file-fops-inode-dev_t之间一些关系

最新推荐文章于 2024-04-06 16:14:35 发布

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本文详细解析了Linux设备驱动的加载过程，从device_create到device_register的实现细节，再到系统如何通过文件名和路径找到相应的inode及fops，最终完成设备操作函数的注册。

本文为转载，仅作自己学习使用。

各种驱动形式本质还是把fops注册到inode中。

device_create->device_create_vargs->dev_set_drvdata(dev, drvdata)把fops设置到了dev->p->driver_data中

device_register->device_add->devtmpfs_create_node->vfs_mknod这里应该就是终点了

注：前半部分把fops函数数组放到了dev->device_private->driver_data中，后半部分vfs_mknod(nd.path.dentry->d_inode,dentry, mode, dev->devt);

[1]. 建立了设备号与inode名称的映射关系，这样通过文件名可以找到设备号，通过设备号就能找到dev结构，

[2]. 通过dev->device_private->driver_data就能解析出fops，从而给系统调用open时建立file operation

linux平台驱动其实不是真正的“驱动”它只不过做点初始化硬件的事情（在probe函数里）真正操作设备的函数在device结构里。

这里体现了C++类的影子

3.简单点说系统调用open会建立一个file结构体，并且通过文件名和路径找到inode结构，并提取i_fop给fops

4.至于提取的过程

</pre><pre name="code" class="html">static int chrdev_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
 struct cdev *p;
 struct cdev *new = NULL;
 int ret = 0;
 spin_lock(&cdev_lock);
 p = inode->i_cdev;
 if (!p) {
  struct kobject *kobj;
  int idx;
  spin_unlock(&cdev_lock);
  kobj = kobj_lookup(cdev_map, inode->i_rdev, &idx);
  if (!kobj)
   return -ENXIO;
  new = container_of(kobj, struct cdev, kobj);
  spin_lock(&cdev_lock);
  /* Check i_cdev again in case somebody beat us to it while
     we dropped the lock. */
  p = inode->i_cdev;
  if (!p) {
   inode->i_cdev = p = new;
   list_add(&inode->i_devices, &p->list);
   new = NULL;
  } else if (!cdev_get(p))
   ret = -ENXIO;
 } else if (!cdev_get(p))
  ret = -ENXIO;
 spin_unlock(&cdev_lock);
 cdev_put(new);
 if (ret)
  return ret;
 ret = -ENXIO;
 filp->f_op = fops_get(p->ops);
 if (!filp->f_op)
  goto out_cdev_put;
 if (filp->f_op->open) {
  ret = filp->f_op->open(inode,filp);
  if (ret)
   goto out_cdev_put;
 }
 return 0;
 out_cdev_put:
 cdev_put(p);
 return ret;
}

注：貌似只有 open(!/dev/testchar!, O_RDWR) 打开才是这样的，因为/dev目录下都是字符的驱动，是不是使用cdev的都不在sysfs内呢？

在linux设备模型浅析之设备篇中有段描述：device_add定义在drivers/base/core.c中

int device_add(struct device *dev)

{

................

if (MAJOR(dev->devt)) {
  error = device_create_file(dev, &devt_attr); //如果存在设备号则添加dev_t属性，这样udev就能读取设备号属性从而在/dev/目录下创建设备节点，这样kobj和cdev也关联了
  if (error)
   goto ueventattrError;

注：所以我一直追求的目标貌似在这里，是udev把device里包含的fops关联到cedv里，然后chrdev_open就顺理成章了！！

补充点内容：device结构有个device_private用来放一些不想对外开放的东西，其中还有个driver_data。所以是这样的device->p->driver_data

一般情况下这里放的是file_operations但是也未必，对于platform来说有2个函数void *dev_get_drvdata(const struct device *dev)

和void dev_set_drvdata(struct device *dev, void *data)

注册的时候set，至于以后怎么用就不一定了，比如LED的驱动，使用get函数又取出数据，放在了attr里导出到用户空间使用