Linux: Полное руководство — страница 95 из 98

release: device_close
};

Полный код модуля устройства device вместе с функциями открытия и закрытия устройства, а также структурой file_operations приведен в следующем листинге:

Листинг 28.9. Модуль устройства device (module.с)

#define MODULE
#define __KERNEL__
#include 
#include 
#include 
#include  // регистрация устройств
#include  // работа с портами ввода/вывода
#include  // резервирование прерывания

// Имя нашего устройства
#define DEV_NAME "device"
// Порты ввода-вывода нашего устройства
#define PORT_START 0x2000
#define PORT_QTY 10
// Память нашего устройства
#define MEM_START 0x20000000
#define MEM_QTY 0x20
// Номер прерывания для нашего устройства
#define IRQ_NUM 9

MODULE_AUTHOR("Denis Kolisnichenko [e-mail]");
MODULE_DESCRIPTION("Linux kernel module");

// Старший номер файла устройства
static int Major;
// Структура file_operations - пока пустая,
// но вскоре мы ее напишем
struct file_operations FO {
 open:    device_open,
 release: device_close
};

// Структура для хранения состояния устройства
struct device_state {
 int dev_open; // 1 - устройство открыто, 0 — закрыто
 ssize_t byte_read; // Количество прочитанных байтов
                    // из устройства
 ssize_t byte_write; // Количество записанных байтов
};

// Массив для хранения информации о состоянии устройств
static struct device_state state[2];

// Обработчик прерывания
void irq_handler(int irq, void *dev_id, struct pt_regs
 *regs) {
 return;
}

int init_module() {
 // Регистрируем устройство
 printk("My module: starting...\n") ;
 Major = register_chrdev(0, DEV_NAME, &F0);
 if (Major < 0) {
  // Устройство не зарегистрировано
  printk("My module: registration failed\n");
  return Major;
 }
 printk("My module: device registered, major number = %d\n",
  Major);

 // Резервирование портов ввода-вывода
 printk("My module: allocating io ports\n");
 if (check_region(PORT_START, PORT_QTY)) {
  printk("My module: allocation io ports failed\n");
  return -EBUSY;
 }
 request_region(PORT_START, PORT_QTY, DEV_NAME);
 printk("My module: io ports allocated\n");

 // Резервирование памяти
 if (check_mem_region(MEM_START, MEM_QTY)) {
  printk(My module: memory allocation failed\n");
  release_region(PORT_START, PQRT_QTY);
  return -EBUSY;
 }
 request_mem_region(MEM_START, MEM_QTY, DEV_NAME);
 printk("My module: memory allocated\n");

 // Резервирование прерывания
 if (request_irq(IRQ_NUM, irq_handler, 0, DEV_NAME, NULL)) {
  printk("My module: IRQ allocation failed\n");
  release_mem_region(MEM_START, MEM_QTY);
  release_region(PORT_START, PORT_QTY);
  return -EBUSY;
 }
 printk("My module: IRQ allocated\n");
 return 0;
}

void cleanup_module() {
 // Освобождаем порты ввода-вывода
 release_region(PORT_START, PORT_QTY);
 printk("My module: release io ports\n");
 // Освобождаем память
 release_mem_region(MEM_START, MEM_QTY);
 printk("My module: release memory\n");
 // Освобождаем прерывание
 free_irq(IRQ_NUM, NULL);
 printk("My module: release irq\n");
 // Отменяем регистрацию устройства
 if (unregister_chrdev(Major, DEV_NAME) < 0) {
  printk("My module: cannot to unregister device\n");
 }
 printk("My module: device unregistered\n");
 return;
}

static int device_open(struct inode *inode,
 struct file *fp) {
 struct device_state *dev_state;
 printk("My module: try to open device with minor number %d\n",
  MINOR(inode->i_rdev));
 dev_state = &state[MINOR(inode->i_rdev)];
 if (dev__state->dev_open) {
  printk("Devise is busy\n");
  return -EBUSY;
 }
 dev_state->dev_open = 1;
 dev_state->byte_read = 0;
 dev_state->byte_write = 0;
 MOD_INC_USE_COUNT;
 return 0;
}

static int device_close(struct inode *inode, struct file
 *fp) {
 struct device_state *dev_state;
 printk("My module: try to close device with minor number %d\n",
  MINOR(inode->i_rdev));
 dev_state = &state[MINOR(inode->i_rdev)];
 if (!dev_state->dev_open) {
  printk("Device is not open\n");
  return 0;
 }
 dev_state->dev_open = 0;
 MOD_DEC_USE_COUNT;
 return 0;
}

Теперь модуль для абстрактного устройства device готов. Вы можете написать небольшую программку, которая пыталась бы выполнить операции с нашим устройством: открыть его и закрыть — других операций мы не определили. Для определения других действий используется та же структура file_operations. Листинг 28.10 показывает, как она объявлена в файле /usr/src/linux-2.4/include/linux/fs.h.

Листинг 28.10. Фрагмент файла /usr/src/linux-2.4/include/linux/fs.h

struct file_operations {
 struct module *owner;
 loff_t (*llseek)(struct file*, loff_t, int);
 ssize_t (*read)(struct file*, char*, size_t, loff_t*);
 ssize_t (*write)(struct file*, const char*,
  size_t, loff_t*);
 int (*readdir)(struct file*, void*, filldir_t);
 unsigned int (*poll) (struct file*,
  struct poll_table_struct*);
 int (*ioctl)(struct inode*, struct file*, unsigned int,