上一篇我們介紹到創建設備文件的方法，利用cat /proc/devices查看申請到的設備名，設備號。

第一種是使用mknod手工創建：mknod filename type major minor

第二種是自動創建設備節點：利用udev（mdev）來實現設備文件的自動創建，首先應保證支持udev（mdev），由busybox配置。

? ? ? 具體udev相關知識這里不詳細闡述，可以移步Linux 文件系統與設備文件系統 —— udev 設備文件系統，這里主要講使用方法。

? ? ?

? ? 在驅動用加入對udev 的支持主要做的就是：在驅動初始化的代碼里調用class_create(...)為該設備創建一個class，再為每個設備調用device_create(...)創建對應的設備。

? ? 內核中定義的struct class結構體，顧名思義，一個struct class結構體類型變量對應一個類，內核同時提供了class_create(…)函數，可以用它來創建一個類，這個類存放于sysfs下面，一旦創建好了這個類，再調用 device_create(…)函數來在/dev目錄下創建相應的設備節點。

? ? ?這樣，加載模塊的時候，用戶空間中的udev會自動響應 device_create()函數，去/sysfs下尋找對應的類從而創建設備節點。

下面是兩個函數的解析：

1、class_create(...) 函數

功能：創建一個類；

下面是具體定義：

[cpp]?view plaincopy

#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)源代碼如下：

[cpp]?view plaincopy

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);??

銷毀函數：void class_destroy(struct class *cls)

[cpp]?view plaincopy

void?class_destroy(struct?class?*cls)??

{??

????if?((cls?==?NULL)?||?(IS_ERR(cls)))??

????????return;??

??

????class_unregister(cls);??

}??

2、device_create(...) 函數

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

功能：創建一個字符設備文件

參數：

? ? ? struct class *class ?：類
? ? ? struct device *parent：NULL
? ? ?dev_t devt ?：設備號
? ? ?void *drvdata ?：null、
? ? ?const char *fmt ?：名字

返回：

? ??struct device *

下面是源碼解析：

[cpp]?view plaincopy

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：

[cpp]?view plaincopy

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);??

}??

現在就不繼續往下跟了，大家可以繼續往下跟；

下面是一個實例：

hello.c

[cpp]?view plaincopy

#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

[cpp]?view plaincopy

#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

[cpp]?view plaincopy

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??

下面可以看幾個class幾個名字的對應關系：

上一篇我們介紹到創建設備文件的方法，利用cat /proc/devices查看申請到的設備名，設備號。

第一種是使用mknod手工創建：mknod filename type major minor

第二種是自動創建設備節點：利用udev（mdev）來實現設備文件的自動創建，首先應保證支持udev（mdev），由busybox配置。

? ? ? 具體udev相關知識這里不詳細闡述，可以移步Linux 文件系統與設備文件系統 —— udev 設備文件系統，這里主要講使用方法。

? ? ?

? ? 在驅動用加入對udev 的支持主要做的就是：在驅動初始化的代碼里調用class_create(...)為該設備創建一個class，再為每個設備調用device_create(...)創建對應的設備。

? ? 內核中定義的struct class結構體，顧名思義，一個struct class結構體類型變量對應一個類，內核同時提供了class_create(…)函數，可以用它來創建一個類，這個類存放于sysfs下面，一旦創建好了這個類，再調用 device_create(…)函數來在/dev目錄下創建相應的設備節點。

? ? ?這樣，加載模塊的時候，用戶空間中的udev會自動響應 device_create()函數，去/sysfs下尋找對應的類從而創建設備節點。

下面是兩個函數的解析：

1、class_create(...) 函數

功能：創建一個類；

下面是具體定義：

[cpp]?view plaincopy

#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)源代碼如下：

[cpp]?view plaincopy

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);??

銷毀函數：void class_destroy(struct class *cls)

[cpp]?view plaincopy

void?class_destroy(struct?class?*cls)??

{??

????if?((cls?==?NULL)?||?(IS_ERR(cls)))??

????????return;??

??

????class_unregister(cls);??

}??

2、device_create(...) 函數

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

功能：創建一個字符設備文件

參數：

? ? ? struct class *class ?：類
? ? ? struct device *parent：NULL
? ? ?dev_t devt ?：設備號
? ? ?void *drvdata ?：null、
? ? ?const char *fmt ?：名字

返回：

? ??struct device *

下面是源碼解析：

[cpp]?view plaincopy

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：

[cpp]?view plaincopy

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);??

}??

現在就不繼續往下跟了，大家可以繼續往下跟；

下面是一個實例：

hello.c

[cpp]?view plaincopy

#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

[cpp]?view plaincopy

#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

[cpp]?view plaincopy

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??

下面可以看幾個class幾個名字的對應關系：

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Linux 字符设备驱动结构（二）—— 自动创建设备节点的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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