目的，应当调用smp_mb__before_clear_bit 或smp_mb__after_clear_bit函数，以确保任何改变在其他的处理器上是可见的。

test_and_change_bit

函数名	改变某一位并返回该位的新值
用例	int test_and_change_bit (int nr, volatile void * addr)
参数说明	nr-----为要设置的位 addr-----为位图的起始地址。
函数简介	该函数为原子操作,同时操作可以被记录。成为内存访问的一道屏障

test_bit

函数名	确定某位是否被设置
用例	int test_bit (int nr, const volatile void * addr)
参数说明	nr-----为要测试的第几位 addr-----为位图的起始地址。
函数简介	检测*addr的第nr位是否为1(*addr右起最低位为第0位)

find_first_zero_bit

函数名	在内存区中查找第一个值为0的位
用例	int find_first_zero_bit (void * addr, unsigned size)
参数说明	addr-----为内存区的起始地址 size-----为要查找的最大长度
函数简介	返回第一个位为0的位号,最低位从0开始offset最小值为0，最大值为sizeof(unsigned long)*8 - 1

find_next_zero_bit

函数名	在内存区中查找第一个值为0的位
用例	int find_next_zero_bit (void * addr, int size, int offset)
参数说明	addr---为内存区的起始地址 size-----为要查找的最大长度 offset-----开始搜索的起始位号。
函数简介	本函数用汇编写成，效率更高些

从源码级别，说明几个关于位操作的函数：

http://blog.csdn.net/iamonlyme/article/details/7081082

ffz

函数名	在字中查找第一个0
用例	unsigned long ffz (unsigned long word);
参数说明	word---要搜索的字。
函数简介	如果这个字没有0位，这个函数调用就成为未定义行为，所以使用之前先测试整个字是否为非0

ffs

函数名	查找第一个已设置的位（1）
用例	int ffs (int x)
参数说明	x---要搜索的字。
函数简介	这个函数的定义方式与Libc中的一样,编译器内建了这个方法。因此从本质上与ffz不同。

hweight32

函数名	返回一个N位字的加权平衡值
用例	hweight32 ( x)
参数说明	x----要加权的字
函数简介	一个数的加权平衡是这个数所有位的总和。

小结

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这次貌似做的多了一点。。。做IT就是这样，一旦来了感觉就停不下。。。话说本周的作业还没写完呢。。。我大操作系统，让我欢喜让我悲啊！整天提心吊胆的，睡觉都会想自己还没做完高操的作业，然后垂死病中惊坐起。。。
话说，写了这么多，一定要总结一下：
1. 链表部分，想要使用这些函数，必须明白链表的数据结构，如果不懂，问度娘。这些操作都是链表的基本函数；
2. 字符串操作部分，一定要注意以下几点：否需要加锁；是否读取合法区域；是否越界；未定义行为只有高手才配玩，我等码工还是好好写规范的代码吧。
3. 位操作部分，涉及到的函数都是很常规的一些，如果你对置位和清零不太清楚，可以查看一下组成原理的存储器部分，这里理解了硬件的实现过程对函数的使用有很大的帮助。
4. 剩下的一些周边函数，可以在使用到的时候来这里CTRLF搜一下，大概知道怎么用就好了。当然，推荐你MARK一下本文。本屌水平一般，但是本文是站在众巨人肩膀上写成的。此处也谢过各位活着和死去的大牛了。

明儿更内存管理，敬请关注：）