在设备驱动程序中处理浮点值答案

【问题标题】：handle float value in device driver在设备驱动程序中处理浮点值
【发布时间】：2021-09-25 00:18:27
【问题描述】：

我正在编写 sysfs 相关的 Linux 设备驱动程序代码。我对如何处理变量的浮动操作感到困惑。是否有任何函数可用于处理浮点操作或者任何人都知道在 Linux 内核设备驱动程序中处理浮点操作的最佳方法？

我正在编写一个功率/电流/电压测量驱动程序，它在 sysfs 文件中提供输出。

代码：

  volts /= 27500.0;
  volts *= 250;
  volts /= 1000;

有这样的操作我想在内核部分处理，浮点值应该是准确的。

【问题讨论】：

询问“最好的方法”将导致基于意见的答案，这将是题外话。此外，术语“处理浮点值”或“处理浮点操作”过于宽泛。您应该edit您的问题并添加有关您的特定问题的详细信息。你到底想用浮点值做什么？您指的是什么浮动操作？您具体需要哪些帮助？在设备驱动程序中添加一些你（认为你）为什么需要浮点值的背景信息也可能有助于理解你的问题。
您的示例应该可以通过定点数学轻松实现。即使是 32 位值 (16.16) 也应该为您提供足够的精度来涵盖 mV 到 kV。但我猜你是在 64 位平台上工作，所以甚至加倍。
用millivolts = volts / 110; 代替volts /= 27500.0; volts *= 250; volts /= 1000;（因为250/275000 = 1/110）然后scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d.%03u", millivolts/1000, (millivolts < 0 ? (unsigned int)(-millivolts) : (unsigned int)(millivolts)) % 1000);。如果volts 永远不会是负数，那么scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%u.%03u", millivolts/1000, millivolts%1000); 就可以了。（这里假设buf 是一个页面，像往常一样具有 sysfs 属性。）

标签： c linux kernel driver

【解决方案1】：

最好的办法：根本不要这样做。

几乎没有任何可以想象的原因为什么 FP 操作应该发生在内核驱动程序中。它们成本高昂，本质上不可移植到进行 FP 仿真的平台上，并且在做错时很危险（您必然会破坏完全不相关的用户任务的 FPU 上下文）。如果可以的话，尝试用定点数学代替，或者完全避免在内核中使用复杂的数学并从用户空间进行。

如果你认为你绝对必须在内核函数中使用 FP，你可能想看看 kernel_fpu_begin() 和 kernel_fpu_end() 函数 (*)，它们保存和恢复 FPU 上下文你。但是，根据平台的不同，这些可能会很昂贵，并且可能的代码路径存在某些限制（无嵌套，...）。当（仅）生成文本输出（如 sysfs）时，您只需要知道在哪里放置小数点，这可以说是太昂贵了。

(*) 据我所知，这些仅在基于 x86 的平台上可用，因此您无助于驱动程序的可移植性。

【讨论】：

我只需要在内核中进行。 Reson 在进行了一些除法和乘法相关的操作后，我必须更新到 sysfs 中。
如果您进行简单的除法和乘法运算，只需将 FP 运算替换为定点整数数学即可。
这是个好主意，我只是这么想。但是有没有其他方法或库函数可用于执行操作？
@chaitanyasonagara 您应该将所有信息添加到问题中，而不是为此使用 cmets。