Class create, device create, device create file
Class create, device create, device create file
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(包括ldd3中不少例子也是这样),实际上现在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。
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。
此外,利用device_create_file函数可以在/sys/class/下创建对应的属性文件,从而通过对该文件的读写实现特定的数据操作。
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一、class_create
官方说明:
/* This is a #define to keep the compiler from merging different* instances of the __key variable */ #define class_create(owner, name) \ ({ \static struct lock_class_key __key; \__class_create(owner, name, &__key); \ })/*** 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.* @key: the lock_class_key for this class; used by mutex lock debugging** This is used to create a struct class pointer that can then be used* in calls to device_create().** Returns &struct class pointer on success, or ERR_PTR() on error.** 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 lock_class_key *key)
关键的一句是:
* This is used to create a struct class pointer that can then be used* in calls to device_create().-->这个函数用来创建一个struct class的结构体指针,这个指针可用作device_create()函数的参数。
也就是说,这个函数主要是在调用device_create()前使用,创建一个struct class类型的变量,并返回其指针。
二、device_create
官方说明:
/*** 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* @drvdata: the data to be added to the device for callbacks* @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.** Returns &struct device pointer on success, or ERR_PTR() on error.** 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, void *drvdata, const char *fmt, ...)
首先解释一下"sysfs":sysfs是linux2.6所提供的一种虚拟档案系统;在设备模型中,sysfs文件系统用来表示设备的结构,将设备的层次结构形象的反应到用户空间中,从而可以通过修改sysfs中的文件属性来修改设备的属性值;sysfs被挂载到根目录下的"/sys"文件夹下。
三、device_create_file
官方说明:
/*** device_create_file - create sysfs attribute file for device.* @dev: device.* @attr: device attribute descriptor.*/ int device_create_file(struct device *dev,const struct device_attribute *attr)
使用这个函数时要引用 device_create所返回的device*指针,作用是在/sys/class/下创建一个属性文件,从而通过对这个属性文件进行读写就能完成对应的数据操作。
如:
a.在驱动程序中使用 device_create_file创建属性文件
static DEVICE_ATTR(val, S_IRUGO | S_IWUSR, hello_val_show, hello_val_store); /*读取寄存器val的值到缓冲区buf中,内部使用*/ static ssize_t __hello_get_val(struct xxx_dev* dev, char* buf) { int val = 0; /*同步访问*/ if(down_interruptible(&(dev->sem))) { return -ERESTARTSYS; } val = dev->val; up(&(dev->sem)); return snprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d/n", val); } /*把缓冲区buf的值写到设备寄存器val中去,内部使用*/ static ssize_t __hello_set_val(struct xxx_dev* dev, const char* buf, size_t count) { int val = 0; /*将字符串转换成数字*/ val = simple_strtol(buf, NULL, 10); /*同步访问*/ if(down_interruptible(&(dev->sem))) { return -ERESTARTSYS; } dev->val = val; up(&(dev->sem)); return count; } /*读取设备属性val*/ static ssize_t hello_val_show(struct device* dev, struct device_attribute* attr, char* buf) { struct xxx_dev* hdev = (struct xxx_dev*)dev_get_drvdata(dev); return __hello_get_val(hdev, buf); } /*写设备属性val*/ static ssize_t hello_val_store(struct device* dev, struct device_attribute* attr, const char* buf, size_t count) { struct xxx_dev* hdev = (struct xxx_dev*)dev_get_drvdata(dev); return __hello_set_val(hdev, buf, count); } /*模块加载方法*/ static int __init xxx_init(void){ ... /*在/sys/class/xxx/xxx目录下创建属性文件val*/ err = device_create_file(temp, &dev_attr_val); if(err < 0) { printk(KERN_ALERT"Failed to create attribute val."); goto destroy_device; }... }
b.在用户空间读取属性
... read(dev->fd, val, sizeof(*val)); ... write(dev->fd, &val, sizeof(val)); ...
四、使用示例
/*在/sys/class/目录下创建设备类别目录xxx*/ g_vircdev_class = class_create(THIS_MODULE, VIRCDEV_CLASS_NAME);if(IS_ERR(g_vircdev_class)) { err = PTR_ERR(g_vircdev_class); printk(KERN_ALERT "Failed to create class.\n"); goto CLASS_CREATE_ERR; }/*在/dev/目录和/sys/class/xxx目录下分别创建设备文件xxx*/dev = device_create(g_vircdev_class, NULL, devt, NULL, VIRCDEV_DEVICE_NAME);if(IS_ERR(dev)) { err = PTR_ERR(dev); printk(KERN_ALERT "Failed to create device.\n"); goto DEVICE_CREATE_ERR; }/*在/sys/class/xxx/xxx目录下创建属性文件val*/ err = device_create_file(dev, attr); if(err < 0) { printk(KERN_ALERT"Failed to create attribute file."); goto DEVICE_CREATE_FILE_ERR; }
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