字符设备的注册(struct cdev结构体的使用解释)

发布时间:2017-5-29 17:53:28 编辑:www.fx114.net 分享查询网我要评论
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在linux内核2.6版本以前,注册一个字符设备的的经典方法是使用register_chrdev,相应的从设备中注销字符设备的方法是unregister_chrdev,而在2.6版本以后,字符设备函数的注册与注销使用的是如下一套方法: #include<linux/cdev.h>  struct cdev *cdev_alloc(void);//分配一个独立的cdev结构  void cdev_init(struct cdev *dev,struct file_operations *fops);//初始化cdev结构  int cdev_add(struct cdev *dev,dev_t num,unsigned int count);  void cdev_del(struct cdev *dev);//移除一个字符设备 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 { struct kobject kobj;          // 每个cdev 都是一个 kobject struct module *owner;       // 指向实现驱动的模块 const struct file_operations *ops;   // 操纵这个字符设备文件的方法 struct list_head list;       // 与cdev 对应的字符设备文件的 inode->i_devices 的链表头 dev_t dev;                  // 起始设备编号 unsigned int count;       // 设备范围号大小 }; 一个 cdev 一般它有两种定义初始化方式:静态的和动态的。 静态内存定义初始化: struct cdev my_cdev; cdev_init(&my_cdev, &fops); my_cdev.owner = THIS_MODULE; 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。 下面贴出了两个函数的代码,以具体看一下它们之间的差异。 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; } void cdev_init(struct cdev *cdev, const struct file_operations *fops) { memset(cdev, 0, sizeof *cdev); 注1;    INIT_LIST_HEAD(&cdev->list); kobject_init(&cdev->kobj, &ktype_cdev_default); cdev->ops = fops; } 由此可见,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。 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, unsignedcount) { p->dev = dev; p->count = count; return kobj_map(cdev_map, dev, count, NULL, exact_match, exact_lock, p); } 关于 kobj_map()函数就不展开了,我只是大致讲一下它的原理。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。 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。

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