cdev结构体及其相关函数

一、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：

 #define MINORBITS       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))

二、下面一组函数用来对cdev结构体进行操作：

 void cdev_init(struct cdev *, const struct file_operations *);//初始化，建立cdev和file_operation 之间的连接
 struct cdev *cdev_alloc(void); //动态申请一个cdev内存
 void cdev_put(struct cdev *p);   //释放
 int cdev_add(struct cdev *, dev_t, unsigned);  //注册设备，通常发生在驱动模块的加载函数中
 void cdev_del(struct cdev *);//注销设备，通常发生在驱动模块的卸载函数中

1）如果希望在运行时动态的获得一个独立的 cdev 结构，有两种方法可以分配并初始化 cedv 结构。

 struct cdev *my_cdev = cdev_alloc();
     my_cdev->ops = &my_fops;

     struct cdev *cdev_alloc(void)
     {
         struct cdev *p = kzalloc(sizeof(struct cdev), GFP_KERNEL);
         if (p) {
             INIT_LIST_HEAD(&p->list);
             kobject_init(&p->kobj, &ktype_cdev_dynamic);
         }
         return p;
     }

2）有时可能希望就把 cdev 结构内嵌在自己的特定设备结构里，那么在分配好 cdev 结构后，就用 cdev_init() 函数对其初始化：

 void cdev_init(struct cdev *cdev, const struct file_operations *fops)
 {
     memset(cdev, , sizeof *cdev);
     INIT_LIST_HEAD(&cdev->list);
     kobject_init(&cdev->kobj, &ktype_cdev_default);
     cdev->ops = fops;
 }

3）注册与注销：像cdev 中的owner 要设置为 THIS_MOULE ，在注册时应该先调用：
int register_chrdev_region(dev_t from,unsigned count,const char *name)函数为其分配设备号，此函数可用：

int alloc_chrdev_region(dev_t *dev,unsigned baseminor,unsigned count,const char *name)函数代替，他们之间的区别在于：register_chrdev_region()用于已知设备号时，另一个用于动态申请，其优点在于不会造成设备号重复的冲突。 
在注销之后，应调用：void unregister_chrdev_region(dev_t from,unsigned count)函数释放原先申请的设备号。 
他们之间的顺序关系如下： 
register_chrdev_region()－－>cdev_add()     //此过程在加载模块中 
cdev_del()-->unregister_chrdev_region()     //此过程在卸载模块中

参考原文：http://bbs.ednchina.com/BLOG_ARTICLE_1897586.HTM