デバイスノードによる処理の分岐

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デバイスノードによる処理の分岐

現在のプログラムを変更する前に、これを保存しておく。

$\begin{boxedminipage}{5cm} \begin{verbatim}...$

今までに作成したデバイスドライバのデバイスノードではマイナー番号を0にしていた。
デバイスドライバとデバイスノードの関連付けはメジャー番号によっておこなわれるので、マイナー番号には任意の値を指定することができる。
この任意に指定できるマイナー番号の値をシステムコールされるメソッドの中で確認できれば、そのマイナー番号でプログラムを分岐させることによって処理を分けることができる。今回はオープンするデバイスノードのマイナー番号に応じて、バイト単位かビット単位かを区別して処理できるようにする。

その区別のために、新しいデバイスノードを追加することにする。
スペシャルファイル名とマイナー番号を変更して、つぎのようにデバイスノードを二つ作ることにする。
なお、バイト単位の操作が行なうデバイスノードのスペシャルファイル名を pci2726byteとし、ビット単位の操作を行なうデバイスノードのスペシャルファイル名をpci2726bitとする。

$\begin{boxedminipage}{\textwidth} \begin{verbatim}...$

生成したデバイスノードの情報を次のように確認してみる。 (日付と時刻は変る。)

# ls -l /dev/pci2726byte crw-r--r-- 1 root root 254, 0 Nov 1 15:30 /dev/pci2726byte

# ls -l /dev/pci2726bit crw-r--r-- 1 root root 254, 1 Nov 1 15:35 /dev/pci2726bit

これで、メジャー番号254マイナー番号0のデバイスノードとメジャー番号254マイナー番号1のデバイスノードが作成できた。

ドライバー内でマイナー番号を取り出す処理は次のようになる。

$\begin{boxedminipage}{\textwidth} \begin{verbatim}minor = MINOR(inode->i_rdev);\end{verbatim} \end{boxedminipage}$

このマクロ(MINOR)を使用することで、inode構造体に含まれるマイナー番号のデータを取得する。

dio_readやdio_writeのメソッドにはinode構造体を直接渡すことはできないが、、file構造体中にinode構造体へのポインタが含まれているため、下記のようにすることでdio_readやdio_write中でもマイナー番号を取得することが可能になる。

$\begin{boxedminipage}{\textwidth} \begin{verbatim}minor = MINOR(filp->f_dentry->inode->i_rdev);\end{verbatim} \end{boxedminipage}$

このマイナー(minor)番号を条件とするswitch文により、 /dev/pci2726byteを使用する場合と/dev/pci2726bitを使用する場合に分岐させることができる。/dev/pci2726byteを使用する場合はバイト単位の入出力を行い、 /dev/pci2726bitを使用する場合にはビット単位の入出力を行えるようにドライバのreadシステムコールとwriteシステムコールのメソッドを変更する。

現在のプログラムを変更する前に、実験の失敗に備えて、これを保存しておく。

$\begin{boxedminipage}{5cm} \begin{verbatim}...$

ドライバのdio_read関数を次のように変更する。

ssize_t dio_read(struct file *filp, char *buff, size_t count, loff_t *offp)
{
   int i, minor;
   unsigned char bdata[32];
   unsigned long uldata;
   PDIO_RESOURCE pdio_res;

   printk("[dio_read] ga Yobareta.\n");

   if (filp->private_data == NULL)
      return -ENODEV;

   pdio_res = (PDIO_RESOURCE)filp->private_data;

   minor = MINOR(filp->f_dentry->d_inode->i_rdev);

   if (count < 0) 
      return -EINVAL;

   switch (minor) {
   case 0:

       if (count > 4)
         count = 4;

       for (i = 0; i < count; i++)
          bdata[i] = inb(pdio_res->io_address[0] + i);

       break;

   case 1:

       if (count > 32)
         count = 32;

       uldata = inl(pdio_res->io_address[0]);
       for (i = 0; i < count; i++)
          bdata[i] = (uldata >> i) & 0x01;

       break;

   default:
       return -ENODEV;
   }

   if (copy_to_user(buff, bdata, count)) 
      return -EFAULT;

   return count;
}

ドラバのdio_write関数も次のように変更する。

ssize_t dio_write(struct file *filp, const char *buff, size_t count,
                  loff_t *offp)
{
   int i, minor;
   unsigned char bdata[32];
   unsigned long uldata;
   PDIO_RESOURCE pdio_res;

   printk("dio_write was called.\n");

   if (filp->private_data == NULL)
      return -ENODEV;

   pdio_res = (PDIO_RESOURCE)filp->private_data;

   minor = MINOR(filp->f_dentry->d_inode->i_rdev);

   if (count < 0) 
      return -EINVAL;

   switch (minor) {
   case 0:

       if (count > 4)
          count = 4;

       if (copy_from_user(bdata, buff, count)) 
          return -EFAULT;

       for (i = 0; i < count; i++)
          outb(bdata[i], pdio_res->io_address[0] + i);

       break;

   case 1:

       if (count > 32)
          count = 32;

       if (copy_from_user(bdata, buff, count)) 
          return -EFAULT;

       uldata = 0;
       for (i = 0; i < count; i++)
          uldata |= (bdata[i] & 0x01) << i;

       outl(uldata, pdio_res->io_address[0]);
       break;
   
   default:
       return -ENODEV;
   }

   return count;
}

書き直したドライバ・ソースを次のようにコンパイルする。

     # make clean
     # make

MANOME Yoichi 平成18年12月26日