替代container_of()

Question

我是一个新手，试图编写一个串行驱动程序(基于PCI)，我不想使用container_of()，因为缺少向下的compatibility.The内核版本，我可能会编译模块< 2.6.x，所以我想使它与大多数新旧版本兼容。

我想访问串行卡driver.the结构的结构成员是一个自定义的结构成员，例如包含原子变量-- use_count及其相关操作-- atomic_inc(&serial_card->use_count).I不想使用container_of()函数来访问它们，这将给我包含的结构-- container_of() function.If有什么可替代的地方，我没有错。Allesandro描述的文本LINux设备驱动程序在第6章174号页上描述了一种方法:高级Char驱动程序操作。但是我仍然对如何分配像struct scull_dev *dev = &scull_s_device这样的东西很感兴趣。如果结构本身包含一个类型为struct pc_device *dev的变量，则上面的语句填充一个类似的变量，并分配给dev，

在我的例子中，我声明了一个结构和相关功能，如下所示

struct serial_card
{
  unsigned int      id;     // to identify the each card
  //atomic_t        use_count;      //  variable used to check whether the device is already opened or not  
  wait_queue_head_t rx_queue[64];   // queue in which the process are stored
  unsigned int      data_ready[64]; //  queue in which  the process is ready 
  unsigned int      rx_chan;    // used by interrupt handler 
  unsigned int      base, len; // holds physical base address , holds the total area ( for each card )
  unsigned int      *base;      // holds virtual address 
  /*struct cdev     cdev;           //  kernel uses this structure to represent the EACH char device 
 not using the new method to represent char devices in kernel instead using the old method of register_chrdev();*/

  struct pci_dev        *device;    // pci_dev structure for EACH device.
  //struct semaphore    sem;        //Semaphore needed to handle the co-ordination of processes,use incase need arises
};

static struct serial_card *serial_cards;    // pointer to array of structures [ depending on number of cards ],NO_OF_CARDS #defined in header file


static int serialcard_open(struct inode *inode,struct file *filep)
{

  //getting the structure details of type struct serialcard,using the pointer inode->i_cdev and field type cdev

  //struct serial_card *serial_cards = container_of(inode->i_cdev, struct serial_card, cdev);

  // read the current value of use_count

  static int Device_Open = 0;
  if ( Device_Open )            //Device_Open is static varibale used here for checking the no of times a device is opened
  {
    printk("cPCIserial: Open attempt rejected\n");
    return -EBUSY;
  }
  Device_Open++;


  // using the card so increment use_count
  //atomic_inc(&serial_cards->use_count);
  //filep->private_data = serial_cards;

  return 0;
}

第174-175页的完整说明如下：

单开式器件

提供访问控制的蛮力方式是一次只允许一个进程打开一个设备(单一的开放)。最好避免这种技术，因为它抑制了用户的独创性。用户可能希望在同一设备上运行不同的进程，一种是读取状态信息，另一种是写入数据。在某些情况下，只要用户能够同时访问设备，就可以通过shell脚本运行一些简单的程序来完成大量工作。换句话说，实现单一开放行为等于创建策略，这可能会妨碍用户想要做的事情。只允许一个进程打开设备具有不受欢迎的属性，但它也是设备驱动程序实现的最简单的访问控制，因此如下所示。源代码是从一个名为scullsingle的设备中提取出来的。

scullsingle设备维护一个名为scull_s_available的scull_s_available变量；该变量被初始化为值为1，表明该设备确实可用。打开的调用减少并测试scull_s_available，如果其他人已经打开设备，则拒绝访问：

static atomic_t scull_s_available = ATOMIC_INIT(1);
static int scull_s_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
  struct scull_dev *dev = &scull_s_device; /* device information */
  if (! atomic_dec_and_test (&scull_s_available)) {
    atomic_inc(&scull_s_available);
    return -EBUSY; /* already open */
  }

  /* then, everything else is copied from the bare scull device */
  if ( (filp->f_flags & O_ACCMODE) = = O_WRONLY) {
    scull_trim(dev);
    filp->private_data = dev;
    return 0; /* success */
  }

另一方面，释放调用标志着设备不再繁忙：

static int scull_s_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
  atomic_inc(&scull_s_available); /* release the device */
  return 0;
}

通常，我们建议您将打开标志scull_s_available放在device structure (Scull_Dev here)中，因为从概念上讲，它属于设备。然而，scull驱动程序使用独立的变量来保存标志，这样它就可以使用与裸scull设备相同的设备结构和方法，并尽量减少代码重复。

请告诉我有什么别的办法吗？

谢谢和问候

Answer 1

也许我错过了重点，但是"cotainer_of“不是一个函数，而是一个宏。如果您有移植方面的问题，如果系统标头没有实现，您可以通过自己的服务器安全地定义它。这里是一个基本的实现：

#ifndef container_of
#define container_of(ptr, type, member) \
 ((type *)                              \
   (  ((char *)(ptr))                   \
    - ((char *)(&((type*)0)->member)) ))

#endif

或者，下面是最近linux头中的实现--更准确地说：

#define container_of(ptr, type, member) ({ \
                const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr); 
                (type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})

Answer 2

在该代码中，容器用于轻松地存储和检索正确的dev结构。在读和写函数中也可以检索到正确的结构，而无需访问private_data。我不知道您为什么不想使用私有->数据和容器，但是您总是可以从struct文件指针中检索您的次要数字。

int minor=MINOR(filp->f_dentry_d_inode->i__rdev);

然后使用以下内容访问多个设备向量

struct scull_dev* dev = &scull_devices[minor]:

并利用它。

Answer 3

您需要使用filp->私有数据来存储在读/写中也使用的“每次打开”信息。您需要决定存储什么，以确保正确的信息是可用的。

也许你想要两种结构。一个“设备结构”和一个“开放结构”。开放结构可以在“开放”中动态分配，并存储在private_data中。在释放的时候，它会被释放。它应该有成员，这样您就可以在读/写中使用它们来访问所需的数据。

设备结构将按“卡”排列。在您的驱动程序init中，您可能希望循环卡片的数量，并为每个卡创建一个新的设备结构(serial_card)。您可以让它们成为一个静态数组，或者动态分配，这并不重要。我也会把小数字存储在结构里。小数是由你选择的，所以从1开始，再通过#卡片。如果需要，可以为系统级接口保留"0“，也可以只从0开始。

在open中，您将得到用户打开的次要号码。检查您的serial_card列表，寻找匹配。如果你找不到它，错误就会被打开。否则，您就有了您的信息，可以使用它分配一个“开放结构”，填充它，并将其存储在filp->private_data中。