static inline Linux内联函数

转载： http://blog.csdn.net/buaaroid/article/details/7390415

 

asmlinkage/FASTCALL()/fastcall
    这三个宏指定了函数参数的传递方式。asmlinkage修饰的函数，其参数通过堆栈传递。FASTCALL()/fastcall，此二者实际上是一样的作用。在Intel i386架构中，它们所修饰的函数，其前三个参数分别通过通用寄存器EAX，ECX和EDX来传递。
它们定义于include/asm-i386/linkage.h：
#define asmlinkage CPP_ASMLINKAGE __attribute__((regparm(0)))
#define FASTCALL(x) x __attribute__((regparm(3)))
#define fastcall __attribute__((regparm(3)))
此处利用的是函数属性regparm。

static inline内联函数
     内联函数有些类似于宏。内联函数的代码会被直接嵌入在它被调用的地方，调用几次就嵌入几次，没有使用call指令。这样省去了函数调用时的一些额外开 销，比如保存和恢复函数返回地址等，可以加快速度。不过调用次数多的话，会使可执行文件变大，这样会降低速度。相比起宏来说，内核开发者一般更喜欢使用内 联函数。因为内联函数没有长度限制，格式限制。编译器还可以检查函数调用方式，以防止其被误用。
     static inline的内联函数，一般情况下不会产生函数本身的代码，而是全部被嵌入在被调用的地方。如果不加static，则表示该函数有可能会被其他编译单元 所调用，所以一定会产生函数本身的代码。所以加了static，一般可令可执行文件变小。内核里一般见不到只用inline的情况，而都是使用 static inline。
     有时候也可以见到static __inline__。gcc编译参数“-ansi”或者“-std=c89”等会禁用一些关键字，比如“asm”，“inline”等。为了在这种情况 下使用内联函数，gcc提供了“__inline__”关键字。不过内核使用的标准是gnu89，所以“inline”和“__inline__”在内核 中都可以使用。现在“inline”已经成了C99标准的关键字。gcc未来的缺省标准也将变成基于C99的gnu99。所以现在写内核代码时，推荐使用 “inline”关键字，而不要用“__line__”。

 

Linux内核中的许多规范需要经过反复查找和阅读才能发现其最终的意义和目的。本篇文章搜集并澄清C语言用法中几个含糊不清，容易混淆的地方。

(1) asmlinkage

asmlinkage 告诉编译器要使用局部堆栈来传递参数，而宏FASTCALL通知编译程序使用通用寄存器来传递参数。

以下是来自 include/linux/linkage.h 的代码(2.4.0)：

#ifdef __cplusplus
#define CPP_ASMLINKAGE extern "C"
#else
#define CPP_ASMLINKAGE
#endif

#if defined __i386__
#define asmlinkage CPP_ASMLINKAGE __attribute__((regparm(0)))
#elif defined __ia64__
#define asmlinkage CPP_ASMLINKAGE __attribute__((syscall_linkage))
#else
#define asmlinkage CPP_ASMLINKAGE
#endif

(2) UL

UL常被用在数值常数后,标明该常数为"unsigned long"类型,UL(L代表long)负责告诉编译程序将这一数值当作long型数值来处理。因此，使用UL很有必要，它能够保证特定体系结构内的数据 不会溢出其数据类型所规定的范围。涉及很大的数或长的位掩码时，使用UL有助于编写出与体系结构无关的代码。

Linux代码中有这样的例子，如：

include/linux/kernel.h

#define INT_MAX ((int)(~0U>>1))
#define INT_MIN (-INT_MAX - 1)
#define UINT_MAX (~0U)
#define LONG_MAX ((long)(~0UL>>1))
#define LONG_MIN (-LONG_MAX - 1)
#define ULONG_MAX (~0UL)

(3)inline

关键字inline表明要优化函数的可执行代码，这可以通过将函数的代码合并到调用程序的代码中来实现。Linux内核使用的inline函数大多被定义为static 类型。一个"static inline"函数促使编译程序尝试着将其代码插入到所有调用它的程序中。

这一合并能够免除函数调用的任何开销，#define语句也可以排除额外的函数调用。

另外，使用inline会增加二进制映像的大小，而这会降低访问CPU高速缓存的速度，所以不能在所有的函数定义中使用它。

(4)const 和 volatile

const不一定只代表常数，有时它表示"只读"的意思。例如，"const int * x" 中x是一个指向const整数的指针，因此，可以修改指针，但不能修改这个整数；而在"int const * x"中，x却是一个指向整数的const指针,因而这个整数可以改变，但指针x却不能改变。

 关键字volatile表明变量无需警告就可以被修改，它通知编译程序每次使用该变量时都要重新加载其值，而不是存储并访问一个副本。中断处理，硬件寄存器，以及并发进程之间共享的变量都是被标记为volatile的典型例子.

include/asm-i386/spinlock.h

typedef struct {
volatile unsigned int lock;
#if SPINLOCK_DEBUG
unsigned magic;
#endif
} spinlock_t;

 

完。