Linux字元裝置驅動之cdev_init()

1.核心中每個字元裝置都對應一個 cdev 結構的變數，下面是它的定義：
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是一個嵌入在該結構中的核心對象。它用於該資料結構的一般管理。
2>owner指向提供驅動程式的模組
3>ops是一組檔案操作，實現了與硬體通訊的具體操作。
4>dev指定了裝置號
5>count表示與該裝置關聯的從裝置的數目
6>list用來實現一個鏈表，其中包含所有表示該裝置的裝置特殊檔案的inode.
2.一個 cdev 一般它有兩種定義初始化方式：靜態和動態
1>靜態記憶體定義初始化：
struct cdev my_cdev;
cdev_init(&my_cdev, &fops);
my_cdev.owner = THIS_MODULE;
2>動態記憶體定義初始化：
struct cdev *my_cdev = cdev_alloc();
my_cdev->ops = &fops;
my_cdev->owner = THIS_MODULE;
兩種使用方式的功能是一樣的，只是使用的記憶體區不一樣，一般視實際的資料結構需求而定。
3. 下面是具體實現
1>struct cdve * cdev_alloc(void)
struct cdev *cdev_alloc(void)
{
  struct cdev *p = kzalloc(sizeof(struct cdev), GFP_KERNEL);
  if (p) {
      INIT_LIST_HEAD(&p->list);
      kobject_init(&p->kobj, &ktype_cdev_dynamic);
  }
  return p;
}
2>void cdev_init(struct cdev *cdev, const struct file_operations *fops)函數
void cdev_init(struct cdev *cdev, const struct file_operations *fops)
{
  memset(cdev, 0, sizeof *cdev);
  INIT_LIST_HEAD(&cdev->list);
  kobject_init(&cdev->kobj, &ktype_cdev_default);
  cdev->ops = fops;
}
兩個函數完成都功能基本一致，只是 cdev_init() 還多賦了一個 cdev->ops 的值。
cdev_init的參數fops包含了一些函數指標，指向處理與裝置實際通訊的函數
4.初始化 cdev 後，需要把它添加到系統中去。為此可以調用 cdev_add() 函數。傳入 cdev 結構的指標，起始裝置編號，以及裝置編號範圍。
int cdev_add(struct cdev *p, dev_t dev, unsigned count)
{
  p->dev = dev;
  p->count = count;
  return kobj_map(cdev_map, dev, count, NULL, exact_match, exact_lock, p);
}
1>cdev_add的count參數表示該裝置提供的從裝置號的數量。在cdev_add成功返回後，裝置進入活動狀態。
2>kobj_map() 核心中所有都字元裝置都會記錄在一個 kobj_map 結構的 cdev_map 變數中。這個結構的變數中包含一個散列表用來快速存取所有的對象。kobj_map() 函數就是用來把字元裝置編號和 cdev 結構變數一起儲存到 cdev_map 這個散列表裡。當後續要開啟一個字元裝置檔案時，通過調用 kobj_lookup() 函數，根據裝置編號就可以找到 cdev 結構變數，從而取出其中的 ops 欄位。
5.當一個字元裝置驅動不再需要的時候（比如模組卸載），就可以用 cdev_del() 函數來釋放 cdev 佔用的記憶體
void cdev_del(struct cdev *p)
{
  cdev_unmap(p->dev, p->count);
  kobject_put(&p->kobj);
}
其中 cdev_unmap() 調用 kobj_unmap() 來釋放 cdev_map 散列表中的對象。kobject_put() 釋放 cdev 結構本身。

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