字符设备之register_chrdev与register_chrdev_region(转)

之前写字符设备驱动，都是使用register_chrdev向内核注册驱动程序中构建的file_operations结构体，之后创建的设备文件，只要是主设备号相同（次设备号不同），则绑定的都是同一个file_operations结构体，应用程序使用的也都是这一个结构体中注册的函数。这就会出现这样的一个弊端：同一类字符设备（即主设备号相同），会在内核中连续注册了256（分析内核代码中可知），也就是所以的此设备号都会被占用，而在大多数情况下都不会用到这么多次设备号，所以会造成极大的资源浪费。所以register_chrdev在某个角度上是有弊端的，这也是老版本内核中使用。

register_chrdev的注册，还分为静态注册和动态注册。而register_chrdev_region和alloc_chrdev_region正相当于将register_chrdev拆分来，它们分别是静态和动态注册的个体，但同时也解决了register_chrdev资源浪费的缺点。

register_chrdev_region(dev_t from, unsigned count, const char * name)

从参数中分析该函数的作用：

from：要分配的设备号范围的起始值。

count：所要求的连续设备编号个数。

name：和该编号范围相关的设备名称。

register_chrdev_region允许注册一个规定的设备号的范围，也就不一定把0~255个此设备号都注册占用。

在2.6之后的内核，利用的是一个struct cdev结构体来描述一个字符设备。

struct cdev {
struct kobject kobj;
struct module *owner;
const struct file_operations *ops;
struct list_head list;
dev_t dev;
unsigned int count;
};

再介绍几个用到的函数：

void cdev_init(struct cdev *, const struct file_operations *);//清空cdev，并填充file_operations 结构体
int cdev_add(struct cdev *, dev_t, unsigned);//注册字符设备到内核

例子：写一个简单的字符设备驱动，主设备号为major，只注册0~1两个此设备号，并创建主设备号为major，次设备号创建0,1,2三个设备文件。利用应用程序打开这三个文件，看有什么现象（是否都能打开）

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/irq.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/irq.h>
#include <asm/io.h>
#include <asm/arch/regs-gpio.h>
#include <asm/hardware.h>
#include <linux/poll.h>
#include <linux/cdev.h>
static int hello_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
printk("hello_open\n");
return 0;
}
//构建file_operations结构体
static struct file_operations hello_fops={
.owner=THIS_MODULE,
.open   =   hello_open,
};
static int major;
static struct cdev hello_cdev;
static struct class* hello_class;
static struct class_device* hello_class_dev[3];
static int hello_init(void)
{
dev_t devid;
if(major==0)
{   
alloc_chrdev_region(&devid,0,2,"hello");//主设备号为major，次设备号为0,1则对应该file_operations
major=MAJOR(devid);
//int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned baseminor, unsigned count,const char *name)
}
else
{
devid=MKDEV(major,0);
register_chrdev_region(devid,2,"hello");
//int register_chrdev_region(dev_t from, unsigned count, const char *name)
}
cdev_init(&hello_cdev,&hello_fops);
//注册
cdev_add(&hello_cdev,devid,2);
//创建类
hello_class=class_create(THIS_MODULE,"hello");
int i;
for(i=0;i<3;i++)
{   //自动创建设备
hello_class_dev[i]=class_device_create(hello_class,NULL,MKDEV(major,i),NULL,"hello%d",i);
}
return 0;
}
static void hello_exit(void)
{
cdev_del(&hello_cdev);
unregister_chrdev_region(MKDEV(major,0),2);
int i;
for(i=0;i<3;i++)
{
class_device_destroy(hello_class, MKDEV(major, i));
}
class_destroy(hello_class);
}
module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

应用程序很简单：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
int fd=open(argv[1],O_RDWR);
if(-1==fd)
{
printf("Can‘t open!\n");
return ;
}
printf("Open OK!\n");
return 0;
}

结果/现象：

从此可以看出，现在只有（252,0）和（252,1）对应了驱动程序中的file_operations结构体，而（252,2）虽然也是一个存在的设备文件，但是由于驱动程序中没有它对应的file_operations结构体,所以应用程序打开它的时候被拒绝了。

http://10274409.blog.51cto.com/10264409/1762687