Linux 2.6中的字符设备驱动程序结构

时间:2022-12-21 11:20:58

Linux2.6内核中使用cdev结构来描述字符设备,cdev结构体的一个定义如下:

struct cdev {    

struct kobject kobj;    

struct module *owner;    

const struct file_operations *ops;    

struct list_head list;    

dev_t dev;    

unsigned int count;

};

这其中dev_t成员定义了32位的设备号,其中高12位为主设备号,低20位为次设备号。 cdev结构体的另一个成员file_operations则定义了字符设备驱动程序提供给虚拟文件系统的接口函数。下面的函数可以用来操作cdev结构体。

void cdev_init(struct cdev* dev, struct file_operations * fops);

struct cdev* cdev_alloc(void);

void cdev_put(struct cdev* p);

int cdev_add(struct cdev*, dev_t, unsigned);

void cdev_del(struct cdev*);

函数cdev_alloc()函数用于动态申请一个cdev内存。

函数cdev_init用于初始化cdev的成员,并建立cdev file_operations之间的连接。而函数cdev_addcdev_del分别向系统添加和删除一个cdev结构,完成字符设备的注册和注 销。

当我们需要向系统添加字符设备的时候,我们需要调用cdev_add函数来注册字符设备。而在此之前,我们需要先调用register_chrdev_region() alloc_chrdev_region()来向系统申请设备号。下面是这两个函数的定义:

int register_chrdev_region(dev_t from, unsigned count, const char* name);

int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned baseminor,

unsigned count, const char* name);

void unregister_chrdev_region(dev_t  from, unsigned count);

函数register_chrdev_region用于已知起始设备的设备号的情况,而函数alloc_chrdev_region则用于设备号未知,向系统动态申请未被占用的设备号的情况。函数调用成功后,会自动在第一个参数中返回得到的设备号。同样,在调用cdev_del函数从系统注销字符设备之后,应该使用unregister_chrdev_region来释放原来申请的设备号。

下面是字符设备驱动程序的加载和卸载的模板

static struct cdev cdev;

 

//  module loading routine.

static int __init xxx_init(void) {     

……     

cdev_init(&cdev, &xxx_fops);

 

// 初始化cdev 结构

cdev.owner = THIS_MODULE;

 

//  获取并登记主代码号。     

if (xxx_major) {

// 如果已经有主代码号,可以使用这个函数。          

register_chrdev_region(xxx_dev_no, 1, DEV_NAME);     

}    

else {        

// 如果没有主代码号,则使用这个函数。        

alloc_chrdev_region(&xxx_dev_no, 0, 1, DEV_NAME);    

}    

 

// 将这个设备登记到内核中去.    

ret = cdev_add(&cdev, xxx_dev_no, 1);    

…..

}

 

// module unloading routine.

static void __exit xxx_exit(void) {     

 

// 释放已经申请的主ID号。     

unregister_chrdev_region(xxx_dev_no, 1);     

 

// 释放这个设备。     

cdev_del(&cdev);      ……

}