字符设备cdev的分配和初始化

我们知道注册字符设备首先要有已经分配并初始化好的的cdev，那么就需要内核提供的接口cdev_alloc和cdev_init。下面我们来看看着两个接口是如何实现的：

设备驱动程序中可以使用两种方式来产生struct cdev对象。一种是静态定义的方式，一种是在程序执行期间通过动态分配方式产生：

1.静态定义

static struct cdev chr_dev;

2.动态分配

static struct cdev *chr_dev=kmalloc(sizeof(struct cdev),GFP_KERNEL);

其实，Linux内核中已经提供了一个函数cdev_alloc，是专门用来分配struct cdev对象的。cdev_init不仅会为struct cdev对象分配内存空间，还会对改对象进行必要的初始化：

<fs/char_dev.c>
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;
}

下面我们看看cdev的初始化接口的实现：

<fs/char_dev.c>
void cdev_init(struct cdev *cdev, const struct file_operations *fops)
{
memset(cdev, 0, sizeof *cdev);
INIT_LIST_HEAD(&cdev->list);
kobject_init(&cdev->kobj, &ktype_cdev_default);
cdev->ops = fops;
}

函数代码也是非常直观：首先对结构内存进行清零操作，然后初始化内部的内核链表因子，接下来初始化kobject，最后是文件操作fops赋值到内部的ops中。

一个struct cdev对象在被最终加入系统前，都应该被初始化，无论是直接通过或者是其他途径。理由很简单，这是Linux系统中字符设备驱动框架设计的需要。