Linux设备驱动----之一 cdev

内核中每个字符设备都对应一个 cdev 结构的变量,下面是它的定义:

linux-2.6.22/include/linux/cdev.h

struct cdev {

  13        struct kobject kobj;

  14        struct module *owner;

  15        const struct file_operations *ops;

  16        struct list_head list;

  17        dev_t dev;

  18        unsigned int count;

  19};

1>kobj是一个嵌入在该结构中的内核对象。它用于该数据结构的一般管理。

2>owner指向提供驱动程序的模块

3>ops是一组文件操作,实现了与硬件通信的具体操作。

4>dev指定了设备号

5>count表示与该设备关联的从设备的数目

6>list用来实现一个链表,其中包含所有表示该设备的设备特殊文件的inode.

2.一个 cdev 一般它有两种定义初始化方式:静态的和动态的

   1>静态内存定义初始化:

   struct cdev my_cdev;

   cdev_init(&my_cdev, &fops);

   my_cdev.owner = THIS_MODULE;

   cdev.ops = &fops;

  2>动态内存定义初始化:

  struct cdev *my_cdev = cdev_alloc();

  my_cdev->ops = &fops;

  my_cdev->owner = THIS_MODULE;

两种使用方式的功能是一样的,只是使用的内存区不一样,一般视实际的数据结构需求而定。

3 .初始化 cdev 后,需要把它添加到系统中去。为此可以调用 cdev_add()函数。传入 cdev结构的指针,起始设备编号,以及设备编号范围。

  int cdev_add(struct cdev *p, dev_t dev, unsigned count)

   count参数表示该设备提供的从设备号的数量

 




这样创建一个字符设备的步骤是:

一: 申请设备号,注册设备

  方法一:静态,register_chrdev_region(dev_t from, unsigned count, const char *name)

  方法二:动态,alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned baseminor, unsigned count, const char *name)


二:初始化cdev结构

   1>静态内存定义初始化:

   struct cdev my_cdev;

   cdev_init(&my_cdev, &fops);

   my_cdev.owner = THIS_MODULE;

   cdev.ops = &fops;

  2>动态内存定义初始化:

  struct cdev *my_cdev = cdev_alloc();

  my_cdev->ops = &fops;

  my_cdev->owner = THIS_MODULE;

三:添加注册字符设备  

    int cdev_add(struct cdev *p, dev_t dev, unsigned count)


四:为设备分配内存

   mem_devp = kmalloc(sizeof(struct mem_dev), GFP_KERNEL);



需要手动创建设备节点


eg:

static int memdev_init(void)
{
  int result;
  int i;

  dev_t devno = MKDEV(mem_major, 0);

  /* 静态申请设备号*/
  if (mem_major)
    result = register_chrdev_region(devno, 2, "memdev");
  else  /* 动态分配设备号 */
  {
    result = alloc_chrdev_region(&devno, 0, 2, "memdev");
    mem_major = MAJOR(devno);
  }  
 
  if (result < 0)
    return result;

  /*初始化cdev结构*/
  cdev_init(&cdev, &mem_fops);
  cdev.owner = THIS_MODULE;
  cdev.ops = &mem_fops;
 
  /* 注册字符设备 */
  cdev_add(&cdev, MKDEV(mem_major, 0), MEMDEV_NR_DEVS);
   
  /* 为设备描述结构分配内存*/
  mem_devp = kmalloc(MEMDEV_NR_DEVS * sizeof(struct mem_dev), GFP_KERNEL);
  if (!mem_devp)    /*申请失败*/
  {
    result =  - ENOMEM;
    goto fail_malloc;
  }
  memset(mem_devp, 0, sizeof(struct mem_dev));
 
  /*为设备分配内存*/
  for (i=0; i < MEMDEV_NR_DEVS; i++)
  {
        mem_devp[i].size = MEMDEV_SIZE;
        mem_devp[i].data = kmalloc(MEMDEV_SIZE, GFP_KERNEL);
        memset(mem_devp[i].data, 0, MEMDEV_SIZE);
  }
    
  return 0;

  fail_malloc:
  unregister_chrdev_region(devno, 1);
 
  return result;
}


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