11.字符设备的注册
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字符设备的注册
内核内部使用struct cdev结构来表示字符设备，在内核调用设备的操作之前，必须分配注册一个或多个数据结构，参考上节重要的数据结构，因该包含头文件<linux/cdev.h>。
分配和初始化struct cdev的方式有两种，
struct cdev *my_cdev = cdev_alloc();
my_cdev->ops = &my_fops;
初始化一分配到的cdev结构：
void cdev_init(struct cdev *cdev, struct file_operations *fops);
cdev结构的所有者字段，应该设置为THIS_MODULE：
.owner = THIS_MODULE
cdev结构设置好之后，需要告诉内核该结构的信息：
int cdev_add(struct cdev *dev, dev_t num, unsigned int count);
dev: 是cdev结构
num: 是该设备对应的第一个设备编号
count: 是应该和该设备关联的设备编号的数量，经常取count = 1
在某些情况下，会有多个设备编号对应于一个特定的设备；
在使用cdev_add()函数时应注意，这个调用可能会失败，如果返回一个负的错误码，该设备不会被添加到系统中。因此，在驱动程序还没有完全准备好处理设备上的操作时，就不能调用cdev_add()函数。
从系统中移除一个字符设备：
void cdev_del(struct cdev *dev);
调用cdev_del()函数之后，就不应该再访问cdev结构了。
scull中的设备注册
在scull驱动中，通过struct scull_dev结构来表示每个设备：
struct scull_dev {
struct scull_qset *data; // 指向第一个量子集的指针
int quantum; // 当前量子的大小
int qset; // 当前数组的大小
unsigned long size; // 保存在其中的数据总量
unsigned int access_key; // 由sculluid和sculloriv使用
struct semaphore sem; // 互斥信号量
struct cdev cdev; // 字符设备结构
}
在scull驱动中，将struct cdev结构初始化并添加到系统中的操作如下：
static void scull_setup_cdev(struct scull_dev *dev, int index)
{
int err;
dev_t devno = MKDEV(scull_major, scull_minor + index);
cdev_init(&dev->cdev, &scull_fops);
dev->cdev.owner = THIS_MODULE;
dev->cdev.ops = &scull_fops;
err = cdev_add(&dev->cdev, devno, 1);
if (err)
printk(KERN_NOTICE "Error %d adding scull: %d\n", err, index);
}
早期的办法
在内核Linux-2.6之前的版本中，字符设备驱动程序没有使用cdev接口，而是使用老的接口，在新的代码中不应该使用老的接口，因为这种机制会在将来的内核中消失。
注册一个字符设备驱动程序的经典方式是：
int register_chrdev(unsigned int major, const char *name, struct file_operations *fops);
major: 是设备的主设备号
name: 是驱动程序的名称（出现在/proc/devices中）
fops: 是默认的file_operations结构
register_chrdev()函数，可实现静态、动态注册：
动态注册，即major = 0时，类似alloc_chrdev_region()函数，系统会动态为设备分配一个未被使用的主设备号，并将分配的主设备号作为返回值；
静态注册，即major不为0，而是由驱动开发者指定，类似register_chrdev_region()函数，系统会检测指定的主设备号是否已经被使用，如果没有被使用，则分配给该设备使用，如果已经被占用，就返回一个错误值。
对register_chrdev()函数的调用将为给定的主设备号注册0~255作为次设备号，并为每一个设备建立一个对应的默认cdev结构，不能使用大于255的主设备号和次设备号。
注销一个已经注册的字符设备驱动程序，即将已经注册的设备从系统中移除的方式：
int unregister_chrdev(unsigned int major, const char *name);
// major和name必须和传递给register_chrdev()函数的参数值保持一致，否则该调用会失败。
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