PB173 - Ovladače jádra - Linux
VI. Datové typy
Jiri Slabý
ITI, Fakulta informatiky
29. 10. 2013
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/02
29. 10. 2013       1 / 13
Datové typy
LDD3 kap. 11
• Základní typy
• Endianita (pořadí bytů)
• Datové struktury (seznam, FIFO)
J. Slabý (ITI, Fl)
Část I
Základní typy
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/02
29. 10. 2013      3/ 13
Základní typy
• char, short, int, long, long long (+ unsigned)
• u8, ul6, u32, u64,__u8, __ul6, __u32, __u64
• s8,sl6,s32,s64,__s8, __s!6,__s32, __s64
arch	char	short	int	long	ptr	long long
alpha	1	2	4	8	8	8
arm	1	2	4	4	4	8
ia64	1	2	4	8	8	8
m68k	1	2	4	4	4	8
mips	1	2	4	4	4	8
ppc	1	2	4	4	4	8
spare	1	2	4	4	4	8
sparc64	1	2	4	8	8	8
X86.32	1	2	4	4	4	8
X86-64	1	2	4	8	8	8
Tabulka : sizeof základních typů pro různé architektury
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/02
29. 10. 2013      4/ 13
Základní typy
arch	long	virt	phys
X86.32	4	4	4
X86.32+PAE	4	4	4.5+
X86.64	8	8	8
Tabulka : sizeof dalších typů (ukazatelů)
Pro práci s fyzickou adresou iong/ukazatel nestačí
• Ale u64 může být zbytečné (čisté 32-bity) « Proto speciální typy (POZOR)
• phys_addr_t (RAM)
• dma_addr_t (RAM, ale IOMMU!)
• resource_size_t (PCI prostor apod.)
• Anebo long, ale pak v něm uchovávat pf n (phys/PAGE_siZE) Úkol: opravte typy v pb173/06 (první TODO)
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/02
29. 10. 2013      5/ 13
Pořadí bytů
Tabulka : Číslo 0x12345678 v paměti
Adresa:	0	1	2	3
Big-endian	0x12	0x34	0x56	0x78
Little-endian	0x78	0x56	0x34	0x12
Mixed-endian	0x34	0x12	0x78	0x56
Pro typy o velikosti větší než 1 je nutné vědět pořadí
• Interpretace dat z/do zařízení
• Specifikace
• x86: LE
• PowerPC: LE nebo BE (dle nastavení CPU)
• PCI: LE
• Síťový provoz: BE
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/02
29. 10. 2013      6/ 13
Funkce pro pořadí bytů
a asm/byteorder.h a __leXX,__beXX
• cpu_to_leXX, cpu_to_beXX
• leXX_to_cpu, beXX_to_cpu
• XX G {16,32,64}
• ntohs, ntohl, htons, htonl
Úkol: doplňte tělo decode_and_print v pb173/06 (druhé TODO)
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/02
29. 10. 2013      7/ 13
Chyby jako ukazatele
• void *funkce()
• Jak vrátit chytřejší chybu než NULL?
• Díra na konci adresového prostoru
• Tj. nevalidní ukazatel (dereference by způsobila pád)
• Např. Oxf f f f f f f f f f f 00000-Oxf f f f f f f f f f f f f f f f (x86_64) a Lze použít k zakódování chyby
• void *ptr=ERR_PTR(-Eerror)
• IS_ERR(ptr)     int err=PTR_ERR(ptr)
• IS_ERR(NULL)=false
Úkol: přepište error Jiandling v pb173/06 (třetí TODO)
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/02
29. 10. 2013      8/ 13
Část II
Datové struktury
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/02
29. 10. 2013      9/ 13
Seznam I.
a linux/list.h
a struct list_head (obsahuje prev, next)
• Jak samotný seznam (počátek), tak jeho prvky
• LIST_HEAD(my_list) , INIT_LIST_HEAD(&my_list)
• list_add(co, kam), list_add_tail, list_del
• list_move, list_move_tail
struct my.struct { struct my.struct *s;
Úkol: naalokujte 20 stránek a v seznamu si je pamatujte.
int a;
struct list-head list ;
};
LIST-HEAD(myJist);
s = kmalloc(sizeof(*s), GFP.KERNEL);
if (!s) { ... }
lisLadd (&s->list, &my.list);
/*  list-add-tail (&s->list, &myJist); */
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/02
29. 10. 2013      10/ 13
Seznam II.
• linux/list.h
• list_empty
• list_entry,list_first_entry,
list_for_each_entry(...){ ... } (jako for), list_for_each_entry_reverse(...){ ... }
• *_saf e varianty - pokud měním aktuální člen seznamu
struct my-struct *s, *s1;
s=   list.first.entry (&my.list, struct my.struct, list); s= list-entry (s->list. next, struct my.struct, list);
/* or */
listJor.each.entry (s, SmyJist, list) { s->a; } list.for.each.entry.safe (s, s1, SmyJist, list) { list.del (&s->list); }
Úkol: předchozích 20 stránek uvolněte.
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/02
29. 10. 2013      11 / 13
FIFO
a linux/kfifo.h, samples/kfifo/* a struct kfifo
• Statické: declare_kfifo + init_kfifo
• Dynamické:kfifo_alloc(&fifo, size, gfp_*), kfifo_free a Zápis: kfifo_in(&fifo, buf, count)
a Čtení: kfifo_out(&fifo, buf, count) a Obsazeno:kfifo_ien(&fifo) a Volno:kfifo_avail(&fifo)
J. Slaby (ITI, Fl)
PB173/02
29. 10. 2013      12/ 13
Úkol
Práce s FIFO (iinux/kfifo.h) O Globální FIFO 8 intů (DECLARE_KFIFD) Q INIT_KFIFO
Q Zapisovat čísla (kf if o_in) dokud je místo
O Vypsat všechna čísla (kf ifo_out + kf ifo_ien)
Pozn.: ve starších jádrech je jiné rozhraní:
• jen dynamicky: my_fifo=kfifo_alloc
• __kfifo_put=kfifo_in
• __kfifo_get=kfifo_out
• __kfifo_len=kfifo_len
« avail není
J. Slabý (ITI, Fl)
PB173/02
29. 10. 2013      13/ 13