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目錄

• 1. 字符設(shè)備的管理框架
• 2. 字符設(shè)備數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
  • 2.1 dev_t dev
  • 2.2 struct cdev
  • 2.3 struct file_operations
  • 2.4 struct kobj_map

typedef u_long dev_t;　　// 在32位機(jī)中是4個字節(jié)，高12位表示主設(shè)備號，低20位表示次設(shè)備號。

#define MAJOR(dev)    ((unsigned int) ((dev) >> MINORBITS))　　// 從設(shè)備號中提取主設(shè)備號
#define MINOR(dev)    ((unsigned int) ((dev) & MINORMASK))　　 // 從設(shè)備號中提取次設(shè)備號
#define MKDEV(ma,mi)    (((ma) << MINORBITS) | (mi))　　       // 將主、次設(shè)備號拼湊為設(shè)備號

<include/linux/cdev.h>  

struct cdev 
{   
　　struct kobject kobj;              //內(nèi)嵌的內(nèi)核對象 
　　struct module *owner;             //該字符設(shè)備所在的內(nèi)核模塊（所有者）的對象指針，一般為THIS_MODULE，主要用于模塊計數(shù)  
　　const struct file_operations *ops;//該結(jié)構(gòu)描述了字符設(shè)備所能實現(xiàn)的操作集（打開、關(guān)閉、讀/寫、...），是極為關(guān)鍵的一個結(jié)構(gòu)體
　　struct list_head list;            //用來將已經(jīng)向內(nèi)核注冊的所有字符設(shè)備形成鏈表
　　dev_t dev;                        //字符設(shè)備的設(shè)備號，由主設(shè)備號和次設(shè)備號構(gòu)成（如果是一次申請多個設(shè)備號，此設(shè)備號為第一個）
　　unsigned int count;               //隸屬于同一主設(shè)備號的次設(shè)備號的個數(shù)
};

struct file_operations 
{
　　struct module *owner;　　
　　　　/* 模塊擁有者，一般為 THIS——MODULE */
　　ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);　　
　　　　/* 從設(shè)備中讀取數(shù)據(jù)，成功時返回讀取的字節(jié)數(shù)，出錯返回負(fù)值（絕對值是錯誤碼） */
　　ssize_t (*write) (struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *);　　　
　　　　/* 向設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，成功時該函數(shù)返回寫入字節(jié)數(shù)。若為被實現(xiàn)，用戶調(diào)層用write()時系統(tǒng)將返回 -EINVAL*/
　　int (*mmap) (struct file *, struct vm_area_struct *);　　
　　　　/* 將設(shè)備內(nèi)存映射內(nèi)核空間進(jìn)程內(nèi)存中，若未實現(xiàn)，用戶層調(diào)用 mmap()系統(tǒng)將返回 -ENODEV */
　　long (*unlocked_ioctl)(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg);　　
　　　　/* 提供設(shè)備相關(guān)控制命令（讀寫設(shè)備參數(shù)、狀態(tài)，控制設(shè)備進(jìn)行讀寫...）的實現(xiàn)，當(dāng)調(diào)用成功時返回一個非負(fù)值 */
　　int (*open) (struct inode *, struct file *);　　
　　　　/* 打開設(shè)備 */
　　int (*release) (struct inode *, struct file *);　　
　　　　/* 關(guān)閉設(shè)備 */
　　int (*flush) (struct file *, fl_owner_t id);　　
　　　　/* 刷新設(shè)備 */
　　loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int);　　
　　　　/* 用來修改文件讀寫位置，并將新位置返回，出錯時返回一個負(fù)值 */
　　int (*fasync) (int, struct file *, int);　　
　　　　/* 通知設(shè)備 FASYNC 標(biāo)志發(fā)生變化 */
　　unsigned int (*poll) (struct file *, struct poll_table_struct *);　　
　　　　/* POLL機(jī)制，用于詢問設(shè)備是否可以被非阻塞地立即讀寫。當(dāng)詢問的條件未被觸發(fā)時，用戶空間進(jìn)行select()和poll()系統(tǒng)調(diào)用將引起進(jìn)程阻塞 */
};

int cdev_add(struct cdev *p, dev_t dev, unsigned count)
{
    p->dev = dev;
    p->count = count;

   /*申請并填充struct probe，再通過要加入系統(tǒng)的設(shè)備的主設(shè)備號major（major=MAJOR(dev)）來獲得probes數(shù)組的索引值i（i = major % 255），
     然后把一個類型為struct probe的節(jié)點對象加入到probes[i]所管理的鏈表中*/ 
    return kobj_map(cdev_map, dev, count, NULL, exact_match, exact_lock, p);
}