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Linux字符设备驱动之cdev

时间:2024-05-06 07:01:10 来源:学到牛牛

Linux字符设备驱动是Linux内核中的一种驱动程序类型,用于管理字符设备。字符设备是指那些以字节流方式进行数据交换的设备,它们不支持随机访问内存中的数据,而是按照数据的先后顺序进行读写操作。

在Linux字符设备驱动中,关于设备注册和注销的函数主要有以下几种。需要注意的是,随着Linux内核版本的发展,一些旧的接口已经被新的接口替代,因此下面列出的函数可能不是全部都在最新的内核版本中推荐使用。

设备号管理

1.register_chrdev_region(dev_t from, unsigned count, const char *name)

注册一系列字符设备号。from是起始设备号,count是设备号的数量,name是设备的名称。

2.alloc_chrdev_region(&dev, unsigned baseminor, unsigned count, const char *name)

动态分配一系列字符设备号。dev是一个指向dev_t类型的指针,用于存储分配的设备号,baseminor是请求的起始次设备号(通常为0,表示让系统自动分配),count是设备号的数量,name是设备的名称。

3.unregister_chrdev_region(dev_t from, unsigned count)

注销一系列字符设备号。from是起始设备号,count是设备号的数量。

设备号

在Linux系统中,MKDEV是一个宏,用于将主设备号和次设备号组合成一个dev_t类型的设备编号。dev_t是一个无符号整型类型,通常用于在驱动程序中定义设备编号。

MKDEV宏的原型通常如下所示:

这里,ma代表主设备号,mi代表次设备号。MINORBITS是一个常量,定义了次设备号所占的位数。通过左移主设备号和按位或操作次设备号,MKDEV宏能够将这两个值组合成一个唯一的dev_t类型的设备编号。MAJOR宏可以获取设备的主设备号,MINOR宏可以获取设备的次设备号。

需要注意的是,具体的宏定义和常量值可能会因不同的Linux内核版本和架构而有所不同。因此,在实际使用时,应该参考相应版本的Linux内核源代码或文档。

字符设备注册与注销

1.cdev_init(struct cdev *cdev, const struct file_operations *fops)

初始化一个字符设备结构体。cdev是指向字符设备结构体的指针,fops是指向文件操作结构体的指针。

2.cdev_add(struct cdev *dev, dev_t num, unsigned int count)

向系统添加一个字符设备。dev是初始化过的字符设备结构体指针,num是设备号,count是设备号的数量(通常为1,除非你在注册时请求了多个连续的设备号)。

3.cdev_del(struct cdev *dev)

从系统中删除一个字符设备。dev是要删除的字符设备结构体指针。

旧的接口(已废弃)

1.register_chrdev(unsigned int major, const char *name, const struct file_operations *fops)

旧的字符设备注册函数。在较新的内核版本中,这个函数已经被标记为废弃,推荐使用cdev相关函数和chrdev_region来注册字符设备。

2.unregister_chrdev(unsigned int major, const char *name)

旧的字符设备注销函数。同样,在较新的内核版本中,这个函数也被标记为废弃。

注意事项

在注册字符设备之前,通常需要先注册设备号,以确保设备有唯一的主次设备号标识。

使用cdev相关函数注册字符设备时,需要先通过cdev_init初始化字符设备结构体,然后通过cdev_add将其添加到系统中。

在注销字符设备时,需要首先使用cdev_del从系统中删除字符设备,然后再使用unregister_chrdev_region注销设备号。

驱动开发者应该始终关注内核版本的更新,并遵循最新的内核编程接口和最佳实践。