驱动初始化中自动创建设备节点

Linux是一套免费使用和自由传播的操作系统，它主要用于基于Intel系列CPU的计算机上。这个系统是由全世界各地的成千上万的程序员设计和实现的，其目的是建立不受任何商品化软件的版权制约的、全世界都能自由使用的Unix兼容产品。 设备驱动程序的时候，很多时候都是利用mknod命令手动创建设备节点，实际上Linux内核为我们提供了一组函数，可以用来在模块加载的时候自动在/dev目录下创建相应设备节点，并在卸载模块时删除该节点，当然前提条件是用户空间移植了udev。

　　内核中定义了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。
　　注意，在2.6较早的内核版本中，device_create(…)函数名称不同，是class_device_create(…)，所以在新的内核中编译以前的模块程序有时会报错，就是因为函数名称不同，而且里面的参数设置也有一些变化。
　　struct class和device_create(…) 以及device_create(…)都定义在/include/linux/device.h中，使用的时候一定要包含这个头文件，否则编译器会报错。
　　在2.6.26.6内核版本中，struct class定义在头文件include/linux/device.h中：
　　/*
　　* device classes
　　*/
　　struct class {
　　coNSt char *name;
　　struct
module *owner;
　　nbsp;struct kset subsys;
　　struct list_head devices;
　　struct list_head interfaces;
　　struct kset class_dirs;
　　struct semaphore sem; /* locks children, devices, interfaces */
　　struct class_attribute *class_attrs;
　　struct device_attribute *dev_attrs;
　　int (*dev_uevent)(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env);
　　void (*class_release)(struct class *class);
　　void (*dev_release)(struct device *dev);
　　int (*suspend)(struct device *dev, pm_message_t state);
　　int (*resume)(struct device *dev);
　　};
　　class_create(…)在/drivers/base/class.c中实现：
　　/**
　　* class_create - create a struct class structure
　　* @owner: pointer to the module that is to "own" this struct class
　　* @nAME: pointer to a string for the name of this class.
　　*
　　* This is used to create a struct class pointer that can then be used
　　* in calls to device_create().
　　*
　　* Note, the pointer created here is to be destroyed when finished by
　　* making a call to class_destroy().
　　*/
　　struct class *class_create(struct module *owner, cONst char *name)
　　{
　　struct class *cls;
　　int retval;
　　cls = kzalloc(sizeof(*cls), GFP_KERNEL);
　　if (!cls) {
　　retval = -ENOMEM;
　　goto
error;
　　}
　　cls->name = name;
　　cls->owner = owner;
　　cls->class_release = class_create_release;
　　retval = class_register(cls);
　　if (retval)
　　goto
Error;
　　return cls;
　　error:
　　kfree(cls);
　　return ERR_PTR(retval);
　　}
　　第一个参数指定类的所有者是哪个模块，第二个参数指定类名。
　　在class.c中，还定义了class_destroy(…)函数，用于在模块卸载时删除类。
　　device_create(…)函数在/drivers/base/core.c中实现：
　　/**
　　* device_create - creates a device and registers it
with sysfs
　　* @class: pointer to the struct class that this device should be registered to
　　* @parent: pointer to the parent struct device of this new device, if any
　　* @devt: the dev_t for the char device to be added
　　* @fmt: string for the device's name
　　*
　　* This funcTIon can be used by char device classes. A struct device
　　* will be created in sysfs, registered to the specified class.
　　*
　　* A "dev" file will be created, showing the dev_t for the device, if
　　* the dev_t is not 0,0.
　　* If a pointer to a parent struct device is passed in, the newly created
　　* struct device will be a child of that device in sysfs.
　　* The pointer to the struct device will be returned from the call.
　　* Any further sysfs files that might be required can be created using this
　　* pointer.
　　*
　　* Note: the struct class passed to this function must have previously
　　* been created with a call to class_create().
　　*/
　　struct device *device_create(struct class *class, struct device *parent,
　　dev_t devt, const char *fmt, ...)
　　{
　　va_list vargs;
　　struct device *dev;
　　va_start(vargs, fmt);
　　dev = device_create_vargs(class, parent, devt,
NULL, fmt, vargs);
　　va_end(vargs);
　　return dev;
　　}
　　第一个参数指定所要创建的设备所从属的类，第二个参数是这个设备的父设备，如果没有就指定为NULL，第三个参数是设备号，第四个参数是设备名称，第五个参数是从设备号。
　　下面以一个简单字符设备驱动来展示如何使用这几个函数
　　#include <linux/module.h>
　　#include <linux/kernel.h>
　　#include <linux/init.h>
　　#include <linux/fs.h>
　　#include <linux/cdev.h>
　　#include <linux/device.h>
　　MODULE_LICENSE ("GPL");
　　int hello_major = 555;
　　int hello_minor = 0;
　　int
number_of_devices = 1;
　　struct cdev cdev;
　　dev_t dev = 0;
　　struct file_operations hello_fops = {
　　.owner = THIS_MODULE
　　};
　　static void char_reg_setup_cdev (void)
　　{
　　int error, devno = MKDEV (hello_major, hello_minor);
　　cdev_init (&cdev, &hello_fops);
　　cdev.owner = THIS_MODULE;
　　cdev.ops = &hello_fops;
　　error = cdev_add (&cdev, devno , 1);
　　if (error)
　　printk (KERN_NOTICE "Error %d adding char_reg_setup_cdev", error);
　　}
　　struct class *my_class;
　　static int __init hello_2_init (void)
　　{
　　int result;
　　dev = MKDEV (hello_major, hello_minor);
　　result = register_chrdev_region (dev, number_of_devices, "hello");
　　if (result<0) {
　　printk (KERN_WARNING "hello: can't get major number %d\n", hello_major);
　　return result;
　　}
　　char_reg_setup_cdev ();
　　/* create your own class under /sysfs */
　　my_class = class_create(THIS_MODULE, "my_class");
　　if(IS_ERR(my_class))
　　{
　　printk("Err: failed in creating class.\n");
　　return -1;
　　}
　　/* register your own device in sysfs, and this will cause udev to create corresponding device node */
　　device_create( my_class, NULL, MKDEV(hello_major, 0), "hello" "%d", 0 );
　　printk (KERN_INFO "Registered character driver\n");
　　return 0;
　　}
　　static void __exit hello_2_exit (void)
　　{
　　dev_t devno = MKDEV (hello_major, hello_minor);
　　cdev_del (&cdev);
　　device_destroy(my_class, MKDEV(adc_major, 0)); //delete device node under /dev
　　class_destroy(my_class); //delete class created by us
　　unregister_chrdev_region (devno, number_of_devices);
　　printk (KERN_INFO "char driver cleaned up\n");
　　}
　　module_init (hello_2_init);
　　module_exit (hello_2_exit);
　　这样，模块加载后，就能在/dev目录下找到hello0这个设备节点了。