linux内核分析笔记----内核可移植性

      关于linux内核的可移植性我不用多说，现在的linux操作系统，你装系统时应该很明白的知道了，很少说(至少我没见到)不兼容不能装的问题。今天就来说说这个问题：
      1.字节和数据类型
      能够由机器一次就完成处理的数据被称为字，字指位的数目。所以我们常听到机器是多少位的时候，就是指该机的字长。处理器通用寄存器的大小和它的字长是相同的。C语言定义的long类型总对等于机器字长。对于支持的每一种体系结构，Linux都要将<asm/types.h>中的BITS_PER_LONG定义为C long类型的长度，也就是系统的字长。不透明类型是那些通过typeder声明的类型。另外就是，我们常常需要在程序中使用长度明确的类型，内核在asm/types.h中定义了这些长度明确的类型，而该文件又被包含在文件linux/types.h中，如下表所示：

     

      其中带符号的变量用的比较少。接下来是char型：分为有符号(-128~127)和无符号(0~255).

      2.数据对齐

      如果一个变量的内存地址正好是它长度的整数倍，它就被称为自然对齐的。关于字节对齐的内容还是相当繁琐的，我这里就不细讲了，后面我会有专门的专题来说这个问题。

      3.字节顺序

      字节顺序是指在一个字中各个字节的顺序。处理器在对字取值时既可能将最低有效位所在字节当作第一个字节(最左边的字节)，也可能将其当作最后一个字节(最右边的字节)。如果最高有效位所在的字节放在最高字节位置上，其他字节依次放在低字节位置上，那么该字节顺序称作高位优先(big-endian)[存放左大右小]，否则就叫做little-endian[左小又大].直接举个例子，如下：

                  00000000 00000000 00000100 00000011

      

       下面是上述数据在两种不同字节序的排列方式：        

     

       虽然不习惯，但确实是这样的，使用高位优先的体系结构把最高字节位存放在最小的内存地址上。下边的代码可以判定给定的机器字节对齐类型：

int x = 1;if (*(char *)&x == 1)    /* little endian */else    /* big endian */

      在linux内核支持的每一种体系结构，相应的内核都会根据机器使用的字节顺序在它的asm/byteorder.h中定义__BIG_ENDIAN或__LITTILE_ENDIAN中的一个。，这个头文件还从include/linux/byteord
er中包含了一组宏命令完成字节顺序之间的相互转换，最常用的宏命令如下：

u23 __cpu_to_be32(u32);    /* convert cpu's byte order to big-endian */u32 __cpu_to_le32(u32);    /* convert cpu's byte order to little-endian */u32 __be32_to_cpu(u32);    /* convert big-endian to cpu's byte order */u32 __le32_to_cpus(u32);   /* convert little-endian to cpu's byte order */

      4.时间

      关于内核的时间问题，绝对不要假定时钟中断发生的频率，也就是每秒产生的jiffies数目。相反，应该使用HZ来正确计量时间。

      5.页长度

      当处理用页管理的内存时，绝对不要假设页的长度。不同的体系结构使用页的长度也是不一样的。当处理用页组织管理的内存时，通过PAGE_SIZE来使用以字节数来表示的页长度，而PAGE_SHIFT这个值定义了从最右端屏蔽多少位能够得到该地址对应的页的页号。

      总之，编写可移植的代码需要考虑许多问题：字长，数据类型，对齐，字节次序，页大小，处理器排序等等。