韦东山Linux驱动入门实验班(3)hello驱动---申请指定数量的次设备号
前言
(1)前面我们介绍了如何自动产生设备节点,详细分析了驱动层代码。但是我们有没有发现一个问题,我们每次设备节点的主设备号都是240,次设备号是0。主设备能够理解,这个是系统自动分配的,那么为什么次设备号永远是0呢?我能不能是其他的?
(2)答案是可以的。
什么是Linux设备号
(1)为了方便管理, Linux 中每个设备都有一个设备号,==设备号由主设备号和次设备号两部分组成,主设备号表示某一个具体的驱动,次设备号表示使用这个驱动的各个设备。==
(2)Linux 提供了一个名为 dev_t 的数据类型表示设备号,而dev_t 其实就是 unsigned int 类型,是一个 32 位的数据类型。
(3)这 32 位的数据构成了主设备号和次设备号两部分,其中高 12 位为主设备号,第 20 位为次设备号。
(4)因此 Linux系统中主设备号范围为 0~4095。
如何动态分配设备号
alloc_chrdev_region()简单介绍
(1)首先需要知道register_chrdev()对于设备号的申请规则是什么。==在register_chrdev()中,他只会申请到一个没有被使用到的主设备号,及其他之下的所有次设备号。==我们会发现,这样太占用次设备号资源。
(2)所以这里要做的是,申请一个主设备号和指定的次设备号,这一部分用于注册驱动程序。我们也就需要了解alloc_chrdev_region()函数。
/*申请一个主次设备号空间,这个区域给当前驱动使用,主设备号和次设备号存入第一个参数中
*参数一 :第一个设备的主设备号和次设备号
*参数二 : 从哪个次设备号开始
*参数三 :想获得几个次设备号
*参数四 :驱动程序名
*返回值:如果申请失败,返回一个负数
*/
ret = alloc_chrdev_region(&dev, 0, 2, "hello");
cdev_add()简单介绍
(1)我们申请到了设备号,还需要将设备号传递给驱动,所以需要使用到cdev_add()函数。
(2)而这个传递是如何进行的呢?这里就需要引入一个cdev结构体,这个结构体用于描述一个字符设备,我们需要将设备号传递给这个结构体。
struct cdev {
struct kobject kobj;
struct module *owner;
const struct file_operations *ops;
struct list_head list;
dev_t dev;
unsigned int count;
};
static struct cdev hello_cdev; //用于表示一个字符设备
/*申请完设备号之后,需要进行
*参数一 : 要增加的cdev
*参数二 : 将主次设备号dev传入
*参数三 : 决定占用几个主次设备号,这里占2个主次设备号
*返回值 : 如果返回值不是0,表示错误
*/
ret = cdev_add(&hello_cdev, dev, 2);
cdev_init()简单介绍
(1)我们的字符设备拥有了设备号之后,还需要file_operations结构体,用于进行描述这个驱动如何使用。
(2)所以这个时候,就需要使用到cdev_init()函数,将file_operations结构体传递给cdv结构体。
static const struct file_operations hello_drv = {
.owner = THIS_MODULE,
.read = hello_read,
.write = hello_write,
.open = hello_open,
.release = hello_release,
};
//申请完设备号之后,需要进行初始化。初始化cdev,让cdev与file_operations结构体挂钩
cdev_init(&hello_cdev, &hello_drv);
cdev_del()
这个就是用来删除cdev 的。传入cdev结构体即可
unregister_chrdev_region()
这个是将申请到的主次设备号空间释放
本章与上一章的改动之处
(1)驱动安装:
<1>上一章在进行次设备号的分配上,是直接采用的register_chrdev()函数进行分配。这种方法会导致所有次设备号都被占用。
<2>于是我们这一章,将使用 alloc_chrdev_region(),cdev_add()和cdev_init()函数来代替register_chrdev()函数。
(2)删除驱动:
<1>在上一章中,我们删除驱动是调用的unregister_chrdev()函数。
<2>而在我们当前这一章节,需要使用cdev_del()删除cdev,然后调用unregister_chrdev_region()释放主次设备号。
/******** 驱动安装 ********/
/*
*原来
*/
major = register_chrdev(0, "100ask_hello", &hello_drv);
/*
*现在
*/
// 如果是register_chrdev,那么会申请到一个主设备号,以及他的所有次设备号。那样太占用次设备号资源
// 所以这里要做,申请一个主设备号和指定的次设备号,这一部分用于注册驱动程序
/*申请一个主次设备号空间,这个区域给当前驱动使用,主设备号和次设备号存入第一个参数中
*参数一 :第一个设备的主设备号和次设备号
*参数二 : 从哪个次设备号开始
*参数三 :想获得几个次设备号
*参数四 :驱动程序名
*返回值:如果申请失败,返回一个负数
*/
ret = alloc_chrdev_region(&dev, 0, 2, "hello");
//判断是否申请主次设备号成功,如果失败进入
if (ret < 0)
{
//打印无法获得设备号
printk(KERN_ERR "alloc_chrdev_region() failed for hello\n");
//返回无效参数
return -EINVAL;
}
//申请完设备号之后,需要进行初始化。初始化cdev,让cdev与file_operations结构体挂钩
cdev_init(&hello_cdev, &hello_drv);
/*申请完设备号之后,需要进行
*参数一 : 要增加的cdev
*参数二 : 将主次设备号dev传入
*参数三 : 决定占用几个主次设备号,这里占2个主次设备号
*返回值 : 如果返回值不是0,表示错误
*/
ret = cdev_add(&hello_cdev, dev, 2);
//如果返回值不为0,打印错误
if (ret)
{
//打印增加cdev失败
printk(KERN_ERR "cdev_add() failed for hello\n");
//返回无效参数
return -EINVAL;
}
/******** 驱动卸载 ********/
/*
*原来
*/
//卸载驱动程序
//第一个参数是主设备号,第二个是名字
unregister_chrdev(major, "100ask_hello");
/*
*现在
*/
//删除cdev
cdev_del(&hello_cdev);
//将申请到的主次设备号空间释放
unregister_chrdev_region(dev, 2);
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