字符设备驱动高级篇1——新接口介绍

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一、概览

1、新接口与老接口

（1）老接口：register_chrdev()

• 通过第一个参数是否为0，判断内核是否自动分配设备号，或者就是该参数表示的设备号；
• 此函数完成设备号分配，以及注册设备驱动的功能；

（2）新接口：register_chrdev_region() +cdev_add()

• 先注册设备号，然后再注册设备驱动。
• 卸载时先卸载设备驱动，然后注销设备号。
• register_chrdev_region()（传参表示要某个设备号），或者alloc_chrdev_region()（让内核自动分配设备号）。
  
• cdev_add()（注册设备驱动）。
  

2、新接口涉及的内容

（1）cdev结构体

（2）设备号

• 由主设备号和次设备号组成；
• 属于dev_t类型（其实就是int类型）；
• MKDEV（由主次设备号得出设备号）；
• MAJOR（从设备号中提取主设备号）；
• MINOR（从设备号中提取次设备号）；

（3）相关函数

• cdev_alloc：分配空间
• cdev_init：初始化
• cdev_add：注册驱动
• cdev_del：注销驱动

（3）总结

• 使用register_chrdev_region （申请设备号）+ cdev_init（分配空间） + cdev_add（注册设备驱动）进行字符设备驱动注册；
• 使用cdev_del（注销设备驱动）+unregister_chrdev_region（注销设备号）来注销字符设备驱动。
• 即新接口将老接口的一步分为两步完成：申请设备号，然后注册设备驱动。

二、接口函数

1、register_chrdev_region函数申请想要的设备号

• 此函数用来申请设备号（包括主次设备号）；
• 假如是 200（主设备号）， 0 1 2 3（次设备号） ，则from为MKDEV（200,0）（MKDEV用来合成设备号，0表示起始次设备号），count为4（表示有四个次设备号）；
  

2、alloc_chrdev_region函数自动分配设备号

• register_chrdev_region，要事先知道所使用的主、次设备号，则要先用cat /proc/devices查看有没有使用。
• 可以使用alloc_chrdev_region，让内核自动分配一个主设备号。
• 如果申请成功，则把得到的设备号放入第一个参数dev中。

        

3、cdev_init函数              

• 主要将cdev和fops关联起来。将传入的文件操作结构体指针赋值给cdev的ops

         

• 可以不使用此函数，直接用下面的代码。

//cdev_init(pcdev, &test_fops);pcdev->owner = THIS_MODULE;pcdev->ops = &test_fops;

4、cdev_add函数

• 此函数用来注册设备驱动。

5、cdev_alloc函数

（1）函数

（2）从内存角度体会cdev_alloc用与不用的差别

//static struct cdev test_cdev;//这个变量分配在数据段，整个程序运行期间都存在，不够灵活  static struct cdev *pcdev;   //只占4个字节，之后cdev_alloc给它实例化，分配在堆上，可以按需分配。由cdev_del释放  pcdev = cdev_alloc();  // 给pcdev分配内存，指针实例化

                                                                 

6、代码

（1）注册

• 先注册主次设备号，然后才使用cdev_add()注册字符设备

        // 使用新的cdev接口来注册字符设备驱动，需要2步// 第1步：注册主次设备号mydev = MKDEV(MYMAJOR, 0);//MYMAJOR在这里是200，这里合成了要申请的设备号，即200,0retval = register_chrdev_region(mydev, MYCNT, MYNAME);//这里申请刚才合成的设备号if (retval) {printk(KERN_ERR "Unable to register minors for %s\n", MYNAME);return -EINVAL;}printk(KERN_INFO "register_chrdev_region success\n");// 第2步：注册字符设备驱动cdev_init(&test_cdev, &test_fops);//这步其实可以用其他代码来代替，见下节retval = cdev_add(&test_cdev, mydev, MYCNT);//注册字符设备驱动if (retval) {printk(KERN_ERR "Unable to cdev_add\n");return -EINVAL;}printk(KERN_INFO "cdev_add success\n");

（2）注销

        // 使用新的接口来注销字符设备驱动，注销分2步：// 第一步真正注销字符设备驱动用cdev_delcdev_del(&test_cdev);// 第二步去注销申请的主次设备号unregister_chrdev_region(mydev, MYCNT);