linux字元裝置完全分析（一）

終於。。。

我開始寫部落格了。。。。。

因為懶。。。所以拖了很久。。。。。

以後要多堅持。。。。。。。。。

今天主要是linux 字元裝置分析，既然是分析，那就要往深了分析才有意思。。

字元裝置的表示當然是指這個struct cdev結構。let us see。。。

struct cdev ;

kobj用來表示sys下的目錄，owner模組使用者指標，一般賦值為this_module，第三個引數很關鍵file_operations,是使用者層呼叫open、release、write、read函式時。傳到核心層處理，第四個結構list表示的是乙個鍊錶節點。第五個是裝置號，沒什麼講的。第六個是count

怎麼分配結構體cdev呢，有兩種方式，一種是靜態定義乙個 struct cdev my_cdev，然後在使用cdev_init函式去初始化該結構，第二種方式是利用cdev_alloc函式去動態申請。

有的人會先使用cdev_alloc函式去動態分配，在使用函式cdev_init去初始化，其實這種用法是不太正確的，為什麼呢？且看下面分析。

void cdev_init(struct cdev *cdev, const
struct file_operations *fops)
struct cdev *cdev_alloc(void)
return p;
}

看出相同之處和不同之處了嗎，yes kobject_init這個函式是關鍵，關鍵在於ktype型別不同、

static
struct kobj_type ktype_cdev_default = ;
static
struct kobj_type ktype_cdev_dynamic = ;

很明顯，再看

static
void cdev_default_release(struct kobject *kobj)
static
void cdev_dynamic_release(struct kobject *kobj)

對，多了乙個kfree，也就是說alloc申請出來的cdev占用的記憶體空間可以在裝置被解除安裝時自動釋放。

下面來看linux 核心怎麼管理字元裝置號。

核心提供了兩種方式，一種是alloc_chrdev_region另乙個是register_chrdev_region,兩個的底層實現如出一轍。下面來分析alloc_chrdev_region。

int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned baseminor, unsigned count,
const char *name)

主要的函式是__register_chrdev_region(0, baseminor, count, name);

static
struct char_device_struct *
__register_chrdev_region(unsigned int major, unsigned int baseminor,
int minorct, const
char *name)
if (i == 0) 
major = i;
ret = major;
}cd->major = major;
cd->baseminor = baseminor;
cd->minorct = minorct;
strlcpy(cd->name, name, sizeof(cd->name));
i = major_to_index(major);
for (cp = &chrdevs[i]; *cp; cp = &(*cp)->next)
if ((*cp)->major > major ||
((*cp)->major == major &&
(((*cp)->baseminor >= baseminor) ||
((*cp)->baseminor + (*cp)->minorct > baseminor))))
break;//次裝置號的掛接是從小到大，
if (*cp && (*cp)->major == major) 
/* new driver overlaps from the right. */
if (new_min <= old_max && new_min >= old_min) 
}cd->next = *cp;//掛接到雜湊表裡面
*cp = cd;
mutex_unlock(&chrdevs_lock);
return cd;
out:
mutex_unlock(&chrdevs_lock);
kfree(cd);
return err_ptr(ret);
}

分析到這裡，就該看乙個有意思的資料結構了，也就是所謂的雜湊表。

static
struct char_device_struct *chrdevs[chrdev_major_hash_size];

這就是雜湊表結構，chrdevs是乙個指標陣列，每乙個元素都儲存著乙個字元裝置，一看是static型別的，就知道這個chrdevs的每一項初始化後都為null，當乙個新的裝置來了之後通過主裝置號來掛接到相應的chrdevs裡面，主裝置號就是雜湊表的表頭，而衝突域就用next指標來掛接。比如我註冊了乙個major = 254 baseminor= 3 的乙個裝置和major = 254 baseminor= 6的乙個裝置，這時候chrdevs[254]就應該指向major= 254 baseminor= 3的char_device_struct結構然後該結構的next指標又指向 major= 254 baseminor= 6的char_device_struct結構。

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