宋宝华:Linux内核编程广泛使用的前向声明(ForwardDeclaration)

前向声明编程定律在编程中,前向声明是一种允许编译器在编译时知道某种类型或变量是否存在的技术,而无需立即知道其完整定义。
使用forward语句可以提高代码的可读性、可维护性和可重用性。
在Linux内核编程中,前向语句被广泛使用。
下面以regmap结构为例来说明forward语句的重要性。
在内核代码中,我们经常会看到这样的引用:include/linux/regulator/driver.h这里的‘regmap’是一个前向声明,它告诉编译器‘regmap’是一个结构体,但是它到底包含哪些成员却并不实际的头文件里已经写得很清楚了。
这种设计方法在Linux内核中随处可见,比如在文件“drivers/rtc/rtc-at91sam9.c”中使用“regmapwrite()”和“regmapread()”等API。
许多人可能认为“regmap”结构是一个跨模块的API,其完整定义应该在“include/linux/”级头文件中,以便于其他模块引用。
然而,目前的情况是“regmap”的完整实现仅在“drivers/base/regmap/internal.h”文件中,并且“regmap”的内部细节对外部模块隐藏。
这种设计方法实现了出色的“高内聚,低内聚”原则。
外部模块仅依赖于regmap指针,并且不访问其内部成员。
应用和修改regmap仅影响其内部模块,而不影响外部引用。
例如“regmap_write”的实现位于“drivers/base/regmap/regmap.c”文件中,代码如下:这样的设计避免了由于修改“相反,如果“regmap_config”结构在“include/linux/regmap.h”中公开,则意味着它的内容必须被“regmap”以外的模块理解,这可能会被其他模块所理解。
导致模块之间的依赖和维护,在实际编程中,使用forward语句可以减少模块之间的依赖,提高代码的可重用性和可维护性,同时sent语句也有助于保持代码的清晰和可读性。
更容易让开发者理解和维护综上所述,forward语句在Linux内核编程中的广泛使用体现了其在改善代码组织结构、减少模块间耦合、提高代码可维护性方面的优势。
正确使用前向语句有助于构建更健壮且可维护的内核代码。

Linux内核模块编程找不到<netinet/in.h>头文件

inet_network()/inet_addr()等是供用户级使用的库函数。
在内核中,通常直接使用整数类型,而不是点分十进制形式的IP形式。
但是,如果需要,您可以使用in_aton()函数并包含linux/inet.h头文件。
让我们使用find/grep进行搜索。

一文讲解Linux驱动编程必备基础知识

Linux驱动程序编程是操作系统管理硬件设备的关键部分。
驱动程序作为连接硬件和软件的桥梁,主要运行在内核空间,为用户提供设备功能。
内核空间具有对所有系统内存的特权访问,而用户空间应用程序的权限有限,只能访问某些区域。
内核空间是内核驻留和运行的地址空间。
它受到严格的访问控制,并且只能由内核访问。
相反,应用程序在用户空间中运行。
在用户态下,CPU只能访问标记有用户权限的内存区域,并通过系统调用与内核交互。
Linux内核被设计为模块化,允许在运行时动态扩展功能。
模块是可插拔的代码块,常见的加载和卸载命令是insmod和rmmod。
驱动程序平台具有特定的结构,例如helloworld.c内核模块程序,它具有定义模块行为和退出操作的入口点(例如helloworld_init)和出口点(例如helloworld_exit)。
编写驱动程序时,需要引用某些头文件,例如module.h和init.h,来声明入口函数和模块信息。
模块信息包括描述、作者和许可证,例如使用MODULE_LICENSE()来确定许可证条款。
错误处理是驱动程序编程的重要组成部分。
错误可能需要使用goto语句回滚,并且应该使用printk()函数来记录内核。
此外,内核模块支持命令行参数,这些参数是使用Module_param()宏设置的,这允许您动态调整模块的行为。
加载模块时,可以使用modinfo查看参数说明,为用户提供灵活性。
Linux驱动程序编程需要知识面很广,包括内存管理、错误处理、模块化设计以及用户空间和内核空间之间的交互。
这是深入理解操作系统如何工作的关键部分。

什么是linuxkernel?有什么作用

Linux内核(英语:Linuxkernel)是一个开源的类Unix操作系统宏内核。

运行在平板电脑、智能手机、智能手表上的Android操作系统也是通过Linux内核提供的服务来完成其功能。

计算机系统是硬件和软件的共生体。
它们是相互依存、不可分割的。
计算机硬件包括外围设备、处理器、内存、硬盘和构成计算机引擎的其他电子设备。
然而,如果没有软件对其进行操作和控制,它就无法独立运行。

完成这些控制任务的软件在Linux术语中被称为“内核”或“核心”。
Linux内核的主要模块(或组件)分为几个部分:存储管理、CPU和进程管理、文件系统、设备管理和驱动程序、网络通信、系统初始化(引导)和系统调用。

整个Linux操作系统家族都是基于这个内核,分布在传统计算机平台(例如Linux发行版形式的个人电脑和服务器)和各种嵌入式平台,例如路由器和无线的。
接入点、专用小型交换机、机顶盒、FTA接收器、智能电视、数字录像机、NAS(网络附加存储)等。

运行在平板电脑、智能手机和平板电脑上的Android操作系统智能手表也有Linux内核,功能是通过提供的服务来完成的。
虽然基于Linux的操作系统在台式计算机上不太受欢迎,但它几乎主导了从移动设备到控制台的所有操作系统。
截至2017年11月,全球最强大的500台超级计算机全部运行Linux。

扩展信息:

编程语言

Linux使用GCC版本的C语言。
(C语言有对标准C的扩展和几个用汇编语言编写的短目标架构(使用GCC的“AT&T风格”)。
由于需要支持扩展的C语言,GCC长期以来无法正确编译Linux。
唯一的编译器。

在某些方面,主要是在内核构建过程中(在本例中,从源代码创建可启动映像)还使用了许多其他语言,包括Perl、Python以及一些用于各种脚本语言。
它可以用Fortran或其他语言编写,但不建议这样做。

编译器兼容性

GCC是Linux内核源代码的默认编译器。
据报道,2009年对内核版本2.6.22的修改导致编译成功(平均性能提高8-9%),自2010年以来一直在努力使用Clang(另一种C语言编译器)构建Linux内核。
截至2014年4月12日,官方内核几乎全部采用Clang。
这个目标的项目被称为“LLVMLinux”,以Clang所基于的LLVM编译器基础设施命名,因为LLVMLinux不是Linux内核或LLVM的克隆,它是一个由提交给上游项目的补丁组成的元项目。
使用Clang编译Linux内核的最大优势是它比GCC更快,内核开发人员受益于更快的工作流程。
这意味着有。