深入淺出剖析C語(yǔ)言函數(shù)指針與回調(diào)函數(shù)(二)
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這節(jié),我們來(lái)看看函數(shù)指針與回調(diào)函數(shù)在Linux內(nèi)核中的應(yīng)用。
從上節(jié)我們了解到,函數(shù)指針和回調(diào)函數(shù)在開(kāi)發(fā)者和用戶之間的一個(gè)例子,那么這節(jié),我將引用Linux內(nèi)核中文件操作結(jié)構(gòu)體來(lái)詳細(xì)的說(shuō)明。
我們首先來(lái)看到這個(gè)結(jié)構(gòu)體,這段代碼位于linux內(nèi)核的include/linux/fs.h中,由于代碼眾多,我只截取幾個(gè)最基本的例子:
File_operations文件操作結(jié)構(gòu)體:
這段代碼中,利用結(jié)構(gòu)體的封裝思想,將函數(shù)指針?lè)庋b在一個(gè)file_operations結(jié)構(gòu)體里,然后,在具體實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)的時(shí)候,實(shí)現(xiàn)具體的函數(shù),再賦值給結(jié)構(gòu)體里的函數(shù)指針做好初始化操作,我們來(lái)看看友善之臂的led驅(qū)動(dòng)就明白了。
以下這段代碼截取友善之臂提供的linux內(nèi)核中的tiny4412_leds.c
首先,先是定義了一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量,并對(duì)結(jié)構(gòu)體變量進(jìn)行初始化,在這個(gè)驅(qū)動(dòng)中,只實(shí)現(xiàn)了ioctl函數(shù),對(duì)照著上面的結(jié)構(gòu)體,ulocked_ioctl就是結(jié)構(gòu)體中的這個(gè)函數(shù)指針。
long (*unlocked_ioctl) (struct file *,unsigned int, unsigned long);
再來(lái)看看友善實(shí)現(xiàn)的adc驅(qū)動(dòng)里,也是這么來(lái)做,這里看到 : 也是C語(yǔ)言結(jié)構(gòu)體的一種初始化方式,也是合理的。
在內(nèi)核中,有很多這樣的函數(shù)指針,所以,當(dāng)我們了解了這樣的套路以后,再去學(xué)習(xí)linux內(nèi)核,我們的思想就會(huì)清晰很多了。
再來(lái)看看回調(diào)函數(shù)在linux內(nèi)核里的基本應(yīng)用。
從上節(jié)我們了解到,回調(diào)函數(shù)的本質(zhì)其實(shí)也就是函數(shù)指針,只不過(guò)定義有所區(qū)別。它的定義就是:你把函數(shù)的指針(地址)作為參數(shù)傳遞給另一個(gè)函數(shù),當(dāng)這個(gè)指針被用來(lái)調(diào)用其所指向的函數(shù)時(shí),我們就說(shuō)這是回調(diào)函數(shù)。
接下來(lái)我們來(lái)看一個(gè)例子:
這段代碼摘自友善之臂的button驅(qū)動(dòng):
我們?cè)趖iny4412_buttons_open函數(shù)里看到
err = request_irq(irq, button_interrupt, IRQ_TYPE_EDGE_BOTH,
buttons[i].name,(void *)&buttons[i]);
我們來(lái)看看request_irq這個(gè)函數(shù):
這個(gè)函數(shù)的作用是請(qǐng)求中斷,我們來(lái)看看函數(shù)的第二個(gè)參數(shù)irq_handler_t handler是什么?
到這里我們就明白了,第二個(gè)參數(shù)是一個(gè)用typedef重新定義的一個(gè)新類型的函數(shù)指針。
那么也就是說(shuō)一旦執(zhí)行了tiny4412的open函數(shù),就會(huì)通過(guò)request_irq去通過(guò)回調(diào)函數(shù)去執(zhí)行按鍵中斷,并返回一個(gè)中斷句柄。這個(gè)回調(diào)函數(shù),其實(shí)就是一個(gè)中斷服務(wù)函數(shù)。
回調(diào)函數(shù)在內(nèi)核中就是這么來(lái)使用的,當(dāng)然,還有其它的,比如我們?cè)趖iny4412的open函數(shù)里面還看到:
setup_timer(&buttons[i].timer,tiny4412_buttons_timer,
(unsignedlong)&buttons[i]);
這個(gè)函數(shù)的作用是注冊(cè)一個(gè)定時(shí)器,通過(guò)回調(diào)函數(shù)tiny4412_buttons_timer來(lái)進(jìn)行觸發(fā)。
如果你不看它的定義,你可能以為它是一個(gè)普通函數(shù),其實(shí)它是一個(gè)宏函數(shù)。
這個(gè)宏函數(shù)通過(guò)調(diào)用setup_timer_key這個(gè)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)定時(shí)器的注冊(cè):
通過(guò)這一節(jié),我們了解到回調(diào)函數(shù)在Linux內(nèi)核中的應(yīng)用,為學(xué)習(xí)Linux內(nèi)核,分析linux內(nèi)核源代碼打下了基礎(chǔ)。
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