轉載http://blog.sina.com.cn/s/blog_620b71230100f71g.html 字元裝置 register_chrdev_region()、alloc_chrdev_region
核心中所有已指派的字元裝置編號都記錄在一個名為 chrdevs 散列表裡。該散列表中的每一個元素是一個 char_device_struct 結構，它的定義如下： static struct char_device_struct {
struct char_device_struct *next; // 指向散列衝突鏈表中的下一個元素的指標
unsigned int major; // 主裝置號
unsigned int baseminor; // 起始次裝置號
int minorct; // 裝置編號的範圍大小
char name[64]; // 處理該裝置編號範圍內的裝置驅動的名稱
struct file_operations *fops; // 沒有使用
struct cdev *cdev; // 指向字元裝置驅動程式描述符的指標
} *chrdevs[CHRDEV_MAJOR_HASH_SIZE]; 注意，核心並不是為每一個字元裝置編號定義一個 char_device_struct 結構，而是為一組對應同一個字元裝置驅動的裝置編號範圍定義一個 char_device_struct 結構。chrdevs 散列表的大小是 255，散列演算法是把每組字元裝置編號範圍的主裝置號以 255 模數插入相應的散列桶中。同一個散列桶中的字元裝置編號範圍是按起始次裝置號遞增排序的。 註冊
核心提供了三個函數來註冊一組字元裝置編號，這三個函數分別是 register_chrdev_region()、alloc_chrdev_region() 和 register_chrdev()。這三個函數都會調用一個共用的 __register_chrdev_region() 函數來註冊一組裝置編號範圍（即一個 char_device_struct 結構）。 register_chrdev_region(dev_t first,unsigned int count,char *name)
First :要分配的裝置編號範圍的初始值(次裝置號常設為0);
Count:連續編號範圍.
Name:編號相關聯的裝置名稱. (/proc/devices);
動態分配:
Int alloc_chrdev_region(dev_t *dev,unsigned int firstminor,unsigned int count,char *name);
Firstminor : 通常為0;
*dev:存放返回的裝置號;
釋放:
Void unregist_chrdev_region(dev_t first,unsigned int count);
調用Documentation/devices.txt中能夠找到已指派的裝置號． 所以下面先來看一下 __register_chrdev_region() 函數的實現代碼。 static struct char_device_struct * __register_chrdev_region(unsigned int major, unsigned int baseminor, int minorct, const char *name)
{
struct char_device_struct *cd, **cp;
int ret = 0;
int i; cd = kzalloc(sizeof(struct char_device_struct), GFP_KERNEL);
if (cd == NULL)
return ERR_PTR(-ENOMEM); mutex_lock(&chrdevs_lock); if (major == 0) {
for (i = ARRAY_SIZE(chrdevs)-1; i > 0; i--)
if (chrdevs[i] == NULL)
break; if (i == 0) {
ret = -EBUSY;
goto out;
}
major = i;
ret = major;
} cd->major = major;
cd->baseminor = baseminor;
cd->minorct = minorct;
strncpy(cd->name,name, 64); i = major_to_index(major); for (cp = &chrdevs[i]; *cp; cp = &(*cp)->next)
if ((*cp)->major > major ||
((*cp)->major == major && ( ((*cp)->baseminor >= baseminor) || ((*cp)->baseminor + (*cp)->minorct > baseminor)) ))
break;
if (*cp && (*cp)->major == major) {
int old_min = (*cp)->baseminor;
int old_max = (*cp)->baseminor + (*cp)->minorct - 1;
int new_min = baseminor;
int new_max = baseminor + minorct - 1;
if (new_max >= old_min && new_max <= old_max) {
ret = -EBUSY;
goto out;
}
if (new_min <= old_max && new_min >= old_min) {
ret = -EBUSY;
goto out;
}
}
cd->next = *cp;
*cp = cd;
mutex_unlock(&chrdevs_lock);
return cd;
out:
mutex_unlock(&chrdevs_lock);
kfree(cd);
return ERR_PTR(ret);
}
函數 __register_chrdev_region() 主要執行以下步驟：
1. 分配一個新的 char_device_struct 結構，並用 0 填充。
2. 如果申請的裝置編號範圍的主裝置號為 0，那麼表示裝置驅動程式請求動態分配一個主裝置號。動態分配主裝置號的原則是從散列表的最後一個桶向前尋找，那個桶是空的，主裝置號就是相應散列桶的序號。所以動態分配的主裝置號總是小於 256，如果每個桶都有字元裝置編號了，那動態分配就會失敗。
3. 根據參數設定 char_device_struct 結構中的初始裝置號，範圍大小及裝置驅動名稱。
4. 計算出主裝置號所對應的散列桶，為新的 char_device_struct 結構尋找正確的位置。同時，如果裝置編號範圍有重複的話，則出錯返回。
5. 將新的 char_device_struct 結構插入散列表中，並返回 char_device_struct 結構的地址。 分析完 __register_chrdev_region() 後，我們來一個個看那三個註冊函數。首先是 register_chrdev_region()。 register_chrdev_region() 函數用於分配指定的裝置編號範圍。如果申請的裝置編號範圍跨越了主裝置號，它會把分配範圍內的編號按主裝置號分割成較小的子範圍，並在每個子範圍上調用 __register_chrdev_region() 。如果其中有一次分配失敗的話，那會把之前成功分配的都全部退回。 alloc_chrdev_region() 函數用於動態申請裝置編號範圍，這個函數好像並沒有檢查範圍過大的情況，不過動態分配總是找個空的散列桶，所以問題也不大。通過指標參數返回實際獲得的起始裝置編號。 最後一個 register_chrdev() 是一個老式分配裝置編號範圍的函數。它分配一個單獨主裝置號和 0 ~ 255 的次裝置號範圍。如果申請的主裝置號為 0 則動態分配一個。該函數還需傳入一個 file_operations 結構的指標，函數內部自動分配了一個新的 cdev 結構。關於這些，在後續講字元裝置驅動的註冊時會說明。 登出
和註冊分配字元裝置編號範圍類似，核心提供了兩個登出字元裝置編號範圍的函數，分別是 unregister_chrdev_region() 和 unregister_chrdev() 。它們都調用了 __unregister_chrdev_region() 函數。 |
