scull工作过程

1. Linux启动时运行加载驱动模块的脚本。脚本首先做insmod。insmod时会调用驱动模块的init函数。
在init 中,进行了一些与设备本身相关的初始化设置以后(比如scull需要分配内存空间),会调用
cdev_init()和cdev_add()来进行字符设备的初始化,并把这个设备添加进系统。这个过程会创建
/proc/modules、/proc/devices两个文件和/sys/devices/目录中相应的项目。接下来脚本用mknod命令
创建/dev/目录下的文件。这里创建的/dev/scull0,对应的就是前面说到的inode结构。


 2. 用户空间的程序通过系统调用open打开设备文件(比如在程序中fopen("/dev/scull0", "w" )),
Linux会生成一个file结构,其中会包含f_pos(位置指针)、f_mode(打开方式是否只读等)等状态信息,
然后调用驱动模块中定义的 open()函数,把刚刚生成的file结构作为参数传给open()。open()通常需要
根据情况做一些诸如设置互斥标记位之类的工作。


 3. 用户空间的程序通过系统调用进行读写操作(比如使用fprintf()等函数),会调用驱动程序中的
read()、write()、llseek()等函数。这些操作会改变file结构中的信息,比如f_pos。


 4. 这时如果有另一个用户空间的程序打开这个设备文件,会再创建一个file结构,因为两个进程在
访问时file结构中的信息是不同的,比如位置指针就不同。所以Linux把创建file结构的工作放在open系统
调用时,而不是系统加载驱动模块时。但是需要注意的是,和第一个打开这个设备的文件不同,这次的
file结构是从第一个进程中fork出来。这样,这个fork出来的进程不需要调用驱动程序中定义的release函
数,在其返回时,file结构就会自动销毁。


 也就是说,只有一个进程会调用驱动程序中的open和release函数(虽然可能不只一个进程会试图关闭
设备文件),也就保证了文件打开和关闭的次数不会有不同。


 5. 每一个程序完成操作,关闭设备文件时(比如使用fclose()函数),会销毁对应的file结构。但是
只有最后一个进程关闭文件时才会调用驱动程序的release()函数。


 6. 关机时自然就是调用驱动模块中的exit函数,释放资源了。


 

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