学习宏MKDEV

在Linux2.6内核中一个字符设备用cdev结构来描述,其定义如下:
struct cdev {
        struct kobject kobj;
        struct module *owner;   //所属模块
        const struct file_operations*ops;  
               //文件操作结构,在写驱动时,其结构体内的大部分函数要被实现
        struct list_head list;
        dev_t dev;          //设备号,int 类型,高12位为主设备号,低20位为次设备号
        unsigned int count;
};
可以使用如下宏调用来获得主、次设备号:
MAJOR(dev_t dev)
MINOR(dev_t dev)
MKDEV(int major,int minor) //通过主次设备号来生成dev_t
以上宏调用在内核源码中如此定义:

#defineMINORBITS       20
#define MINORMASK       ((1U << MINORBITS)- 1)
        //(1<<20 -1) 此操作后,MINORMASK宏的低20位为1,高12位为0
#define MAJOR(dev)      ((unsigned int) ((dev)>> MINORBITS))
#define MINOR(dev)      ((unsigned int) ((dev) &MINORMASK))
#define MKDEV(ma,mi)    (((ma) << MINORBITS) | (mi))
#include <linux/module.h> #include <linux/fs.h> #include <linux/uaccess.h> #include <linux/device.h> #include <linux/cdev.h> #include <linux/slab.h> #include <linux/ctype.h> #define DEVICE_NAME "my_char_dev" #define CLASS_NAME "my_char_class" // 在模块代码中添加模块信息 MODULE_INFO(intree, "N"); // 明确声明为out-of-tree模块 // MODULE_LICENSE("GPL v2"); // 确保使用兼容的许可证 MODULE_VERSION("1.0"); MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_AUTHOR("Your Name"); MODULE_DESCRIPTION("Character device driver with uppercase option"); static int cap = 0; module_param(cap, int, S_IRUGO); MODULE_PARM_DESC(cap, "Enable uppercase conversion (1=enable)"); static int major_num; static struct class *char_class = NULL; static struct cdev my_cdev; static ssize_t dev_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t count, loff_t *f_pos) { char *kernel_buf; int i; // 分配内核缓冲区(+1用于空字符) kernel_buf = kmalloc(count + 1, GFP_KERNEL); if (!kernel_buf) return -ENOMEM; // 从用户空间复制数据 if (copy_from_user(kernel_buf, buf, count)) { kfree(kernel_buf); return -EFAULT; } kernel_buf[count] = '\0'; // 确保字符串终止 // 大写转换处理 if (cap) { for (i = 0; i < count; i++) kernel_buf[i] = toupper(kernel_buf[i]); } // 打印内核日志(实际使用时建议用print_hex_dump) printk(KERN_INFO "Received %zu bytes: %s\n", count, kernel_buf); kfree(kernel_buf); return count; } static struct file_operations fops = { .owner = THIS_MODULE, .write = dev_write, }; static int __init char_dev_init(void) { dev_t dev_num; // 动态分配设备号 if (alloc_chrdev_region(&dev_num, 0, 1, DEVICE_NAME) < 0) return -1; major_num = MAJOR(dev_num); // 初始化cdev结构 cdev_init(&my_cdev, &fops); my_cdev.owner = THIS_MODULE; // 添加字符设备到系统 if (cdev_add(&my_cdev, dev_num, 1) < 0) { unregister_chrdev_region(dev_num, 1); return -1; } // 创建设备类 char_class = class_create(THIS_MODULE, CLASS_NAME); if (IS_ERR(char_class)) { cdev_del(&my_cdev); unregister_chrdev_region(dev_num, 1); return PTR_ERR(char_class); } // 创建设备节点 device_create(char_class, NULL, dev_num, NULL, DEVICE_NAME); printk(KERN_INFO "Char device loaded (cap=%d)\n", cap); return 0; } static void __exit char_dev_exit(void) { dev_t dev_num = MKDEV(major_num, 0); // 销毁设备节点和类 device_destroy(char_class, dev_num); class_destroy(char_class); // 删除cdev并释放设备号 cdev_del(&my_cdev); unregister_chrdev_region(dev_num, 1); printk(KERN_INFO "Char device unloaded\n"); } module_init(char_dev_init); module_exit(char_dev_exit); 详细解释每一行代码
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08-08
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