Linux驱动函数register_chrdev_region

2023-12-16 10:32

本文主要是介绍Linux驱动函数register_chrdev_region,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

Linux驱动注册有两种接口,一种是旧接口register_chrdev,另一种是新接口register_chrdev_region + cdev_init/cdev_add。
register_chrdev_region函数内容如下:

int register_chrdev_region(dev_t from, unsigned count, const char *name)
{struct char_device_struct *cd;dev_t to = from + count;dev_t n, next;for (n = from; n < to; n = next) {next = MKDEV(MAJOR(n)+1, 0);if (next > to)next = to;cd = __register_chrdev_region(MAJOR(n), MINOR(n),next - n, name);  if (IS_ERR(cd))goto fail;}return 0;
fail:to = n;for (n = from; n < to; n = next) {next = MKDEV(MAJOR(n)+1, 0);kfree(__unregister_chrdev_region(MAJOR(n), MINOR(n), next - n));}return PTR_ERR(cd);}

该函数有三个参数,第一个参数from表示要注册的主设备号(该主设备号必须使用MKDEV宏转换一下,例如主设备号为2,传参时需要使用MKDEV(2, 0)),第二个参数count表示要注册的设备共有多少个次设备号,最后一个参数用来传递设备名。该函数的实现机制其实就是一个for循环多次调用__register_chrdev_region这个函数来完成的,有人会问调用一次不久好了嘛,为什么要整个for循环?这个for循环其实是为了处理次设备号溢出的状况,设想一下如果Linux内核只支持256个次设备号,而我们给count参数257个,这时for循环就起作用了。
在具体分析前,我们还需要了解一下这三个宏:

#define MAJOR(dev) ((unsigned int) ((dev) >> MINORBITS))
#define MINOR(dev) ((unsigned int) ((dev) & MINORMASK))
#define MKDEV(ma,mi) (((ma) << MINORBITS) | (mi))

由于Linux内核中一个设备号是由主设备号和次设备号组成,而为了操作方便,我们就需要将这两个号通过MKDEV宏组合起来,同时内核也提供了MAJOR和MINOR宏用于从组合设备号中分别提取主设备号与次设备号。我们可以通过MKDEV这个宏清除的看到两个设备号是如何组合起来的,实际上就是定义一个32位二进制数,高位存放主设备号,低位存放次设备号,由于内核中MINORBITS宏定义位20,所以理论上次设备号可以有2^20个。
好了,我们开始正式分析这个函数,如果count小与2^20,主设备号(from)为MKDEV(t, 0),也就是(t << 20),那么to就是(t << 20 + count)。由于第一次(t << 20)必定小与to,所以for循环执行次数大于等于1。在进入for循环后,next被赋值((t + 1)<< 20)),第一次next必定大于to,所以next又等于了to(t << 20 + count),接着调用了__register_chrdev_region(n, 0,count, name)函数完成了设备号的注册,最后退出循环。
考虑第二种情况,如果count大于2^20,主设备号(from)为t << 20,to等于(t << 20 + count)。执行第一次for循环, next被赋值((t + 1)<< 20)),显然next小与to,故第一次for循环会调用了__register_chrdev_region(t, 0,1 << 20, name)函数完成了设备号的注册,然后执行下次循环,from变为((t + 1) << 20), 与之前相同若没有满足退出循环条件,调用__register_chrdev_region(t + 1, 0,1 << 20, name)注册设备号,直到最后一次满足条件,调用__register_chrdev_region(t + x, 0,to - (t + x) << 20, name)注册设备号,退出循环。
至此,我们可以分析出这个函数的主要作用是处理次设备号过多的情况,当次设备号超出内核设定值时,内核自动重新分配一个新的主设备号继续分配次设备号。

这篇关于Linux驱动函数register_chrdev_region的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!


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