linux内核创建节点,Linux内核驱动自动创建设备节点文件

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_bdev

devfs_mk_cdev

devfs_mk_symlink

devfs_mk_dir

devfs_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NULL

struct 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 __devinit 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 __devexit 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

#include

#include

#include

#include

#include

int HELLO_MAJOR = 0;

int HELLO_MINOR = 0;

int NUMBER_OF_DEVICES = 2;

struct class *my_class;

//struct cdev cdev;

//dev_t devno;

struct hello_dev {

struct device *dev;

dev_t chrdev;

struct cdev cdev;

};

static struct hello_dev *my_hello_dev = NULL;

struct file_operations hello_fops = {

.owner = THIS_MODULE

};

static int __init hello_init (void)

{

int err = 0;

struct device *dev;

my_hello_dev = kzalloc(sizeof(struct hello_dev), GFP_KERNEL);

if (NULL == my_hello_dev) {

printk("%s kzalloc failed!\n",__func__);

return -ENOMEM;

}

devno = MKDEV(HELLO_MAJOR, HELLO_MINOR);

if (HELLO_MAJOR)

err= register_chrdev_region(my_hello_dev->chrdev, 2, "memdev");

else

{

err = alloc_chrdev_region(&my_hello_dev->chrdev, 0, 2, "memdev");

HELLO_MAJOR = MAJOR(devno);

}

if (err) {

printk("%s alloc_chrdev_region failed!\n",__func__);

goto alloc_chrdev_err;

}

printk("MAJOR IS %d\n",HELLO_MAJOR);

cdev_init(&(my_hello_dev->cdev), &hello_fops);

my_hello_dev->cdev.owner = THIS_MODULE;

err = cdev_add(&(my_hello_dev->cdev), my_hello_dev->chrdev, 1);

if (err) {

printk("%s cdev_add failed!\n",__func__);

goto cdev_add_err;

}

printk (KERN_INFO "Character driver Registered\n");

my_class = class_create(THIS_MODULE,"hello_char_class");  //类名为hello_char_class

if(IS_ERR(my_class))

{

err = PTR_ERR(my_class);

printk("%s class_create failed!\n",__func__);

goto class_err;

}

dev = device_create(my_class,NULL,my_hello_dev->chrdev,NULL,"memdev%d",0);      //设备名为memdev

if (IS_ERR(dev)) {

err = PTR_ERR(dev);

gyro_err("%s device_create failed!\n",__func__);

goto device_err;

}

printk("hello module initialization\n");

return 0;

device_err:

device_destroy(my_class, my_hello_dev->chrdev);

class_err:

cdev_del(my_hello_dev->chrdev);

cdev_add_err:

unregister_chrdev_region(my_hello_dev->chrdev, 1);

alloc_chrdev_err:

kfree(my_hello_dev);

return err;

}

static void __exit hello_exit (void)

{

cdev_del (&(my_hello_dev->cdev));

unregister_chrdev_region (my_hello_dev->chrdev,1);

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 us

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tmpfs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

(注:以上内容为多处转载,没有一一列出转载地址)