PB173 - Ovladače jádra - Linux
VI. Datové typy
Jiri Slabý
Fakulta informatiky Masarykova univerzita
21. 10. 2014
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/02
21.10.2014 1/14
Obsah cvičení
Q Základní typy
• Chyby jako ukazatele
£ Datové struktury
• Seznam
• FIFO
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU) PB173/02 21.10.2014     2/ 14
Datové typy
LDD3 kap. 11
• Základní typy
• Endianita (pořadí bytů)
• Datové struktury (seznam, FIFO)
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
Sekce 1
Základní typy
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/02
21.10.2014      4/ 14
Základní typy
• char, short, int, long,long long (+ unsigned)
• u8, ul6, u32, u64, __u8, __ul6, __u32, __u64
• s8, sl6,s32,s64,__s8,__sl6, __s32, __s64
f základních typů pro různé architektury
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
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/02
21.10.2014      5/ 14
Základní typy
f dalších typů (ukazatelů)
arch	long	virt	phys
x86_32	4	4	4
x86_32+PAE	4	4	4.5+
x86_64	8	8	8
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)
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/02
21.10.2014      6/ 14
Pořadí bytů
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
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/02
21.10.2014      7/ 14
Funkce pro pořadí bytů
• asm/byteorder.h
• __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)
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/02
21.10.2014      8/ 14
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) » 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_handling v pb173/06 (třetí TODO)
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/02
21.10.2014      9/ 14
Sekce 2
Datové struktury
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/02
21.10.2014 10/14
Seznam I.
• linux/list.h
• struct list_head(obsahuje prev, next)
o 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(my_list);
s = kmalloc(sizeof(*s), GFP_KERNEL);
if (!s) { ... }
list_add(&s->list, &my_list);
/* list_add_tail (&s->list, &my_list); */
Jiri Slabý (Fakulta intormatiky, MU)
PB173/02
21.10.2014 11/14
Seznam II.
• linux/list.h
• list_empty
• list_entry, list_first_entry,
list_f or_each_entry (. . .){ ... } (jako f or), list_for_each_entry_reverse(...){ ... }
• *_saf e varianty - pokud měním aktuální člen seznamu
struct my_struct *s, *s1;
s = Iist_first_entry (&my_list, struct my_struct, list); s= list_entry (s->list.next, struct my_struct, list);
/* or */
list_for_each_entry(s, &my_list, list) { s->a;} list_for_each_entry_safe(s, s1, &my_list, list) { list_del (&s->list); }
Úkol: předchozích 20 stránek uvolněte.
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/02
21.10.2014 12/14
FIFO
• linux/kfifo.h, samples/kfifo/* a struct kfifo
o Statické: declare_kfifq + init_kfifo
• Dynamické: kfifo_alloc(&fifo, size, gfp_*), kfifo_free
• Zápis: kfifo_in(&fifo, buf, count)
• čtení: kfifo_out(&fifo, buf, count) a Obsazeno:kfifo_len(&fifo)
a Volno:kfifo_avail(&fifo)
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/02
21.10.2014 13/14
Úkol
Práce s FIFO (linux/kf if o.h) O Globální FIFO 8 intů (DECLAREJÍFIFO)
O INIT_KFIFO
O Zapisovat čísla (kf if o_in) dokud je místo
O Vypsat všechna čísla (kf if o_out + kf if o_ien)
Pozn.: ve starších jádrech je jiné rozhraní:
• jen dynamicky: my_f if o=kf if o_alloc
• __kfifo_put=kfifo_in
• __kfifo_get=kfifo_out
• __kfifo_len=kfifo_len
• avail není
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/02
21.10.2014 14/14