1.inode号的功能 :①inode号是文件存在于文件系统的唯一标识1
②同时也是索引当前文件的inode结构体的索引导
2.文件信息结构体:只要文件存在于文件系统中,那么内核中一定会存在一个struct inode结构体,这个结构体里面存放了文件的相关信息,其中就有设备号文件和字符设备驱动的信息
3.设备号:设备号是驱动存在内核的标识,也是设备驱动和设备文件的关联
4.字符设备驱动对象结构体:结构体里面包含了操作方法结构体,设备号,设备数量等信息。其中操作方法结构体就包含了open,read,write,close等操作方法。
那么用户层如何通过文件的路径去回调操作方法的呢?
1.根据open传递的文件路径找到inode结构体
2.根据inode结构体找到文件对应的驱动的对象指针
3.根据驱动的对象指针找到驱动对象中的操作方法结构体指针
4.再去回调操作方法中的open
那么open函数可以通过指定路径的文件名找到inode号,进而找到inode结构体,从而找到回调对应的操作方法,而read,write这些函数没有指定的路径,只有文件描述符,怎么回调对应的操作方法呢?
在一个linux内核里一定会存在一个task_strcut空间存放进程相关的信息
在task_struct结构体内部,有一个成员files,这个指针指向一片struct files_struct空间,里面存放了打开文件相关的信息
在这个结构体内部有一个struct file*类型的数组,数组成员都是一个个的struct file空间指针,而我们打开文件返回的文件描述符就是这个数组的下标
而file结构体内部就有对应的操作方法结构体,进而可以回调操作方法。
字符设备驱动分步注册流程代码:
static int __init mycdev_init(void)
{
int ret,i;
//1.分配对象空间
cdev=cdev_alloc();
if(cdev==NULL)
{
printk("分配字符设备驱动对象失败\n");
ret=-EFAULT;
goto OUT1;
}
printk("分配对象空间成功\n");
//2.初始化对象
cdev_init(cdev,&fops);
//3.申请设备号
if(major>0)//静态指定设备号
{
ret= register_chrdev_region(MKDEV(major,minor),3,"myled");
if(ret)
{
printk("静态指定设备号失败\n");
goto OUT2;
}
}
else if(major==0)//动态申请设备号
{
ret=alloc_chrdev_region(&devno,minor,3,"myled");
if(ret)
{
printk("动态申请设备号失败\n");
goto OUT2;
}
//获取主设备号和次设备号
major=MAJOR(devno);
minor=MINOR(devno);
}
printk("申请设备号成功\n");
//4.注册字符设备驱动对象
ret=cdev_add(cdev,MKDEV(major,minor),3);
if(ret)
{
printk("注册字符设备驱动对象失败\n");
goto OUT3;
}
printk("注册字符设备驱动对象成功\n");
//向上提交目录
cls=class_create(THIS_MODULE,"myled");
if(IS_ERR(cls))
{
printk("向上提交目录失败\n");
ret=-PTR_ERR(cls);
goto OUT4;
}
printk("向上提交目录成功\n");
//向上提交设备节点信息
for(i=0;i<3;i++)
{
dev=device_create(cls,NULL,MKDEV(major,i),NULL,"myled%d",i);
if(IS_ERR(dev))
{
ret=-PTR_ERR(dev);
goto OUT5;
}
}
printk("向上提交设备节点成功\n");
//完成硬件寄存器地址的映射以及初始化
return 0;
OUT5:
//释放已经申请的设备节点信息
for(--i;i>=0;i--)
{
device_destroy(cls,MKDEV(major,i));
}
//释放目录空间
class_destroy(cls);
OUT4:
//注销字符设备驱动对象
cdev_del(cdev);
OUT3:
//释放设备号
unregister_chrdev_region(MKDEV(major,minor),3);
OUT2:
//释放对象空间
kfree(cdev);
OUT1:
return ret;
}
static void __exit mycdev_exit(void)
{
//销毁设备节点
int i;
for(i=0;i<3;i++)
{
device_destroy(cls,MKDEV(major,i));
}
//释放目录空间
class_destroy(cls);
//1.注销字符设备驱动对象
cdev_del(cdev);
//2.释放设备号
unregister_chrdev_region(MKDEV(major,minor),3);
//3.释放对象空间
kfree(cdev);
}