在Linux內(nèi)核2.6版本以前，注冊一個(gè)字符設(shè)備的的經(jīng)典方法是使用register_chrdev，相應(yīng)的從設(shè)備中注銷字符設(shè)備的方法是unregister_chrdev，而在2.6版本以后，字符設(shè)備函數(shù)的注冊與注銷使用的是如下一套方法：

#include<linux/cdev.h>?
struct cdev *cdev_alloc(void);//分配一個(gè)獨(dú)立的cdev結(jié)構(gòu)?
void cdev_init(struct cdev *dev,struct file_operations *fops);//初始化cdev結(jié)構(gòu)?
int cdev_add(struct cdev *dev,dev_t num,unsigned int count);?
void cdev_del(struct cdev *dev);//移除一個(gè)字符設(shè)備

內(nèi)核中每個(gè)字符設(shè)備都對(duì)應(yīng)一個(gè) cdev結(jié)構(gòu)的變量，下面是它的定義：
linux-2.6.22/include/linux/cdev.h
struct cdev {
struct kobject kobj;? ?? ?? ? // 每個(gè)cdev 都是一個(gè) kobject
struct module *owner;? ?? ? // 指向?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動(dòng)的模塊
const struct file_operations *ops;? ?// 操縱這個(gè)字符設(shè)備文件的方法
struct list_head list;? ?? ? // 與cdev 對(duì)應(yīng)的字符設(shè)備文件的 inode->i_devices 的鏈表頭
dev_t dev;? ?? ?? ?? ?? ??? // 起始設(shè)備編號(hào)
unsigned int count;? ?? ? // 設(shè)備范圍號(hào)大小
};
一個(gè) cdev 一般它有兩種定義初始化方式：靜態(tài)的和動(dòng)態(tài)的。
靜態(tài)內(nèi)存定義初始化：
struct cdev my_cdev;
cdev_init(&my_cdev, &fops);
my_cdev.owner = THIS_MODULE;
動(dòng)態(tài)內(nèi)存定義初始化：
struct cdev *my_cdev = cdev_alloc();
my_cdev->ops = &fops;
my_cdev->owner = THIS_MODULE;

兩種使用方式的功能是一樣的，只是使用的內(nèi)存區(qū)不一樣，一般視實(shí)際的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)需求而定。
下面貼出了兩個(gè)函數(shù)的代碼，以具體看一下它們之間的差異。
struct cdev *cdev_alloc(void)
{
struct cdev *p = kzalloc(sizeof(struct cdev), GFP_KERNEL);
if (p) {
INIT_LIST_HEAD(&p->list);
kobject_init(&p->kobj, &ktype_cdev_dynamic);
}
return p;
}
void cdev_init(struct cdev *cdev, const struct file_operations *fops)
{
memset(cdev, 0, sizeof *cdev); 注1；
? ?INIT_LIST_HEAD(&cdev->list);
kobject_init(&cdev->kobj, &ktype_cdev_default);
cdev->ops = fops;
}
由此可見，兩個(gè)函數(shù)完成都功能基本一致，只是 cdev_init()還多賦了一個(gè)cdev->ops的值。
初始化 cdev 后，需要把它添加到系統(tǒng)中去。為此可以調(diào)用 cdev_add()函數(shù)。傳入cdev結(jié)構(gòu)的指針，起始設(shè)備編號(hào)，以及設(shè)備編號(hào)范圍。
int cdev_add(struct cdev *p, dev_t dev, unsignedcount)
{
p->dev = dev;
p->count = count;
return kobj_map(cdev_map, dev, count, NULL, exact_match, exact_lock, p);
}
關(guān)于 kobj_map()函數(shù)就不展開了，我只是大致講一下它的原理。內(nèi)核中所有都字符設(shè)備都會(huì)記錄在一個(gè) kobj_map結(jié)構(gòu)的cdev_map變量中。這個(gè)結(jié)構(gòu)的變量中包含一個(gè)散列表用來快速存取所有的對(duì)象。kobj_map()函數(shù)就是用來把字符設(shè)備編號(hào)和 cdev結(jié)構(gòu)變量一起保存到 cdev_map這個(gè)散列表里。當(dāng)后續(xù)要打開一個(gè)字符設(shè)備文件時(shí)，通過調(diào)用 kobj_lookup()函數(shù)，根據(jù)設(shè)備編號(hào)就可以找到 cdev結(jié)構(gòu)變量，從而取出其中的 ops字段。
當(dāng)一個(gè)字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)不再需要的時(shí)候（比如模塊卸載），就可以用 cdev_del()函數(shù)來釋放cdev占用的內(nèi)存。
void cdev_del(struct cdev *p)
{
cdev_unmap(p->dev, p->count);
kobject_put(&p->kobj);
}
其中 cdev_unmap()調(diào)用kobj_unmap()來釋放 cdev_map散列表中的對(duì)象。kobject_put()釋放 cdev結(jié)構(gòu)本身。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的struct cdev结构体和cdev_init和cdev_add函数的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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