Linux字符设备驱动之cdev_init()系列

字符设备驱动之cdev_init()系列函数

1.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;

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. 下面是具体实现

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)函数

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;

}

两个函数完成都功能基本一致，只是 cdev_init() 还多赋了一个 cdev->ops 的值。

cdev_init的参数fops包含了一些函数指针，指向处理与设备实际通信的函数

4.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)

{

p->dev = dev;

p->count = count;

return kobj_map(cdev_map, dev, count, NULL, exact_match, exact_lock, p);

}

1>cdev_add的count参数表示该设备提供的从设备号的数量。在cdev_add成功返回后，设备进入活动状态。

2>kobj_map() 内核中所有都字符设备都会记录在一个 kobj_map 结构的 cdev_map 变量中。这个结构的变量中包含一个散列表用来快速存取所有的对象。kobj_map() 函数就是用来把字符设备编号和 cdev 结构变量一起保存到 cdev_map 这个散列表里。当后续要打开一个字符设备文件时，通过调用 kobj_lookup() 函数，根据设备编号就可以找到 cdev 结构变量，从而取出其中的 ops 字段。

5.当一个字符设备驱动不再需要的时候（比如模块卸载），就可以用 cdev_del() 函数来释放 cdev 占用的内存

void cdev_del(struct cdev *p)

{

cdev_unmap(p->dev, p->count);

kobject_put(&p->kobj);

}

其中 cdev_unmap() 调用 kobj_unmap() 来释放 cdev_map 散列表中的对象。kobject_put() 释放 cdev 结构本身。