Linux中的结构体和类 (struct class linux)
在Linux系统开发中，结构体和类是非常常见的数据类型。结构体和类可以将多个变量组合成一个单一的对象，从而方便代码的编写和管理。
Linux中的结构体
结构体是C语言中的一种数据类型，它可以将多个不同类型的变量组合在一起，成为一个单一的对象。
在Linux系统开发中，结构体广泛应用于设备驱动程序和内核开发中。以设备驱动程序为例，驱动程序需要读取和写入设备硬件，但设备硬件通常涉及多个寄存器和状态变量。因此，我们可以使用结构体将所有这些寄存器和状态变量组合成一个对象，方便驱动程序读取和写入。
举个例子，考虑以下设备控制寄存器：
typedef struct {
uint32_t control;
uint32_t status;
uint32_t data;
} dev_register_t;
这个结构体包含三个32位的整数，分别代表设备的控制寄存器、状态寄存器和数据寄存器。通过将这三个寄存器放在一个结构体中，我们可以轻松地将这些寄存器的读取和写入封装为结构体的成员函数：
void dev_register_read(dev_register_t *reg) {
reg->status = readl(reg->status_reg);
reg->data = readl(reg->data_reg);
}
void dev_register_write(dev_register_t *reg) {
writel(reg->data, reg->data_reg);
writel(reg->control, reg->control_reg);
}
这样，我们就可以使用结构体的成员函数直接读取和写入这些寄存器，而无需编写单独的读取和写入函数。
Linux中的类
类是C++中的一个基本概念，它是一种将数据和行为结合在一起的蓝图。类定义了一种新的数据类型，用于封装数据，行为和功能。
在Linux系统开发中，类广泛应用于内核模块和驱动程序开发中。以内核模块为例，模块通常需要保留许多状态信息和数据，还需要处理许多事件和中断。因此，我们可以使用类来封装内核模块的所有状态和行为。
举个例子，考虑以下内核模块类：
class sample_module {
public:
sample_module() {
init_module();
}
virtual ~sample_module() {
cleanup_module();
}
protected:
virtual void init_module() {
dev = device_create(…)
cdev_init(…);
cdev_add(…);
…
}
virtual void cleanup_module() {
cdev_del(…)
device_destroy(…)
…
}
virtual int open(struct inode *inode, struct file *file) {
…
}
virtual int release(struct inode *inode, struct file *file) {
…
}
virtual ssize_t read(struct file *filep, char __user *buf, size_t count, loff_t *f_pos) {
…
}
virtual ssize_t write(struct file *filep, const char __user *buf, size_t count, loff_t *f_pos) {
…
}
virtual long ioctl(struct file *filep, unsigned int cmd, unsigned long arg) {
…
}
protected:
struct cdev cdev;
struct device *dev;
…
};
这个类封装了一个设备驱动程序的所有状态和行为，并提供了一些重载虚拟函数来处理系统事件和调用。
通过编写这样的类，我们可以轻松地维护和扩展设备驱动程序的代码，使其更加灵活和易于管理。
