Linux 字符设备驱动结构(二)—— 自动创建设备节点

      上一篇我们介绍到创建设备文件的方法,利用cat /proc/devices查看申请到的设备名,设备号。

第一种是使用mknod手工创建:mknod filename type major minor

第二种是自动创建设备节点:利用udev(mdev)来实现设备文件的自动创建,首先应保证支持udev(mdev),由busybox配置。

      具体udev相关知识这里不详细阐述,可以移步Linux 文件系统与设备文件系统 —— udev 设备文件系统,这里主要讲使用方法。

     

    在驱动用加入对udev 的支持主要做的就是:在驱动初始化的代码里调用class_create(...)为该设备创建一个class,再为每个设备调用device_create(...)创建对应的设备

    内核中定义的struct class结构体,顾名思义,一个struct class结构体类型变量对应一个类,内核同时提供了class_create(…)函数,可以用它来创建一个类,这个类存放于sysfs下面,一旦创建好了这个类,再调用 device_create(…)函数来在/dev目录下创建相应的设备节点。

     这样,加载模块的时候,用户空间中的udev会自动响应 device_create()函数,去/sysfs下寻找对应的类从而创建设备节点。


下面是两个函数的解析:

1、class_create(...) 函数

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功能:创建一个类;

下面是具体定义:


  
  
  1. #define class_create(owner, name) \
  2. ({ \
  3. static struct lock_class_key __key; \
  4. __class_create(owner, name, &__key); \
  5. })

owner:THIS_MODULE
name  : 名字

__class_create(owner, name, &__key)源代码如下:


  
  
  1. struct class *__class_create(struct module *owner, const char *name,
  2. struct lock_class_key *key)
  3. {
  4. struct class *cls;
  5. int retval;
  6. cls = kzalloc( sizeof(*cls), GFP_KERNEL);
  7. if (!cls) {
  8. retval = -ENOMEM;
  9. goto error;
  10. }
  11. cls->name = name;
  12. cls->owner = owner;
  13. cls->class_release = class_create_release;
  14. retval = __class_register(cls, key);
  15. if (retval)
  16. goto error;
  17. return cls;
  18. error:
  19. kfree(cls);
  20. return ERR_PTR(retval);
  21. }
  22. EXPORT_SYMBOL_GPL(__class_create);

销毁函数:void class_destroy(struct class *cls)


  
  
  1. void class_destroy(struct class *cls)
  2. {
  3. if ((cls == NULL) || (IS_ERR(cls)))
  4. return;
  5. class_unregister(cls);
  6. }


2、device_create(...) 函数

struct device *device_create(struct class *class, struct device *parent,
                 dev_t devt, void *drvdata, const char *fmt, ...)

功能:创建一个字符设备文件

参数:

      struct class *class  :类
      struct device *parent:NULL
     dev_t devt  :设备号
     void *drvdata  :null、
     const char *fmt  :名字

返回:

    struct device *

下面是源码解析:


  
  
  1. struct device *device_create(struct class *class, struct device *parent,
  2. dev_t devt, void *drvdata, const char *fmt, ...)
  3. {
  4. va_list vargs;
  5. struct device *dev;
  6. va_start(vargs, fmt);
  7. dev = device_create_vargs(class, parent, devt, drvdata, fmt, vargs);
  8. va_end(vargs);
  9. return dev;
  10. }

device_create_vargs(class, parent, devt, drvdata, fmt, vargs)解析如下:


  
  
  1. struct device *device_create_vargs(struct class *class, struct device *parent,
  2. dev_t devt, void *drvdata, const char *fmt,
  3. va_list args)
  4. {
  5. return device_create_groups_vargs(class, parent, devt, drvdata, NULL,
  6. fmt, args);
  7. }
现在就不继续往下跟了,大家可以继续往下跟;


下面是一个实例:

hello.c


  
  
  1. #include <linux/module.h>
  2. #include <linux/fs.h>
  3. #include <linux/cdev.h>
  4. #include <linux/device.h>
  5. static int major = 250;
  6. static int minor= 0;
  7. static dev_t devno;
  8. static struct class *cls;
  9. static struct device *test_device;
  10. static int hello_open (struct inode *inode, struct file *filep)
  11. {
  12. printk( "hello_open \n");
  13. return 0;
  14. }
  15. static struct file_operations hello_ops=
  16. {
  17. .open = hello_open,
  18. };
  19. static int hello_init(void)
  20. {
  21. int ret;
  22. printk( "hello_init \n");
  23. devno = MKDEV(major,minor);
  24. ret = register_chrdev(major, "hello",&hello_ops);
  25. cls = class_create(THIS_MODULE, "myclass");
  26. if(IS_ERR(cls))
  27. {
  28. unregister_chrdev(major, "hello");
  29. return -EBUSY;
  30. }
  31. test_device = device_create(cls, NULL,devno, NULL, "hello"); //mknod /dev/hello
  32. if(IS_ERR(test_device))
  33. {
  34. class_destroy(cls);
  35. unregister_chrdev(major, "hello");
  36. return -EBUSY;
  37. }
  38. return 0;
  39. }
  40. static void hello_exit(void)
  41. {
  42. device_destroy(cls,devno);
  43. class_destroy(cls);
  44. unregister_chrdev(major, "hello");
  45. printk( "hello_exit \n");
  46. }
  47. MODULE_LICENSE( "GPL");
  48. module_init(hello_init);
  49. module_exit(hello_exit);

test.c


  
  
  1. #include <sys/types.h>
  2. #include <sys/stat.h>
  3. #include <fcntl.h>
  4. #include <stdio.h>
  5. main()
  6. {
  7. int fd;
  8. fd = open( "/dev/hello",O_RDWR);
  9. if(fd< 0)
  10. {
  11. perror( "open fail \n");
  12. return ;
  13. }
  14. close(fd);
  15. }

makefile


  
  
  1. ifneq ($(KERNELRELEASE),)
  2. obj-m:=hello.o
  3. $(info "2nd")
  4. else
  5. KDIR := /lib/modules/$(shell uname -r)/build
  6. PWD:=$(shell pwd)
  7. all:
  8. $(info "1st")
  9. make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules
  10. clean:
  11. rm -f *.ko *.o *.symvers *.mod.c *.mod.o *.order
  12. endif

下面可以看几个class几个名字的对应关系:






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