设备管理与模块机制课件.ppt
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- 关 键 词:
- 设备管理 模块 机制 课件
- 资源描述:
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1、Linux Device&Module设备管理与模块机制设备管理与模块机制n基本概念n传统方式的设备注册与管理ndevfs注册与管理n块设备的请求队列n网络设备n模块机制Linux Device&Module基本概念基本概念n字符设备、块设备、网络设备 字符设备以字节为单位进行数据处理,通常只允许按顺序访问 块设备将数据按可寻址的块为单位进行处理,可以随机访问,利用缓冲技术网络设备是一类特殊的设备,每块网卡有名字但没有设备文件与之对应 查看系统中的设备:/proc/devicesn主设备号和次设备号 major number:相同的设备使用相同的驱动程序 minor number:用来区分具体
2、设备的实例 查看设备及其类型“ls-l/dev”n设备文件系统devfs /dev目录过于庞大,很多设备文件没有对应系统中的设备 devfs根据系统中的实际设备构建设备文件,并按目录存放,如/dev/disk,/dev/ptsLinux Device&Module基本概念基本概念用户空间内核空间I/O请求设备驱动程序设 备ISR系统调用ret_from_sys_call返回,进程继续Linux Device&Module基本概念基本概念用 户 程 序 调 用Fd=fopen(“/dev/hda”,O_RDWR,0);read(buff,fd,size)write(fd,buff,size)cl
3、ose(fd)Virtual file systemGeneric_file_read()Generic_file_write()块 设 备 文 件建立设备:#mknod/dev/dev_name type major_number minor_number Linux Device&ModuleVFSVFS中的文件中的文件ninclude/linux/fs.hstruct file struct file_operations*f_op;struct file_operations loff_t (*llseek)(struct file*,loff_t,int);ssize_t (*rea
4、d)(struct file*,char*,size_t,loff_t*);ssize_t (*write)(struct file*,const char*,size_t,loff_t*);int(*ioctl)(struct inode*,struct file*,unsigned int,unsigned long);int(*mmap)(struct file*,struct vm_area_struct*);int(*open)(struct inode*,struct file*);int(*release)(struct inode*,struct file*);int(*fsy
5、nc)(struct file*,struct dentry*,int datasync);int(*fasync)(int,struct file*,int);Linux Device&Module(1)llseek(file,offset,whence):修改文件的读写指针。(2)read(file,buf,count,offset):从设备文件的offset 处开始读出count个字节,然后增加*offset的值。(3)write(file,buf,count,offset):从设备文件的offset处写入count个字节,然后增加*offset的值。(4)ioctl(inode,fil
6、e,cmd,arg):向一个硬件设备发命令,对设备进行控制。(5)mmap(file,vma):将设备空间映射到进程地址空间。(6)open(inode,file):打开并初始化设备。(7)release(inode,file):关闭设备并释放资源。(8)fsync(file,dentry):实现内存与设备之间的同步通信。(9)fasync(file,on):实现内存与设备之间的异步通信。Linux Device&Modulenfs/devices.cstruct device_struct const char*name;struct file_operations*fops;static
7、struct device_struct chrdevsMAX_CHRDEV;注册与注销函数:int register_chrdev(unsigned int major,const char*name,struct file_operations*fops)int unregister_chrdev(unsigned int major,const char*name);注:major即设备的主设备号,注册后就是访问数组chrdevs的索引(下标)。字符设备的注册与管理字符设备的注册与管理Linux Device&ModulePCIPCI设备(驱动实现见设备(驱动实现见wordword文档)
8、文档)Linux内核启动时会对所有内核启动时会对所有PCI设备进行扫描、登录和分配资源等初始化设备进行扫描、登录和分配资源等初始化操作,建立起系统中所有操作,建立起系统中所有PCI设备的拓扑结构设备的拓扑结构此后当内核欲初始化某设备时,调用此后当内核欲初始化某设备时,调用module_initmodule_init加载该设备的驱动程加载该设备的驱动程序序Linux Device&Module块设备块设备nfs/block_dev.cstatic struct const char*name;struct block_device_operations*bdops;blkdevsMAX_BLKD
9、EV;Linux Device&Module块设备注册块设备注册nfs/block_register_blkdev(unsigned int major,const char*name,struct block_device_operations*bdops)nint unregister_blkdev(unsigned int major,const char*name)Linux Device&Module块设备的操作块设备的操作block_device_operationsstruct block_device_operations int(*open)(struct inode*,st
10、ruct file*);int(*release)(struct inode*,struct file*);int(*ioctl)(struct inode*,struct file*,unsigned,unsigned long);int(*check_media_change)(kdev_t);int(*revalidate)(kdev_t);struct module*owner;Linux Device&Modulenblock_device_operations并不能完全提供file_operations结构中的所必需的主要函数(例如read、write),所以内核实际上是采用def
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