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1、字符设备驱动程序的基本步骤字符设备驱动程序的基本步骤 字符设备驱动程序的基本步骤 一.设备号 对字符设备的访问是通过文件系统内的设备名称来访问的,设备名称位于目录/dev下.为了便于系统管理,设置了和设备名称一一对应的设备号,它分为主设备号和次设备号.通常来说,主设备号标示了设备对应的驱动程序,次设备号则用来分辨拥有同一个主设备号的的各个不同设备. 在内核中,设备号使用类型dev_t来保存,它包括了主设备号和次设备号.dev_t是一个32位的整数,其中的12位用来标示主设备号,其余的20位用来标示次设备号.我们可以使用两个宏来获得设备的主设备号及次设备号: MAJOR(dev_t dev_id
2、); MINOR(dev_t dev_id); 将主设备号和次设备号转换为dev_t类型,则可以使用下面的宏: MKDEV(int major, int minor); 其中,major为主设备号,minor为次设备号. 二.分配设备号 在建立一个字符设备之前.首先要申请设备号,完成该功能的函数有两个,都包含在头文件中.下面分别来看这两个文件: 1.int register_chrdev_region(dev_t first, unsigned int count, char *name); 其中, first为要分配的设备编号范围的起始值,经常被置零.count则是所请求的连续设备编号的个数
3、,这意味着只能申请连续的设备编号. 2.int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned firstminor, int count, char *name); 其中dev用于保存申请成功后动态分配的第一个设备号, firstminor则是请求使用的第一个次设备号.其余与上个函数相同. 三.定义并初始化file_operations结构体. file_operations结构体用于连接设备号和驱动程序的操作.在该结构体的内部包含了一组函数指针,这些函数用来实现系统调用.通常情况下,要注册如下的几个函数: 1.struct module *owner:用来
4、指向拥有该结构体的模块. 2.ssize_t read(struct file *filp, char _user *buf, size_t count, loff_t *f_ops):用来从设备中读取数据.其中: filp为文件属性结构体指针. buf为用户态函数使用的字符内存缓冲. count为要读取的数据数. f_ops为文件指针的偏移量. 2.ssize_t write(struct file *filp, const char _user *buf, size_t count, loff_t *f_ops):用来向设备输入数据.各函数的含义与上个函数相同. 3.int open(st
5、ruct inode *inode, struct file *):该函数用来打开一个设备文件. 4.int release(struct inode *inode, struct file *):该函数用来关闭一个设备文件. 该结构体的初始化形式如下例: struct file_operations scull_fops = .owner = THIS_MODULE, .read = read, .write = write, .open = open, .release = release, 四.字符设备的注册. 内核内部使用struct cdev结构来表示字符设备.在内核调用设备的操作之
6、前,必须分配或注册一个或者多个该结构体.该结构体包含在头文件中.一般的步骤如下: 首先定义该结构体: struct cdev my_cdev; 然后即可以初始化该结构,使用如下的函数初始化: int cdev_init(struct cdev *dev, struct file_operations *fops). 然后定义该结构体中的一个所有者字段: my_cdev.owner = THIS_MODULE; 最后即可以向模块添加该结构体: int cdev_add(struct cdev *dev, dev_t dev_num, usigned int count).其中dev是cdev结构体,dev_num是该设备对应的第一个设备编号, count则是与该设备关联的设备编号数量. 五.移除字符设备 void cdev_del(struct cdev *dev); 六.注销设备号. unregister_chrdev_region(dev_t first, unsigned int count); 以上两个函数一般用于模块出口函数中.
