驅動初始化中自動建立裝置節點

        Linux是一套免費使用和自由傳播的作業系統，它主要用於基於Intel系列CPU的電腦上。這個系統是由全世界各地的成千上萬的程式員設計和實現的，其目的是建立不受任何商品化軟體的著作權制約的、全世界都能自由使用的Unix相容產品。 裝置驅動程式的時候，很多時候都是利用mknod命令手動建立裝置節點，實際上Linux核心為我們提供了一組函數，可以用來在模組載入的時候自動在/dev目錄下建立相應裝置節點，並在卸載模組時刪除該節點，當然前提條件是使用者空間移植了udev。

　　核心中定義了STruct class結構體，顧名思義，一個struct class結構體類型變數對應一個類，核心同時提供了class_create(…)函數，可以用它來建立一個類，這個類存放於sysfs下面，一旦建立好了這個類，再調用device_create(…)函數來在/dev目錄下建立相應的裝置節點。這樣，載入模組的時候，使用者空間中的udev會自動響應device_create(…)函數，去/sysfs下尋找對應的類從而建立裝置節點。

　　注意，在2.6較早的核心版本中，device_create(…)函數名稱不同，是class_device_create(…)，所以在新的核心中編譯以前的模組程式有時會報錯，就是因為函數名稱不同，而且裡面的參數設定也有一些變化。

　　struct class和device_create(…) 以及device_create(…)都定義在/include/linux/device.h中，使用的時候一定要包含這個標頭檔，否則編譯器會報錯。

　　在2.6.26.6核心版本中，struct class定義在標頭檔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中實現：

　　/**

　　* 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);

　　}

　　第一個參數指定類的所有者是哪個模組，第二個參數指定類名。

　　在class.c中，還定義了class_destroy(…)函數，用於在模組卸載時刪除類。

　　device_create(…)函數在/drivers/base/core.c中實現：

　　/**

　　* 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;

　　}

　　第一個參數指定所要建立的裝置所從屬的類，第二個參數是這個裝置的父裝置，如果沒有就指定為NULL，第三個參數是裝置號，第四個參數是裝置名稱，第五個參數是從裝置號。

　　下面以一個簡單字元裝置驅動來展示如何使用這幾個函數

　　#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);

　　這樣，模組載入後，就能在/dev目錄下找到hello0這個裝置節點了。