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Linux驱动编程 step-by-step （二）

分类: 文章 • 2024-11-29 17:56:22

简单字符设备驱动
1、主次设备号
主设备号标识设备连接的的驱动，此设备好由内核使用，标识在相应驱动下得对应的设备
在linux中设备号是一个32位的dev_t类型

typedef__u32__kernel_dev_t;
typedef__kernel_dev_tdev_t;


crw-------1 rootroot10,1 Apr11 2011 psaux
crw-------1 rootroot4,1 Oct2803:04 tty1
crw-rw-rw-1 roottty4,64 Apr11 2011 ttys0
crw-rw----1 rootuucp4,65 Apr11 2011 ttyS
上图是再/dev目录下用$ls -l 命令显示的部分结果可以看到tty driver的主设备号都为4（各个系统版本有差别），次设备号不同

前12位标识主设备号 MAJOR(dev_t dev) 获得主设备号
后20位标识此设备号 MINOR(dev_t dev) 获得此设备号

由主次设备号生成设备号
可以使用宏MKDEV
dev_t dev_num = MKDEV(dev_t major, dev_t minor);

2、分配与释放设备号

在linux2.6的字符设备中（kernel3.0也是）首先做的事就是申请一个或者多个设备号

  1. /*静态分配设备号
  2. *parameter:
  3. *first:分配的第一个设备号
  4. *count:分配的设备个数
  5. *name:设备名
  6. *returnvalue:
  7. *0:success
  8. *负值：出现错误，错误码
  9. */
  10. intregister_chrdev_region(dev_tfirst,unsignedintcount,char*name);
  12. /*动态分配设备号
  13. *parameter:
  14. *dev:用来存储分配的设备号值
  15. *firstminor:次设备号（一般填0）
  16. *count:分配的设备个数
  17. *name:设备名
  18. *returnvalue:
  19. *0:success
  20. *负值：出现错误，错误码
  21. */
  22. intalloc_chrdev_region(dev_t*dev,unsignedintfirstminor,unsignedintcount,char*name);
  24. /*释放设备号
  25. *parameter:
  26. *first:设备号
  27. *count:分配的设备个数
  28. */
  29. voidunregister_chrdev_region(dev_tfirst,unsignedintcount);

静态分配设备号，是在已经知道一个可用设备号的时候使用，而程序员在编写程序之前大多并知道设备号是否可用，或者现在可用，不能确保在系统升级时候次设备还是可用的
所以linux社区极力推荐使用动态分配，它会去寻找可用的设备号，而不会产生冲突。在次设备卸载的时候需要释放次设备号。

3、一个没有作用的字符设备驱动

  1. #include<linux/init.h>
  2. #include<linux/module.h>
  3. #include<linux/types.h>
  4. #include<linux/fs.h>
  6. #defineSIMPLE_DEBUG1
  7. #defineDEV_COUNT2
  8. #defineSIMPLE_NAME"simple_char"
  10. staticintsimple_major=108;
  11. staticintsimple_minor=0;
  13. static__initintsimple_init(void)
  14. {
  15. dev_tdev;
  16. interr;
  17. #ifSIMPLE_DEBUG
  18. printk(KERN_INFO"In%s\n",__func__);
  19. #endif
  20. dev=MKDEV(simple_major,simple_minor);//求取设备号
  21. if(dev>0)//设备号有效
  22. {
  23. #ifSIMPLE_DEBUG
  24. printk(KERN_INFO"trytoregisterstaticchardev%d\n",dev);
  25. #endif
  26. err=register_chrdev_region(dev,DEV_COUNT,SIMPLE_NAME);//静态分配设备号
  27. if(err<0)//静态分配出错尝试使用动态分配
  28. {
  29. printk(KERN_WARNING"registerstaticchardeverror\n");
  30. err=alloc_chrdev_region(&dev,0,DEV_COUNT,SIMPLE_NAME);//动态分配设备号
  31. if(err<0)
  32. {
  33. printk(KERN_ERR"registerchardeverrorinline%d\n",__LINE__);
  34. gotoerror;
  35. }
  36. else
  37. {
  38. simple_major=MAJOR(dev);//重新计算主设备号
  39. simple_minor=MINOR(dev);//重新计算此设备号
  40. }
  42. }
  43. else{
  45. }
  46. }
  47. else//设备号无效使用动态分配
  48. {
  49. #ifSIMPLE_DEBUG
  50. printk(KERN_INFO"trytoregisterallocchardev\n");
  51. #endif
  52. err=alloc_chrdev_region(&dev,0,DEV_COUNT,SIMPLE_NAME);
  53. if(err<0)
  54. {
  55. printk(KERN_ERR"registerchardeverrorinline%d\n\n",__LINE__);
  56. gotoerror;
  57. }
  58. else
  59. {
  60. simple_major=MAJOR(dev);
  61. simple_minor=MINOR(dev);
  62. }
  64. }
  66. #ifSIMPLE_DEBUG
  67. printk(KERN_INFO"registerchardevsuccessmajor=%dminor=%d\n",simple_major,simple_minor);
  68. #endif
  70. error:
  71. returnerr;
  72. }
  74. static__exitvoidsimple_exit(void)
  75. {
  76. dev_tdev;
  77. #ifSIMPLE_DEBUG
  78. printk(KERN_INFO"In%s\n",__func__);
  79. #endif
  80. dev=MKDEV(simple_major,simple_minor);
  81. unregister_chrdev_region(dev,DEV_COUNT);//释放设备号
  82. }
  84. module_init(simple_init);
  85. module_exit(simple_exit);
  87. MODULE_LICENSE("GPL");
  88. MODULE_AUTHOR("kai_zhang([email protected])");
  89. MODULE_DESCRIPTION("simplechardriver!");

这里只在模块初始化的时候去分配设备号，在模块注销的时候去释放次驱动拥有的设备号
在函数里边我们看到用到了在应用编程里边声名狼藉的goto函数，在linux驱动编程时 goto 函数可以让我们的编程更加有条理性，在出现错误时候能更快的去处理。
如果在调用函数检查返回者都去做错误处理则模块函数就显得臃肿，庞大。所以还是建议合理使用goto函数的。
加载次模块后
运行 $cat /proc/devices可以看到simple_char 的设备以及主设备号。

Linux驱动编程 step-by-step （二）

这里我们看到原来假设的主设备号是不可用的，所以使用的动态分配设备号，由此我们申请到主设备号为249，我们可以在上边添加我们的设备，具体操作下一节会讲到。呵呵留点悬念先。

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