Linux设备驱动----之一 cdev

2024-04-16 08:32

文章标签 linux 驱动设备 cdev

本文主要是介绍Linux设备驱动----之一 cdev，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！

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;

cdev.ops = &fops;

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 .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)

count参数表示该设备提供的从设备号的数量

这样创建一个字符设备的步骤是：

一：申请设备号,注册设备

方法一：静态，register_chrdev_region(dev_t from, unsigned count, const char *name)

方法二：动态，alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned baseminor, unsigned count, const char *name)

二：初始化cdev结构

1>静态内存定义初始化：

struct cdev my_cdev;

cdev_init(&my_cdev, &fops);

my_cdev.owner = THIS_MODULE;

cdev.ops = &fops;

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;

三：添加注册字符设备

int cdev_add(struct cdev *p, dev_t dev, unsigned count)

四：为设备分配内存

mem_devp = kmalloc(sizeof(struct mem_dev), GFP_KERNEL);

需要手动创建设备节点

eg：

static int memdev_init(void)
{
int result;
int i;

dev_t devno = MKDEV(mem_major, 0);

/* 静态申请设备号*/
if (mem_major)
    result = register_chrdev_region(devno, 2, "memdev");
else /* 动态分配设备号 */
{
    result = alloc_chrdev_region(&devno, 0, 2, "memdev");
    mem_major = MAJOR(devno);
}

if (result < 0)
    return result;

/*初始化cdev结构*/
cdev_init(&cdev, &mem_fops);
cdev.owner = THIS_MODULE;
cdev.ops = &mem_fops;

/* 注册字符设备 */
cdev_add(&cdev, MKDEV(mem_major, 0), MEMDEV_NR_DEVS);

/* 为设备描述结构分配内存*/
mem_devp = kmalloc(MEMDEV_NR_DEVS * sizeof(struct mem_dev), GFP_KERNEL);
if (!mem_devp)    /*申请失败*/
{
    result = - ENOMEM;
    goto fail_malloc;
}
memset(mem_devp, 0, sizeof(struct mem_dev));

/*为设备分配内存*/
for (i=0; i < MEMDEV_NR_DEVS; i++)
{
        mem_devp[i].size = MEMDEV_SIZE;
        mem_devp[i].data = kmalloc(MEMDEV_SIZE, GFP_KERNEL);
        memset(mem_devp[i].data, 0, MEMDEV_SIZE);
}

return 0;

fail_malloc:
unregister_chrdev_region(devno, 1);

return result;
}