之前写字符设备驱动,都是使用register_chrdev向内核注册驱动程序中构建的file_operations结构体,之后创建的设备文件,只要是主设备号相同(次设备号不同),则绑定的都是同一个file_operations结构体,应用程序使用的也都是这一个结构体中注册的函数。这就会出现这样的一个弊端:同一类字符设备(即主设备号相同),会在内核中连续注册了256(分析内核代码中可知),也就是所以的此设备号都会被占用,而在大多数情况下都不会用到这么多次设备号,所以会造成极大的资源浪费。所以register_chrdev在某个角度上是有弊端的,这也是老版本内核中使用。
register_chrdev的注册,还分为静态注册和动态注册。而register_chrdev_region和alloc_chrdev_region正相当于将register_chrdev拆分来,它们分别是静态和动态注册的个体,但同时也解决了register_chrdev资源浪费的缺点。
register_chrdev_region(dev_t from, unsigned count, const char * name)
从参数中分析该函数的作用:
from:要分配的设备号范围的起始值。
count:所要求的连续设备编号个数。
name:和该编号范围相关的设备名称。
register_chrdev_region允许注册一个规定的设备号的范围,也就不一定把0~255个此设备号都注册占用。
在2.6之后的内核,利用的是一个struct cdev结构体来描述一个字符设备。
struct cdev { struct kobject kobj; struct module *owner; const struct file_operations *ops; struct list_head list; dev_t dev; unsigned int count; };
再介绍几个用到的函数:
void cdev_init(struct cdev *, const struct file_operations *);//清空cdev,并填充file_operations 结构体 int cdev_add(struct cdev *, dev_t, unsigned);//注册字符设备到内核
例子:写一个简单的字符设备驱动,主设备号为major,只注册0~1两个此设备号,并创建主设备号为major,次设备号创建0,1,2三个设备文件。利用应用程序打开这三个文件,看有什么现象(是否都能打开)
#include#include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include static int hello_open(struct inode *inode, struct file *filp) { printk("hello_open\n"); return 0; } //构建file_operations结构体 static struct file_operations hello_fops={ .owner=THIS_MODULE, .open = hello_open, }; static int major; static struct cdev hello_cdev; static struct class* hello_class; static struct class_device* hello_class_dev[3]; static int hello_init(void) { dev_t devid; if(major==0) { alloc_chrdev_region(&devid,0,2,"hello");//主设备号为major,次设备号为0,1则对应该file_operations major=MAJOR(devid); //int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned baseminor, unsigned count,const char *name) } else { devid=MKDEV(major,0); register_chrdev_region(devid,2,"hello"); //int register_chrdev_region(dev_t from, unsigned count, const char *name) } cdev_init(&hello_cdev,&hello_fops); //注册 cdev_add(&hello_cdev,devid,2); //创建类 hello_class=class_create(THIS_MODULE,"hello"); int i; for(i=0;i<3;i++) { //自动创建设备 hello_class_dev[i]=class_device_create(hello_class,NULL,MKDEV(major,i),NULL,"hello%d",i); } return 0; } static void hello_exit(void) { cdev_del(&hello_cdev); unregister_chrdev_region(MKDEV(major,0),2); int i; for(i=0;i<3;i++) { class_device_destroy(hello_class, MKDEV(major, i)); } class_destroy(hello_class); } module_init(hello_init); module_exit(hello_exit); MODULE_LICENSE("GPL");
应用程序很简单:
#include#include #include #include #include int main(int argc, char const *argv[]) { int fd=open(argv[1],O_RDWR); if(-1==fd) { printf("Can't open!\n"); return ; } printf("Open OK!\n"); return 0; }
结果/现象:
从此可以看出,现在只有(252,0)和(252,1)对应了驱动程序中的file_operations结构体,而(252,2)虽然也是一个存在的设备文件,但是由于驱动程序中没有它对应的file_operations结构体,所以应用程序打开它的时候被拒绝了。