04char/chrdev

   1 # Introduction
   2
   3 Devices in POSIX Systems are files in /dev directory. As with any files
   4 in POSIX, they may be opened, closed, read from, written to, seeked,
   5 ioctl'd, and others.
   6
   7 Examples of device files:
   8
   9 * /dev/sda - A SCSI block device
  10 * /dev/ttyS0 - A Serial terminal device
  11
  12 # POSIX I/O calls
  13
  14 POSIX systems have some standard calls for I/O. Since devices are files,
  15 these same system calls are used to work with devices. We are gonna work
  16 with the following calls:
  17
  18 * open
  19 * read
  20 * write
  21 * close
  22 * lseek
  23 * ioctl
  24
  25 # Device types and numbers
  26
  27 Linux devices may be of different types, including character devices,
  28 block devices or network devices. Both character and block devices have
  29 identifying numbers, a major and a minor number.
  30
  31 # Character devices allocation
  32
  33 In Linux, major and minor numbers have to be requested or allocated. The
  34 calls to do that for character devices are:
  35
  36
  37 * int register\\_chrdev\\_region (dev\\_t first, unsigned int count, char
  38 *name);
  39 * int alloc\\_chrdev\\_region (dev\\_t *dev, unsigned int firstminor,
  40 unsigned int count, char *name);
  41 * void unregister\\_chrdev\\_region (dev\\_t dev, unsigned int count);
  42
  43
  44
  45
  46 # VFS
  47
  48 # Introduction
  49
  50 The virtual file system is the hub for almost all operations in a Linux-based
  51 system. It allows IPC with pipes, access to devices, including storage through
  52 regular files and organization with directories.
  53
  54 # Everything is a file
  55
  56 In Unix, there's a say: "everything is a file, if it's not a file, it's a
  57 process". Well, most things are really files, and that's why the VFS is at the
  58 center of the system, including for device drivers.
  59
  60 # Special files, procfs and others
  61
  62 When handling with special files (character and block device nodes), procfs
  63 files and others, we'll use some common structures. These include the
  64 *struct file\\_operations*, *struct file* and *struct inode*.
  65
  66 # File Operations
  67
  68 * open
  69 * release
  70 * read
  71 * write
  72 * ioctl
  73 * llseek
  74 * poll
  75 * mmap
  76 * many others
  77
  78 # Opened File
  79
  80 * f\\_mode
  81 * f\\_flags
  82 * f\\_pos
  83 * f\\_op
  84 * private\\_data
  85
  86 # Filesystem File: inode
  87
  88 The inode is a representation of the file as in its filesystem, including its
  89 major/minor numbers and pointers to the corresponding device representation.