韦东山书本和视频讲的都是字符设备驱动都是2.4的接口
但大多新书早已经是讲2.6的接口了,如LDD3、国嵌、宋宝华的书
(1)早期版本的字符设备注册。
早期版本的设备注册使用函数 register_chrdev(),调用该函数后就可以向系统申请 主设备号,如果 register_chrdev()操作成功,设备名就会出现在/proc/devices 文件里。 在关闭设备时,通常需要解除原先的设备注册,此时可使用函数 unregister_chrdev(), 此后该设备就会从/proc/devices 里消失。其中主设备号和次设备号不能大于 255。
当前不少的字符设备驱动代码仍然使用这些早期版本的函数接口,但在未来内核 的代码中,将不会出现这种编程接口机制。因此应该尽量使用后面讲述的编程机制。
register_chrdev()函数语法要点
所需头文件 |
#include <linux/fs.h> |
函数原型 |
int register_chrdev(unsigned int major, const char *name,struct file_operations *fops) |
函数传入值 |
major:设备驱动程序向系统申请的主设备号,如果为 0 则系统为此驱动程序动态 配一个主设备号 |
name:设备名 |
|
fops:对各个调用的入口点 |
成功:如果是动态分配主设备号,此返回所分配的主设备号。且设备名就会出现在/proc/devices 文件里
函数返回值
出错: 1
unregister_chrdev()函数语法要点
所需头文件 |
#include <linux/fs.h> |
函数原型 |
int unregister_chrdev(unsigned int major, const char *name) |
函数传入值 |
major:设备的主设备号,必须和注册时的主设备号相同 |
name:设备名 |
|
函数返回值 |
成功:0,且设备名从/proc/devices 文件里消失 |
出错: 1 |
(2)设备号相关函数。
在前面已经提到设备号有主设备号和次设备号,其中主设备号表示设备类 型,对应于确定的驱动程序,具备相同主设备号的设备之间共用同一个驱动程 序,而用次设备号来标识具体物理设备。因此在创建字符设备之前,必须先获 得设备的编号(可能需要分配多个设备号)。
在 Linux 2.6 的版本中,用 dev_t 类型来描述设备号(dev_t 是 32 位数值类型,其 中高 12 位表示主设备号,低 20 位表示次设备号)。用两个宏 MAJOR 和 MINOR 分别 获得 dev_t 设备号的主设备号和次设备号,而且用 MKDEV 宏来实现逆过程,即组合 主设备号和次设备号而获得 dev_t 类型设备号。
分配设备号有静态和动态的两种方法。静态分配(register_chrdev_region()函数)是 指在事先知道设备主设备号的情况下,通过参数函数指定第一个设备号(它的次设备 号通常为 0)而向系统申请分配一定数目的设备号。动态分配(alloc_chrdev_region()) 是指通过参数仅设置第一个次设备号(通常为 0,事先不会知道主设备号)和要分配 的设备数目而系统动态分配所需的设备号。
通过 unregister_chrdev_region()函数释放已分配的(无论是静态的还是动态的)设 备号。
它们的函数格式如表 11.3 所示。
表 11.3 设备号分配与释放函数语法要点
所需头文件 |
#include <linux/fs.h> |
函数原型 |
int register_chrdev_region (dev_t first, unsigned int count, char *name) int alloc_chrdev_region (dev_t *dev, unsigned int firstminor, unsigned int count, char *nam ) void unregister_chrdev_region (dev_t first, unsigned int count) |
函数传入值 |
first:要分配的设备号的初始值 count:要分配(释放)的设备号数目 name:要申请设备号的设备名称(在/proc/devices 和 sysfs 中显示) dev:动态分配的第一个设备号 |
函数返回值
成功:0(只限于两种注册函数)
出错: 1(只限于两种注册函数)
(3)最新版本的字符设备注册。
在获得了系统分配的设备号之后,通过注册设备才能实现设备号和驱动程序之间 的关联。这里讲解 2.6 内核中的字符设备的注册和注销过程。
在 Linux 内核中使用 struct cdev 结构来描述字符设备,我们在驱动程序中必 须将已分配到的设备号以及设备操作接口(即为 struct file_operations 结构)赋予 struct cdev 结构变量。首先使用 cdev_alloc()函数向系统申请分配 struct cdev 结构, 再用 cdev_init()函数初始化已分配到的结构并与 file_operations 结构关联起来。最 后调用 cdev_add()函数将设备号与 struct cdev 结构进行关联并向内核正式报告新 设备的注册,这样新设备可以被用起来了。
如果要从系统中删除一个设备,则要调用 cdev_del()函数。具体函数格式如表 11.4
所示。
最新版本的字符设备注册
所需头文件 | #include<linux/cdev.h> |
函数原型 | sturct cdev *cdev_alloc(void) void cdev_init(struct cdev *cdev, struct file_operations *fops) int cdev_add (struct cdev *cdev, dev_t num, unsigned int count) void cdev_del(struct cdev *dev) |
函数传入值 | cdev :需要初始化 / 注册 / 删除的 struct cdev 结构 fops :该字符设备的 file_operations 结构 num :系统给该设备分配的第一个设备号 count :该设备对应的设备号数量 |
函数返回值 | 成功: cdev_alloc :返回分配到的 struct cdev 结构指针 cdev_add :返回 0 函数返回值 |
函数返回值 | 出错: cdev_alloc :返回 NULL cdev_add :返回 -1 |
2.6 内核仍然保留早期版本的 register_chrdev()等字符设备相关函数,其实从内核
代码中可以发现,在 register_chrdev()函数的实现中用到 cdev_alloc()和 cdev_add()函数, 而在 unregister_chrdev()函数的实现中调用 cdev_del()函数。因此很多代码仍然使用早 期版本接口,但这种机制将来会从内核中消失。
参考:华清《嵌入式Linux应用程序开发标准教程》