字符設備的注冊與設備節點的自動創建

cdev 結構

內核內部使用struct cdev<linux/cdev.h>來表示一個字符設備

struct?cdev?{
????struct?kobject?kobj;?//kobj設備模型以后介紹
????struct?module?*owner;
????const?struct?file_operations?*ops;//文件操作
????struct?list_head?list;
????dev_t?dev;//設備號
????unsigned?int?count;?//設備個數
};

注冊字符設備

動態初始化：

struct?cdev?*my_cdev?=?cdev_alloc();
my_cdev->ops?=?&my_ops;

靜態初始化：

struct?cdev?my_cdev;
cdev_init(&my_dev,?&my_ops);

向內核注冊（添加設備）：

int?cdev_add(struct?cdev?*dev,?dev_t?num,?unsigned?count); dev:? 指向以初始化的字符設備結構
num: 設備號
count: 所要添加的設備個數
返回值：
成功返回0 失敗返回錯誤碼，設備被注冊時候可能立即會唄調用，所以在驅動程序還沒有準備好處理設備操作時候不要先調用cdev_add

注銷字符設備：

在不需要用西設備時候需要注銷設備
void?cdev_del(struct?cdev?*);

早期的方法

在2.6的內核之前注冊字符設備有一個簡單易用的方法，現在也可以使用但是不建議使用，因為到最后這個方法會從內核消失

注冊字符設備：

static?inline?int?register_chrdev(unsigned?int?major,?
????const?char?*name,?const?struct?file_operations?*fops); major: 主設備號 （當major為0時表示有內核分配一個可用的主設備號并返回）
name: 驅動名
fops: 文件操作
缺點： 不能同時注冊多個設備， 他是用一種默認的方式去建立一個cdev結構，而這樣的話它不能使用大于255的主次設備號

注銷設備：

static?inline?void?unregister_chrdev(unsigned?int?major,?const?char?*name)

設備節點的自動創建

在上一個程序中，雖然能夠爭取的得到一個設備號，但是并不會在/dev/目錄下生成一個設備節點。

使用手動創建

mknod?/dev/device_name?c?major?minor
device_name： 指設備名，
c: 表述創建字符設備節點（同理b 表示創建塊設備文件節點）
major: 主設備號
minor： 次設備號
在做測試時候這樣做事可以理解的，而在作為一個模塊要發行時候，這樣就太不方面了，①要先查看設備是否成功創建，②查看注冊設備的主設備號，③輸入命令創建文件節點
當然可以寫一個shell腳本來完成這些事情。?

自動創建設備節點

需要的纖體內核空間支持udev，在內核配置，及busybox配置時候需要指定
內核中定義了struct class 與 struct devic結構<linux/device.h>
創建一個class結構
#define?class_create(owner,?name)????\
({????????????\
????static?struct?lock_class_key?__key;???\
????__class_create(owner,?name,?&__key);?\
})
owner表示擁有這個模塊的指針
name 表示設備名
調用此函數后 創建了一個struct class結構放在sysfs下邊，而后調用
struct?device?*device_create(struct?class?*cls,?
?? ?struct?device?*parent,
????????????????????dev_t?devt,?void?*drvdata,
????????????????????const?char?*fmt,?...) 在/dev目錄下創建設備節點
cls : 是上邊函數的創建的struct class結構指針
parent: 指向設備的父節點設備（如果沒有填NULL
devt: 被添加設備的設備號
drvdata: 回調函數參數
fmt ,args:一個或者多個設備名
至此我們就自動創建了一個設備節點

刪除設備節點

在設備不需要使用時候我們需要刪除設備節點：
void?device_destroy(struct?class?*class,?dev_t?devt);//刪除設備節點
void?class_destroy(struct?class?*cls);//刪除sysfs下得struct?class結構 至于深層的一些實現機制，沒有細細研究，大家干興趣可以參考相關資料

實例：

初始化 添加設備到內核

????simple_cdev?=?cdev_alloc();?//動態初始化字符設備??

????if(simple_cdev?!=?NULL) ??

????{ ??

????????simple_cdev->ops???=?&simple_fops;?//文件操作??

????????simple_cdev->owner?=?THIS_MODULE; ??

????} ??

????else??

????{ ??

????????printk(KERN_ERR?"alloc?cdev?err?no?memory"); ??

????????unregister_chrdev_region(dev,?DEV_COUNT);?//如果分配資源出錯則釋放設備號??

????????return?-ENOMEM; ??

????} ??

??

????err?=?cdev_add(simple_cdev,?dev,?DEV_COUNT);?//向內核添加設備??

????if(err?<?0) ??

????{ ??

????????printk(KERN_ERR?"add?cdev?err?\n"); ??

????????goto?error1; ??

????} ??

????else??

????{ ??

#if?SIMPLE_DEBUG???

????????printk(KERN_INFO?"add?char?dev?OK!\n"); ??

#endif???

????} ??

自動創建設備節點

????simple_class?=?class_create(THIS_MODULE,?SIMPLE_NAME); ??

????if(simple_class?==?NULL) ??

????{ ??

????????printk(KERN_ERR?"create?simple?class?error\n"); ??

????????goto?error2; ??

????} ??

????else??

????{ ??

#if?SIMPLE_DEBUG???

????????printk(KERN_INFO?"create?simple?class??OK!\n"); ??

#endif???

????} ??

??

????simple_dev?=?device_create(simple_class,?NULL,?dev,?NULL,?SIMPLE_NAME); ??

????if(simple_dev?==?NULL) ??

????{ ??

????????printk(KERN_ERR?"create?device?error"); ??

????????goto?error3; ??

????} ??

????else??

????{ ??

#if?SIMPLE_DEBUG???

????????printk(KERN_INFO?"create?simple?device??OK!\n"); ??

#endif???

????}??

刪除設備節點，注銷字符設備

dev?=?MKDEV(simple_major,?simple_minor);?//計算出設備號??

device_destroy(simple_class,?dev);?//刪除設備節點??

class_destroy(simple_class);//刪除并釋放class結構??

cdev_del(simple_cdev);//注銷設備???

cdev_put(simple_cdev);//對動態的設備需要使用cdev_put‘來釋放資源??

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Linux驱动编程 step-by-step （四） 字符设备的注册与设备节点的自动创建的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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