RT-Thread-【STM32】每天了解RTT多一点（1）——rt_device_find函数浅析RT-Thread问答社区

【STM32】每天了解RTT多一点（1）——rt_device_find函数浅析

发布于 2018-01-11 12:08:52 浏览：6358 订阅该版

* 本帖最后由 黄侃 于 2018-5-9 20:15 编辑 *

rt_device_find函数再RTT系统中，用于查找当前设备是否在系统设备注册表里，如果是返回设备指针，否则返回NULL。这个函数可能是我们打开RTT设备驱动层大门第一个面对的重要函数了。函数本身语句不多但是可以看到RTT设备驱动层的设计思路和框架。
首先函数参数是一个字符串，即设备的名称，例如“UART1”之类，这个参数是查找对象，即在当前系统的设备列表里查找是否注册了某个设备，如果是，则函数返回设备对象的指针，也可以称之为设备描述句柄。如果没有查找到，则返回NULL

RTT的设备列表，不是一个简单的数组或者链表，使用一个for循环查询就得到结果。

首先，RTT里有一个全局大数组，定义方式为：

```struct rt_object_information rt_object_container[RT_Object_Class_Unknown] ```
这个数组可以称为object容器，设备列表，是这个容器里的一个成员。

![ob容器.jpg](/uploads/201801/11/114150c6421vv1qoz1z2qq.jpg)

容器中一共有多少个成员，取决于RT_Object_Class_Unknown的值，这个值在rtdef.h里通过一个枚举变量来确定。
```enum rt_object_class_type
{
    RT_Object_Class_Thread = 0,                         /**< The object is a thread. */
#ifdef RT_USING_SEMAPHORE
    RT_Object_Class_Semaphore,                          /**< The object is a semaphore. */
#endif
#ifdef RT_USING_MUTEX
    RT_Object_Class_Mutex,                              /**< The object is a mutex. */
#endif
#ifdef RT_USING_EVENT
    RT_Object_Class_Event,                              /**< The object is a event. */
#endif
#ifdef RT_USING_MAILBOX
    RT_Object_Class_MailBox,                            /**< The object is a mail box. */
#endif
#ifdef RT_USING_MESSAGEQUEUE
    RT_Object_Class_MessageQueue,                       /**< The object is a message queue. */
#endif
#ifdef RT_USING_MEMHEAP
    RT_Object_Class_MemHeap,                            /**< The object is a memory heap */
#endif
#ifdef RT_USING_MEMPOOL
    RT_Object_Class_MemPool,                            /**< The object is a memory pool. */
#endif
#ifdef RT_USING_DEVICE
    RT_Object_Class_Device,                             /**< The object is a device */
#endif
    RT_Object_Class_Timer,                              /**< The object is a timer. */
#ifdef RT_USING_MODULE
    RT_Object_Class_Module,                             /**< The object is a module. */
#endif
    RT_Object_Class_Unknown,                            /**< The object is unknown. */
    RT_Object_Class_Static = 0x80                       /**< The object is a static object. */
};```

可以看到RT_Object_Class_Unknown顺序排到倒数第二个去了。加入我们将来需要扩展这个object容器，则可以把新增的对象列表放在这个枚举列表里，并且放在RT_Object_Class_Unknown之前。不过需要注意容器中的列表数量可能不能超过0x80，因为我也不知道RT_Object_Class_Static的作用，可能后面会慢慢遇到。

因此RTT查找设备首先就是在Object容器里找到设备列表指针，然后再进行查找。由于Object采用的数组方式，因此查找非常简单：
```information = &rt_object_container[RT_Object_Class_Device];```

简直瞬间定位。

设备列表的指针找到了，但是我们打开information一看，啥也没有：

```struct rt_object_information *information;
struct rt_object_information
{
    enum rt_object_class_type type;                    
    rt_list_t                 object_list;            
    rt_size_t                object_size;            
};```

仅仅有一个类型用于区别object类型，和一个链表指针。我们并没有看到每个设备的实体在哪里。如果采用比较容易理解做法，建立一个数据链表，链表成员为每一个设备对象即可。

这么做的目的在于，刚才我们看到在Object容器中，有很多个列表的存在，例如设备列表，信号列表，事件列表等等，如果对每个列表都建立一个链表，会出现由于数据类型不同而导致大量冗余代码。

举个例子：

如果我们的程序要将一组int变量和一组char变量组织成链表。那么对于int链表的表示方式为：
```struct list_int
{
int data_t;
struct list_int *next；
}

```char的表示方式为
```struct list_char
{
char data_t;
struct list_char *next；
}```

那么每个list的操作，比如创建，删除，插入函数，都得写2个，分别针对于int和char。因为C语言不能根据输入参数的类型实现不同的调用。

为了避免这种情况，可以采用如下方式来完成泛型，首先定义一个链表结构：
```struct list
{
struct list *next；
}```

然后在数据对象中包含这个链表对象struct ob_int
```{
list node;
int data_t;
}```

然后编写创建，删除，插入函数，这些方法函数是针对struct list的而个跟data_t的类型无关，然后每个Node都相当于是ob_int对象的首地址，通过node地址就得到了ob_int的地址。

RTT采用类似的做法，只不过使用的是双向侵入式链表
```int data_t;
list node;
}```

使用了一个经典宏，通过node地址，能够得到ob_int的地址。
```#define rt_list_entry(node, type, member) \
((ob_int*)((char *)(node) - (unsigned long)(&((type *)0)->member)))```

根据member(在结构体中的成员)，结构体类型type，node(链表成员节点地址)计算出数据对象的地址。
带入参数则为：
```((type *)((char *)(node) - (unsigned long)(&((ob_int*)0)->node)))```

（&((ob_int*)0)->node)得到了node在ob_int结构体中的偏移量，地址0仅仅取址而不赋值是不报错的，通过unsigned long转换成32位地址的值，在使用node的地址减去这个偏移量的值，这里(char*)是必须的，避免成为偏移量*sizeof(node)，最后转换为ob_int类型得到地址值。

那么到现在我们就明白了，RTT的设备在一个双向循环链表里是如何查找检索的了。