在驱动模块初始化函数中实现设备节点的自动创建

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。