linux驱动-内核中的数据类型

本文将按照以下几点描述：

• 基本数据类型
• 字节序
• 数据对齐
• 指针检查
• 链表

基本数类型：
先看下面基本数据类型占用空间情况：

可以看出各体系CPU有差异，而使用u8,u16,u32,u64没有差异。
因此，我们在定义基本数据类型时，要比较清楚一个类型站有几个字节，尽量养成用内核定义的，类似u32这种符号。当然,sizeof()给定一个变量，就可以返回占用空间字节数。

在使用类似u32…的只需要包含头文件：

#include <linux/types.h>

如在types.h里面定义的：

#ifndef __BIT_TYPES_DEFINED__
#define __BIT_TYPES_DEFINED__

typedef     __u8        u_int8_t;
typedef     __s8        int8_t;
typedef     __u16       u_int16_t;
typedef     __s16       int16_t;
typedef     __u32       u_int32_t;
typedef     __s32       int32_t;

#endif /* !(__BIT_TYPES_DEFINED__) */

typedef     __u8        uint8_t;
typedef     __u16       uint16_t;
typedef     __u32       uint32_t;

#if defined(__GNUC__)
typedef     __u64       uint64_t;
typedef     __u64       u_int64_t;
typedef     __s64       int64_t;
#endif

或者int-ll64.h（被types.h包含进去了）

typedef signed char s8;
typedef unsigned char u8;

typedef signed short s16;
typedef unsigned short u16;

typedef signed int s32;
typedef unsigned int u32;

typedef signed long long s64;
typedef unsigned long long u64;

以及:

typedef __u16 __bitwise __le16;//定义小端模式存储16位数据类型
typedef __u16 __bitwise __be16;//定义大端模式存储16位数据类型
typedef __u32 __bitwise __le32;//定义小端模式存储32位数据类型
typedef __u32 __bitwise __be32;//定义大端模式存储32位数据类型
typedef __u64 __bitwise __le64;//定义小端模式存储64位数据类型
typedef __u64 __bitwise __be64;//定义大端模式存储64位数据类型

还有其他，详细看types.h文件。

字节序

字节序，就是指大端模式和小端模式。
当存取变量时，不知道是按照大端还是小端。那么我们先包含下面头文件：

#include <asm/byteorder.h>

然后，有头文件声明的接口，如：

//将当前__u64转换成，小端模式的64位（不管当前__u64是大端还是小端）
#define __cpu_to_le64(x) ((__force __le64)(__u64)(x))

//将小端模式__le64转换成，当前__u64（不管当前__u64是大端还是小端）
#define __le64_to_cpu(x) ((__force __u64)(__le64)(x))
#define __cpu_to_le32(x) ((__force __le32)(__u32)(x))
#define __le32_to_cpu(x) ((__force __u32)(__le32)(x))
#define __cpu_to_le16(x) ((__force __le16)(__u16)(x))
#define __le16_to_cpu(x) ((__force __u16)(__le16)(x))
#define __cpu_to_be64(x) ((__force __be64)__swab64((x)))
#define __be64_to_cpu(x) __swab64((__force __u64)(__be64)(x))
#define __cpu_to_be32(x) ((__force __be32)__swab32((x)))
#define __be32_to_cpu(x) __swab32((__force __u32)(__be32)(x))
#define __cpu_to_be16(x) ((__force __be16)__swab16((x)))
#define __be16_to_cpu(x) __swab16((__force __u16)(__be16)(x))

__le64 __cpu_to_le64p(const __u64 *p);//变量地址做为参数，来转换值
__u64 __le64_to_cpup(const __le64 *p);
__le32 __cpu_to_le32p(const __u32 *p);
__u32 __le32_to_cpup(const __le32 *p);
__u32 __le32_to_cpup(const __le32 *p);
__le16 __cpu_to_le16p(const __u16 *p);
__u16 __le16_to_cpup(const __le16 *p);
__be64 __cpu_to_be64p(const __u64 *p);
__u64 __be64_to_cpup(const __be64 *p);
__be32 __cpu_to_be32p(const __u32 *p);
__u32 __be32_to_cpup(const __be32 *p);
__be16 __cpu_to_be16p(const __u16 *p);
__u16 __be16_to_cpup(const __be16 *p);

数据对齐：

数据对齐，是指字节对齐，字对齐等。
linux提供访问各种数据对齐的统一接口。
用接口前，先包含头文件：

#include <linux/unaligned.h>

接口：

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

ptr是指针，
返回指针指向空间的值。

如果ptr指针是按照字节对齐的，当然返回的是一个byte。
如果ptr指针是按照字对齐的，当然返回的是字，即4个byte。

指针检查：

linux里面指针检查，对驱动来说，就是检查指针指向的数据地址，是否在内核空间。
有三个接口，先包含头文件：

#include <linux/err.h>

接口：

void * __must_check ERR_PTR(long error);//error是错误码，返回错误码对应的错误地址
long __must_check PTR_ERR(const void *ptr);//ptr是错误地址，返回错误地址对应的错误码
long __must_check IS_ERR(const void *ptr);//ptr是地址，用来判断地址是否错误，错误返回1，没有错误返回0

一般先用IS_ERR判断是否有错误（这里错误，是指是否为内核空间地址），然后用PTR_ERR返回错误码。如：

if(IS_ERR(P))
    return PTR_ERR(P);

错误码定义在include/linux/errno.h。

链表：

用linux链表前，包含头文件：

#include <linux/list.h>

链表结构体：

struct list_head {
    struct list_head *next, *prev;
};

一些接口：

//在紧接着链表 head 后面增加新入口项
list_add(struct list_head *new, struct list_head *head);

//在给定链表头前面增加一个新入口项
list_add_tail(struct list_head *new, struct list_head *head);

//给定的项从队列中去除,如果还需要用entry，就用list_del_init。
list_del(struct list_head *entry);
list_del_init(struct list_head *entry);

//将list删除，然后加入到head后面
list_move(struct list_head *list, struct list_head *head);

//将list删除，然后加入到head前面
list_move_tail(struct list_head *list, struct list_head *head);

//判断head是否为空，为空返回1，不是返回0
list_empty(struct list_head *head);

//将 list 紧接在 head 之后来连接 2 个链表.
list_splice(struct list_head *list, struct list_head *head);

/*通过嵌入到结构体链表的地址（链表是结构体的一个成员），推算结构体首地址。list_entry其实也是用container_of来实现的*/
list_entry(struct list_head *ptr, type_of_struct, field_name);

//遍历整个链表。这个宏创建一个 for 循环, 执行一次, cursor 指向链表中的每个连续的入口项.
list_for_each(struct list_head *cursor, struct list_head *list);

//是list_for_each反方向的遍历
list_for_each_prev(struct list_head *cursor, struct list_head *list)

/*如果你的循环可能删除列表中的项, 使用这个版本. 它简单的存储列表 next 中下
一个项, 在循环的开始, 因此如果 cursor 指向的入口项被删除, 它不会被搞乱.list_for_each的安全版本*/
list_for_each_safe(struct list_head *cursor, struct list_head *next, struct
list_head *list)

//是list_entry和list_for_each的结合
list_for_each_entry(type *cursor, struct list_head *list, member)

//list_entry和list_for_each_safe的结合
list_for_each_entry_safe(type *cursor, type *next, struct list_head *list,
member)

用好链表，将结构体联系在一起很方便，特别是list_entry，或者container_of。

使用链表前，先定义一个头，并初始化，然后其他链表链接上来，只要又这个头，连在上面的，用以上接口非常容易找到。

#define LIST_HEAD(name) 
    struct list_head name = LIST_HEAD_INIT(name)
void INIT_LIST_HEAD(struct list_head *list);

最后

以上就是心灵美手机为你收集整理的linux驱动-内核中的数据类型的全部内容，希望文章能够帮你解决linux驱动-内核中的数据类型所遇到的程序开发问题。

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