linux kfifo解析

2023-11-10 21:08
文章标签 linux 解析 kfifo

本文主要是介绍linux kfifo解析,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

本文中引用的图来自linux内核数据结构之kfifo - 云+社区 - 腾讯云

fifo的使用无外乎读出和写入,本文结合源码解释。

buffer为待操作的数据,len为待操作的长度
uint32_t kfifo_put(KFIFO *fifo, uint8_t *buffer, uint32_t len)
{uint32_t l;len = MIN(len, fifo->size - (fifo->in - fifo->out));l = MIN(len, fifo->size - (fifo->in & (fifo->size - 1)));memcpy(fifo->buffer + (fifo->in & (fifo->size - 1)), buffer, l);memcpy(fifo->buffer, buffer + l, len - l);fifo->in += len;return len;
}uint32_t kfifo_get(KFIFO *fifo, uint8_t *buffer, uint32_t len)
{uint32_t l;len = MIN(len, fifo->in - fifo->out);l = MIN(len, fifo->size - (fifo->out & (fifo->size - 1)));memcpy(buffer, fifo->buffer + (fifo->out & (fifo->size - 1)), l);  memcpy(buffer + l, fifo->buffer, len - l);fifo->out += len;return len;
}

先来看put函数中 

len = MIN(len, fifo->size - (fifo->in - fifo->out));

len为要写入的长度,这里取len和fifo->size - (fifo->in - fifo->out)的最小值,fifo->size - (fifo->in - fifo->out)在上述图中可以清晰地理解为蓝色部分,即空闲部分,这部分是可以写入的,若len大于蓝色部分长度则只将蓝色部分填满。

 l = MIN(len, fifo->size - (fifo->in & (fifo->size - 1)));

这里关键看fifo->in & (fifo->size - 1)),在linux中要求fifo->size为2的整数幂,fifo->size - 1则低位全为1,fifo->in & (fifo->size - 1))可以看作是fifo->in对fifo->size取模,fifo->size - (fifo->in & (fifo->size - 1))所表示的长度其实就是fifo->in距离fifo->buff缓冲区尾部的部分。而I取len和fifo->size - (fifo->in & (fifo->size - 1))的最小值,可以避免溢出的情况发生,如图四的第三个图,当想要取出的长度大于空余数据长度时,I精准地取了蓝色空余部分的长度。

 memcpy(fifo->buffer + (fifo->in & (fifo->size - 1)), buffer, l);                       ---------1
 memcpy(fifo->buffer, buffer + l, len - l);                                                      ---------2               

这里分两种情况,一种是in距离尾部这段距离的空闲长度满足要put的数据长度如下图:

假设要 put3个数据,蓝色部分为4个数据长度,那么put的目标起始地址为fifo->buffer + (fifo->in & (fifo->size - 1)),执行1处代码即可。

第二种情况如下图:

即假设要put3个数据,而尾部蓝色部分数据长度只剩2个,那么剩下的一个数据就要put到头部,则还需要执行2处代码。

每次操作后将fifo->in后移len个长度。

再来看get函数中

 len = MIN(len, fifo->in - fifo->out);

取出的数据长度肯定不能比缓冲区中剩余的长度多。


 l = MIN(len, fifo->size - (fifo->out & (fifo->size - 1)));

fifo->size - (fifo->out & (fifo->size - 1))表示的长度为fifo->out距离fifo->buffer尾部的距离。

这里以图三举例:

 

memcpy(buffer, fifo->buffer + (fifo->out & (fifo->size - 1)), l);  

假设get一个buffer后fifo中剩余长度为6,要取出5个数据,则这一步是从out所指的位置开始取5个数据到用户分配的buffer中。

这种情况下,即out距离尾部的长度假设是4,执行这行代码后就将这4个数据取出了,还想再取出一个数据就需要下一行代码:


memcpy(buffer + l, fifo->buffer, len - l);

最后每取出一个就将out指针后移一个字节。

这篇关于linux kfifo解析的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/385238

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