字符设备驱动在内核源码中的分析
2013-10-05 00:30
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设备号相关:位于kdev_t.h中
字符设备用一个cdev数据结构表示,是它的一个实例。通过全局数组cdev_map映射为内核的哈希表,cdev_map是数据结构kobj_map的实例。
字符设备驱动的结构体:位于char_dev.c中
注册过程涉及的文件有fs.h cdev.h video1394.h
linux遵从一切皆文件的哲学,因此定义于fs.h中的inode结构体中有关于设备文件的成员,其中包括文件类型i_mode(字符或者块),主从设备号dev_t,文件操作函数指针i_fop。
在打开一个设备文件时,各种文件系统的实现会调用init_special_inode()函数(位于inode.c),为字符设备或块设备创建一个inode。
字符设备操作
接下来,按照下图
#define MINORBITS 20 #define MINORMASK ((1U << MINORBITS) - 1) #define MAJOR(dev) ((unsigned int) ((dev) >> MINORBITS)) #define MINOR(dev) ((unsigned int) ((dev) & MINORMASK)) #define MKDEV(ma,mi) (((ma) << MINORBITS) | (mi)) #define print_dev_t(buffer, dev) \ sprintf((buffer), "%u:%u\n", MAJOR(dev), MINOR(dev)) #define format_dev_t(buffer, dev) \ ({ \ sprintf(buffer, "%u:%u", MAJOR(dev), MINOR(dev)); \ buffer; \ }) /* acceptable for old filesystems */ static inline int old_valid_dev(dev_t dev) { return MAJOR(dev) < 256 && MINOR(dev) < 256; } static inline u16 old_encode_dev(dev_t dev) { return (MAJOR(dev) << 8) | MINOR(dev); } static inline dev_t old_decode_dev(u16 val) { return MKDEV((val >> 8) & 255, val & 255); } static inline int new_valid_dev(dev_t dev) { return 1; } static inline u32 new_encode_dev(dev_t dev) { unsigned major = MAJOR(dev); unsigned minor = MINOR(dev); return (minor & 0xff) | (major << 8) | ((minor & ~0xff) << 12); } static inline dev_t new_decode_dev(u32 dev) { unsigned major = (dev & 0xfff00) >> 8; unsigned minor = (dev & 0xff) | ((dev >> 12) & 0xfff00); return MKDEV(major, minor); } static inline int huge_valid_dev(dev_t dev) { return 1; } static inline u64 huge_encode_dev(dev_t dev) { return new_encode_dev(dev); } static inline dev_t huge_decode_dev(u64 dev) { return new_decode_dev(dev); } static inline int sysv_valid_dev(dev_t dev) { return MAJOR(dev) < (1<<14) && MINOR(dev) < (1<<18); } static inline u32 sysv_encode_dev(dev_t dev) { return MINOR(dev) | (MAJOR(dev) << 18); } static inline unsigned sysv_major(u32 dev) { return (dev >> 18) & 0x3fff; } static inline unsigned sysv_minor(u32 dev) { return dev & 0x3ffff; } #else /* __KERNEL__ */ /* Some programs want their definitions of MAJOR and MINOR and MKDEV from the kernel sources. These must be the externally visible ones. */ #define MAJOR(dev) ((dev)>>8) #define MINOR(dev) ((dev) & 0xff) #define MKDEV(ma,mi) ((ma)<<8 | (mi))
字符设备用一个cdev数据结构表示,是它的一个实例。通过全局数组cdev_map映射为内核的哈希表,cdev_map是数据结构kobj_map的实例。
struct kobj_map { struct probe { struct probe *next; dev_t dev; unsigned long range; struct module *owner; kobj_probe_t *get; int (*lock)(dev_t, void *); void *data; } *probes[255]; struct mutex *lock; };
字符设备驱动的结构体:位于char_dev.c中
static struct char_device_struct { struct char_device_struct *next; unsigned int major; unsigned int baseminor; int minorct; char name[64]; struct cdev *cdev; /* will die */ } *chrdevs[CHRDEV_MAJOR_HASH_SIZE];
注册过程涉及的文件有fs.h cdev.h video1394.h
linux遵从一切皆文件的哲学,因此定义于fs.h中的inode结构体中有关于设备文件的成员,其中包括文件类型i_mode(字符或者块),主从设备号dev_t,文件操作函数指针i_fop。
在打开一个设备文件时,各种文件系统的实现会调用init_special_inode()函数(位于inode.c),为字符设备或块设备创建一个inode。
字符设备操作
struct cdev { struct kobject kobj; struct module *owner; const struct file_operations *ops; struct list_head list; dev_t dev; unsigned int count; };
接下来,按照下图
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