一. 内核中大量使用container_of这个宏,用以进行数据结构的向上转换,比如这样一段代码:
static int
platform_match(struct device * dev, struct device_driver * drv)
{
struct
platform_device *pdev = container_of(dev, struct
platform_device, dev);
return
(strncmp(pdev->name, drv->name, BUS_ID_SIZE) == 0);
}
在这里struct
platform_device定义为:
struct platform_device {
const
char * name;
u32 id;
struct
device dev;
u32 num_resources;
struct
resource * resource;
};
注意,在这个结构体里面包含了
一个叫device的结构体,可以将struct platform_device称为父结构体,将struct device称为子结构体。
在上述函数中,传递进来的dev指针将指向platform_device这个父结构体中的dev成员,而contianer_of这个宏的作用则在于通过这个结构体成员的指针
获得其父结构体的指针,在这里就是platform_device这一结构体的指针。
要达到这一目的很容易,只要将
这个成员的指针减去此成员在整个结构体内的偏移量自然就可以了。看看container_of的定义:
/**
* 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) );})
这个宏定义的第一行构建一个叫__mptr的临时变量,实际上并不是必须的,它的作用只是强制编译器对数据类型进行检查。第二行里面的__mptr实际就是子结构体成员的指针。
偏移量的计算由offsetof宏完成:
#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t)
&((TYPE *)0)->MEMBER)
这种方法到处都在用,没什么新
奇的。
二. 应用举例:
#define list_entry(ptr, type, member)
\ container_of(ptr, type, member)
#define list_for_each_entry(pos, head, member) \ for (pos
= list_entry((head)->next, typeof(*pos), member);\ prefetch(pos->member.next), &pos->member
!= (head); \ pos =
list_entry(pos->member.next, typeof(*pos), member)) //------------------------------------------------------------- list_entry((head)->next, typeof(*pos), member)返回(head)->next物理指针所处位置向前减去offsetof()个字节数据之后,
其父变量pos的物理地址,父变量的类型在编译时由
typeof(*pos)自
动返回(gliethttp). 所以list_for_each_entry遍历head下面挂接的类型为typeof(*pos)的childs结构
体们,当然每个child结构体包含struct
list_head nodde>
三. container_of(pointer,container_type,container_field);
这个宏需要一个container_field字段的指针,该字段包含在container_type类型的结构中,然后返回包含该字段的结构指针。
*****************************************
但由于是在驱动中实现的这个宏,总不能自己编写一个驱动来测试这个宏吧(目前的水平而言,编写一个驱动还是比较费劲哦),有没有办法在用户空间测试呢?有
的。我们可以将linux/kernel.h头文件包含进来,直接在用户空间测试这个宏的巧妙之处。下面就是我的测试代码。
main.c文件
#include <linux/unistd.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/stdlib.h>
#include <linux/kernel.h>
struct cona_t{
int i;
int j;
int v;
char t[10];
unsigned short xy;
};
struct cona_t ct;
unsigned short xy;
int main(int argc,char * argv[])
{
int xy;
struct cona_t * p;
memset(&ct,0,sizeof(struct cona_t));
ct.i = ct.j = ct.v = 10;
sprintf(ct.t,"%s","sdf");
ct.xy = 20;
p = container_of(&ct.xy,struct cona_t,xy);
printf("%s\n",p->t);
return 0;
}
下面是Makefile文件
CC=gcc
TAR=main
SRC=main.c
KERNEL_INCLUDE ?= /lib/modules/$(shell uname -r)/build/include
all:
$(CC) -D__KERNEL__ -o $(TAR) -I$(KERNEL_INCLUDE) $(SRC)
clean:
rm -f $(TAR)
看看一下结果吧。是不是正好得到了我们想要的东西?
如果打开kernel.h文件,就会发现这个container_of这个宏定义如下:
#define container_of(ptr, type, member) ({ \
const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr); \
(type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})
offsetof又被如下定义:
#ifdef __KERNEL__
#undef offsetof
#ifdef __compiler_offsetof
#define offsetof(TYPE,MEMBER) __compiler_offsetof(TYPE,MEMBER)
#else
#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)
#endif
那个__com
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