Linux字符设备驱动之cdev_init()系列
Linux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。