#author("2019-02-14T17:13:15+09:00","default:honma","honma")
#author("2019-02-17T21:15:42+09:00","default:honma","honma")
* Linuxデバイスドライバ開発 キャラクタデバイス [#r0c945e3]

いよいろ本格的にキャラクタデバイスの体裁を整えていく

** デバイス番号 [#s2489712]

Linuxでは、キャラクタ、ブロック、ネットワークという3種類のハードウェアデバイスをサポートしている。~
これらのハードウェアデバイスは抽象化され、通常のファイルにアクセスするように操作することができる。~
また、システム上の全てのデバイスが、 デバイススペシャルファイルによって表現されており、キャラクタデバイスとブロックデバイスはmknod コマンドによって作成され、デバイスを記述するためにメジャー番号とマイナー番号を用いたデバイス番号が使用される。

raspberry piを例に、/dev 配下を確認すると、ファイル属性の先頭が'c' がキャラクタデバイス、'b'がブロックデバイスとなっている。~
また、loop0デバイスの7,0がそれぞれメジャー番号、マイナー番号となっており、メジャー番号の幾つかはシステムにより[[予約:https://www.kernel.org//pub/linux/docs/lanana/device-list/devices-2.6.txt]]されている。

 pi@raspberrypi:~ $ ls -l /dev
 total 0
 crw-r--r-- 1 root root     10, 235 Oct 14 01:17 autofs
 drwxr-xr-x 2 root root         580 Oct 14 01:17 block
 crw------- 1 root root     10, 234 Oct 14 01:17 btrfs-control
 drwxr-xr-x 3 root root          60 Jan  1  1970 bus
 crw------- 1 root root     10,  63 Oct 14 01:17 cachefiles
 drwxr-xr-x 2 root root        2480 Oct 14 01:17 char
 crw------- 1 root root      5,   1 Oct 14 01:17 console
 crw------- 1 root root     10,  62 Oct 14 01:17 cpu_dma_latency
 crw------- 1 root root     10, 203 Oct 14 01:17 cuse
 drwxr-xr-x 7 root root         140 Oct 14 01:17 disk
 crw-rw---- 1 root video    29,   0 Oct 14 01:17 fb0
 lrwxrwxrwx 1 root root          13 Nov  3  2016 fd -> /proc/self/fd
 crw-rw-rw- 1 root root      1,   7 Oct 14 01:17 full
 crw-rw-rw- 1 root root     10, 229 Oct 14 01:17 fuse
 crw-rw---- 1 root gpio    254,   0 Oct 14 01:17 gpiochip0
 crw-rw---- 1 root gpio    254,   1 Oct 14 01:17 gpiochip1
 crw-rw---- 1 root gpio    248,   0 Oct 14 01:17 gpiomem
 crw------- 1 root root     10, 183 Oct 14 01:17 hwrng
 lrwxrwxrwx 1 root root          25 Nov  3  2016 initctl -> /run/systemd/initctl/fifo
 drwxr-xr-x 2 root root          60 Jan  1  1970 input
 crw-r--r-- 1 root root      1,  11 Oct 14 01:17 kmsg
 lrwxrwxrwx 1 root root          28 Nov  3  2016 log -> /run/systemd/journal/dev-log
 brw-rw---- 1 root disk      7,   0 Oct 14 01:17 loop0
 brw-rw---- 1 root disk      7,   1 Oct 14 01:17 loop1
  :

今回は、もっともインターフェースがシンプルなキャラクタデバイスとして、システムにデバイス番号の登録を行なう。~
ユニークなデバイスドライバとなるため、メジャー番号は動的に確保する。

#highlight(c){{
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/types.h>			/* dev_t */
#include <linux/kdev_t.h>			/* MKDEV(), MAJOR() */
#include <linux/fs.h>				/* register_chrdev_region(), alloc_chrdev_region(), unregister_chrdev() */

MODULE_LICENSE("GPL v2");

int drv_major = 0;
int drv_minor = 0;
int drv_nr_devs = 1;

#define SKEL_DRV_NAME "skel_drv"

static int skel_init(void)
{
	dev_t dev = 0;
	int ret;

	pr_info("%s\n", __FUNCTION__);

	if (drv_major) {
		/* 指定デバイス番号を登録する */
		dev = MKDEV(drv_major, drv_minor);
		ret = register_chrdev_region(dev, drv_nr_devs, SKEL_DRV_NAME);
	}
	else {
		/* デバイス番号を動的に確保する */
		ret = alloc_chrdev_region(&dev, drv_minor, drv_nr_devs, SKEL_DRV_NAME);
		drv_major = MAJOR(dev);
	}

	if (ret < 0) {
		pr_err("SKEL_DRV: cant't get major %d\n", drv_major);
	}
	else {
		pr_info("SKEL_DRV: char driver major number is %d\n", drv_major);
	}

	return 0;
}

static void skel_exit(void)
{
	dev_t dev = 0;

	pr_info("%s\n", __FUNCTION__);

	dev = MKDEV(drv_major, drv_minor);
	unregister_chrdev_region(dev, drv_nr_devs);
}

module_init(skel_init);
module_exit(skel_exit);
}}
#highlight(end)


実行確認
 $ sudo insmod skel_drv.ko
 $ cat /proc/devices | grep skel
 246 skel_drv
 $ sudo rmmod skel_drv
 $ dmesg | tail
  :
 [703332.748163] skel_init
 [703332.748166] SKEL_DRV: char driver major number is 246
 [703340.825097] skel_exit

[[ソースコード ダウンロード:http://www.chobits.com/pukiwiki/index.php?plugin=attach&pcmd=open&file=skel_drv_part3.tgz&refer=Linux%E3%83%87%E3%83%90%E3%82%A4%E3%82%B9%E3%83%89%E3%83%A9%E3%82%A4%E3%83%90%E9%96%8B%E7%99%BA%20%E3%82%AD%E3%83%A3%E3%83%A9%E3%82%AF%E3%82%BF%E3%83%87%E3%83%90%E3%82%A4%E3%82%B9]]

#htmlinsert(amazon_book.html);

** 目次 [#l12246ae]
-[[Linuxデバイスドライバ開発 準備編]]
-[[Linuxデバイスドライバ開発 はじめの一歩]]
-[[Linuxデバイスドライバ開発 makeを楽に]]
-Linuxデバイスドライバ開発 キャラクタデバイス
-[[Linuxデバイスドライバ開発 カーネルスレッド]]
-[[Linuxデバイスドライバ開発 デバイスクラス]]
-[[Linuxデバイスドライバ開発 デバイス]]


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