Linux 内核中的 cdev_alloc和cdev

内核中每个字符设备都对应一个 cdev 结构的变量，下面是它的定义：
linux -2.6.22/include/linux/cdev.h
struct cdev {
struct kobject kobj;       // 每个 cdev 都是一个 kobject
struct module *owner;    // 指向实现驱动的模块
const struct file_operations *ops; // 操纵这个字符设备文件的方法
struct list_head list;    // 与 cdev 对应的字符设备文件的 inode->i_devices 的链表头
dev_t dev;                // 起始设备编号
unsigned int count;    // 设备范围号大小
};
一个 cdev 一般它有两种定义初始化方式：静态的和动态的。
静态内存定义初始化：
struct cdev my_cdev;
cdev_init(&my_cdev, &fops);
my_cdev.owner = THIS_MODULE;
动态内存定义初始化：
struct cdev *my_cdev = cdev_alloc();
my_cdev->ops = &fops;
my_cdev->owner = THIS_MODULE;

两种使用方式的功能是一样的，只是使用的内存区不一样，一般视实际的数据结构需求而定。
下面贴出了两个函数的代码，以具体看一下它们之间的差异。
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;
}
void cdev_init(struct cdev *cdev, const struct file_operations *fops)
{
memset(cdev, 0, sizeof *cdev); 注1；
INIT_LIST_HEAD(&cdev->list);
kobject_init(&cdev->kobj, &ktype_cdev_default);
cdev->ops = fops;
}
由此可见，两个函数完成都功能基本一致，只是 cdev_init() 还多赋了一个 cdev->ops 的值。
初始化 cdev 后，需要把它添加到系统中去。为此可以调用 cdev_add() 函数。传入 cdev 结构的指针，起始设备编号，以及设备编号范围。
int cdev_add(struct cdev *p, dev_t dev, unsigned count)
{
p->dev = dev;
p->count = count;
return kobj_map(cdev_map, dev, count, NULL, exact_match, exact_lock, p);
}
关于 kobj_map() 函数就不展开了，我只是大致讲一下它的原理。内核中所有都字符设备都会记录在一个 kobj_map 结构的 cdev_map 变量中。这个结构的变量中包含一个散列表用来快速存取所有的对象。kobj_map() 函数就是用来把字符设备编号和 cdev 结构变量一起保存到 cdev_map 这个散列表里。当后续要打开一个字符设备文件时，通过调用 kobj_lookup() 函数，根据设备编号就可以找到 cdev 结构变量，从而取出其中的 ops 字段。
当一个字符设备驱动不再需要的时候（比如模块卸载），就可以用 cdev_del() 函数来释放 cdev 占用的内存。
void cdev_del(struct cdev *p)
{
cdev_unmap(p->dev, p->count);
kobject_put(&p->kobj);
}
其中 cdev_unmap() 调用 kobj_unmap() 来释放 cdev_map 散列表中的对象。kobject_put() 释放 cdev 结构本身。

注1：
Memset 用来对一段内存空间全部设置为某个字符，一般用在对定义的字符串进行初始化为‘ ’或‘\0’；
例:char a[100];memset(a, '\0', sizeof(a));
memcpy 用来做内存拷贝，你可以拿它拷贝任何数据类型的对象，可以指定拷贝的数据长度。
例：char a[100],b[50]; memcpy(b, a, sizeof(b));注意如用sizeof(a)，会造成b的内存地址溢出。
Strcpy 就只能拷贝字符串了，它遇到'\0'就结束拷贝。
例：char a[100],b[50];strcpy(a,b);如用strcpy(b,a)，要注意a中的字符串长度（第一个‘\0’之前）是否超过50位，如超过，则会造成b的内存地址溢出。

memset主要应用是初始化某个内存空间。
memcpy 是用于copy源空间的数据到目的空间中。

strcpy用于字符串copy,遇到‘\0’，将结束。

本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u3/101356/showart_2050054.html

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