Linux内核驱动自动创建设备节点文件

本文发布时间: 2019-Mar-22
Linux下生成驱动设备节点文件的方法有3个:1、手动mknod;2、利用devfs;3、利用udev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。在2.6.17以前,在/dev目录下生成设备文件很容易,devfs_mk_bdevdevfs_mk_cdevdevfs_mk_symlinkdevfs_mk_diredvfs_remove这几个是纯devfs的api,2.6.17以前可用,但后来devfs被sysfs+udev的形式取代,同时期sysfs文件系统可以用的api:class_device_create_file,在2.6.26以后也不行了,现在,使用的是device_create ,从2.6.18开始可用struct device *device_create(struct class *class, struct device *parent,dev_t devt, const char *fmt, ...)从2.6.26起又多了一个参数drvdata: the data to be added to the device for callbacks不会用可以给此参数赋NULLstruct device *device_create(struct class *class, struct device *parent,dev_t devt, void *drvdata, const char *fmt, ...)下面着重讲解第三种方法udev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(...)( 在2.6较早的内核中用class_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。struct class和class_create(…) 以及device_create(…)都包含在在/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。struct class定义在头文件include/linux/device.h中class_create(…)在/drivers/base/class.c中实现device_create(…)函数在/drivers/base/core.c中实现class_destroy(...),device_destroy(...)也在/drivers/base/core.c中实现调用过程类似如下:static struct class *spidev_class; /*-------------------------------------------------------------------------*/ static int spidev_probe(struct spi_device *spi){ .... dev = device_create(spidev_class, &spi->dev, spidev->devt, spidev, "spidev%d.%d", spi->master->bus_num, spi->chip_select); ...} static int spidev_remove(struct spi_device *spi){ ...... device_destroy(spidev_class, spidev->devt); ..... return 0;} static struct spi_driver spidev_spi = { .driver = { .name = "spidev", .owner = THIS_MODULE, }, .probe = spidev_probe, .remove = __devexit_p(spidev_remove), }; /*-------------------------------------------------------------------------*/ static int __init spidev_init(void){ .... spidev_class = class_create(THIS_MODULE, "spidev"); if (IS_ERR(spidev_class)) { unregister_chrdev(SPIDEV_MAJOR, spidev_spi.driver.name); return PTR_ERR(spidev_class); } ....}module_init(spidev_init); static void __exit spidev_exit(void){ ...... class_destroy(spidev_class); ......}module_exit(spidev_exit); MODULE_DESCRIPTION("User mode SPI device interface");MODULE_LICENSE("GPL"); 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> int HELLO_MAJOR = 0;int HELLO_MINOR = 0;int NUMBER_OF_DEVICES = 2; struct class *my_class;struct cdev cdev;dev_t devno; struct file_operations hello_fops = { .owner = THIS_MODULE}; static int __init hello_init (void){int result;devno = MKDEV(HELLO_MAJOR, HELLO_MINOR);if (HELLO_MAJOR)result = register_chrdev_region(devno, 2, "memdev");else{result = alloc_chrdev_region(&devno, 0, 2, "memdev");HELLO_MAJOR = MAJOR(devno);} printk("MAJOR IS %d\n",HELLO_MAJOR);my_class = class_create(THIS_MODULE,"hello_char_class"); //类名为hello_char_classif(IS_ERR(my_class)) {printk("Err: failed in creating class.\n");return -1; }device_create(my_class,NULL,devno,NULL,"memdev"); //设备名为memdevif (result<0) {printk (KERN_WARNING "hello: can't get major number %d\n", HELLO_MAJOR);return result;} cdev_init(&cdev, &hello_fops);cdev.owner = THIS_MODULE;cdev_add(&cdev, devno, NUMBER_OF_DEVICES);printk (KERN_INFO "Character driver Registered\n");return 0;} static void __exit hello_exit (void){cdev_del (&cdev);device_destroy(my_class, devno); //delete device node under /dev//必须先删除设备,再删除class类class_destroy(my_class); //delete class created by usunregister_chrdev_region (devno,NUMBER_OF_DEVICES);printk (KERN_INFO "char driver cleaned up\n");} module_init (hello_init);module_exit (hello_exit); MODULE_LICENSE ("GPL");这样,模块加载后,就能在/dev目录下找到memdev这个设备节点了。例2:内核中的drivers/i2c/i2c-dev.c在i2cdev_attach_adapter中调用device_create(i2c_dev_class, &adap->dev, MKDEV(I2C_MAJOR, adap->nr), NULL, "i2c-%d", adap->nr);这样在dev目录就产生i2c-0 或i2c-1节点接下来就是udev应用,udev是应用层的东西,udev需要内核sysfs和tmpfa的支持,sysfs为udev提供设备入口和uevent通道,tmpfs为udev设备文件提供存放空间udev的源码可以在去相关网站下载,然后就是对其在运行环境下的移植,指定交叉编译环境,修改Makefile下的CROSS_COMPILE,如为mipsel-linux-,DESTDIR=xxx,或直接make CROSS_COMPILE=mipsel-linux-,DESTDIR=xxx 并install把主要生成的udevd、udevstart拷贝rootfs下的/sbin/目录内,udev的配置文件udev.conf和rules.d下的rules文件拷贝到rootfs下的/etc/目录内并在rootfs/etc/init.d/rcS中添加以下几行:echo “Starting udevd...”/sbin/udevd --daemon/sbin/udevstart(原rcS内容如下:# mount filesystems/bin/mount -t proc /proc /proc/bin/mount -t sysfs sysfs /sys/bin/mount -t tmpfs tmpfs /dev# create necessary devices/bin/mknod /dev/null c 1 3/bin/mkdir /dev/pts/bin/mount -t devpts devpts /dev/pts/bin/mknod /dev/audio c 14 4/bin/mknod /dev/ts c 10 16)这样当系统启动后,udevd和udevstart就会解析配置文件,并自动在/dev下创建设备节点文件


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