嵌入式Linux設備驅動開發之：字符設備驅動編程
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它們的函數格式如表11.3所示。
表11.3 設備號分配與釋放函數語法要點
所需頭文件 | #includelinux/fs.h> |
函數原型 | intregister_chrdev_region(dev_tfirst,unsignedintcount,char*name) intalloc_chrdev_region(dev_t*dev,unsignedintfirstminor,unsignedintcount,char*name) voidunregister_chrdev_region(dev_tfirst,unsignedintcount) |
函數傳入值 | first：要分配的設備號的初始值 count：要分配（釋放）的設備號數目 name：要申請設備號的設備名稱（在/proc/devices和sysfs中顯示） dev：動態分配的第一個設備號 |
函數返回值 | 成功：0（只限于兩種注冊函數） |
出錯：-1（只限于兩種注冊函數） |
（3）最新版本的字符設備注冊。
在獲得了系統分配的設備號之后，通過注冊設備才能實現設備號和驅動程序之間的關聯。這里講解2.6內核中的字符設備的注冊和注銷過程。
在Linux內核中使用structcdev結構來描述字符設備，我們在驅動程序中必須將已分配到的設備號以及設備操作接口（即為structfile_operations結構）賦予structcdev結構變量。首先使用cdev_alloc()函數向系統申請分配structcdev結構，再用cdev_init()函數初始化已分配到的結構并與file_operations結構關聯起來。最后調用cdev_add()函數將設備號與structcdev結構進行關聯并向內核正式報告新設備的注冊，這樣新設備可以被用起來了。
如果要從系統中刪除一個設備，則要調用cdev_del()函數。具體函數格式如表11.4所示。
表11.4 最新版本的字符設備注冊
所需頭文件 | #includelinux/cdev.h> |
函數原型 | sturctcdev*cdev_alloc(void) voidcdev_init(structcdev*cdev,structfile_operations*fops) intcdev_add(structcdev*cdev,dev_tnum,unsignedintcount) voidcdev_del(structcdev*dev) |
函數傳入值 | cdev：需要初始化/注冊/刪除的structcdev結構 fops：該字符設備的file_operations結構 num：系統給該設備分配的第一個設備號 count：該設備對應的設備號數量 |
函數返回值 | 成功： cdev_alloc：返回分配到的structcdev結構指針 cdev_add：返回0 |
出錯： cdev_alloc：返回NULL cdev_add：返回-1 |
2.6內核仍然保留早期版本的register_chrdev()等字符設備相關函數，其實從內核代碼中可以發現，在register_chrdev()函數的實現中用到cdev_alloc()和cdev_add()函數，而在unregister_chrdev()函數的實現中調用cdev_del()函數。因此很多代碼仍然使用早期版本接口，但這種機制將來會從內核中消失。
前面已經提到字符設備的實際操作在structfile_operations結構的一組函數中定義，并在驅動程序中需要與字符設備結構關聯起來。下面討論structfile_operations結構中最主要的成員函數和它們的用法。
（4）打開設備。
打開設備的函數接口是open，根據設備的不同，open函數接口完成的功能也有所不同，但通常情況下在open函數接口中要完成如下工作。
n 遞增計數器，檢查錯誤。
n 如果未初始化，則進行初始化。
n 識別次設備號，如果必要，更新f_op指針。
n 分配并填寫被置于filp->private_data的數據結構。
其中遞增計數器是用于設備計數的。由于設備在使用時通常會打開多次，也可以由不同的進程所使用，所以若有一進程想要刪除該設備，則必須保證其他設備沒有使用該設備。因此使用計數器就可以很好地完成這項功能。
這里，實現計數器操作的是在2.6內核早期版本的linux/module.h>中定義的3個宏，它們在最新版本里早就消失了，在下面列出只是為了幫讀者理解老版本中的驅動代碼。
n MOD_INC_USE_COUNT：計數器加1。
n MOD_DEC_USE_COUNT：計數器減1。
n MOD_IN_USE：計數器非零時返回真。
另外，當有多個物理設備時，就需要識別次設備號來對各個不同的設備進行不同的操作，在有些驅動程序中并不需要用到。
注意 | 雖然這是對設備文件執行的第一個操作，但卻不是驅動程序一定要聲明的操作。若這個函數的入口為NULL，那么設備的打開操作將永遠成功，但系統不會通知驅動程序。 |
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