关于linux设备驱动是否使用全局变量的问题

Posted 2021-11-28

关于linux设备驱动是否使用全局变量的问题

今天有人问我，关于linux设备驱动是否使用全局变量的问题，为什么说尽量不使用全局变量？

其实这个问题从两方面说：
1）使用全局变量，那么破坏了函数的重入性，为了实现函数重入，又不得不使用锁来保护全局变量。这个效率变得低下了。
函数重入，主要是使用局部变量，即变量放在线程的栈中，各自使用自己的，就不会冲突。另外一种是使用锁来保护，保证数据的完整性。

2）使用全局变量，那么就违背了linux驱动的编写原则。即一个驱动程序应该支持驱动多个设备同时工作。例如马达，一个马达驱动程序可能同时操作多个马达，多个轴的方向转动，一个马达控制一个轴向，例如x轴，y轴，z轴。 如果驱动程序里使用全局变量来保存设备信息，那么没法做到同时支持保存多个设备信息了。如果使用链表方式，一个链表节点保存一个设备信息，虽然可行，但是每次内核操作你的驱动的api时传入的struct device（例如struct i2c_client，内含了struct device），你不得不遍历链表并比较对象指针才能找到操作的设备的信息。显然效率低。

所以其实正确的方法是：
在probe时，分配一个私有结构体作为保存此设备的状态信息。然后调用dev_set_drvdata系列函数，把你分配的结构体和probe时传入的struct device进行绑定。 struct device是总线驱动在探查到新设备插入时创建的。
后面系统调用你的驱动的api函数时，传入的struct device，你通过dev_get_drvdata系列函数取回你的为此设备分配的私有结构体（内含具体设备的状态信息，例如i2c地址等），从而知道是操作哪个具体设备。

具体请参考我的《linux设备驱动模型》视频，
https://edu.51cto.com/course/17159.html
还有我的《如何编写设备驱动》或《深入linux内核》视频
https://edu.51cto.com/course/17132.html
https://edu.51cto.com/course/17155.html

另外我的相关培训视频请看：
欢迎观看我发布的各个课程： https://edu.51cto.com/lecturer/8896847.html