字符设备驱动程序（理论篇）

1. 设备编号

"主设备号标识设备对应的驱动程序" 而 "次设备号用于正确确定设备文件所指的设备"(LDD3 p48)

也就是说：主设备号对应驱动程序；次设备号对应使用同个驱动程序的设备；一般一个驱动程序可以被多个设备共享

一个主设备号和一个次设备号 合在一起 可以唯一确定一个设备文件，Linux内核使用一个叫做dev_t的类型来保存主设备号和次设备号，我们称dev_t类型的数据为设备编号。

要通过设备编号获取主次设备号，可以用以下宏：

MAJOR(dev_t dev);

MINOR(dev_t dev);

要通过主次设备号组成设备编号，可以用以下宏：

MKDEV(int major, int minor);

"在建立一个字符设备之前，我们的驱动程序首先要做的事情就是获得一个或者多个设备编号"(LDD3 P49)

至于分配和释放设备编号，感谢LDD3的作者已经为我们提供了很好的范例：

if(scull_major)
{
dev = MKDEV(scull_major, scull_minor);
result = register_chrdev_region(dev, scull_nr_devs, "scull");
} else {
result = alloc_chrdev_region(&dev, scull_minor, scull_nr_devs, "scull");
scull_major = MAJOR(dev);
}

if(result < 0)
{
printk(KERN_WARNING "scull cannot register character device /n");
return result;
}

2. 重要的数据结构

file_operations结构的作用是将驱动程序的操作连接到我们注册号的设备编号上：

struct file_operations scull_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.llseek = scull_llseek,
.read = scull_read,
.write = scull_write,
.ioctl = scull_ioctl,
.open = scull_open,
.release = scull_release,
};

file结构是在打开一个设备时创建的，所有在该设备上操作的方法都共享这个结构描述符，直到最后关闭这个设备文件。

inode结构唯一标识一个设备，一个设备可能会有多个file结构的描述符，但是有且只有一个inode，其成员i_cdev表示字符设备。

3. scull的设备布局

scull使用链表存储量子集，一个量子集有多个量子，每个量子有一定的大小。