file结构体中private_data指针的疑惑【转】

本文转载自：http://www.cnblogs.com/pengdonglin137/p/3328984.html

hi all and barry, 

     最近在学习字符设备驱动，不太明白private_data在字符驱动中的作用，我们在 

驱动中添加一个设备结构体，然后定义了这个结构体的全局指针变量，接着我们就能在 

驱动程序中使用这个指针了。我看到很多驱动程序中都把结构体指针付给private_data， 

然后对private_data操作。 

     为什么要使用private_data，难道仅仅是避免使用全局变量，还有没有其他的作用， 

请大侠们指点。 

thanks all 

liaoye 

2011-06-08 

cjok   

UNIX系统的设计本着一切都是文件的原则。对设备的访问，可以简化成对设备文件的访问。也就是都要经过VFS层， 
file结构体从属于进程的，用来描述某个进程正使用的设备文件, private_data用来直接挂简单的字符设备驱动，刚好是一脉相承。 

我 不明白你们讨论的全局变量的想法是什么意思？这和全局变量一点关系也没有。不同的进程访问相同设备，用的是不同的file结构体实例，文件指针也不一 样。。比 方说这个进程想读这一段地址的内容，那个进程想读那一块地址的内容。。。。对同一设备同时访问会有冲突，而这个冲突是由进程调度，中断来解决的 

-- 
Best Regards, 
Yu Rong Tan 
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Linux-ker...@zh-kernel.org 

为了控制设备，需要给设备分配一些自定义的数据结构，如锁或者用链表组成的缓冲区。这些数据结构如果是全局变量，则一个设备驱动 驱动 多个相同设备时， 
多个相同设备就共用了这些自定义数据结构，会引起冲突。 

我想您所说的对同一设备同时访问会有冲突，而这个冲突是由进程调度解决的，指的是那些非自定义的数据结构。 

在 2011年6月8日 下午1:48，Nancy <nancydream...@gmail.com> 写道： 

> UNIX系统的设计本着一切都是文件的原则。对设备的访问，可以简化成对设备文件的访问。也就是都要经过VFS层， 
> file结构体从属于进程的，用来描述某个进程正使用的设备文件, private_data用来直接挂简单的字符设备驱动，刚好是一脉相承。 

> 我不明白你们讨论的全局变量的想法是什么意思？这和全局变量一点关系也没有。不同的进程访问相同设备，用的是不同的file结构体实例，文件指针也不一 样。。比 方说这个进程想读这一段地址的内容，那个进程想读那一块地址的内容。。。。对同一设备同时访问会有冲突，而这个冲突是由进程调度，中断来解决的 

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> Best Regards, 
> Yu Rong Tan 

> 为了控制设备，需要给设备分配一些自定义的数据结构，如锁或者用链表组成的缓冲区。这些数据结构如果是全局变量，则一个设备驱动 驱动 多个相同设备时， 
> 多个相同设备就共用了这些自定义数据结构，会引起冲突。 

你还是没明白。多个相同设备是怎么区分它们的，多个设备名吧，每一个设备名在用到时都对应一个file实例，冲突吗？ 

> 我想您所说的对同一设备同时访问会有冲突，而这个冲突是由进程调度解决的，指的是那些非自定义的数据结构。 

非自定义，自定义的都包括！ 

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Best Regards, 
Yu Rong Tan 

下面是我在网上找到的一段话： 

“如果你的驱动中使用了一个全局变量，这就意味着你的驱动只能是专用的，如果同时被多个应用程序打开并且使用，那肯定会相互影响 
。而如果使用这个private_data指针，你可以在驱动的open函数中kmalloc一个你定义的结构体，然后在read,write等函数中通过st ruct 
file结构体获得你的结构体，然后进行相应的操作，这样你的驱动程序就可以支持多个应用程序同时调用。 “ 

下面这句是Linux设备驱动开发详解上找到的： 
”如果globalmem 不只包括一个设备而是同时包含两个或两个以上的设备，采用private_data的优势就会集中显现出来。“ 
××注：globalmem是本书作者创建的一个虚拟的设备。 

private_data的优势我觉得就是第一段话说的意思：支持多个应用程序同时调用。 

本人初学者不敢对上面的话做总结，怕误解了原意，请各位大侠，发表一下自己的看法。 

thanks all 

2011-06-08 

cjok 

发件人： Yang Xu 
发送时间： 2011-06-08  14:14:08 
收件人： Nancy 
抄送： cjok; 宋宝华; zh-kernel 
主题： Re: file结构体中private_data指针的疑惑 

为了控制设备，需要给设备分配一些自定义的数据结构，如锁或者用链表组成的缓冲区。这些数据结构如果是全局变量，则一个设备驱动 驱动 多个相同设备时， 
多个相同设备就共用了这些自定义数据结构，会引起冲突。 
我想您所说的对同一设备同时访问会有冲突，而这个冲突是由进程调度解决的，指的是那些非自定义的数据结构。 
在 2011年6月8日 下午1:48，Nancy <nancydream...@gmail.com> 写道： 

> UNIX系统的设计本着一切都是文件的原则。对设备的访问，可以简化成对设备文件的访问。也就是都要经过VFS层， 
> file结构体从属于进程的，用来描述某个进程正使用的设备文件, private_data用来直接挂简单的字符设备驱动，刚好是一脉相承。 

> 我不明白你们讨论的全局变量的想法是什么意思？这和全局变量一点关系也没有。不同的进程访问相同设备，用的是不同的file结构体实例，文件指针也不一 样。。比 方说这个进程想读这一段地址的内容，那个进程想读那一块地址的内容。。。。对同一设备同时访问会有冲突，而这个冲突是由进程调度，中断来解决的 

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> Best Regards, 
> Yu Rong Tan 

> 下面是我在网上找到的一段话： 

> "如果你的驱动中使用了一个全局变量，这就意味着你的驱动只能是专用的，如果同时被多个应用程序打开并且使用，那肯定会相互影响 
> 。而如果使用这个private_data指针，你可以在驱动的open函数中kmalloc一个你定义的结构体，然后在read,write等函数中通过st 
> ruct 
> file结构体获得你的结构体，然后进行相应的操作，这样你的驱动程序就可以支持多个应用程序同时调用。 " 

> 下面这句是Linux设备驱动开发详解上找到的： 
> "如果globalmem 不只包括一个设备而是同时包含两个或两个以上的设备，采用private_data的优势就会集中显现出来。" 
> ××注：globalmem是本书作者创建的一个虚拟的设备。 

> private_data的优势我觉得就是第一段话说的意思：支持多个应用程序同时调用。 

> 本人初学者不敢对上面的话做总结，怕误解了原意，请各位大侠，发表一下自己的看法。 

你摘抄的这些话告诉你使用这个private_data指针来挂驱动程序，这样你的驱动程序就可以支持多个应用程序同时调用。而我的那段话是向你解释为什么它能 做到。 
单单一个全局变量是做不到这些事的，会有很多问题，不信你试试就知道了。private_data在这里的功能绝不能和于全局变量划等号。 

private_data 的含义是设备的私有数据，体现了一种良好的面向对象的封装思想。将一个对象以及对象的属性（在这里private_data的具体内容 是自定义的）进行封装。譬如同类型的设备有A,B,C,D，简单的通用层的数据结构并不能涵盖设备的全部属性，因此我们有一个private_data可 以让他 们自己每人再挂上自己的对象的属性。简单地说，private_data作为结构体的成员（它本身也很可能是一个结构体），被和设备的其他属性捆绑在一 起，因此 ，在任何场合下，拿到了设备的句柄，也就拿到了它的private_data所指向的属性。 

> -- 
> Best Regards, 
> Yu Rong Tan 

恩，谢谢您，我可以这样理解吗？ 通用的数据结构都包含在了file结构体中(当时private_data也是) 
但是private_data能够由自己定义一些设备属性，就像C++中的子类，即继承了父类的属性，又有自己特 
有的属性。 

thanks 
liao ye 

发件人： Barry Song 
发送时间： 2011-06-10  09:21:41 
收件人： Nancy 
抄送： cjok; Yang Xu; zh-kernel 
主题： Re: Re: file结构体中private_data指针的疑惑 

在 2011年6月8日 下午3:43，Nancy <nancydream...@gmail.com> 写道： 

- 显示引用的文字 -

private_data 的含义是设备的私有数据，体现了一种良好的面向对象的封装思想。将一个对象以及对象的属性（在这里private_data的具体内容 是自定义的）进行封装。譬如同类型的设备有A,B,C,D，简单的通用层的数据结构并不能涵盖设备的全部属性，因此我们有一个private_data可 以让他 们自己每人再挂上自己的对象的属性。简单地说，private_data作为结构体的成员（它本身也很可能是一个结构体），被和设备的其他属性捆绑在一 起，因此 ，在任何场合下，拿到了设备的句柄，也就拿到了它的private_data所指向的属性。 

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> Best Regards, 
> Yu Rong Tan 

> UNIX系统的设计本着一切都是文件的原则。对设备的访问，可以简化成对设备文件的访问。也就是都要经过VFS层， 
> file结构体从属于进程的，用来描述某个进程正使用的设备文件, private_data用来直接挂简单的字符设备驱动，刚好是一脉相承。 

> 我不明白你们讨论的全局变量的想法是什么意思？这和全局变量一点关系也没有。不同的进程访问相同设备，用的是不同的file结构体实例，文件指针也不一 样。。比 方说这个进程想读这一段地址的内容，那个进程想读那一块地址的内容。。。。对同一设备同时访问会有冲突，而这个冲突是由进程调度，中断来解决的 

它 表面上和全局变量没有任何关系，但是间接上与全局变量有巨大的关系。如果不能通过struct封装这些属性，则针对具体设备，如何拿到这些属性？正是 priv ate_data已经通过指针将其绑定到了相应的结构体中，才可以透过结构体指针的成员直接拿到它。否则，多个实例势必要使用多个全局变量进行区分。 
我不害伯人，伯人因我而死。 

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> Best Regards, 
> Yu Rong Tan