linux驱动编写32位与64位设备注意事项

数据类型问题

Linux系统32位与64位GCC编译器基本数据类型长度对照表

GCC 32位
sizeof(char)=1
sizeof(double)=8
sizeof(float)=4
sizeof(int)=4
sizeof(short)=2
sizeof(long)=4
sizeof(long long)=8
sizeof(long double)=12
sizeof(complex long double)=24
GCC 64位
sizeof(char)=1
sizeof(double)=8
sizeof(float)=4
sizeof(int)=4
sizeof(short)=2
sizeof(long)=8
sizeof(long long)=8
sizeof(long double)=16
sizeof(complex long double)=32

 以下为从网上获取的信息 ，直接copy过来，以防丢失。

原文链接：http://wenku.baidu.com/view/24ef7a7e5acfa1c7aa00cca7.html

64位操作系统编码规范

一、Linux及Windows主要类型字节长度

类型	32位	64位
short	2	2
int	4	4
long	4	Linux:8 Windows:4
size_t	4	8
void *(及其它指针)	4	8
time_t	8	8
float	4	4
double	8	8

 

二、不允许使用long型；

三、不允许把int强制转换为指针，反之亦然；下面是错误的：int i = (int )ptr； 或: void *ptr = (void *)s32Tmp;

四、不允许在不同类型的指针（有继承关系除外）进行强制转换，如：int *ipTmp; time_t *tpTmp = *ipTmp;是错误的；

五、强烈建议使用带长度的类型，如:SInt32/UInt64等；

六、必须使用%p打印指针，如printf(“this[%p]\n”,this)；

七、强烈建议不要采用scanf，scanf非常危险，Format和参数类型不一致时，非常容易导致越界写。如果必须使用，则必须认真区别32和64位的操作系统整数长度的差别，需要时，分别针对32和64位编写代码；

八、如果编写动态链接库，必须加上–fPIC编译选项；

九、采用GCC编译器时，必须使用-Wlong-long、-Wformat -Wpointer-arith 来发现 64 位编译问题，并关注相关警告信息；

十、编译器指示宏定义

宏定义	描述
__linux__	Linux操作系统，与Windows及其它类型操作系统区别
i386	Linux操作系统，32位x86架构
x86-64(注意是减号)	Linux操作系统，64位x86架构
_WINDOWS_	Windows操作系统，与其它操作系统区别
_X86_	Windows操作系统,32位x86架构
__MacOSX__	Apple OSX
_posix_	符合POSIX规范，类Unix操作系统，包括Linux/IBM AIX/HPUS/Sun Solaris/Apple MacOSX等

十一、        宏使用说明：

l        我们的代码要求同时支持32位和64位版本；

l        尽量不要使用与架构相关的宏，如i386/ x86-64/_X86_/Win32等，在同一操作系统中，API一般与架构无关，这样可以让代码具有良好的移植性；

l        我们的软件主要在类Unix(符合POSIX规范，包括Linux)和Windows下运行，优先使用_posix_作为区别非windows操作系统；

l        如果对准备使用的类UNIX下系统调用（API）是否支持其它操作系统没有把握，可使用_posix_加以标记，待日后移植到其它操作系统时，再测试或修改；

  Linux 64 位体系结构

    不幸的是，C 编程语言并没有提供一种机制来添加新的基本数据类型。因此，提供 64 位的寻址和整数运算能力必须要修改现有数据类型的绑定或映射，或者向 C 语言中添加新的数据类型。

    表 1. 32 位和 64 位数据模型

	ILP32	LP64	LLP64	ILP64
char	8	8	8	8
short	16	16	16	16
int	32	32	32	64
long	32	64	32	64
long long	64	64	64	64
指针	32	64	64	64

    这 3 个 64 位模型（LP64、LLP64 和 ILP64）之间的区别在于非浮点数据类型。当一个或多个 C 数据类型的宽度从一种模型变换成另外一种模型时，应用程序可能会受到很多方面的影响。这些影响主要可以分为两类：

    数据对象的大小。编译器按照自然边界对数据类型进行对齐；换而言之，32 位的数据类型在 64 位系统上要按照 32 位边界进行对齐，而 64 位的数据类型在 64 位系统上则要按照 64 位边界进行对齐。这意味着诸如结构或联合之类的数据对象的大小在 32 位和 64 位系统上是不同的。

    基本数据类型的大小。通常关于基本数据类型之间关系的假设在 64 位数据模型上都已经无效了。依赖于这些关系的应用程序在 64 位平台上编译也会失败。例如，sizeof （int） = sizeof （long） = sizeof （pointer） 的假设对于 ILP32 数据模型有效，但是对于其他数据模型就无效了。

    总之，编译器要按照自然边界对数据类型进行对齐，这意味着编译器会进行 “填充”，从而强制进行这种方式的对齐，就像是在 C 结构和联合中所做的一样。结构或联合的成员是根据最宽的成员进行对齐的。清单 1 对这个结构进行了解释。

    清单 1. C 结构

struct test {
	int i1;
	double d;
	int i2;
	long l;
}

    表 2 给出了这个结构中每个成员的大小，以及这个结构在 32 位系统和 64 位系统上的大小。

    表 2. 结构和结构成员的大小

结构成员	在 32 位系统上的大小	在 64 位系统上的大小
struct test {
int i1;	32 位	32 位
		32 位填充
double d;	64 位	64 位
int i2;	32 位	32 位
		32 位填充
long l;	32 位	64 位
};	结构大小为 20 字节	结构大小为 32 字节

    注意，在一个 32 位的系统上，编译器可能并没有对变量 d 进行对齐，尽管它是一个 64 位的对象，这是因为硬件会将其当作两个 32 位的对象进行处理。然而，64 位的系统会对 d 和 l 都进行对齐，这样会添加两个 4 字节的填充。

    从 32 位系统移植到 64 位系统

    本节介绍如何解决一些常见的问题：

    声明表达式赋值数字常数Endianism类型定义位移字符串格式化函数参数

    声明

    要想让您的代码在 32 位和 64 位系统上都可以工作，请注意以下有关声明的用法：

    根据需要适当地使用 “L” 或 “U” 来声明整型常量。

    确保使用无符号整数来防止符号扩展的问题。

    如果有些变量在这两个平台上都需要是 32 位的，请将其类型定义为 int.如果有些变量在 32 位系统上是 32 位的，在 64 位系统上是 64 位的，请将其类型定义为 long.为了对齐和性能的需要，请将数字变量声明为 int 或 long 类型。不要试图使用 char 或 short 类型来保存字节。

    将字符指针和字符字节声明为无符号类型的，这样可以防止 8 位字符的符号扩展问题。

    表达式

    在 C/ 中，表达式是基于结合律、操作符的优先级和一组数学计算规则的。要想让表达式在 32 位和 64 位系统上都可以正确工作，请注意以下规则：

    两个有符号整数相加的结果是一个有符号整数。

    int 和 long 类型的两个数相加，结果是一个 long 类型的数。

    如果一个操作数是无符号整数，另外一个操作数是有符号整数，那么表达式的结果就是无符号整数。

    int 和 doubule 类型的两个数相加，结果是一个 double 类型的数。此处 int 类型的数在执行加法运算之前转换成 double 类型。

    赋值

    由于指针、int 和 long 在 64 位系统上大小不再相同了，因此根据这些变量是如何赋值和在应用程序中使用的，可能会出现问题。下面是有关赋值的一些技巧：

    不要使用 int 和 long 类型，因为这可能会导致高位数字被截断。例如，不要做下面的事情：

 

int i;
long l;
i = l;

    不要使用 int 类型来指针。下面这个例子在 32 位系统上可以很好地工作，但是在 64 位系统上会失败，这是因为 32 位整数无法存放 64 位的指针。例如，不要做下面的事情：

 

unsigned int i, *ptr;
i = (unsigned) ptr;

不要使用指针来存放 int 类型的值。例如，不要做下面的事情；

 

int *ptr;
int i;
ptr = (int *) i;

    如果在表达式中混合使用无符号和有符号的 32 位整数，并将其赋值给一个有符号的 long 类型，那么将其中一个操作数转换成 64 位的类型。这会导致其他操作数也被转换成 64 位的类型，这样在对表达式进行赋值时就不需要再进行转换了。另外一种解决方案是对整个表达式进行转换，这样就可以在赋值时进行符号扩展。例如，考虑下面这种用法可能会出现的问题：

long n;
int i = -2;
unsigned k = 1;
n = i + k;

从数学计算上来说，上面这个黑体显示的表达式的结果应该是 -1 。但是由于表达式是无符号的，因此不会进行符号扩展。解决方案是将一个操作数转换成 64 位类型（下面的第一行就是这样），或者对整个表达式进行转换（下面第二行）：

 

n = (long) i + k;
n = (int) (i + k);

相关参考文章：http://blog.csdn.net/yah99_wolf/article/details/5947173