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

功能：创建一个类；

下面是具体定义：

#define class_create(owner, name)		\
({						\
static struct lock_class_key __key;	\
__class_create(owner, name, &__key);	\
})

owner：THIS_MODULE

name : 名字



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

struct class *__class_create(struct module *owner, const char *name,
struct lock_class_key *key)
{
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, key);
if (retval)
goto error;

return cls;

error:
kfree(cls);
return ERR_PTR(retval);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(__class_create);

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

void class_destroy(struct class *cls)
{
if ((cls == NULL) || (IS_ERR(cls)))
return;

class_unregister(cls);
}

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：

struct device *device_create(struct class *class, struct device *parent,
dev_t devt, void *drvdata, const char *fmt, ...)
{
va_list vargs;
struct device *dev;

va_start(vargs, fmt);
dev = device_create_vargs(class, parent, devt, drvdata, fmt, vargs);
va_end(vargs);
return dev;
}

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

struct device *device_create_vargs(struct class *class, struct device *parent,
dev_t devt, void *drvdata, const char *fmt,
va_list args)
{
return device_create_groups_vargs(class, parent, devt, drvdata, NULL,
fmt, args);
}

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

#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>

static int major = 250;
static int minor=0;
static dev_t devno;
static struct class *cls;
static struct device *test_device;

static int hello_open (struct inode *inode, struct file *filep)
{
printk("hello_open \n");
return 0;
}
static struct file_operations hello_ops=
{
.open = hello_open,
};

static int hello_init(void)
{
int ret;
printk("hello_init \n");

devno = MKDEV(major,minor);
ret = register_chrdev(major,"hello",&hello_ops);

cls = class_create(THIS_MODULE, "myclass");
if(IS_ERR(cls))
{
unregister_chrdev(major,"hello");
return -EBUSY;
}
test_device = device_create(cls,NULL,devno,NULL,"hello");//mknod /dev/hello
if(IS_ERR(test_device))
{
class_destroy(cls);
unregister_chrdev(major,"hello");
return -EBUSY;
}
return 0;
}
static void hello_exit(void)
{
device_destroy(cls,devno);
class_destroy(cls);
unregister_chrdev(major,"hello");
printk("hello_exit \n");
}
MODULE_LICENSE("GPL");
module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);

test.c

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>

main()
{
int fd;

fd = open("/dev/hello",O_RDWR);
if(fd<0)
{
perror("open fail \n");
return ;
}

close(fd);
}

makefile

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

下面可以看几个class几个名字的对应关系：