AkiraZheng's Time.

FIELD_PREP和FIELD_GET替代手动位移

Word count: 298Reading time: 1 min
2025/11/20

在 Linux 内核中，处理寄存器字段时经常需要进行位移和掩码操作。传统方式虽然有效，但可读性差、容易出错。为此，内核提供了两个宏：

  • FIELD_GET(mask, val)：从 val 中提取字段

  • FIELD_PREP(mask, val)：将字段值准备好，放入对应位置

传统的方式：手动位移 + 掩码

1
2
3
4
5
#define FIELD_SHIFT  8
#define FIELD_MASK   (0xF << FIELD_SHIFT)

u32 reg = (val << FIELD_SHIFT) & FIELD_MASK;      // 设置字段
u32 val = (reg & FIELD_MASK) >> FIELD_SHIFT;      // 读取字段

也可能是结合GENMASK生成 mask：

1
2
3
4
#define FIELD_MASK   GENMASK(11, 8)  // 表示一个 4-bit 字段，从 bit 8 到 bit 11 被设成 1，其他位为 0

u32 reg = (val << 8) & FIELD_MASK;
u32 val = (reg & FIELD_MASK) >> 8;

虽然 GENMASK() 提高了掩码的可读性，但仍需手动处理位移，容易出错。

使用 FIELD_GET() 和 FIELD_PREP()

为了统一风格并减少错误，Linux 内核推荐使用：

  • FIELD_PREP(mask, val)：将字段值 val 放入对应位置

  • FIELD_GET(mask, reg)：从寄存器中提取字段值

1
2
3
4
#define FIELD_MASK   GENMASK(11, 8)

u32 reg = FIELD_PREP(FIELD_MASK, val);    // 设置字段
u32 val = FIELD_GET(FIELD_MASK, reg);     // 读取字段

这种方式完全避免了手动位移，使代码更简洁、易读。

Author：AkiraZheng

Link：https://akirazheng.github.io/2025/11/20/FIELD-PREP%E5%92%8CFIELD-GET%E6%9B%BF%E4%BB%A3%E6%89%8B%E5%8A%A8%E4%BD%8D%E7%A7%BB/

Publish date：November 20th 2025, 1:11:20 am

Update date：November 23rd 2025, 2:47:28 am

License：本文采用知识共享署名-非商业性使用 4.0 国际许可协议进行许可

CATALOG
  1. 传统的方式：手动位移 + 掩码
  2. 使用 FIELD_GET() 和 FIELD_PREP()
Total : 77
2025
2024
2023
2022
计算机 杂货铺-休闲 环境配置 深度学习 任务调度项目
重装-环境配置-计算机 C++知识点 Linux内核基础 计算机网络 数据结构与算法 数据库 WebServer项目（C++） 系统设计 深度学习算法 操作系统 虚拟化 设计模式 任务调度项目 Linux内核驱动