一、kmalloc()、kzalloc()和vmalloc()
這三個函數都可以分配連續的虛擬內存
除此之外，這三個函數的區別有：
1. kmalloc()和kzalloc()函數分配的物理內存也是連續的，而vmalloc()分配的物理內存不一定連續
2. kmalloc()和kzalloc()函數分配的大小需要小於128K，而vmalloc()分配的大小沒有限制
3. kmalloc()和kzalloc()分配內存的過程可以是原子操作（使用GFP_ATOMIC），而vmalloc()分配內存時則可能產生阻塞。因此vmalloc()不能從中斷上下文調用
4. 在分配DMA內存時（使用GFP_DMA）需要保證物理內存連續，需要使用kmalloc()和kzalloc()
5. kmalloc()和kzalloc()分配內存開銷小，因此比vmalloc()要快。內核較多使用的也是kmalloc()和kzalloc()
6. kmalloc()和kzalloc()的差別類似於malloc()和calloc()，kmalloc()只分配，不清0；kzalloc()會進行清0
7. kmalloc()和kzalloc()使用kfree()釋放，vmalloc()使用vfree()釋放
二、device_create()的調用和設備節點的創建過程
device_create()
-> device_create_vargs -> kzalloc struct device -> device_register() -> device_initialize() -> device_add()
-> kobject_uevent(&dev->kobj, KOBJ_ADD);
device的注冊過程，最終只是調用kobject_uevent來發送一個action，對於uevent分析，讀者可以參考：二十三、uevnet機制和U盤自動掛載
那么是誰創建/dev下的設備節點呢？
通常是使用應用程序udev來創建，在嵌入式系統中我們使用busybox的mdev
我們可以在命令行中輸入mdev命令查看它的描述信息
我們在制作文件系統過程中（TINY4412移植第五節）使用到了mdev -s。它的作用是在引導期間運行掃描/sys下設備的並根據掃描到的設備信息在/dev創建設備節點
三、container_of()解讀
在Linux內核編程中，會經常見到一個宏函數container_of(ptr,type,member)，函數原型如下：
#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)
...
#define container_of(ptr, type, member) ({ \
const typeof(((type *)0)->member) * __mptr = (ptr); \ (type *)((char *)__mptr - offsetof(type, member)); })
其實原理很簡單，它的作用就是：已知結構體type的成員member的地址ptr，求解結構體type的起始地址
如上圖，type的起始地址 = ptr - size（這里需要都轉換為char *，因為它為單位字節）
而圖中的size就是由((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)求出來的
四、readb()和writeb()系列函數
1 #define readb_relaxed(c) ({ u8 __r = __raw_readb(c); __r; }) 2 #define readw_relaxed(c) ({ u16 __r = le16_to_cpu((__force __le16) \ 3 __raw_readw(c)); __r; }) 4 #define readl_relaxed(c) ({ u32 __r = le32_to_cpu((__force __le32) \ 5 __raw_readl(c)); __r; }) 6 7 #define writeb_relaxed(v,c) __raw_writeb(v,c) 8 #define writew_relaxed(v,c) __raw_writew((__force u16) cpu_to_le16(v),c) 9 #define writel_relaxed(v,c) __raw_writel((__force u32) cpu_to_le32(v),c) 10 11 #define readb(c) ({ u8 __v = readb_relaxed(c); __iormb(); __v; }) 12 #define readw(c) ({ u16 __v = readw_relaxed(c); __iormb(); __v; }) 13 #define readl(c) ({ u32 __v = readl_relaxed(c); __iormb(); __v; }) 14 15 #define writeb(v,c) ({ __iowmb(); writeb_relaxed(v,c); }) 16 #define writew(v,c) ({ __iowmb(); writew_relaxed(v,c); }) 17 #define writel(v,c) ({ __iowmb(); writel_relaxed(v,c); })
此系列函數用於從內存映射的I/O空間讀寫數據
readb()和readb_relaxed()從I/O空間讀取8位數據(1字節)
readw()和readb_relaxew()從I/O空間讀取16位數據(2字節)
readl()和readb_relaxel()從I/O空間讀取32位數據(4字節)
writeb()和writeb_relaxed()從I/O空間寫入8位數據(1字節)
writew()和writew_relaxed()從I/O空間寫入16位數據(2字節)
writel()和writel_relaxed()從I/O空間寫入32位數據(4字節)
其中沒有relaxed()的系列函數都調用了__iowmb()和__iormb()函數，這兩個函數是內存屏障指令，防止編譯器優化執行過程。
五、ioctl()的幻數
ioctl()函數的幻數定義如下：
#define GLOBAL_MAGIC 'g' #define CMD_RESET _IO(GLOBAL_MAGIC, 1)
如果正常定義CMD_RESET 0x1可能會導致不同的設備驅動擁有相同的命令號。如果設備1、設備2都支持0x1命令，就會造成命令碼的污染。因此，Linux內核推薦采用幻數來生成命令