Linux內核基礎篇——container_of原理和實際應用

linux內核中經常可見container_of的身影,它在實際驅動的編寫中也是廣泛應用。

container_of原理

作用:通過結構體的某個成員變量地址找到該結構體的首地址

定義如下:

/** ?*?container_of?-?cast?a?member?of?a?structure?out?to?the?containing?structure ?*?@ptr:????the?pointer?to?the?member. ?*?@type:???the?type?of?the?container?struct?this?is?embedded?in. ?*?@member:?the?name?of?the?member?within?the?struct. ?* ?*/ #define?container_of(ptr,?type,?member)?({?????????? ????const?typeof(?((type?*)0)->member?)?*__mptr?=?(ptr);? ????(type?*)(?(char?*)__mptr?-?offsetof(type,member)?);})
  • ptr:結構體成員變量的指針
  • type:結構體類型
  • member:結構體成員變量的名字

換句話說,叫:已知結構體type的成員member的地址ptr,求解結構體type的起始地址

計算公式為:type的起始地址 = ptr -size (size為member的大小)

以一幅圖說明ptr、type、member的關系:

Linux內核基礎篇——container_of原理和實際應用
  • 原理簡述:

container_of的妙處就在于以0作為成員變量member的基址

其中定義了一個中間變量__mptr,”__”代表內部使用,“m”代表middle。

#define?offsetof(TYPE,?MEMBER)?((size_t)?&((TYPE?*)0)->MEMBER)

typeof( ((type *)0)->member )是獲取member的類型,__mptr = (ptr)判斷ptr與member是否為同一類型,offsetof計算成員member的大小size。

驅動中的實際例子

例如內核的pwm驅動,通過成員變量chip,找到結構體bcm2835_pwm:

struct?bcm2835_pwm?{ ?struct?pwm_chip?chip; ?struct?device?*dev; ?void?__iomem?*base; ?struct?clk?*clk; };  static?inline?struct?bcm2835_pwm?*to_bcm2835_pwm(struct?pwm_chip?*chip_ptr) { ?return?container_of(chip_ptr,?struct?bcm2835_pwm,?chip); }

使用container_of通常都會定義一個函數,并且命名為to_xxx或者to_find_xxx,代表要找xxx這個結構體,傳參則傳入成員變量指針,另外函數也會聲明為inline。

? 版權聲明
THE END
喜歡就支持一下吧
點贊13 分享