一些常用的函数宏

技术2025-12-31 2

内核相关： kthread_create 、 kthread_run 、 kthread_stop 、 Asmlinkage 、 HZ tick and jiffie 、 BUG( ) 、 BUG_ON( ) 、 shmat

c相关：  memchr 、 strncmp 、 sscanf 、 Sprintf 、 isspace

kthread_create

使用kthread_create 创建线程： struct task_struct *kthread_create(int (*threadfn)(void *data),

void *data, const char *namefmt, ...); 这个函数可以像printk 一样传入某种格式的线程名线程创建后，不会马上运行，而是需要将kthread_create() 返回的task_struct 指针传给wake_up_process() ，然后通过此函数运行线程。

kthread_run

当然，还有一个创建并启动线程的函数：kthread_run struct task_struct *kthread_run(int (*threadfn)(void *data), void *data, const char *namefmt, ...);

kthread_stop

线程一旦启动起来后，会一直运行，除非该线程主动调用do_exit 函数，或者其他的进程调用kthread_stop 函数，结束线程的运行。 int kthread_stop(struct task_struct *thread); kthread_stop() 通过发送信号给线程。如果线程函数正在处理一个非常重要的任务，它不会被中断的。当然如果线程函数永远不返回并且不检查信号，它将永远都不会停止。

在执行kthread_stop 的时候，目标线程必须没有退出，否则会Oops 。原因很容易理解，当目标线程退出的时候，其对应的task 结构也变得无效，kthread_stop 引用该无效task 结构就会出错。

Asmlinkage

看一下 /usr/include/asm/linkage.h 里面的定义： #define asmlinkage CPP_ASMLINKAGE __attribute__((regparm(0))) __attribute__ 是关键字，是 gcc 的 C 语言扩展， regparm(0) 表示不从寄存器传递参数

如果是 __attribute__((regparm(3))) ，那么调用函数的时候参数不是通过栈传递，而是直接放到寄存器里，被调用函数直接从寄存器取参数。

如： asmlinkage long sys_sync(void);

HZ, tick and jiffie

linux 核心每隔固定遧期會發出 timer interrupt (irq 0) ， hz 是用來定義每一秒有幾次 timer interrupts 。

tick 是 hz 的倒數，意即 timer interrupt 每發生一次中斷的時間。如 hz 為 250 時， tick 為 4 毫秒 (millisecond) 。

jiffies 為 linux 核心變數 (unsigned long) ，它被用來紀錄系統自開幾以來，已經過多少的 tick 。

BUG( ) 、 BUG_ON( )

作用：一些内核调用可以用来方便标记 bug ，提供断言并输出信息。最常用的两个是 BUG() 和 BUG_ON() 。当被调用的时候，它们会引发 oops ，导致栈的回溯和错误信息的打印。为什么这些声明会导致 oops 跟硬件的体系结构是相关的。大部分体系结构把 BUG() 和 BUG_ON() 定义成某种非法操作，这样自然会产生需要的 oops 。你可以把这些调用当作断言使用，想要断言某种情况不该发生： if (bad_thing) BUG(); 或者使用更好的形式： BUG_ON(bad_thing);

可以用 panic() 引发更严重的错误。调用 panic() 不但会打印错误消息而且还会挂起整个系统。显然，你只应该在极端恶劣的情况下使用它： if (terrible_thing) panic("foo is %ld/n", foo);

有些时候，你只是需要在终端上打印一下栈的回溯信息来帮助你测试。此时可以使用 dump_stack() 。它只在终端上打印寄存器上下文和函数的跟踪线索： if (!debug_check) { printk(KERN_DEBUG "provide some information.../n"); dump_stack(); } from:http://www.lupaworld.com/bbs/thread-36983-1-8.html

A lots of places in linux kernel we encounter the macro BUG_ON. BUG_ON macro first checks for the condition and if condition is true then it calls BUG which do a printk of msg and call panic which halts the system.( 如果 BUG_ON 中的条件为真就调用 BUG ，它输出一些信息，然后调用 panic 函数挂起系统。 )

The unlikely in BUG_ON macro is compiler directive which ask compiler to generate assembly such that the condition mentioned in unlikely isn't going to be met most-of-the time , which reduces jumps and speeds-up things, although if condition mentioned in unlikely met then there will be a long jump and speed will be effected, so must be used carefully. Same is with likely as it is the opposite of unlikely . （据说 likely 一般是很少用的）

shmat

作用 : 共享内存区对象映射到调用进程的地址空间

　　核心处理函数： void *shmat( int shmid , char *shmaddr , int shmflag );shmat() 是用来允许本进程访问一块共享内存的函数。

　　 int shmid 是那块共享内存的 ID 。

　　 char *shmaddr 是共享内存的起始地址

　　 int shmflag 是本进程对该内存的操作模式。如果是 SHM_RDONLY 的话，就是只读模式。其它的是读写模式

　　成功时，这个函数返回共享内存的起始地址。失败时返回 -1

　　最近用到内存共享，收集整理了些资料，做了个简单的对比

memchr

原型： extern void *memchr(void *buf, char ch, unsigned count);

　　头文件： #include <string.h>

　　功能：从 buf 所指内存区域的前 count 个字节查找字符 ch 。

　　说明：当第一次遇到字符 ch 时停止查找。如果成功，返回指向字符 ch 的指针；否则返回 NULL 。

strncmp

原型： extern int strcmp(char *s1,char * s2 ， int n);

头文件： #include <string.h>

功能：比较字符串 s1 和 s2 的前 n 个字符。

说明：

当 s1<s2 时，返回值 <0

当 s1=s2 时，返回值 =0

当 s1>s2 时，返回值 >0

sscanf

函数原型 :

　　Int sscanf( const char *, const char *, ...);

　　int scanf( const char *, ...);

　　头文件： #include<stdio.h>

　　 1. 常见用法。

　　 char buf[512] = ;

　　 sscanf("123456 ", "%s", buf);// 此处 buf 是数组名，它的意思是将 123465 以 %s 的形式存入 buf 中！

返回值：有多少个变量被赋值。 int n= sscanf(str,"%2d%2d",&x,&y);

Sprintf

函数原型 :

#include <stdio.h>

int sprintf(char *string, char *farmat [,argument,...]);

详细描述 : 函数 sprin tf() 的用法和printf() 函数一样，只是 sprintf 的作用是将一个格式化的字符串输出到一个目的字符串中，而 printf 是将一个格式化的字符串输出到屏幕。

　　例如： sprintf(s, "%d", 123); // 把整数 123 打印成一个字符串保存在 s 中。

返回值: 返回本次函数调用打印到字符缓冲区中的字符数目

isspace

　　 #include<ctype.h >

　　定义函数

　　 int isspace(int c)

　　函数说明 : 检查参数 c 是否为空格字符，也就是判断是否为空格 ('') 、定位字符 ('/t') 、 CR('/r') 、换行 ('/n') 、垂直定位字符 ('/v') 或翻页 (' /f') 的情况。

　　返回值 : 若参数 c 为空格字符，则返回 TRUE ，否则返回 NULL(0) 。

　　附加说明 : 　此为宏定义，非真正函数。

基本 C 库函数

当编写驱动程序时，一般情况下不能使用C 标准库的函数。Linux 内核也提供了与标准库函数功能相同的一些函数，但二者还是稍有差别。

类别

函数名

功能

函数形成

参数

描述

字符串转换

simple_strtol

把一个字符串转换为一个有符号长整数

long simple_strtol (const char * cp, char ** endp, unsigned int base)

cp 指向字符串的开始，endp 为指向要分析的字符串末尾处的位置，base 为要用的基数。

simple_strtoll

把一个字符串转换为一个有符号长长整数

long long simple_strtoll (const char * cp, char ** endp, unsigned int base)

cp 指向字符串的开始，endp 为指向要分析的字符串末尾处的位置，base 为要用的基数。

simple_strtoul

把一个字符串转换为一个无符号长整数

long long simple_strtoul (const char * cp, char ** endp, unsigned int base)

cp 指向字符串的开始，endp 为指向要分析的字符串末尾处的位置，base 为要用的基数。

simple_strtoull

把一个字符串转换为一个无符号长长整数

long long simple_strtoull (const char * cp, char ** endp, unsigned int base)

cp 指向字符串的开始，endp 为指向要分析的字符串末尾处的位置，base 为要用的基数。

vsnprintf

格式化一个字符串，并把它放在缓存中。

int vsnprintf (char * buf, size_t size, const char * fmt, va_list args)

buf 为存放结果的缓冲区, size 为缓冲区的大小，fmt 为要使用的格式化字符串，args 为格式化字符串的参数。

snprintf

格式化一个字符串，并把它放在缓存中。

int snprintf (char * buf, size_t size, const char * fmt, ... ...)

buf 为存放结果的缓冲区, size 为缓冲区的大小，fmt 为格式化字符串，使用@… 来对格式化字符串进行格式化，…为可变参数。

vsprintf

格式化一个字符串，并把它放在缓存中。

int vsprintf (char * buf, const char * fmt, va_list args)

buf 为存放结果的缓冲区, size 为缓冲区的大小，fmt 为要使用的格式化字符串，args 为格式化字符串的参数。

sprintf

格式化一个字符串，并把它放在缓存中。

int sprintf (char * buf, const char * fmt, ... ...)

buf 为存放结果的缓冲区, size 为缓冲区的大小，fmt 为格式化字符串，使用@… 来对格式化字符串进行格式化，…为可变参数。

字符串操作

strcpy

拷贝一个以NUL 结束的字符串

char * strcpy (char * dest, const char * src)

dest 为目的字符串的位置, src 为源字符串的位置。

strncpy

拷贝一个定长的、以NUL 结束的字符串

char * strncpy (char * dest, const char * src, size_t count)

dest 为目的字符串的位置, src 为源字符串的位置，count 为要拷贝的最大字节数

与用户空间的strncpy 不同，这个函数并不用NUL 填充缓冲区，如果与源串超过count ，则结果以非NUL 结束

strcat

把一个以NUL 结束的字符串添加到另一个串的末尾

char * strcat (char * dest, const char * src)

dest 为要添加的字符串, src 为源字符串。

strncat

把一个定长的、以NUL 结束的字符串添加到另一个串的末尾

char * strncat (char * dest, const char * src, size_t count)

dest 为要添加的字符串, src 为源字符串，count 为要拷贝的最大字节数

注意，与strncpy, 形成对照， strncat 正常结束。

strchr

在一个字符串中查找第一次出现的某个字符

char * strchr (const char * s, int c)

s 为被搜索的字符串，c 为待搜索的字符。

strrchr

在一个字符串中查找最后一次出现的某个字符

char * strrchr (const char * s, int c)

s 为被搜索的字符串，c 为待搜索的字符。

strlen

给出一个字符串的长度

size_t strlen (const char * s)

s 为给定的字符串

strnlen

给出给定长度字符串的长度

size_t strnlen (const char * s, size_t count)

s 为给定的字符串

strpbrk

在一个字符串中查找第一次出现的一组字符

char * strpbrk (const char * cs, const char * ct)

cs 为被搜索的字符串，ct 为待搜索的一组字符

strtok

把一个字符串分割为子串

char * strtok (char * s, const char * ct)

s 为被搜索的字符串，ct 为待搜索的子串

注意，一般不提倡用这个函数，而应当用strsep

memset

用给定的值填充内存区

void * memset (void * s, int c, size_t count)

s 为指向内存区起始的指针，c 为要填充的内容，count 为内存区的大小

I/O 空间的访问不能使用memset ，而应当使用memset_io 。

bcopy

把内存的一个区域拷贝到另一个区域

char * bcopy (const char * src, char * dest, int count)

src 为源字符串，dest 为目的字符串，而count 为内存区的大小

注意，这个函数的功能与memcpy 相同，这是从BSD 遗留下来的，对I/O 空间的访问应当用memcpy_toio 或 memcpy_fromio

memcpy

把内存的一个区域拷贝到另一个区域

void * memcpy (void * dest, const void * src, size_t count)

dest 为目的字符串，Src 为源字符串，而count 为内存区的大小

对I/O 空间的访问应当用memcpy_toio 或 memcpy_fromio

memmove

把内存的一个区域拷贝到另一个区域

void * memmove (void * dest, const void * src, size_t count)

dest 为目的字符串，Src 为源字符串，而count 为内存区的大小

memcpy 和memmove 处理重叠的区域，而该函数不处理。

memcmp

比较内存的两个区域

int memcmp (const void * cs, const void * ct, size_t count)

cs 为一个内存区，ct 为另一个内存区，而count 为内存区的大小

memscan

在一个内存区中查找一个字符

void * memscan (void * addr, int c, size_t size)

addr 为内存区，c 为要搜索的字符，而size 为内存区的大小

返回c 第一次出现的地址，如果没有找到c ，则向该内存区传递一个字节。

strstr

在以NUL 结束的串中查找第一个出现的子串

char * strstr (const char * s1, const char * s2)

s1 为被搜索的串，s2 为待搜索的串。

memchr

在一个内存区中查找一个字符

void * memchr (const void * s, int c, size_t n)

s 为内存区，为待搜索的字符，n 为内存的大小

返回c 第一次出现的位置，如果没有找到c ，则返回空。

位操作

set_bit

在位图中原子地设置某一位

void set_bit (int nr, volatile void * addr)

nr 为要设置的位，addr 为位图的起始地址

这个函数是原子操作，如果不需要原子操作，则调用__set_bit 函数，nr 可以任意大，位图的大小不限于一个字。

__set_bit

在位图中设置某一位

void __set_bit (int nr, volatile void * addr)

nr 为要设置的位，addr 为位图的起始地址

clear_bit

在位图中清某一位

void clear_bit (int nr, volatile void * addr)

nr 为要清的位，addr 为位图的起始地址

该函数是原子操作，但不具有加锁功能，如果要用于加锁目的，应当调用smp_mb__before_clear_bit 或smp_mb__after_clear_bit 函数，以确保任何改变在其他的处理器上是可见的。

__change_bit

在位图中改变某一位

void __change_bit (int nr, volatile void * addr)

nr 为要设置的位，addr 为位图的起始地址。

与change_bit 不同，该函数是非原子操作。

change_bit

在位图中改变某一位

void change_bit (int nr, volatile void * addr)

nr 为要设置的位，addr 为位图的起始地址。

test_and_set_bit

设置某一位并返回该位原来的值

int test_and_set_bit (int nr, volatile void * addr)

nr 为要设置的位，addr 为位图的起始地址。

该函数是原子操作

__test_and_set_bit

设置某一位并返回该位原来的值

int __test_and_set_bit (int nr, volatile void * addr)

nr 为要设置的位，addr 为位图的起始地址。

该函数是非原子操作，如果这个操作的两个实例发生竞争，则一个成功而另一个失败，因此应当用一个锁来保护对某一位的多个访问。

test_and_clear_bit

清某一位，并返回原来的值

int test_and_clear_bit (int nr, volatile void * addr);

nr 为要设置的位，addr 为位图的起始地址。

该函数是原子操作

__test_and_clear_bit

清某一位，并返回原来的值

int __test_and_clear_bit (int nr, volatile void * addr);

nr 为要设置的位，addr 为位图的起始地址。

该函数为非原子操作

test_and_change_bit

改变某一位并返回该位的新值

int test_and_change_bit (int nr, volatile void * addr)

nr 为要设置的位，addr 为位图的起始地址。

该函数为原子操作

test_bit

确定某位是否被设置

int test_bit (int nr, const volatile void * addr)

nr 为要测试的第几位，addr 为位图的起始地址。

find_first_zero_bit

在内存区中查找第一个值为0 的位

int find_first_zero_bit (void * addr, unsigned size)

addr 为内存区的起始地址，size 为要查找的最大长度

返回第一个位为0 的位号

find_next_zero_bit

在内存区中查找第一个值为0 的位

int find_next_zero_bit (void * addr, int size, int offset)

addr 为内存区的起始地址，size 为要查找的最大长度，offset 开始搜索的起始位号。

ffz

在字中查找第一个0

unsigned long ffz (unsigned long word);

word 为要搜索的字。

ffs

查找第一个已设置的位

int ffs (int x)

x 为要搜索的字。

这个函数的定义方式与Libc 中的一样。

hweight32

返回一个N 位字的加权平衡值

hweight32 ( x)

x 为要加权的字

一个数的加权平衡是这个数所有位的总和。

kthread_create

使用kthread_create 创建线程： struct task_struct *kthread_create(int (*threadfn)(void *data),

kthread_run

当然，还有一个创建并启动线程的函数：kthread_run struct task_struct *kthread_run(int (*threadfn)(void *data), void *data, const char *namefmt, ...);

kthread_stop

Asmlinkage

如果是 __attribute__((regparm(3))) ，那么调用函数的时候参数不是通过栈传递，而是直接放到寄存器里，被调用函数直接从寄存器取参数。

如： asmlinkage long sys_sync(void);

HZ, tick and jiffie

linux 核心每隔固定遧期會發出 timer interrupt (irq 0) ， hz 是用來定義每一秒有幾次 timer interrupts 。

tick 是 hz 的倒數，意即 timer interrupt 每發生一次中斷的時間。如 hz 為 250 時， tick 為 4 毫秒 (millisecond) 。

jiffies 為 linux 核心變數 (unsigned long) ，它被用來紀錄系統自開幾以來，已經過多少的 tick 。

BUG( ) 、 BUG_ON( )

shmat

作用 : 共享内存区对象映射到调用进程的地址空间

　　核心处理函数： void *shmat( int shmid , char *shmaddr , int shmflag );shmat() 是用来允许本进程访问一块共享内存的函数。

　　 int shmid 是那块共享内存的 ID 。

　　 char *shmaddr 是共享内存的起始地址

　　 int shmflag 是本进程对该内存的操作模式。如果是 SHM_RDONLY 的话，就是只读模式。其它的是读写模式

　　成功时，这个函数返回共享内存的起始地址。失败时返回 -1

　　最近用到内存共享，收集整理了些资料，做了个简单的对比

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一些常用的函数 宏

kthread_create

kthread_run

kthread_stop

Asmlinkage

HZ, tick and jiffie

BUG( ) 、 BUG_ON( )

shmat

memchr

strncmp

sscanf

Sprintf

isspace

kthread_create

kthread_run

kthread_stop

Asmlinkage

HZ, tick and jiffie

BUG( ) 、 BUG_ON( )

shmat

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