2.4、2.6字符设备注册对比

韦东山书本和视频讲的都是字符设备驱动都是2.4的接口

但大多新书早已经是讲2.6的接口了，如LDD3、国嵌、宋宝华的书

（1）早期版本的字符设备注册。

早期版本的设备注册使用函数register_chrdev()，调用该函数后就可以向系统申请主设备号，如果register_chrdev()操作成功，设备名就会出现在/proc/devices文件里。在关闭设备时，通常需要解除原先的设备注册，此时可使用函数unregister_chrdev()，此后该设备就会从/proc/devices里消失。其中主设备号和次设备号不能大于255。

当前不少的字符设备驱动代码仍然使用这些早期版本的函数接口，但在未来内核的代码中，将不会出现这种编程接口机制。因此应该尽量使用后面讲述的编程机制。

register_chrdev()函数语法要点

所需头文件	#include<linux/fs.h>
函数原型	intregister_chrdev(unsignedintmajor,constchar*name,structfile_operations*fops)
函数传入值	major：设备驱动程序向系统申请的主设备号，如果为0则系统为此驱动程序动态 配一个主设备号
name：设备名
fops：对各个调用的入口点

成功：如果是动态分配主设备号，此返回所分配的主设备号。且设备名就会出现在/proc/devices文件里

函数返回值

出错：1

unregister_chrdev()函数语法要点

所需头文件	#include<linux/fs.h>
函数原型	intunregister_chrdev(unsignedintmajor,constchar*name)
函数传入值	major：设备的主设备号，必须和注册时的主设备号相同
name：设备名
函数返回值	成功：0，且设备名从/proc/devices文件里消失
出错：1

（2）设备号相关函数。

在前面已经提到设备号有主设备号和次设备号，其中主设备号表示设备类型，对应于确定的驱动程序，具备相同主设备号的设备之间共用同一个驱动程序，而用次设备号来标识具体物理设备。因此在创建字符设备之前，必须先获得设备的编号（可能需要分配多个设备号）。

在Linux2.6的版本中，用dev_t类型来描述设备号（dev_t是32位数值类型，其中高12位表示主设备号，低20位表示次设备号）。用两个宏MAJOR和MINOR分别获得dev_t设备号的主设备号和次设备号，而且用MKDEV宏来实现逆过程，即组合主设备号和次设备号而获得dev_t类型设备号。

分配设备号有静态和动态的两种方法。静态分配(register_chrdev_region()函数)是指在事先知道设备主设备号的情况下，通过参数函数指定第一个设备号（它的次设备号通常为0）而向系统申请分配一定数目的设备号。动态分配（alloc_chrdev_region()）是指通过参数仅设置第一个次设备号（通常为0，事先不会知道主设备号）和要分配的设备数目而系统动态分配所需的设备号。

通过unregister_chrdev_region()函数释放已分配的（无论是静态的还是动态的）设备号。

它们的函数格式如表11.3所示。

表11.3设备号分配与释放函数语法要点

所需头文件	#include<linux/fs.h>
函数原型	intregister_chrdev_region(dev_tfirst,unsignedintcount,char*name) intalloc_chrdev_region(dev_t*dev,unsignedintfirstminor,unsignedintcount,char*nam) voidunregister_chrdev_region(dev_tfirst,unsignedintcount)
函数传入值	first：要分配的设备号的初始值 count：要分配（释放）的设备号数目 name：要申请设备号的设备名称（在/proc/devices和sysfs中显示） dev：动态分配的第一个设备号

函数返回值

成功：0（只限于两种注册函数）

出错：1（只限于两种注册函数）

（3）最新版本的字符设备注册。

在获得了系统分配的设备号之后，通过注册设备才能实现设备号和驱动程序之间的关联。这里讲解2.6内核中的字符设备的注册和注销过程。

在Linux内核中使用structcdev结构来描述字符设备，我们在驱动程序中必须将已分配到的设备号以及设备操作接口（即为structfile_operations结构）赋予structcdev结构变量。首先使用cdev_alloc()函数向系统申请分配structcdev结构，再用cdev_init()函数初始化已分配到的结构并与file_operations结构关联起来。最后调用cdev_add()函数将设备号与structcdev结构进行关联并向内核正式报告新设备的注册，这样新设备可以被用起来了。

如果要从系统中删除一个设备，则要调用cdev_del()函数。具体函数格式如表11.4

所示。

最新版本的字符设备注册

所需头文件	#include<linux/cdev.h>
函数原型	sturct cdev *cdev_alloc(void) void cdev_init(struct cdev *cdev, struct file_operations *fops) int cdev_add (struct cdev *cdev, dev_t num, unsigned int count) void cdev_del(struct cdev *dev)
函数传入值	cdev ：需要初始化 / 注册 / 删除的 struct cdev 结构 fops ：该字符设备的 file_operations 结构 num ：系统给该设备分配的第一个设备号 count ：该设备对应的设备号数量
函数返回值	成功： cdev_alloc ：返回分配到的 struct cdev 结构指针 cdev_add ：返回 0 函数返回值
函数返回值	出错： cdev_alloc ：返回 NULL cdev_add ：返回 -1

2.6内核仍然保留早期版本的register_chrdev()等字符设备相关函数，其实从内核

代码中可以发现，在register_chrdev()函数的实现中用到cdev_alloc()和cdev_add()函数，而在unregister_chrdev()函数的实现中调用cdev_del()函数。因此很多代码仍然使用早期版本接口，但这种机制将来会从内核中消失。

参考：华清《嵌入式Linux应用程序开发标准教程》