嵌入式linux驱动学习-用cdev代替register_chrdev()

2023-11-07 14:50
文章标签 linux 学习 驱动 嵌入式 register 代替 cdev chrdev

本文主要是介绍嵌入式linux驱动学习-用cdev代替register_chrdev()，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

​上回说到字符设备驱动程序的注册与销毁register_chrdev()和unregister_chrdev()这是有缺陷的。

嵌入式lnux驱动学习-2.一个驱动程序的流程

现在用另外一个更好的方法代替，我们先来看看register_chrdev()实际上是调用了

__register_chrdev(major, 0, 256, name, fops);

static inline int register_chrdev(unsigned int major, const char *name,          const struct file_operations *fops){  return __register_chrdev(major, 0, 256, name, fops);}

这个256其实就是申请的次设备号个数。

还记得怎么创建设备节点吗，无论是手动创建还是自动创建都是用主设备号加上次设备号，一个驱动程序可以有很多不同的设备节点。

一个驱动程序有自己对应的file_operations结构体，A驱动对应A_fop结构体，用register_chrdev()后，A驱动的256个设备节点都对应A_fop结构体。

用另外一种方法，可以指定次设备号个数，举例：

用register_chrdev()后，A驱动主设备号254，B驱动主设备号就不能用254，不然就冲突了。

而另外一种方法，A驱动主设备号254，次设备号申请0-2，3个，B驱动主设备号仍然可以用254，次设备号只要不用0-3就行，主设备号相同也不会产生冲突。

实际上另外一种方法就是把register_chrdev()展开：

1.分配主次设备号

#define LED_MAJOR 0#define DEVICE_NUM 1static int major = LED_MAJOR;static int __init myled_init(void){  int ret;  dev_t devno = MKDEV (major,0);  if (major)    ret = register_chrdev_region(devno, DEVICE_NUM, "myled");  else {    ret = alloc_chrdev_region(&devno, 0, DEVICE_NUM, "myled") ;    major = MAJOR(devno); }

dev_t devno定义了完整设备号， 为 32 位， 其中 12 位为主设备号， 20 位为次设备号。 

使用如下宏可以从 dev_t 获得主设备号和次设备号：

MAJOR (dev_t dev)
MINOR (dev_t dev)

使用如下宏从主、次设备号获得完整的设备号

MKDEV (major,minor)

register_chrdev_region()函数用于已知起始设备的设备号的情况， 而alloc_chrdev_region() 用于设备号未知， 向系统动态申请未被占用的设备号的情况，可以自动避开设备号重复的冲突。

DEVICE_NUM为我们要申请的次设备号个数，这里设置了1个。

2.初始化 cdev 结构体

在 Linux 内核中， 使用 cdev 结构体描述一个字符设备， cdev 结构体的定义如下：

struct cdev {  struct kobject kobj; /* 内嵌的 kobject */  struct module *owner; /* 所属模块 */  struct file_operations *ops; /* 文件操作结构体 */  struct list_head list;  dev_t dev; /* 设备号 */  unsigned int count;}；

cdev 结构体里有一个重要成员 file_operations 定义了字符设备驱动提供给虚拟文件系统的接口函数。

绑定file_operations结构体在cdev结构体初始化中完成

为了精简就写个什么都没有的open函数。

static int led_open (struct inode *node, struct file *filp){    return 0;}static struct file_operations myled_oprs = {  .owner = THIS_MODULE,  .open  = led_open,};​static int __init myled_init(void){  int ret;  dev_t devno = MKDEV (major,0);  if (major)    ret = register_chrdev_region(devno, DEVICE_NUM, "myled");  else {    ret = alloc_chrdev_region(&devno, 0, DEVICE_NUM, "myled") ;    major = MAJOR(devno);  }    cdev_init(&cdev_myled, &myled_oprs);//初始化  ...... }

3.添加驱动

很简单，就是在初始化后加一句

cdev_add (&cdev_myled, devno, DEVICE_NUM);

4.删除驱动和设备号

在驱动出口使用

  cdev_del(&cdev_myled);  unregister_chrdev_region(MKDEV (major, 0), DEVICE_NUM);

5.完整测试

自动创建设备节点的方式是一样的，我们只申请一个次设备号0，但是用次设备号0和1，创建两个设备节点myled0，myled1。

然后写一个简单的应用程序，功能只是打开设备节点，如果是一个myled0能打开，myled1打不开即正常。

驱动：

#include <linux/module.h>#include <linux/kernel.h>#include <linux/fs.h>#include <linux/init.h>#include <linux/delay.h>#include <linux/uaccess.h>#include <asm/irq.h>#include <asm/io.h>#include <linux/cdev.h>#include <linux/device.h>​#define LED_MAJOR 0#define DEVICE_NUM 1static int major = LED_MAJOR;static struct class *led_class;static struct cdev cdev_myled;​static int led_open (struct inode *node, struct file *filp){    return 0;}static struct file_operations myled_oprs = {  .owner = THIS_MODULE,  .open  = led_open,};​static int __init myled_init(void){  int ret;  dev_t devno = MKDEV (major,0);  if (major)    ret = register_chrdev_region(devno, DEVICE_NUM, "myled");  else {    ret = alloc_chrdev_region(&devno, 0, DEVICE_NUM, "myled") ;    major = MAJOR(devno);  }    cdev_init(&cdev_myled, &myled_oprs);  cdev_add (&cdev_myled, devno, DEVICE_NUM);​  led_class = class_create(THIS_MODULE, "myled");  device_create(led_class, NULL, MKDEV(major, 0),NULL,"myled0");     device_create(led_class, NULL, MKDEV(major, 1),NULL,"myled1"); ​  return 0;}​static void __exit myled_exit(void){  cdev_del(&cdev_myled);  unregister_chrdev_region(MKDEV (major, 0), DEVICE_NUM);  device_destroy(led_class, MKDEV(major, 0));  device_destroy(led_class, MKDEV(major, 1));    class_destroy(led_class);}​module_init(myled_init);module_exit(myled_exit);​MODULE_LICENSE("GPL");

应用：

#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <stdio.h>int main(int argc,char **argv){  int fd;  if(argc != 2) {    printf("usage:%s num",argv[0]);    return 0;  }  fd = open(argv[1],O_RDWR);  if(fd < 0) {    printf("can't open!\n");  } else    printf("can open\n");  return 0;}

makefile：

KERN_DIR = /usr/src/linux-headers-4.8.0-36-genericall:  make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules  gcc -o led_test led_test.cclean:  make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean  rm -rf modules.order  rm -f led_nothingobj-m += led_nothing.o

文件传入linux系统，make命令编译，insmod命令加载驱动：

结果：

测试成功

6.测试2

两个驱动用同一个主设备号，看看系统能不能识别

如下代码，第一个主设备号由系统自动分配后，第二个主设备号就用和第一个一样的，两个驱动对应不同的open函数，分别生成两个设备，对应设备成功打开时，用printk输出信息。

如果打开不同节点时，输出信息不同，说明成功。

应用程序和上文完全相同

#include <linux/module.h>#include <linux/kernel.h>#include <linux/fs.h>#include <linux/init.h>#include <linux/delay.h>#include <linux/uaccess.h>#include <asm/irq.h>#include <asm/io.h>#include <linux/cdev.h>#include <linux/device.h>​#define LED_MAJOR 0#define DEVICE_NUM 2static int major = LED_MAJOR;static struct class *led_class;static struct cdev cdev_myled;static struct cdev cdev_myled2;​static int led_open (struct inode *node, struct file *filp){    printk("myled0/1 open\n");  return 0;}static struct file_operations myled_oprs = {  .owner = THIS_MODULE,  .open  = led_open,};static int led_open2 (struct inode *node, struct file *filp){    printk("myled2/3 open\n");  return 0;}static struct file_operations myled_oprs2 = {  .owner = THIS_MODULE,  .open  = led_open2,};static int __init myled_init(void){  int ret;  dev_t devno = MKDEV (major,0);  if (major)    ret = register_chrdev_region(devno, DEVICE_NUM, "myled");  else {    ret = alloc_chrdev_region(&devno, 0, DEVICE_NUM, "myled") ;    major = MAJOR(devno);  }​  cdev_init(&cdev_myled, &myled_oprs);  cdev_add (&cdev_myled, devno, DEVICE_NUM);    register_chrdev_region(MKDEV (major,2), DEVICE_NUM, "myled2");    cdev_init(&cdev_myled2, &myled_oprs2);  cdev_add (&cdev_myled2, MKDEV (major,2), DEVICE_NUM);​  led_class = class_create(THIS_MODULE, "myled");  device_create(led_class, NULL, MKDEV(major, 0),NULL,"myled0");   device_create(led_class, NULL, MKDEV(major, 1),NULL,"myled1");     device_create(led_class, NULL, MKDEV(major, 2),NULL,"myled2");   device_create(led_class, NULL, MKDEV(major, 3),NULL,"myled3"); ​  return 0;}​static void __exit myled_exit(void){  cdev_del(&cdev_myled);  unregister_chrdev_region(MKDEV (major, 0), DEVICE_NUM);  device_destroy(led_class, MKDEV(major, 0));  device_destroy(led_class, MKDEV(major, 1));    cdev_del(&cdev_myled2);  unregister_chrdev_region(MKDEV (major, 2), DEVICE_NUM);  device_destroy(led_class, MKDEV(major, 2));  device_destroy(led_class, MKDEV(major, 3));    class_destroy(led_class);}​module_init(myled_init);module_exit(myled_exit);​MODULE_LICENSE("GPL");

编译后insmod装载驱动，cat /proc/devices查看一下

两个主设备号相同的驱动程序出现了

四个设备节点也都打开成功，用dmseg命令查看内核打印信息

成功。可见cdev方法虽然多了几步，但是更加灵活。在今后的讲解中为了精简代码，还是用register_chrdev()。

更多内容与参考资料：大叔的嵌入式小站：
嵌入式linux驱动学习-3.用cdev代替register_chrrdev

这篇关于嵌入式linux驱动学习-用cdev代替register_chrdev()的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/364347。

相关文章

Linux内核的调试（TODO）

Linux内核的调试（TODO）

（TODO）
阅读更多...
HarmonyOS学习(七)——UI（五）常用布局总结

HarmonyOS学习(七)——UI（五）常用布局总结

自适应布局 1.1、线性布局（LinearLayout） 通过线性容器Row和Column实现线性布局。Column容器内的子组件按照垂直方向排列，Row组件中的子组件按照水平方向排列。 属性说明space通过space参数设置主轴上子组件的间距，达到各子组件在排列上的等间距效果alignItems设置子组件在交叉轴上的对齐方式，且在各类尺寸屏幕上表现一致，其中交叉轴为垂直时，取值为Vert
阅读更多...
Ilya-AI分享的他在OpenAI学习到的15个提示工程技巧

Ilya-AI分享的他在OpenAI学习到的15个提示工程技巧

Ilya（不是本人，claude AI）在社交媒体上分享了他在OpenAI学习到的15个Prompt撰写技巧。 以下是详细的内容： 提示精确化:在编写提示时,力求表达清晰准确。清楚地阐述任务需求和概念定义至关重要。例:不用"分析文本",而用"判断这段话的情感倾向:积极、消极还是中性"。 快速迭代:善于快速连续调整提示。熟练的提示工程师能够灵活地进行多轮优化。例:从"总结文章"到"用
阅读更多...
【前端学习】AntV G6-08 深入图形与图形分组、自定义节点、节点动画（下）

【前端学习】AntV G6-08 深入图形与图形分组、自定义节点、节点动画（下）

【课程链接】 AntV G6：深入图形与图形分组、自定义节点、节点动画（下）_哔哩哔哩_bilibili 本章十吾老师讲解了一个复杂的自定义节点中，应该怎样去计算和绘制图形，如何给一个图形制作不间断的动画，以及在鼠标事件之后产生动画。（有点难，需要好好理解） <!DOCTYPE html><html><head><meta charset="UTF-8"><title>06
阅读更多...
linux-基础知识3

linux-基础知识3

打包和压缩 zip 安装zip软件包 yum -y install zip unzip 压缩打包命令: zip -q -r -d -u 压缩包文件名 目录和文件名列表 -q:不显示命令执行过程-r:递归处理，打包各级子目录和文件-u:把文件增加/替换到压缩包中-d:从压缩包中删除指定的文件 解压:unzip 压缩包名 打包文件 把压缩包从服务器下载到本地 把压缩包上传到服务器(zip
阅读更多...
学习hash总结

学习hash总结

2014/1/29/   最近刚开始学hash，名字很陌生，但是hash的思想却很熟悉，以前早就做过此类的题，但是不知道这就是hash思想而已，说白了hash就是一个映射，往往灵活利用数组的下标来实现算法，hash的作用：1、判重；2、统计次数；
阅读更多...
嵌入式QT开发：构建高效智能的嵌入式系统

嵌入式QT开发：构建高效智能的嵌入式系统

摘要： 本文深入探讨了嵌入式 QT 相关的各个方面。从 QT 框架的基础架构和核心概念出发，详细阐述了其在嵌入式环境中的优势与特点。文中分析了嵌入式 QT 的开发环境搭建过程，包括交叉编译工具链的配置等关键步骤。进一步探讨了嵌入式 QT 的界面设计与开发，涵盖了从基本控件的使用到复杂界面布局的构建。同时也深入研究了信号与槽机制在嵌入式系统中的应用，以及嵌入式 QT 与硬件设备的交互，包括输入输出设
阅读更多...
Linux 网络编程 --- 应用层

Linux 网络编程 --- 应用层

一、自定义协议和序列化反序列化 代码： 序列化反序列化实现网络版本计算器 二、HTTP协议 1、谈两个简单的预备知识 https://www.baidu.com/ --- 域名 --- 域名解析 --- IP地址 http的端口号为80端口，https的端口号为443 url为统一资源定位符。CSDNhttps://mp.csdn.net/mp_blog/creation/editor
阅读更多...
【Python编程】Linux创建虚拟环境并配置与notebook相连接

【Python编程】Linux创建虚拟环境并配置与notebook相连接

1.创建 使用 venv 创建虚拟环境。例如，在当前目录下创建一个名为 myenv 的虚拟环境： python3 -m venv myenv 2.激活 激活虚拟环境使其成为当前终端会话的活动环境。运行： source myenv/bin/activate 3.与notebook连接 在虚拟环境中，使用 pip 安装 Jupyter 和 ipykernel： pip instal
阅读更多...
零基础学习Redis(10) -- zset类型命令使用

零基础学习Redis(10) -- zset类型命令使用

zset是有序集合，内部除了存储元素外，还会存储一个score，存储在zset中的元素会按照score的大小升序排列，不同元素的score可以重复，score相同的元素会按照元素的字典序排列。 1. zset常用命令 1.1 zadd  zadd key [NX | XX] [GT | LT]   [CH] [INCR] score member [score member ...]
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2