Linux内核编程(20140604)

1：

include/linux/compiler-gcc4.h 
#define __must_check    __attribute__((warn_unused_result))
__must_check函数是指调用函数一定要处理该函数的返回值，否则编译器会给出警告。

2：

__read_mostly原语将定义为存放在.data.read_mostly段中

 include/asm/cache.h
#define __read_mostly __attribute__((__section__(".data.read_mostly")))
    由此可见,我们可以将经常需要被读取的数据定义为 __read_mostly类型, 这样Linux内核被加载时,该数据将自动被存放到Cache中,以提高整个系统的执行效率.
   另一方面,如果所在的平台没有Cache,或者虽然有Cache,但并不提供存放数据的接口,(也就是并不允许人工放置数据在Cache中), 这样定义为 __read_mostly类型的数据将不能存放在Linux内核中,甚至也不能够被加载到系统内存去执行,将造成Linux 内核启动失败.
   解决的方法有两种:
   修改include/asm/cache.h中的__ready_mostly定义为:
   #define __read_mostly
   或者修改arch/xxx/kernel/vmlinux.S
   修改.data.read_mostly段的位置到实际内存空间中去,例如放置在 .data段之后等等

3：

__iomem是linux2.6.9内核中加入的特性。是用来个表示指针是指向一个I/O的内存空间。主要是为了驱动程序的通用性考虑。由于不同的CPU体系结构对I/O空间的表示可能不同。当使用__iomem时，编译器会忽略对变量的检查（因为用的是void __iomem）。若要对它进行检查，当__iomem的指针和正常的指针混用时，就会发出一些警告。

4:

__user tells, that the variable is outside kernel-space, in user space. You should use it always when You are doing any communication between kernel- and user-space, for example read / write functions on /dev/your_dev in Your module. I think it isn't required and I don't know if using __user takes any influence on Your program, but it is much more simple to read the code later, especially if You have two buffers, one in kernel-space and one in user-space.

5:

__init和__exit宏的作用
内核的部分函数带有__init和__exit宏，负责“初始化”和“清理收尾”该函数。如果该模块被编译进内核，而不是动态加载。宏 __init的使用会在初始化完成后丢弃该函数并收回所占内存，
宏__initdata同__init 类似，只不过对变量有效。简单来说是指示gcc把标记的数据或者函数放到指定sector。
linux中把一些启动及初始化时候用的数据用__init标识，然后在适当的时候把它们释放，回收内存。
宏__exit将忽略“清理收尾”的函数如果该模块被编译进内核。同宏 __exit一样，对动态加载模块是无效的。这很容易理解。编译进内核的模块 是没有清理收尾工作的, 而动态加载的却需要自己完成这些工作。

6：

__setup这条宏在Linux Kernel中使用最多的地方就是定义处理Kernel的启动参数的函数及数据结构，宏定义如下：
#define __setup(str, fn) \
__setup_param(str, fn, fn, 0)


#define __setup_param(str, unique_id, fn, early) \
static char __setup_str_##unique_id[] __initdata __aligned(1) = str; \
static struct obs_kernel_param __setup_##unique_id \
__used __section(.init.setup) \
__attribute__((aligned((sizeof(long))))) \
= { __setup_str_##unique_id, fn, early }

使用Kernel中的例子分析一下这两条定义：
__setup("root=",root_dev_setup);
这条语句出现在init/do_mounts.c中，其作用是处理Kernel启动时的像root=/dev/mtdblock3之类的参数的。
分解一下这条语句，首先变为：
__setup_param("root=",root_dev_setup,root_dev_setup,0);
继续分解，将得到下面这段代吗：
static char __setup_str_root_dev_setup_id[] __initdata __aligned(1) = "root=";
static struct obs_kernel_param __setup_root_dev_setup_id
__used __section(.init.setup)
__attribute__((aligned((sizeof(long)))))
= { __setup_str_root_dev_setup_id, root_dev_setup, 0 };
这段代码定义了两个变量：字符数组变量__setup_str_root_dev_setup_id，其初始化内容为"root="，由于该变量用 __initdata修饰，它将被放入.init.data输入段；另一变量是结构变量__setup_root_dev_setup_id，其类型为 struct obs_kernel_param， 该变理被放入输入段.init.setup中。结构struct struct obs_kernel_param也在该文件中定义如下：
struct obs_kernel_param {
const char *str;
int (*setup_func)(char *);
int early;
};
变量__setup_root_dev_setup_id的三个成员分别被初始化为：
__setup_str_root_dev_setup_id －－> 前面定义的字符数组变量，初始内容为"root="。
root_dev_setup －－> 通过宏传过来的处理函数。
0 －－>常量0，该成员的作用以后分析。
现在不难想像内核启动时怎么处理启动参数的了：通过__setup宏定义obs_kernel_param结构变量都被放入.init.setup段中，这样一来实际是使.init.setup段变成一张表，Kernel在处理每一个启动参数时，都会来查找这张表，与每一个数据项中的成员str进行比较，如果完全相同，就会调用该数据项的函数指针成员setup_func所指向的函数（该函数是在使用__setup宏定义该变量时传入的函数参数），并将启动参数如root=后面的内容传给该处理函数。