字符設(shè)備驅(qū)動,架構(gòu)分析,字符設(shè)備驅(qū)動筆記

1、字符設(shè)備驅(qū)動 架構(gòu)分析好長時間沒怎么看書了,最近把字符設(shè)備驅(qū)動部分又復(fù)習(xí)了一下,寫個筆記.Char Device Driver相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：struct cdev         struct kobject kobj;        struct module *owner;        const struct file_operations *ops

2、;        struct list_head list;        dev_t dev;        unsigned int count;struct kobj_map         struct probe     

3、60;           struct probe *next;                dev_t dev;                unsigned l

4、ong range;                struct module *owner;                kobj_probe_t *get;          

5、;      int (*lock)(dev_t, void *);                void *data;         *probes255;        struct mutex *lock;st

6、atic struct char_device_struct         struct char_device_struct *next;        unsigned int major;        unsigned int baseminor;        int

7、 minorct;        char name64;        struct file_operations *fops;        struct cdev *cdev;              

8、0; /* will die */ *chrdevsCHRDEV_MAJOR_HASH_SIZE;#define CHRDEV_MAJOR_HASH_SIZE        255下面本文通過一下三個方面以及他們的關(guān)聯(lián)來描述字符設(shè)備驅(qū)動:1. 字符驅(qū)動模型2. 字符設(shè)備的設(shè)備號3. 文件系統(tǒng)中對字符設(shè)備文件的訪問1. 字符驅(qū)動模型每個字符驅(qū)動由一個 cdev 結(jié)構(gòu)來表示.在設(shè)備驅(qū)動模型(device driver model)中, 使用 (kobject mapping domain) 來記錄字符設(shè)備驅(qū)動

9、.這是由 struct kobj_map 結(jié)構(gòu)來表示的. 它內(nèi)嵌了255個struct probe指針數(shù)組kobj_map由全局變量 cdev_map 引用: static struct kobj_map *cdev_map;.相關(guān)函數(shù)說明:cdev_alloc() 用來創(chuàng)建一個cdev的對象cdev_add() 用來將cdev對象添加到驅(qū)動模型中,其主要是通過kobj_map()來實(shí)現(xiàn)的.        kobj_map() 會創(chuàng)建一個probe對象,然后將其插入cdev_map中的某一項(xiàng)中,并關(guān)聯(lián)probe-&

10、gt;data 指向 cdev        struct kobject *kobj_lookup(struct kobj_map *domain, dev_t dev, int *index)根據(jù)設(shè)備號,在cdev_map中查找其cdev對象內(nèi)嵌的kobject. (probe->data->kobj),返回的是cdev的kobject2. 字符設(shè)備的設(shè)備號字符設(shè)備的主,次設(shè)備號的分配:全局?jǐn)?shù)組 chrdevs 包含了255(CHRDEV_MAJOR_HASH_SIZE 的值)個 struct ch

11、ar_device_struct的元素.每一個對應(yīng)一個相應(yīng)的主設(shè)備號.如果分配了一個設(shè)備號,就會創(chuàng)建一個 struct char_device_struct 的對象,并將其添加到 chrdevs 中.這樣,通過chrdevs數(shù)組,我們就可以知道分配了哪些設(shè)備號.相關(guān)函數(shù): register_chrdev_region( ) 分配指定的設(shè)備號范圍alloc_chrdev_region( ) 動態(tài)分配設(shè)備范圍他們都主要是通過調(diào)用函數(shù)_register_chrdev_region() 來實(shí)現(xiàn)的要注意,這兩個函數(shù)僅僅是注冊設(shè)備號! 如果要和cdev關(guān)聯(lián)起來,還要調(diào)用cdev_add()register

12、_chrdev( ) 申請指定的設(shè)備號,并且將其注冊到字符設(shè)備驅(qū)動模型中.它所做的事情為:1. 注冊設(shè)備號, 通過調(diào)用 _register_chrdev_region() 來實(shí)現(xiàn)2. 分配一個cdev, 通過調(diào)用 cdev_alloc() 來實(shí)現(xiàn)3. 將cdev添加到驅(qū)動模型中, 這一步將設(shè)備號和驅(qū)動關(guān)聯(lián)了起來. 通過調(diào)用 cdev_add() 來實(shí)現(xiàn)4. 將第一步中創(chuàng)建的 struct char_device_struct 對象的 cdev 指向第二步中分配的cdev. 由于register_chrdev()是老的接口,這一步在新的接口中并不需要.3. 文件系統(tǒng)中對字符設(shè)備文件的訪問對于一個

13、字符設(shè)備文件, 其inode->i_cdev 指向字符驅(qū)動對象cdev, 如果i_cdev為 NULL ,則說明該設(shè)備文件沒有被打開.由于多個設(shè)備可以共用同一個驅(qū)動程序.所以,通過字符設(shè)備的inode 中的i_devices 和 cdev中的list組成一個鏈表首先,系統(tǒng)調(diào)用open打開一個字符設(shè)備的時候, 通過一系列調(diào)用,最終會執(zhí)行到 chrdev_open. (最終是通過調(diào)用到def_chr_fops中的.open, 而def_chr_fops.open = chrdev_open. 這一系列的調(diào)用過程,本文暫不討論)int chrdev_open(struct inode * in

14、ode, struct file * filp)chrdev_open()所做的事情可以概括如下:1. 根據(jù)設(shè)備號(inode->i_rdev), 在字符設(shè)備驅(qū)動模型中查找對應(yīng)的驅(qū)動程序, 這通過kobj_lookup() 來實(shí)現(xiàn), kobj_lookup()會返回對應(yīng)驅(qū)動程序cdev的kobject.2. 設(shè)置inode->i_cdev , 指向找到的cdev.3. 將inode添加到cdev->list的鏈表中.4. 使用cdev的ops 設(shè)置file對象的f_op5. 如果ops中定義了open方法,則調(diào)用該open方法6. 返回.執(zhí)行完chrdev_open()之后,file對象的f_op指向