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使用cdev_add注冊字元裝置

在前面已經提到裝置号有主裝置号和次裝置号，其中主裝置号表示裝置類 型，對應于确定的驅動程式，具備相同主裝置号的裝置之間共用同一個驅動程 序，而用次裝置号來辨別具體實體裝置。是以在建立字元裝置之前，必須先獲 得裝置的編号（可能需要配置設定多個裝置号）。

在 Linux 2.6 的版本中，用 dev_t 類型來描述裝置号（dev_t 是 32 位數值類型，其 中高 12 位表示主裝置号，低 20 位表示次裝置号）。用兩個宏 MAJOR 和 MINOR 分别 獲得 dev_t 裝置号的主裝置号和次裝置号，而且用 MKDEV 宏來實作逆過程，即組合 主裝置号和次裝置号而獲得 dev_t 類型裝置号。

配置設定裝置号有靜态和動态的兩種方法。靜态配置設定(register_chrdev_region()函數)是 指在事先知道裝置主裝置号的情況下，通過參數函數指定第一個裝置号（它的次裝置 号通常為 0）而向系統申請配置設定一定數目的裝置号。動态配置設定（alloc_chrdev_region()） 是指通過參數僅設定第一個次裝置号（通常為 0，事先不會知道主裝置号）和要配置設定 的裝置數目而系統動态配置設定所需的裝置号。通過 unregister_chrdev_region()函數釋放已配置設定的（無論是靜态的還是動态的）設 備号。

在Linux 2.6核心中的字元裝置用cdev結構來描述，其定義如下：

struct cdev   
{  
    struct kobject kobj;  
    struct module *owner; //所屬子產品  
    const struct file_operations *ops; //檔案操作結構  
    struct list_head list;  
    dev_t dev; //裝置号，int 類型，高12位為主裝置号，低20位為次裝置号  
    unsigned int count;  
};  

下面一組函數用來對cdev結構進行操作：

struct cdev *cdev_alloc(void);//配置設定一個cdev  
void cdev_init(struct cdev *, const struct file_operations *);//初始化cdev的file_operation  
void cdev_put(struct cdev *p);// //減少使用計數  
//注冊裝置，通常發生在驅動子產品的加載函數中  
int cdev_add(struct cdev *, dev_t, unsigned);   
//登出裝置，通常發生在驅動子產品的解除安裝函數中  
void cdev_del(struct cdev *);  

使用cdev_add注冊字元裝置前應該先調用register_chrdev_region或alloc_chrdev_region配置設定裝置号。register_chrdev_region函數用于指定裝置号的情況，alloc_chrdev_region函數用于動态申請裝置号，系統自動傳回沒有占用的裝置号。

int register_chrdev_region(dev_t from, unsigned count, const char *name) ;  
int alloc_chrdev_region(dev_t *dev,unsigned baseminor,unsigned count,const char *name); 
函數傳入值

first：要配置設定的裝置号的初始值

 count：要配置設定（釋放）的裝置号數目

 name：要申請裝置号的裝置名稱（在/proc/devices 和 sysfs 中顯示） 

dev：動态配置設定的第一個裝置号

函數傳回值

                成功：0（隻限于兩種注冊函數）

                出錯： 1（隻限于兩種注冊函數）

alloc_chrdev_region申請一個動态主裝置号，并申請一系列次裝置号。baseminor為起始次裝置号，count為次裝置号的數量。登出裝置号(cdev_del)後使用unregister_chrdev_region：

     
  1.  void unregister_chrdev_region(dev_t from,unsigned count) ;        
    2.          
         
這裡講解 2.6 核心中的字元裝置的注冊和登出過程。

在 Linux 核心中使用 struct cdev 結構來描述字元裝置，我們在驅動程式中必 須将已配置設定到的裝置号以及裝置操作接口（即為 struct file_operations 結構）賦予 struct cdev 結構變量。首先使用 cdev_alloc()函數向系統申請配置設定 struct cdev 結構， 再用 cdev_init()函數初始化已配置設定到的結構并與 file_operations 結構關聯起來。最 後調用 cdev_add()函數将裝置号與 struct  cdev 結構進行關聯并向核心正式報告新 裝置的注冊，這樣新裝置可以被用起來了。

如果要從系統中删除一個裝置，則要調用 cdev_del()函數。

例1.4  cdev_add注冊字元裝置執行個體

代碼見CD光牒\src\1drivermodel\1-4cdev。核心代碼如下所示：

     
  1.  struct file_operations simple_fops = {         
    2.       
  2.      .owner =    THIS_MODULE,         
    3.       
  3.      .read =     simple_read,         
    4.       
  4.      .write =    simple_write,         
    5.       
  5.      .open =     simple_open,         
    6.       
  6.      .release =  simple_release,         
    7.       
  7.  };         
    8.       
  8.  /*******************************************************         
    9.       
  9.                  MODULE ROUTINE         
    10.       
  10.  *******************************************************/         
    11.       
  11.  void simple_cleanup_module(void)         
    12.       
  12.  {         
    13.       
  13.      dev_t devno = MKDEV(simple_MAJOR, simple_MINOR);         
    14.       
  14.      if (simple_devices)          
    15.       
  15.      {         
    16.       
  16.          cdev_del(&simple_devices->cdev);         
    17.       
  17.          kfree(simple_devices);         
    18.       
  18.      }         
    19.       
  19.      unregister_chrdev_region(devno,1);         
    20.       
  20.  }         
    21.       
  21.  //子產品初始化         
    22.       
  22.  int simple_init_module(void)         
    23.       
  23.  {         
    24.       
  24.      int result;         
    25.       
  25.      dev_t dev = 0;         
    26.       
  26.      dev = MKDEV(simple_MAJOR, simple_MINOR);         
    27.       
  27.      result = register_chrdev_region(dev, 1, "DEMO");//申請裝置号         
    28.       
  28.      if (result < 0)          
    29.       
  29.      {         
    30.       
  30.          printk(KERN_WARNING "DEMO: can't get major %d\n", simple_MAJOR);         
    31.       
  31.          return result;         
    32.       
  32.      }         
    33.       
  33.      simple_devices = kmalloc(sizeof(struct simple_dev), GFP_KERNEL);         
    34.       
  34.      if (!simple_devices)         
    35.       
  35.      {         
    36.       
  36.          result = -ENOMEM;         
    37.       
  37.          goto fail;         
    38.       
  38.      }         
    39.       
  39.      memset(simple_devices, 0, sizeof(struct simple_dev));         
    40.       
  40.      //初始化裝置結構         
    41.       
  41.      cdev_init(&simple_devices->cdev, &simple_fops);         
    42.       
  42.      simple_devices->cdev.owner = THIS_MODULE;         
    43.       
  43.      simple_devices->cdev.ops = &simple_fops;         
    44.       
  44.      result = cdev_add (&simple_devices->cdev, dev, 1);//添加字元裝置         
    45.       
  45.      if(result)         
    46.       
  46.      {         
    47.       
  47.          printk(KERN_NOTICE "Error %d adding DEMO\n", result);         
    48.       
  48.          goto fail;         
    49.       
  49.      }         
    50.       
  50.      return 0;         
    51.       
  51.  fail:         
    52.       
  52.      simple_cleanup_module();         
    53.       
  53.      return result;         
    54.       
  54.  }         
    55.       
  55.  module_init(simple_init_module);         
    56.       
  56.  module_exit(simple_cleanup_module);         
    57.

本例的應用層代碼與運作結果同上例。

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