C语言函数指针和结构体怎么高级玩？Linux内核驱动框架代码告诉你

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我将结合具体的Linux内核驱动框架代码来展示Linux内核如何使用结构体和函数指针。

以下是一个简化的示例代码，展示了Linux内核驱动中使用结构体和函数指针的高级用法：

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/platform_device.h>

// 定义设备结构体
struct my_device_data {
    int foo;
    int bar;
};

// 定义操作函数结构体
struct my_device_ops {
    int (*open)(struct my_device_data *data);
    void (*close)(struct my_device_data *data);
};

// 操作函数实现
static int my_device_open(struct my_device_data *data)
{
    printk(KERN_INFO "Device opened (foo=%d, bar=%d)\n", data->foo, 
           data->bar);
    return 0;
}

static void my_device_close(struct my_device_data *data)
{
    printk(KERN_INFO "Device closed (foo=%d, bar=%d)\n", data->foo,
           data->bar);
}

// 平台设备驱动实现
static int my_device_probe(struct platform_device *pdev)
{
    struct my_device_data *data;
    struct my_device_ops *ops;

    // 获取设备数据
    data = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(struct my_device_data), 
                        GFP_KERNEL);
    if (!data)
        return -ENOMEM;

    data->foo = 42;
    data->bar = 66;

    // 获取操作函数结构体
    ops = (struct my_device_ops *)pdev->dev.platform_data;

    // 调用操作函数
    if (ops && ops->open)
        ops->open(data);

    platform_set_drvdata(pdev, data);

    return 0;
}

static int my_device_remove(struct platform_device *pdev)
{
    struct my_device_data *data = platform_get_drvdata(pdev);
    struct my_device_ops *ops;

    ops = (struct my_device_ops *)pdev->dev.platform_data;

    // 调用操作函数
    if (ops && ops->close)
        ops->close(data);

    return 0;
}

// 平台设备结构体
static struct platform_device my_device = {
    .name = "my_device",
    .id = -1,
    .dev = {
        .platform_data = &my_device_ops,
    },
};

// 操作函数结构体实例化
static struct my_device_ops my_device_ops = {
    .open = my_device_open,
    .close = my_device_close,
};

// 初始化和退出函数
static int __init my_driver_init(void)
{
    int ret;

    ret = platform_device_register(&my_device);
    if (ret) {
        pr_err("Failed to register platform device\n");
        return ret;
    }

    return 0;
}

static void __exit my_driver_exit(void)
{
    platform_device_unregister(&my_device);
}

module_init(my_driver_init);
module_exit(my_driver_exit);

MODULE_AUTHOR("Your Name");
MODULE_DESCRIPTION("My Device Driver");
MODULE_LICENSE("GPL");

在上面的示例代码中，我们定义了一个名为my_device_data的设备结构体，用于存储设备的数据。接下来，我们定义了一个名为my_device_ops的操作函数结构体，其中包含了设备操作的函数指针。

在平台设备驱动的实现中，我们在my_device_probe函数中，通过pdev->dev.platform_data获取了操作函数结构体的指针，并将其赋值给ops。然后，我们可以使用ops->open函数指针调用设备的打开操作。

类似地，在my_device_remove函数中，我们再次使用pdev->dev.platform_data获取了操作函数结构体的指针，并将其赋值给ops。然后，我们可以使用ops->close函数指针调用设备的关闭操作。

这种使用结构体和函数指针的方式使得设备的操作函数可以通过结构体中的函数指针进行动态调用，从而实现了高度的灵活性和可扩展性。

总结一下，Linux内核驱动中使用结构体和函数指针的高级用法可以通过定义包含函数指针的操作函数结构体，在驱动中使用该结构体来调用设备的操作函数。这种方式使得驱动的行为可以在运行时动态配置，增加了驱动的灵活性和可扩展性。

请注意，上述代码只是一个简化的示例，实际的驱动程序会更加复杂，并涉及到更多的设备操作和功能。这里提供的代码仅用于演示结构体和函数指针的高级用法，并不涵盖所有的细节和实现。在实际开发中，需要根据具体的设备和需求进行适当的修改和扩展。