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Linux字符設備驅動之cdev_init()

1.內核中每個字符設備都對應一個 cdev 結構的變量,下面是它的定義:
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是一個嵌入在該結構中的內核對象。它用於該數據結構的一般管理。
2>owner指向提供驅動程序的模塊
3>ops是一組文件操作,實現了與硬件通信的具體操作。
4>dev指定了設備號
5>count表示與該設備關聯的從設備的數目
6>list用來實現一個鏈表,其中包含所有表示該設備的設備特殊文件的inode.
2.一個 cdev 一般它有兩種定義初始化方式:靜態的和動態的
1>靜態內存定義初始化:
struct cdev my_cdev;
cdev_init(&my_cdev, &fops);
my_cdev.owner = THIS_MODULE;
2>動態內存定義初始化:
struct cdev *my_cdev = cdev_alloc();
my_cdev->ops = &fops;
my_cdev->owner = THIS_MODULE;
兩種使用方式的功能是一樣的,只是使用的內存區不一樣,一般視實際的數據結構需求而定。
3. 下面是具體實現
1>struct cdve * cdev_alloc(void)
struct cdev *cdev_alloc(void)
{
  struct cdev *p = kzalloc(sizeof(struct cdev), GFP_KERNEL);
  if (p) {
      INIT_LIST_HEAD(&p->list);
      kobject_init(&p->kobj, &ktype_cdev_dynamic);
  }
  return p;
}
2>void cdev_init(struct cdev *cdev, const struct file_operations *fops)函數
void cdev_init(struct cdev *cdev, const struct file_operations *fops)
{
  memset(cdev, 0, sizeof *cdev);
  INIT_LIST_HEAD(&cdev->list);
  kobject_init(&cdev->kobj, &ktype_cdev_default);
  cdev->ops = fops;
}
兩個函數完成都功能基本一致,只是 cdev_init() 還多賦了一個 cdev->ops 的值。
cdev_init的參數fops包含了一些函數指針,指向處理與設備實際通信的函數
4.初始化 cdev 後,需要把它添加到系統中去。為此可以調用 cdev_add() 函數。傳入 cdev 結構的指針,起始設備編號,以及設備編號范圍。
int cdev_add(struct cdev *p, dev_t dev, unsigned count)
{
  p->dev = dev;
  p->count = count;
  return kobj_map(cdev_map, dev, count, NULL, exact_match, exact_lock, p);
}
1>cdev_add的count參數表示該設備提供的從設備號的數量。在cdev_add成功返回後,設備進入活動狀態。
2>kobj_map() 內核中所有都字符設備都會記錄在一個 kobj_map 結構的 cdev_map 變量中。這個結構的變量中包含一個散列表用來快速存取所有的對象。kobj_map() 函數就是用來把字符設備編號和 cdev 結構變量一起保存到 cdev_map 這個散列表裡。當後續要打開一個字符設備文件時,通過調用 kobj_lookup() 函數,根據設備編號就可以找到 cdev 結構變量,從而取出其中的 ops 字段。
5.當一個字符設備驅動不再需要的時候(比如模塊卸載),就可以用 cdev_del() 函數來釋放 cdev 占用的內存
void cdev_del(struct cdev *p)
{
  cdev_unmap(p->dev, p->count);
  kobject_put(&p->kobj);
}
其中 cdev_unmap() 調用 kobj_unmap() 來釋放 cdev_map 散列表中的對象。kobject_put() 釋放 cdev 結構本身。

本文出自 “驿落黃昏” 博客,請務必保留此出處http://yiluohuanghun.blog.51cto.com/3407300/1082163

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