内核怎么通过主设备号找驱动、次设备号找设备

标签：linux驱动

之前看韦东山老师视频，说到linux驱动就知道主设备号找驱动，次设备号找设备。这句到底怎么理解呢，如何在驱动中实现呢，在介绍该实现之前先看下内核中主次设备号的管理。在内核中，dev_t  类型( 在 <linux/types.h>头文件有定义 ) 用来表示设备号，包括主设备号和次设备号两部分。对于 2.6.x内核，dev_t是个32位量，其中高12位用来表示主设备号，低20位用来表示次设备号。

<span style="font-family:Times New Roman;font-size:12px;">（linux/kdev_t.h）

#define MINORBITS   20                                 /*次设备号*/
#define MINORMASK   ((1U << MINORBITS) - 1)            /*次设备号掩码*/
#define MAJOR(dev)  ((unsigned int) ((dev) >> MINORBITS))  /*dev右移20位得到主设备号*/
#define MINOR(dev)  ((unsigned int) ((dev) & MINORMASK))   /*与次设备掩码与，得到次设备号*/</span>

Linux内核允许多个驱动共享一个主设备号，但更多的设备都遵循一个驱动对一个主设备号的原则。

　　内核维护着一个以主设备号为key的全局哈希表，而哈希表中数据部分则为与该主设备号设备对应的驱动程序（只有一个次设备）的指针或者多个同类设备驱动程序组成的数组的指针（设备共享主设备号）。根据所编写的驱动程序，可以从内核那里得到一个直接指向设备驱动的指针，或者使用次设备号作为索引的数组来找到设备驱动程序。但无论哪种方式，内核自身几乎不知道次设备号的什么事情。如下图所示：点击打开链接

    尽管这些从设备都涉及到内存访问，但所实现功能有很大差别。然后来看下图1中主设备号为1的memory_fops中定义了哪些函数指针。代码如下：

<span style="font-family:Times New Roman;font-size:12px;">driver/char/mem.c

static const struct file_operations memory_fops = {
  .open = memory_open,
  .llseek = noop_llseek,
};</span>

<span style="font-family:Times New Roman;font-size:12px;">static int memory_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{// select different devices through minor device number commented by guoqingbo
  int minor;
  const struct memdev *dev;

  minor = iminor(inode); //get the minor device number commented by guoqingbo
  if (minor >= ARRAY_SIZE(devlist))
    return -ENXIO;

  dev = &devlist[minor];//select the specific file_operations
  if (!dev->fops)
    return -ENXIO;

  filp->f_op = dev->fops;
  if (dev->dev_info)
    filp->f_mapping->backing_dev_info = dev->dev_info;

  /* Is /dev/mem or /dev/kmem ? */
  if (dev->dev_info == &directly_mappable_cdev_bdi)
    filp->f_mode |= FMODE_UNSIGNED_OFFSET;

  if (dev->fops->open)  //open the device
    return dev->fops->open(inode, filp);

  return 0;
}</span>

<span style="font-family:Times New Roman;font-size:12px;">static const struct memdev {
  const char *name;
  mode_t mode;
  const struct file_operations *fops;
  struct backing_dev_info *dev_info;
} devlist[] = {
   [1] = { "mem", 0, &mem_fops, &directly_mappable_cdev_bdi },
#ifdef CONFIG_DEVKMEM
   [2] = { "kmem", 0, &kmem_fops, &directly_mappable_cdev_bdi },
#endif
   [3] = { "null", 0666, &null_fops, NULL },
#ifdef CONFIG_DEVPORT
   [4] = { "port", 0, &port_fops, NULL },
#endif
   [5] = { "zero", 0666, &zero_fops, &zero_bdi },
   [7] = { "full", 0666, &full_fops, NULL },
   [8] = { "random", 0666, &random_fops, NULL },
   [9] = { "urandom", 0666, &urandom_fops, NULL },
  [11] = { "kmsg", 0, &kmsg_fops, NULL },
#ifdef CONFIG_CRASH_DUMP
  [12] = { "oldmem", 0, &oldmem_fops, NULL },
#endif
};</span>

内核怎么通过主设备号找驱动、次设备号找设备

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原文地址：http://blog.csdn.net/xy010902100449/article/details/45306031