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#include <linux/module.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <asm/io.h>
#include <asm/system.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include "memdev.h"
static mem_major = MEMDEV_MAJOR;
module_param(mem_major, int, S_IRUGO);
struct mem_dev *mem_devp; /*设备结构体指针*/
struct cdev cdev;
/*文件打开函数*/
int mem_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
struct mem_dev *dev;
/*获取次设备号*/
int num = MINOR(inode->i_rdev);
//inode->i_rdev中存放了设备号
//这里要注意struct inode,open close read write等函数的参数是不一样的
//在struct inode中存放有该设备的设备号，struct file 中存放有设备文件相关操作的信息。
if (num >= MEMDEV_NR_DEVS) //这里做检测，
return -ENODEV;
dev = &mem_devp[num];
/*将设备描述结构指针赋值给文件私有数据指针*/
filp->private_data = dev;
// 为什么这里要这么操作？
//在read write中的参数没有struct inode，只有struct file ，而设备号在struct inode，
//要获取设备号对应的内存空间，只能在open中这样操作。
//这里的filp->private_data与dev之间的数据类型是一致的吗/
//还是filp->private_data的数据类型是
// void *类型
return 0;
}
/*文件释放函数*/
int mem_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
return 0;
}
/*读函数*/
static ssize_t mem_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
{
unsigned long p = *ppos;
unsigned int count = size;
int ret = 0;
struct mem_dev *dev = filp->private_data; /*获得设备结构体指针*/
// 这里要练习OPEN中的操作
/*判断读位置是否有效*/
if (p >= MEMDEV_SIZE)
return 0;
if (count > MEMDEV_SIZE - p)
count = MEMDEV_SIZE - p;
/*读数据到用户空间*/
// copy_to_user() 如果读取正确，返回0，错误返回大于0
if ( copy_to_user(buf, (void*)(dev->data + p), count) )
{
ret = - EFAULT;
}
else
{
//更新读取偏移
*ppos += count;
ret = count;
printk(KERN_INFO "read %d bytes(s) from %d\n", count, p);
}
return ret;
}
/*写函数*/
static ssize_t mem_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
{
unsigned long p = *ppos;
unsigned int count = size;
int ret = 0;
struct mem_dev *dev = filp->private_data; /*获得设备结构体指针*/
/*分析和获取有效的写长度*/
if (p >= MEMDEV_SIZE)
return 0;
if (count > MEMDEV_SIZE - p)
count = MEMDEV_SIZE - p;
/*从用户空间写入数据*/
if (copy_from_user(dev->data + p, buf, count))
ret = - EFAULT;
else
{
*ppos += count;
ret = count;
printk(KERN_INFO "written %d bytes(s) from %d\n", count, p);
}
return ret;
}
/* seek文件定位函数 */
static loff_t mem_llseek(struct file *filp, loff_t offset, int whence)
{
loff_t newpos;
switch(whence) {
case 0: /* SEEK_SET */
newpos = offset;
break;
case 1: /* SEEK_CUR */
newpos = filp->f_pos + offset;
break;
case 2: /* SEEK_END */
newpos = MEMDEV_SIZE -1 + offset;
break;
default: /* can't happen */
return -EINVAL;
}
if ((newpos<0) || (newpos>MEMDEV_SIZE))
return -EINVAL;
filp->f_pos = newpos;
return newpos;
}
/*文件操作结构体*/
static const struct file_operations mem_fops =
{
.owner = THIS_MODULE,
.llseek = mem_llseek,
.read = mem_read,
.write = mem_write,
.open = mem_open,
.release = mem_release,
};
/*设备驱动模块加载函数*/
static int memdev_init(void)
{
int result;
int i;
// dev_t 设备号类型，MKDEV是宏定义 用于构造设备号类型
dev_t devno = MKDEV(mem_major, 0);
//MKDEV宏操作时构造一个设备号，第一个参数是主设备号，第二个参数是从设备号
// dev_t类型实质是一个unsigned int 类型的数据，包含了主设备号
// 从设备号，数据的前12位表示主设备号
/* 静态申请设备号*/
if (mem_major)
result = register_chrdev_region(devno, 2, "memdev");
else /* 动态分配设备号 */
{
result = alloc_chrdev_region(&devno, 0, 2, "memdev");
mem_major = MAJOR(devno);
// 从dev_t 设备类型中获取主设备好， MAJOR 宏的作用
}
//上边可以看出，获得设备号的两种方法：静态注册与动态获取，各有优劣。
// MAJOR（） 宏操作的作用是从已知的设备号中获得主设备号。
//相应由MINOR()宏获得从设备号
if (result < 0)
return result;
/*初始化cdev结构*/
cdev_init(&cdev, &mem_fops); //用mem_fops填充cdev中fileoperation
cdev.owner = THIS_MODULE; //控制模块引用计数
// 这里的 THIS_MODULE 不是特别明白
cdev.ops = &mem_fops;
/* 注册字符设备 */
cdev_add(&cdev, MKDEV(mem_major, 0), MEMDEV_NR_DEVS);
/* 为设备描述结构分配内存*/
mem_devp = kmalloc(MEMDEV_NR_DEVS * sizeof(struct mem_dev), GFP_KERNEL);
if (!mem_devp) /*申请失败*/
{
result = - ENOMEM;
goto fail_malloc;
}
memset(mem_devp, 0, sizeof(struct mem_dev));]
//以上代码不严谨，mem_devp申请的大小是MEMDEV_NR_DEVS * sizeof(struct mem_dev)，而memset的时候大小却为sizeof(struct mem_dev)，应为2*sizeof(struct mem_dev)
/*为设备分配内存*/
for (i=0; i < MEMDEV_NR_DEVS; i++)
{
mem_devp[i].size = MEMDEV_SIZE;
mem_devp[i].data = kmalloc(MEMDEV_SIZE, GFP_KERNEL);
memset(mem_devp[i].data, 0, MEMDEV_SIZE);
}
return 0;
fail_malloc:
unregister_chrdev_region(devno, 1);
return result;
}
/*模块卸载函数*/
static void memdev_exit(void)
{
cdev_del(&cdev); /*注销设备*/
kfree(mem_devp); /*释放设备结构体内存*/
unregister_chrdev_region(MKDEV(mem_major, 0), 2); /*释放设备号*/
}
MODULE_AUTHOR("David Xie");
MODULE_LICENSE("GPL");
module_init(memdev_init);
module_exit(memdev_exit); |
