主次编号在设备驱动中的作用

Question

我正在学习 Linux 设备驱动程序，但被主要、次要数字卡住了。到目前为止我所拥有的是：

• 通过文件系统中的名称访问设备。那些名字 被称为特殊文件或设备文件或文件的 inode 系统。

• 并且每个设备文件都与绑定到 dev_t 类型的 MAJOR 和 MINOR 编号相关联。

• 这些数字由函数register_chrdev_region分配给设备

有些问题还困扰着我……

1. fops 结构是否链接到文件结构的f_ops 字段 当我们像cdev_init(&c_dev, &fops);这样初始化设备时的设备文件？
2. 如何调用open("/dev/mydev", O_RONLY); 实际调用open() 驱动程序的功能。数字是否出现在这里 找到设备驱动的实际写入方法，如果可以怎么办？
3. 数字，major 用于识别设备驱动程序和 次要设备文件。这个数字的实际作用是什么 当我们对设备文件执行open()read()write()等操作时？

Answer 1

我认为故事应该从你打字时发生的事情开始：

mknod /dev/c83 c 8 3

它将调用 ext2_mknod("/dev", "c83", CHAR, DEV(8, 3))，大多数文件系统将 mknod 实现为 init_special_inode 的包装器：

void init_special_inode(struct inode *inode, umode_t mode, dev_t rdev)
{
        inode->i_mode = mode;
        if (S_ISCHR(mode)) {
                inode->i_fop = &def_chr_fops;
                inode->i_rdev = rdev;
        } else if (S_ISBLK(mode)) {
                inode->i_fop = &def_blk_fops;
                inode->i_rdev = rdev;
        } else if (S_ISFIFO(mode))
                inode->i_fop = &def_fifo_fops;
        else if (S_ISSOCK(mode))
                inode->i_fop = &bad_sock_fops;
        else
                printk(KERN_DEBUG "init_special_inode: bogus i_mode (%o)\n",
                       mode);
}

当你最终调用 open("/dev/c83") 时，它将进入函数 def_chr_fops.chrdev_open，它将用你在 cdev_init() 中注册的 fops 替换文件 "/dev/c83" 的 fops：

int chrdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
{
    struct cdev *p;
    ...
    p = inode->i_cdev;
    ...
    filp->f_op = fops_get(p->ops);
    ...
    if (filp->f_op->open) {
        lock_kernel();
        ret = filp->f_op->open(inode,filp);
        unlock_kernel();
    }
    ...
    return ret;
 }

之后，每个系统调用（例如读/写/关闭）都直接转到注册在 cdev_init() 中的函数指针！

所以，对于你的第一个问题：

1. 是的，正如您在 chrdev_open() 中看到的那样。
2. 是的，因为设备的 fops 和 cdev_init 中注册的完全一样
3. 在 open() 中起着重要作用，因为 open() 使用对来查找正确的设备驱动程序。但在那之后，其他文件操作，例如读/写/关闭（），不再参与，一切都通过在open（）中解析的fops中的函数指针。