字符驱动小例子解析

1.

 MODULE_LICENSE ("GPL");

int hello_major = 250;
int hello_minor = 0;
int number_of_devices = 1;
char data[50]="foobar not equal to barfoo";

struct cdev cdev;
dev_t dev = 0;

 

static int hello_open (struct inode *inode, struct file *file)
{
  printk (KERN_INFO "Hey! device opened\n");
  return 0;
}

static int hello_release (struct inode *inode, struct file *file)
{
  printk (KERN_INFO "Hmmm... device closed\n");
  return 0;
}
ssize_t hello_read (struct file *filp, char *buff, size_t count, loff_t *offp)
{
  ssize_t result = 0;
  if (copy_to_user (buff, data, sizeof(data)-1))             // copy_to_user将数据返回给用户
    result = -EFAULT;
  else
    printk (KERN_INFO "wrote %d bytes\n", count);
   return result;
}

ssize_t hello_write (struct file *filp, const char  *buf, size_t count, loff_t *f_pos)
{
  ssize_t ret = 0;
  printk (KERN_INFO "Writing %d bytes\n", count);
  if (count>127) return -ENOMEM;
  if (count<0) return -EINVAL;
  if (copy_from_user (data, buf, count)) {             //  copy_from_user将用户数据读到本地buffer
    ret = -EFAULT;
  }
  else {
    data[127]='\0';
    printk (KERN_INFO"Received: %s\n", data);
    ret = count;
  }
  return ret;
}

struct file_operations hello_fops = {           //文件操作
  .owner = THIS_MODULE,
  .open  = hello_open,
  .release = hello_release,
  .read  = hello_read,
  .write = hello_write
};

 

static int __init hello_2_init (void)

{

  int result;

 

  dev = MKDEV (hello_major, hello_minor);           //拼装设备号，高12位为主设备号，低20位为从设备号。include/linux/kdev_t.h中定义的宏MKDEV。

  result = register_chrdev_region (dev, number_of_devices, "hello");// fs/char_dev.c中定义的函数，注册一个范围内的设备号，成功返回0。

  if (result<0) {

    printk (KERN_WARNING "hello: can't get major number %d\n", hello_major);

    return result;

  }

 

  /* dynamic allocation */

  cdev = cdev_alloc();      // fs/char_dev.c中定义的函数，分配一个cdev结构体

  cdev_init (cdev, &hello_fops); // fs/char_dev.c中定义的函数，关联cdev结构体和file_operations（在linux/fs.h中定义的结构体，里面为文件的常用操作定义）。

  cdev->owner = THIS_MODULE;

//  cdev->ops = &hello_fops;

  result = cdev_add (cdev, dev, 1);  // fs/char_dev.c中定义的函数，关联cdev结构体和dev（设备号）。

  if (result)

    printk (KERN_INFO "Error %d adding char_device", result);

 

  printk (KERN_INFO "Char device registered ...\n");

  return 0;

}

 

static void __exit hello_2_exit (void)

{

  dev_t devno = MKDEV (hello_major, hello_minor);

 

  if (cdev)

    cdev_del (cdev);     // fs/char_dev.c中定义的函数，取消cdev结构体和dev（设备号）的关联

 

  unregister_chrdev_region (devno, number_of_devices); // fs/char_dev.c中定义的函数，释放cdev结构体的空间和dev设备号

 

  printk (KERN_INFO "char device cleaned up :)\n");

}

 

module_init (hello_2_init);

module_exit (hello_2_exit);         //宏module_init和module_exit都被定义在linux源码的include/linux/init.h中，是为init_module和cleanup_module起别名用的（在静态编译时防止重复定义init_module和cleanup_module）。

2. 

 

 

 

当open一个设备节点时，inode中德i_cdev会指向找到的cdev，同时file中的f_op获得已经注册的驱动的file_operations。

cdev---dev (如：250,0)                                                                                             

        ---ops（mypos）---open，read，write等。<---------------------->  file---f_op

 

3.

用户调用read等系统调用时，系统首先调用sys_read（SYSCALL_DEFINE3），再调用vfs_read，再调用初始化完成的结构体file中的file_operations中的read函数，即为调用了hello_read函数。