一、注册字符类设备

• 分配内存空间函数kmalloc
        – 分配连续的虚拟地址，用于小内存分配。在include/linux/slab.h文件中。
        – 参数1：申请的内存大小(最大128K)，
        – 参数2：GFP_KERNEL，代表优先权，内存不够可以延迟分配
• 清空内存空间的数据函数memset
        – 可以清空内存空间，也就是全部写为0
        – 参数1：内存地址
        – 参数2：0
        – 参数3：内存长度

• 字符设备初始化函数cdev_init
        – 在头文件include/linux/cdev.h中
        – 参数1：cdev字符设备文件结构体
        – 参数2：file_operations结构体
        – 注册设备本质是向linux设备文件中添加数据，这些数据需要初始化
• 字符设备注册函数cdev_add
        – 在头文件include/linux/cdev.h中
        – 参数1：cdev字符设备文件结构体
        – 参数2：设备号
        – 参数3：设备范围大小
        – 向系统注册设备，也就是向linux系统添加数据

• 卸载设备函数cdev_del
– 参数1：cdev结构体
– 移除字符设备

二、生成字符类设备节点

• 函数class_create创建class类文件
        – 参数1：一般是THIS_MODULE
        – 参数2：设备名称
        – 创建一个设备类，用于设备节点文件的创建
        – 返回一个class结构体变量
• class结构体变量
        – class是设备驱动模型中通用的设备类结构
        – 在头文件include/linux/device.h的280行

• 创建设备节点函数device_create
        – 头文件include/linux/device.h中
        – 参数1：设备所属于的类
        – 参数2：设备的父设备，NULL
        – 参数3：设备号
        – 参数4：设备数据，NULL
        – 参数4：设备名称
• 摧毁设备节点函数device_destroy
        – 参数1：设备所属于的类
        – 参数2：设备号

• 老版本：创建设备class函数class_device_create(已作废)
        – 头文件include/linux/device.h中
        – 参数1：class结构体变量
        – 参数2：父设备NULL
        – 参数3：dev_t设备号
        – 参数4：数据NULL
        – 参数5：设备节点名称
• 释放设备class函数class_destroy(已作废)
        – 参数1：myclass

三、代码

/*包含初始化宏定义的头文件,代码中的module_init和module_exit在此文件中*/
#include <linux/init.h>
/*包含初始化加载模块的头文件,代码中的MODULE_LICENSE在此头文件中*/
#include <linux/module.h>
/*定义module_param module_param_array的头文件*/
#include <linux/moduleparam.h>
/*定义module_param module_param_array中perm的头文件*/
#include <linux/stat.h>
/*三个字符设备函数*/
#include <linux/fs.h>
/*MKDEV转换设备号数据类型的宏定义*/
#include <linux/kdev_t.h>
/*定义字符设备的结构体*/
#include <linux/cdev.h>
/*分配内存空间函数头文件*/
#include <linux/slab.h>/*包含函数device_create 结构体class等头文件*/
#include <linux/device.h>#define DEVICE_NAME "chardevnode"
#define DEVICE_MINOR_NUM 2
#define DEV_MAJOR 0
#define DEV_MINOR 0
#define REGDEV_SIZE 3000MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
/*声明是开源的，没有内核版本限制*/
MODULE_AUTHOR("iTOPEET_dz");
/*声明作者*/int numdev_major = DEV_MAJOR;
int numdev_minor = DEV_MINOR;/*输入主设备号*/
module_param(numdev_major,int,S_IRUSR);
/*输入次设备号*/
module_param(numdev_minor,int,S_IRUSR);static struct class *myclass;struct reg_dev
{char *data;unsigned long size;struct cdev cdev;
};
struct reg_dev *my_devices;struct file_operations my_fops = {.owner = THIS_MODULE,
};/*设备注册到系统*/
static void reg_init_cdev(struct reg_dev *dev,int index){int err;int devno = MKDEV(numdev_major,numdev_minor+index);/*数据初始化*/cdev_init(&dev->cdev,&my_fops);dev->cdev.owner = THIS_MODULE;dev->cdev.ops = &my_fops;/*注册到系统*/err = cdev_add(&dev->cdev,devno,1);if(err){printk(KERN_EMERG "cdev_add %d is fail! %d\n",index,err);}else{printk(KERN_EMERG "cdev_add %d is success!\n",numdev_minor+index);}
}static int scdev_init(void)
{int ret = 0,i;dev_t num_dev;printk(KERN_EMERG "numdev_major is %d!\n",numdev_major);printk(KERN_EMERG "numdev_minor is %d!\n",numdev_minor);if(numdev_major){num_dev = MKDEV(numdev_major,numdev_minor);ret = register_chrdev_region(num_dev,DEVICE_MINOR_NUM,DEVICE_NAME); // 静态注册设备号}else{/*动态注册设备号*/ret = alloc_chrdev_region(&num_dev,numdev_minor,DEVICE_MINOR_NUM,DEVICE_NAME);/*获得主设备号*/numdev_major = MAJOR(num_dev);printk(KERN_EMERG "adev_region req %d !\n",numdev_major);}if(ret<0){printk(KERN_EMERG "register_chrdev_region req %d is failed!\n",numdev_major);     }myclass = class_create(THIS_MODULE,DEVICE_NAME); // 创建class类 “ls /sys/class/”查看my_devices = kmalloc(DEVICE_MINOR_NUM * sizeof(struct reg_dev),GFP_KERNEL); // 申请内存空间if(!my_devices){ret = -ENOMEM;goto fail;}memset(my_devices,0,DEVICE_MINOR_NUM * sizeof(struct reg_dev));/*设备初始化*/for(i=0;i<DEVICE_MINOR_NUM;i++){my_devices[i].data = kmalloc(REGDEV_SIZE,GFP_KERNEL); // 申请设备数据空间memset(my_devices[i].data,0,REGDEV_SIZE);/*设备注册到系统*/reg_init_cdev(&my_devices[i],i); /*创建设备节点*/device_create(myclass,NULL,MKDEV(numdev_major,numdev_minor+i),NULL,DEVICE_NAME"%d",i); //  “ls /dev”查看}printk(KERN_EMERG "scdev_init!\n");/*打印信息，KERN_EMERG表示紧急信息*/return 0;fail:/*注销设备号*/unregister_chrdev_region(MKDEV(numdev_major,numdev_minor),DEVICE_MINOR_NUM);printk(KERN_EMERG "kmalloc is fail!\n");return ret;
}static void scdev_exit(void)
{int i;printk(KERN_EMERG "scdev_exit!\n");/*除去字符设备*/for(i=0;i<DEVICE_MINOR_NUM;i++){cdev_del(&(my_devices[i].cdev));/*摧毁设备节点函数d*/device_destroy(myclass,MKDEV(numdev_major,numdev_minor+i));kfree(my_devices[i].data);}/*释放设备class*/class_destroy(myclass);/*释放内存*/kfree(my_devices);unregister_chrdev_region(MKDEV(numdev_major,numdev_minor),DEVICE_MINOR_NUM);
}module_init(scdev_init);
/*初始化函数*/
module_exit(scdev_exit);
/*卸载函数*/

四、运行

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