高效學習Linux核心——從原始碼中的宏下手

在閱讀Linux核心程式碼時，在程式碼的開頭總是有各種各樣的宏定義，瞭解熟悉這些宏定義，對於程式碼的理解和快速修改程式碼提供了便利。 有些宏相對簡單，一眼便可以瞭解作用，有些就稍微複雜一些，需要一些邏輯。 今天就給大家總結了一些常見的宏定義，幫助大家更快，更好的理解核心程式碼。

什麼是宏

在 C 語言中，可以採用命令  #define  來定義宏。該命令允許把一個名稱指定成任何所需的文字，例如一個常量值或者一條語句。在定義了宏之後，無論宏名稱出現在原始碼的何處，前處理器都會把它用定義時指定的文字替換掉。

替換列表和識別符號列表都是將字串 token 化以後的列表。區別在於識別符號列表使用，作為不同引數之間的分割符。每一個引數都是一個 token 化的列表。在宏中空白符只起到分割 token 的作用，空白符的多少對於前處理器是沒有意義的。

核心中常見的宏

__CONCAT宏 

"##"用於貼上兩個引數，"#"用於替換引數：

 BUILD_BUG_ON宏 

!!(e) 對 e 的結果進行兩次求非。如果e為0，則結果為0；如果 e 不為0，則結果為1。所以上述表示式的結果有兩種：

1. condition為真時，sizeof(char[-1])，產生錯誤，編譯不透過；

2. condition為假時，sizeof(char[1])，編譯透過。

例如，在飛凌嵌入式i.MX6Q開發板的3.0.35的核心中，/driver/usb/storage/uas.c/usb介面u盤的驅動中就有使用該宏。

 BUILD_BU G_ON_ZERO(e) 宏

檢查表示式e是否為0，為0編譯透過且返回0；如果不為0，則編譯不透過。

如果e為0，則該結構體擁有一個int型的資料域，並且規定它所佔的位的個數為0。

如果e非0，結構體的int型資料域的位域將變為一個負數，產生語法 的錯誤。

 typecheck宏 

該宏在 /include/linux/typecheck.h中定義

用於檢查x是否為type型別，如果不是會丟擲（warning: comparison of distinct pointer types lacks a cast）例如，在核心中/include/linux/rwlock.h中便使用到了該宏，用於讀寫鎖的定義中。

__is_constexpr宏

判斷 x 是否為整數常量表示式：如果 x 是常量表示式，則 (void )((long)(x) 0l) 是一個空指標常量，就會使用第三個運算元即 ((int *)8) 的型別。如果不是常量表示式，則會使用第二個運算元 void 型別。

 roundup宏

該宏在 /include/linux/kernel.h 中被定義。

返回一個能夠整除 y 並且大於 x ，最接近 x 的值，向上取整，可用於地址的記憶體對齊。

 clamp 宏

判斷 val 是否在 lo 和 hi 的範圍內，如果小於 lo ，返回 lo ，如果大於 hi 則返回 hi ，如果在 lo 和 hi 之間就返回 val 。

  swap 宏

利用 typeof 獲取要交換變數的型別。

 container_of宏 

根據一個結構體變數中的成員變數來獲取整個結構體變數的指標。

 ALIGN對齊宏 

對齊是採用上對齊的方式，例如 0x123 以 16 對齊，結果是 0x130 ，因為對齊常在分配記憶體時使用，所以分配的要比需要的大。

 mdelay宏 

忙等待函式，在延遲過程中無法執行其他任務，會佔用 CPU 時間，延遲時間是準確的。

總結

像開頭說的，核心原始碼中有各種各樣的宏，在這裡不能一一羅列。宏的使用使得程式碼開發更加標準化，瞭解更多的宏，無疑可以更好的更深入的理解程式碼含義，如對此有興趣，可在網上搜尋更多的核心宏，瞭解更多關於Linux核心的知識。

以上，是飛凌攻城獅給大家分享的關於Linux核心原始碼中的宏的內容，希望大家看到有所收穫，指出問題共同進步，在飛凌的技術支援和分享中獲得更多的知識。