嵌入式驱动学习第一周——Linux错误码以及 IS_ERR、ERR_PTR、PTR

嵌入式驱动学习第一周——Linux错误码以及 IS_ERR、ERR_PTR、PTR_ERR

前言

本节来学习Linux错误码，因为内核中的函数常常返回指针，如果出错，也希望能够通过返回的指针体现出来。

嵌入式驱动学习专栏将详细记录博主学习驱动的详细过程，未来预计四个月将高强度更新本专栏，喜欢的可以关注本博主并订阅本专栏，一起讨论一起学习。现在关注就是老粉啦！

行文目录

前言
内核返回的指针
IS_ERR()
IS_ERR_OR_NULL()
PTR_ERR()
ERR_PTR()
使用案例
附录：Linux错误码大全
参考资料

内核返回的指针

在介绍之前，我们需要理解一下内核空间最大的错误码。对于一个64位的系统而言，内核空间占用（0x0000000000000000 ~ 0xffffffffffffffff）的虚拟地址。其中Linux采用分页机制管理内存，而CPU访问的是线性地址需要通过页表转化成物理地址。所以内核就约定留出最后一页4k（fffffffffffff000 ~ 0xffffffffffffffff）用来记录内核空间的错误指针。

因此所谓的错误指针已经指向了内核空间的最后一页

指针一般有三种：合法指针、错误指针、NULL指针。

合法指针：内核返回的指针一般是指向页面的边界，即ptr & 0xfff == 0
非法指针：不指向任何有效内存地址
错误指针：错误指针是指指向无效、未定义或未分配内存的指针

IS_ERR()

将传入的值与(unsigned long)-MAX_ERRNO的值进行比较，在Linux中，定义了MAX_ERRNO的定义为4095，其含义就是最大错误号。

-4096的二进制是补码，其值为0xfffff001，即大于等于0xfffff001的指针为非法指针。而这一部分正好是Linux内核的最后一页，存储的错误码，对应的值就是错误类型。

IS_ERR()的结果：

有效指针、空指针返回false
错误指针返回true

IS_ERR_OR_NULL()

和IS_ERR()的区别在于其NULL也返回true

有效指针返回false
错误指针、空指针返回true

PTR_ERR()

将传入的void *类型指针强转为long类型，并返回。用于将错误指针转为long类型值，从而返回出错误类型

ERR_PTR()

将传入的long类型强转为void *类型指针，并返回

使用案例

imx6uirq.class = class_create(THIS_MODULE, IMX6UIRQ_NAME);
if (IS_ERR(imx6uirq.class)) {return PTR_ERR(imx6uirq.class);
}imx6uirq.device = device_create(imx6uirq.class, NULL, imx6uirq.devid, NULL, IMX6UIRQ_NAME);
if (IS_ERR(imx6uirq.device)) {return PTR_ERR(imx6uirq.device);
}

现在我们利用class_create()函数和device_create()函数创建了相应的设备节点，返回的是一个指针，我们需要对指针的合法性进行判断，因此就会使用IS_ERR()函数判断，如果是无效的就会调用PTR_ERR()函数将错误码返回。

附录：Linux错误码大全

注意： 返回错误码的时候一般加个负号，如-EIO

#define EPERM        1  /* Operation not permitted */  
#define ENOENT       2  /* No such file or directory */  
#define ESRCH        3  /* No such process */  
#define EINTR        4  /* Interrupted system call */  
#define EIO       5  /* I/O error */  
#define ENXIO        6  /* No such device or address */  
#define E2BIG        7  /* Argument list too long */  
#define ENOEXEC      8  /* Exec format error */  
#define EBADF        9  /* Bad file number */  
#define ECHILD      10  /* No child processes */  
#define EAGAIN      11  /* Try again */  
#define ENOMEM      12  /* Out of memory */  
#define EACCES      13  /* Permission denied */  
#define EFAULT      14  /* Bad address */  
#define ENOTBLK     15  /* Block device required */  
#define EBUSY       16  /* Device or resource busy */  
#define EEXIST      17  /* File exists */  
#define EXDEV       18  /* Cross-device link */  
#define ENODEV      19  /* No such device */  
#define ENOTDIR     20  /* Not a directory */  
#define EISDIR      21  /* Is a directory */  
#define EINVAL      22  /* Invalid argument */  
#define ENFILE      23  /* File table overflow */  
#define EMFILE      24  /* Too many open files */  
#define ENOTTY      25  /* Not a typewriter */  
#define ETXTBSY     26  /* Text file busy */  
#define EFBIG       27  /* File too large */  
#define ENOSPC      28  /* No space left on device */  
#define ESPIPE      29  /* Illegal seek */  
#define EROFS       30  /* Read-only file system */  
#define EMLINK      31  /* Too many links */  
#define EPIPE       32  /* Broken pipe */  
#define EDOM        33  /* Math argument out of domain of func */  
#define ERANGE      34  /* Math result not representable */