在驱动模块初始化函数中实现设备节点的自动创建

    技术2022-05-19  19

    我们在刚开始写Linux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:

     

    view plain copy to clipboard print ? /*       * 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:

    view plain copy to clipboard print ? /**    * 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 *classstruct 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 

    view plain copy to clipboard print ?   #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。


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