分析完了最基本的hello.c程序，开始学习下面的scull.c。第三章的内容里并没有涉及到scull中所有要用到的知识，主要介绍了设备驱动的框架，scull的使用，及fileoperation里面的open、read、write的实现。
下面开始分析代码。
最先看的应该是init函数和exit函数，找到他们
int scull_init_module(void)
{
int result, i;
dev_t dev = 0;
if (scull_major) { //scull_major在scull.h中定义
dev = MKDEV(scull_major, scull_minor); //利用宏得出设备号
result = register_chrdev_region(dev, scull_nr_devs, "scull");
} else {
result = alloc_chrdev_region(&dev, scull_minor, scull_nr_devs,
"scull");
scull_major = MAJOR(dev);
}
if (result < 0) {
printk(KERN_WARNING "scull: can't get major %d\n", scull_major);
return result;
}
/*kmalloc为设备分配空间*/
scull_devices = kmalloc(scull_nr_devs * sizeof(struct scull_dev), GFP_KERNEL);
if (!scull_devices) {
result = -ENOMEM;
goto fail; /* Make this more graceful */
}
memset(scull_devices, 0, scull_nr_devs * sizeof(struct scull_dev));
/* 初始化scull_nr_devs个设备，也就是设置scull_dev结构体的成员 */
for (i = 0; i < scull_nr_devs; i++) {
scull_devices[i].quantum = scull_quantum; //初始化量子大小
scull_devices[i].qset = scull_qset; //初始化量子集
init_MUTEX(&scull_devices[i].sem); //初始化互斥量
scull_setup_cdev(&scull_devices[i], i); //scull_setup_cdev函数完成对scull设备的cdev成员变量(struct cd // 类型)的初始化和注册
}
/* At this point call the init function for any friend device */
dev = MKDEV(scull_major, scull_minor + scull_nr_devs);
dev += scull_p_init(dev);
dev += scull_access_init(dev);
#ifdef SCULL_DEBUG /* only when debugging */
scull_create_proc();
#endif
return 0; /* succeed */
fail:
scull_cleanup_module();
return result;
}首先判断了scull_major，如果设置了，就是用默认的主次设备号，并调用宏MKDEV得出设备号；如果没有设置，就采用alloc_chrdev_region来动态申请设备号；
接下来，用kmalloc函数为设备分配空间并调用memset函数将分配得到的内存清零；LDD3里面采用手动创建设备节点的方法，我尝试过使用udev来实现自动生成设备节点，发现不能满足scull的实现(或者说以我的水平很难实现。。)，scull的实现是可以对内存的管理，我掌握的udev还不能实现改变设备节点的大小。
生成设备节点后就是对这scull_nr_devs设备进行初始化了。这里我们关注scull_setup_cdev(&scull_devices[i], i);函数：
static void scull_setup_cdev(struct scull_dev *dev, int index)
{
/*调用MKDEV宏得到设备编号，注意，4个scull设备的主设备号都是*/
/*一样的，但次设备号分别是0 - 3*/
int err, devno = MKDEV(scull_major, scull_minor + index);
//cdev结构体在内核中代表一个字符设备。
//调用cdev_init函数对cdev结构体进行初始化，指定对应的文件操作函
//数集是scull_fops，这个scull_fops必须是前面已经定义实现好的。
cdev_init(&dev->cdev, &scull_fops);
dev->cdev.owner = THIS_MODULE; //行指定所有者是THIS_MODULE
dev->cdev.ops = &scull_fops; //多余的
//调用cdev_add函数将cdev结构体注册到内核，注册成功后，相应的scull设备就“活”了,
//其它程序就可以访问scull设备的资源。
err = cdev_add (&dev->cdev, devno, 1);
/* Fail gracefully if need be */
if (err)
printk(KERN_NOTICE "Error %d adding scull%d", err, index);
}
struct scull_dev {
struct scull_qset *data; /* Pointer to first quantum set */
int quantum; /* the current quantum size */
int qset; /* the current array size */
unsigned long size; /* amount of data stored here */
unsigned int access_key; /* used by sculluid and scullpriv */
struct semaphore sem; /* mutual exclusion semaphore */
struct cdev cdev; /* Char device structure */
};struct scull_qset {
void **data;
struct scull_qset *next;
};数组，每个指针指向一个SCULL_P_BUFFER字节的区域。每一个内存区称为一个量子，指针数组称为量子集；设备布局如下：
下面看file_operation结构体：
struct file_operations scull_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.llseek = scull_llseek,
.read = scull_read,
.write = scull_write,
.ioctl = scull_ioctl,
.open = scull_open,
.release = scull_release,
};
int scull_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
struct scull_dev *dev; /* device information */
/*调用container_of宏，通过cdev成员得到包含该cdev的scull_dev结构。*/
dev = container_of(inode->i_cdev, struct scull_dev, cdev);
/*将得到的scull_dev结构保存在filp->private_data中，因为open结束后，后面的read，write等操作使用*/
/*同一个filp变量，它们即可以从filp->private_data中直接取出scull_dev结构体来使用。*/
filp->private_data = dev; /* for other methods */
/* now trim to 0 the length of the device if open was write-only */
if ( (filp->f_flags & O_ACCMODE) == O_WRONLY) {
if (down_interruptible(&dev->sem)) //涉及互斥量，后面章节学习的内容
return -ERESTARTSYS;
scull_trim(dev); /* ignore errors */
up(&dev->sem);
}
return 0; /* success */
}
int scull_trim(struct scull_dev *dev)
{
struct scull_qset *next, *dptr;
int qset = dev->qset; /* 获取量子集的大小 */
int i;
for (dptr = dev->data; dptr; dptr = next) { /* dev->data指向第一个量子集scull_qset。*/
/*所以这个for循环每次循环处理一个scull_qset */
if (dptr->data) {
for (i = 0; i < qset; i++)
kfree(dptr->data[i]);//释放一个量子的空间，注意，dptr->data[i]依然是一个指针
//记住在scull_qset结构体中，void **data;的定义
kfree(dptr->data); //释放量子集数组占用的内存空间
dptr->data = NULL;
}
next = dptr->next; //遍历
kfree(dptr); //释放cull_qset占用的内存空间
}
dev->size = 0;
dev->quantum = scull_quantum;
dev->qset = scull_qset;
dev->data = NULL;
return 0;
}
ssize_t scull_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t count,
loff_t *f_pos)
{
struct scull_dev *dev = filp->private_data;
struct scull_qset *dptr; /* the first listitem */
int quantum = dev->quantum, qset = dev->qset;
int itemsize = quantum * qset; /* how many bytes in the listitem */
int item, s_pos, q_pos, rest;
ssize_t retval = 0;
/*以上部分是进行相关变量的初始化*/
/*******************************************/
if (down_interruptible(&dev->sem)) //涉及信号量
return -ERESTARTSYS;
if (*f_pos >= dev->size) //判断定位是否超过范围
goto out;
if (*f_pos + count > dev->size)
count = dev->size - *f_pos;
/* find listitem, qset index, and offset in the quantum */
item = (long)*f_pos / itemsize; // item代表要读的数据起始点在哪个scull_qset中
rest = (long)*f_pos % itemsize; //rest是一个中间值，供下面的计算使用
s_pos = rest / quantum; // s_pos代表要读的数据起始点在哪个量子中
q_pos = rest % quantum; //q_pos代表要读的数据的起始点在量子的具体哪个位置
/* follow the list up to the right position (defined elsewhere) */
/*下面函数的作用是返回参数item指定的scull_qset。*/
/*如果scull_qset不存在，还要分配内存空间，创建指定的scull_qset。*/
dptr = scull_follow(dev, item);
/*如果指定的scull_qset不存在，或者量子指针数组不存在，或者量子不存在，都退出*/
if (dptr == NULL || !dptr->data || ! dptr->data[s_pos])
goto out; /* don't fill holes */
/* read only up to the end of this quantum */
if (count > quantum - q_pos)
count = quantum - q_pos;
if (copy_to_user(buf, dptr->data[s_pos] + q_pos, count)) { //将数据拷贝到用户空间
retval = -EFAULT;
goto out;
}
*f_pos += count; //读取完成后，新的文件指针位置向前移动count个字节
retval = count;
out:
up(&dev->sem);
return retval;
}
struct scull_qset *scull_follow(struct scull_dev *dev, int n)
{
struct scull_qset *qs = dev->data;
/* Allocate first qset explicitly if need be */
if (! qs) {
qs = dev->data = kmalloc(sizeof(struct scull_qset), GFP_KERNEL);
if (qs == NULL)
return NULL; /* Never mind */
memset(qs, 0, sizeof(struct scull_qset));
}
/* Then follow the list */
while (n--) {
if (!qs->next) {
qs->next = kmalloc(sizeof(struct scull_qset), GFP_KERNEL);
if (qs->next == NULL)
return NULL; /* Never mind */
memset(qs->next, 0, sizeof(struct scull_qset));
}
qs = qs->next;
continue;
}
return qs;
}
ssize_t scull_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t count,
loff_t *f_pos)
{
struct scull_dev *dev = filp->private_data;
struct scull_qset *dptr;
int quantum = dev->quantum, qset = dev->qset;
int itemsize = quantum * qset;
int item, s_pos, q_pos, rest;
ssize_t retval = -ENOMEM; /* value used in "goto out" statements */
/********以上为初始化工作***************/
/****************************************************************/
if (down_interruptible(&dev->sem))
return -ERESTARTSYS;
/************定位****************************/
/* find listitem, qset index and offset in the quantum */
item = (long)*f_pos / itemsize;
rest = (long)*f_pos % itemsize;
s_pos = rest / quantum; q_pos = rest % quantum;
/*******************************************/
/* 判断指定位置处是否存在scull_qset结构体 */
dptr = scull_follow(dev, item);
if (dptr == NULL)
goto out;
if (!dptr->data) {
dptr->data = kmalloc(qset * sizeof(char *), GFP_KERNEL);
if (!dptr->data)
goto out; memset(dptr->data, 0, qset * sizeof(char *));
}
if (!dptr->data[s_pos]) {
dptr->data[s_pos] = kmalloc(quantum, GFP_KERNEL);
if (!dptr->data[s_pos])
goto out;
}
/* write only up to the end of this quantum */
if (count > quantum - q_pos)
count = quantum - q_pos;
if (copy_from_user(dptr->data[s_pos]+q_pos, buf, count)) {
retval = -EFAULT;
goto out;
}
*f_pos += count;
retval = count;
/* update the size */
if (dev->size < *f_pos)
dev->size = *f_pos;
out:
up(&dev->sem);
return retval;
}以就是第三章涉及到的代码的注释，下一步的工作就是先编译通过。
刚刚编译通过了，主要要修改的地方和下面博客链接地址说明的一样，参照他的做法，可以通过编译。
然后烧写到开发板上进行测试：
测试程序将会在下一章里面实现。
参考博客：http://blog.youkuaiyun.com/liuhaoyutz/article/details/7383313
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