IS_ERR()、PTR_ERR()andERR_PTR()inLinuxKernel

    对任何一个指针&＃xff0c;必然有三种情况&＃xff1a;一种是有效指针&＃xff0c;一种是NULL&＃xff0c;空指针,一种是错误指针&＃xff0c;或者说无效指针。而所谓的错误指针就是指其已经到达了最后一个page&＃xff0c;比如对于32bit的系统来说,内核空间最高地址0xffffffff,那么最后一个page就是指的0xfffff000~0xffffffff(以4K大小页为例)。这段地址是被保留的&＃xff0c;如果超过这个地址&＃xff0c;则肯定是错误的。

  在include/linux/err.h中包含了这一机制的处理&＃xff0c;主要通过IS_ERR, PTR_ERR, ERR_PTR几个宏。

/** Kernel pointers have redundant information, so we can use a* scheme where we can return either an error code or a dentry* pointer with the same return value.** This should be a per-architecture thing, to allow different* error and pointer decisions.*/#define MAX_ERRNO 4095#define IS_ERR_VALUE(x) unlikely((x) >&＃61; (unsigned long)-MAX_ERRNO)/* 将错误号转化为指针&＃xff0c;由于错误号在-1000~0间&＃xff0c;返回的指针会落在最后一页 */static inline void *ERR_PTR(long error){return (void *) error;}/* 将指针转化为错误号 */static inline long PTR_ERR(const void *ptr){return (long) ptr;}/* 判断返回的指针是错误信息还是实际地址&＃xff0c;即指针是否落在最后一页 */static inline long IS_ERR(const void *ptr){return IS_ERR_VALUE((unsigned long)ptr);}
  所以对于内核中返回的指针&＃xff0c;检查错误的方式不是if(!retptr)&＃xff0c;而是if( IS_ERR(retptr) 或

If( IS_ERR_VALUE(retptr) )。

内核中的函数常常返回指针&＃xff0c;问题是如果出错&＃xff0c;也希望能够通过返回的指针体现出来。 总体来说&＃xff0c;如果内核返回一个指针&＃xff0c;那么有三种情况&＃xff1a;合法指针&＃xff0c;NULL指针和非法指针。

1&＃xff09;合法指针&＃xff1a;内核返回的指针一般是指向页面的边界(4K边界)&＃xff0c;即 ptr & 0xfff &＃61;&＃61; 0

2&＃xff09;非法指针&＃xff1a;这样ptr的值不可能落在&＃xff08;0xfffff000&＃xff0c;0xffffffff&＃xff09;之间(这个区间是内核高端内存所在的区间)&＃xff0c; 而一般内核的出错代码也是一个小负数&＃xff0c;在-1000到0之间&＃xff0c;转变成unsigned long&＃xff0c;正好在&＃xff08;0xfffff000&＃xff0c;0xffffffff)之间。因此可以用 

(unsigned long)ptr > (unsigned long)-1000L

-1000L&＃61;0xfffff000
3)利用非法指针&＃xff0c;进行错误分类&＃xff1a;

    来判断内核函数的返回值是一个有效的指针&＃xff0c;还是一个出错代码。 

    MAX_ERRNO了吗?一个宏,定义为4095,MAX_ERRNO就是最大错误号,Linux内核中,出错有多种可能.

关于Linux内核中的错误,我们看一下include/asm-generic/errno-base.h文件:

#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 */

最常见的几个是-EBUSY,-EINVAL,-ENODEV,-EPIPE,-EAGAIN,-ENOMEM,只要你使用过Linux就有可能见过这几个错误,因为它们确实经常出现.这些是每个体系结构里都有的,另外各个体系结构也都定义了自己的一些错误代码.这些东西当然也都是宏,实际上对应的是一些数字,这个数字就叫做错误号.而对于Linux内核来说,不管任何体系结构,最多最多,错误号不会超过4095.而4095又正好是比4k小1,即4096减1.而我们知道一个page可能是4k,也可能是更多,比如8k,但至少它也是4k,所以留出一个page出来就可以让我们把内核空间的指针来记录错误了.什么意思呢?比如我们这里的IS_ERR(),它就是判断kthread_run()返回的指针是否有错,如果指针并不是指向最后一个page,那么没有问题,申请成功了,如果指针指向了最后一个page,那么说明实际上这不是一个有效的指针,这个指针里保存的实际上是一种错误代码.而通常很常用的方法就是先用IS_ERR()来判断是否是错误,然后如果是,那么就调用PTR_ERR()来返回这个错误代码.只不过咱们这里,没有调用PTR_ERR()而已,因为起决定作用的还是IS_ERR(),而PTR_ERR()只是返回错误代码,也就是提供一个信息给调用者,如果你只需要知道是否出错,而不在乎因为什么而出错,那你当然不用调用PTR_ERR()了