linux驱动学习加强版-4（class_create和device_create）

原创 已于 2023-05-18 17:01:37 修改 · 772 阅读 · 2 ·
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于 2023-03-20 23:19:13 首次发布
文章讲述了在Linux驱动程序中，如何使用class_create和device_create进行驱动注册，以及对应的注销过程。class_create用于在sys/class下创建类目录，添加属性；device_create则在/dev下创建字符设备，两者配合使用才能成功创建设备节点。注销时需匹配使用class_destroy和device_destroy，确保资源正确释放。

文章目录

一、class_create和device_create

首先我们看我们驱动注册和注销

static int __init filectl_init(void)
{
   
   
    // 在初始化的时候进行驱动注册, 设备号, 设备名，核心操作函数
    major = register_chrdev(0,"filectl",&filectl_ops); 
    if(major < 0) {
   
   
        printk("[%s %d] filectl error\n"
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Linux驱动class_create()和device_create()应用
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Linux 设备创建 device_create() 和 device_create_file()
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1、device_create 如果成功，它将会在 /dev 目录下产生 /dev/mdev 设备 struce device *device_create(struct class *class, struct device *parent, dev_t devt, void *drvdata, const char *fmt, ...) /******************* 代码例子 **************************.
class_create创造的class节点与device_create 创造的dev节点
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Linux驱动之 自动创建设备节点class_create、device_create
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Linux驱动之自动创建设备文件节点学习记录： 上节课利用了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。内核中定义了struct class结构体，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，创建了这个类，再调用device_create()函数来在/dev目录下创建相应的设备节点。这
class_create(),class_device_create()或device_create()自动创建设备文件结点
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本文的copyright归yuweixian4230@163.com 所有，使用GPL发布，可以自由拷贝，转载。但转载请保持文档的完整性，注明原作者及原链接，严禁用于任何商业用途。 作者：yuweixian4230@163.com 博客：yuweixian4230.blog.chinaunix.net   前面章节“class 类 class_create class_destr
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<think> 首先，用户查询是关于Linux系统中class_create和device_create的使用方法、示例和原理。我需要基于提供的引用内容来构建回答。 回顾引用内容： - 引用[1]：解释了class_create在sys/class创建目录，device_create在/dev创建设备节点，但单独使用device_create可能无效，需要和class_create一起使用。 - 引用[2]：描述了当使用class_create和device_create后，在/sys/class下生成目录，其中包含设备相关的文件。 - 引用[3]：详细说明class结构体和相关函数。class_create创建一个类（在sysfs下），device_create创建设备节点，并由udev响应。 - 引用[4]：提供了一个示例，使用device_create在/dev下创建设备节点，提到udev的作用。 - 引用[5]：解释了设备节点的概念，包括主设备号和次设备号。 用户要求：回答Linux系统中class_create和device_create的使用方法及相关信息，包括方法、示例、原理等。系统指令要求使用中文回答，结构清晰，帮助用户逐步解决问题。同时，必须生成相关问题。 结构化回答： 1. **介绍**：简要解释class_create和device_create的作用。 2. **原理**：基于引用，解释它们如何工作在Linux内核中，涉及sysfs和udev。 3. **使用方法**：步骤式描述如何正确使用它们，包括示例代码。 4. **示例**：提供一个简单的代码示例。 5. **注意事项**：如单独使用device_create可能无效，依赖udev等。 6. **相关问题**：按照指令，生成相关问题。 确保使用中文回答。引用内容末尾添加引用标识，如[^1]。引用是基于提供的引用列表。 关键点： - class_create用于在/sys/class下创建类目录。 - device_create用于在/dev下创建设备节点。 - 两者通常一起使用，udev自动创建节点。 - 需要先创建类，然后创建设备。 生成相关问题： - 指令要求"生成相关问题"，在回答末尾添加。 - 示例中有关问题的列表。 - 基于主题，生成类似问题，如使用场景、常见错误、优化等。 回答结构： - 先介绍概念。 - 然后详细步骤。 - 代码示例。 - 注意事项。 - 最后相关问题。 代码示例：用户提供了引用[4]的伪代码，我可以创建一个简单的C代码示例，基于Linux驱动上下文。 引用标识：在回答中，当引用特定点时，添加引用标识。例如，解释原理时引用[^3]。 完整回答： - 标题或开头简洁。 - 逐步解释。 - 结束时生成相关问题。 </think> ### Linux系统中class_create和device_create的使用方法及相关信息 在Linux内核驱动开发中，`class_create`和`device_create`是一组关键的函数，用于自动创建设备节点和相关系统接口。它们简化了设备管理，通过sysfs和udev机制实现设备的动态创建和管理。以下基于提供的引用内容，我将逐步解释使用方法、原理、并提供示例，确保回答真实可靠（基于引用[^1]到[^5]）。 #### 1. **基本概念和作用** - `class_create`：创建一个设备类（class），在`/sys/class`目录下生成一个类目录（如`/sys/class/myclass`）[^1][^3]。这定义了设备的通用属性（如设备名称），便于内核统一管理同类设备。 - `device_create`：在指定类下创建设备实例，在`/dev`目录下生成设备节点（如`/dev/mydevice`）[^1][^3][^4]。每个设备节点都有一个唯一的主设备号和次设备号，用于内核识别和设备通信[^5]。 - **关键原理**：两者必须配合使用。`device_create`依赖`class_create`创建的类，因为udev守护进程会监控`/sys/class`的变化，当检测到新设备时自动在`/dev`下创建设备节点[^3][^4]。单独使用`device_create`通常无效，因为它缺少类的基础结构引用[^1]。 #### 2. **使用方法和步骤** 在Linux内核驱动模块中，正确使用`class_create`和`device_create`需遵循以下步骤（基于标准内核API）： **步骤1: 定义类和设备变量** - 通常在驱动初始化函数中定义`struct class *`变量（用于类）和`dev_t`变量（用于设备号）。 - 示例代码片段： ```c static struct class *my_class; 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static struct class *my_class; static struct cdev my_cdev; static int __init my_driver_init(void) { // Step 1: 分配设备号 if (alloc_chrdev_region(&dev_num, 0, 1, "mydevice") < 0) { printk(KERN_ERR "Failed to allocate device number\n"); return -1; } // Step 2: 创建设备类 my_class = class_create(THIS_MODULE, "myclass"); if (IS_ERR(my_class)) { printk(KERN_ERR "Failed to create class\n"); unregister_chrdev_region(dev_num, 1); return PTR_ERR(my_class); } // Step 3: 创建设备节点 device_create(my_class, NULL, dev_num, NULL, "mydevice"); if (IS_ERR(device_create)) { printk(KERN_ERR "Failed to create device\n"); class_destroy(my_class); unregister_chrdev_region(dev_num, 1); return PTR_ERR(device_create); } // 其他初始化（如cdev初始化） printk(KERN_INFO "Device created: /dev/mydevice\n"); return 0; } static void __exit my_driver_exit(void) { // Step 4: 清理资源 device_destroy(my_class, dev_num); class_destroy(my_class); unregister_chrdev_region(dev_num, 1); printk(KERN_INFO "Device removed\n"); } module_init(my_driver_init); module_exit(my_driver_exit); MODULE_LICENSE("GPL"); ``` - **示例解析**： - 加载模块时，`my_driver_init`执行：在`/sys/class/myclass`创建类目录，在`/dev`创建`mydevice`节点。 - 卸载模块时，`my_driver_exit`清理资源。 - 验证：加载后检查`ls /sys/class/myclass`和`ls /dev/mydevice`[^1][^4]。 #### 4. **注意事项和常见问题** - **依赖关系**：`device_create`必须后有有效的`class_create`类，否则udev无法创建`/dev`节点（引用[^1]提到单独使用无效）。 - **udev角色**：udev是用户空间守护进程，自动响应`device_create`事件，通过sysfs属性文件创建设备节点[^3][^4]。无需手动`mknod`。 - **设备号管理**：需先分配设备号（如`alloc_chrdev_region`），主设备号标识类，次设备号标识具体设备[^5]。 - **错误处理**：检查函数返回值（如`IS_ERR`），避免内核崩溃。 - **兼容性**：适用于内核版本2.6.15及以上；旧版本可能需要手动注册设备。 #### 5. **原理深入** - **sysfs机制**：`class_create`在`/sys/class`生成目录，存储设备属性（如`dev`文件包含主次设备号）。这提供了用户空间接口[^2][^3]。 - **udev自动化**：当`device_create`调用时，内核发出uevent，udev监听并读取`/sys/class/myclass/mydevice/uevent`文件，动态创建`/dev`节点[^4]。这确保了热插拔支持。 - **性能考虑**：这种自动创建简化了驱动开发，但需确保类名和设备名唯一，以免冲突[^5]。 通过遵循上述方法和示例，您可以高效实现设备节点管理。如果涉及具体内核版本或更多细节，建议参考Linux内核文档。
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