linux设备驱动归纳总结（十）：1.udev&misc

骑猪看日落 2022-03-19 03:56 309阅读 0赞

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不知不觉我的总结已经写得七七八八了，这一章节只是补充一下两个知识点：动态创建设备节点和杂设备类的注册。

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一、动态创建设备节点——udev

之前加载字符型设备后是通过命令mknod来创建设备节点的。在2.6内核中，有一个名叫udev的后台程序，它通过读取/sys/class的信息，一旦添加的新的设备，该后台程序就会自动创建设备节点。

一、要使用动态创建设备节点，首先要运行udev后台程序。

在嵌入式下有两种方法：

1、移植udev到嵌入式系统中。

2、在编译busybox时加入mdev。

mdev可以理解是udev的精简版，在这里我就不介绍如何加入mdev，仅仅介绍udev的移植。

首先：进入到udev的目录，我在附件中提供了udev的源文件：

root@xiaobai-laptop:/nfsroot/review\_driver/10th\_udev\_misc/udev/tools/udev-096\# pwd

/nfsroot/review\_driver/10th\_udev\_misc/udev/tools/udev-096

接着修改Makefile的两处：

line 96 prefix = /nfsroot //指定udev安装路径，安装到我们的跟文件系统中

linr 114 CROSS\_COMPILE = arm-linux- //指定编译工具

然后编译并安装：

make

make install

最后在跟文件系统的/nfsroot/etc/init.d/rcS加上三句话，让系统启动后运行udev后台程序：

mount -t tmpfs tmpfs /dev

/sbin/udevd -d

/sbin/udevstart

移植udev后，系统启动是就会自己启动udev程序。

二、接着就是在代码中使用动态创建函数了。

udev的动态创建是通过读取/sys/class的信息来实现的。所以，首先是要创建一个类：

struct class \*class\_create(struct module \*owner, const char \*name)

owner用于指定该类的所属，一般填写THIS\_MODULE。

name是指定该类该/sys/class/目录下的目录名字。

同样的，该操作有可能出错，需要检验返回值。

类创建成功后会在/sys/class创建一个以name命名的目录。

类的注销使用以下函数：

void class\_destroy(struct class \*cls)

创建类后，就可以调用以下函数注册类设备，将设备加入到指定的类中，这样udev就可以才class目录下读取信息后动态创建设备节点了：

/\*drivers/base/core.c\*/

1386 struct device \*device\_create(struct class \*class, struct device \*parent,

1387 dev\_t devt, void \*drvdata, const char \*fmt, ...)

class是用于指定所属的class。

parent用于指定设备的父设备，一般填NULL就可以了。

Devt用于指定该设备的设备号。

drvdata用于指定class下的数据，一般也不用传。

fmt就是动态创建的设备文件的名字，一般格式："%s", "test\_led"。

设个函数成功调用会在/sys/devices/virtual的对应总线下创建一个test\_led的目录，并且软连接到/sys/class对应的总线目录下。

使用以下函数注销类设备：

void device\_destroy(struct class \*class, dev\_t devt)

注意：上面的两步并没有真正创建设备文件，只有在udev读取/sys/class信息后发现tesl\_led，才会真正创建设备文件。

先来来个代码，这是我之前写的简洁版led驱动，添加了动态创建设备文件功能：

/\*10th\_udev\_misc/udev/1st\_udev/test.c\*/

7 \#include <linux/device.h> //需要包含该头文件

10 struct class \*my\_class;

。。。。。

62 int test\_init(void)

63 \{

64      //devmodel class create

65      my\_class = class\_create(THIS\_MODULE, "test\_class"); //创建class

66      if(IS\_ERR(my\_class))\{

67           printk("create cleaa wrong!\\n");

68           return -1;

69      \}

70      device\_create(my\_class, NULL, MKDEV(253, 0), NULL, "%s", "test\_led"); //根据class和设备号创建设备

71

72      register\_chrdev(253, "udev led", &led\_fops);

73      led\_init(); //ioremap的地址映射

74      led\_config(); //gpio\_led的配置

75

76      return 0;

77 \}

78 void test\_exit(void)

79 \{

80      iounmap((void \*)virt); //注销虚拟地址的映射

81      unregister\_chrdev(253, "udev led"); //注销设备节点

82      device\_destroy(my\_class, MKDEV(253, 0)); //注销类设备

83      class\_destroy(my\_class); //注销类

84      printk("bye\\n");

85 \}

接下来验证一下：

\[root: 1st\_udev\]\# insmod test.ko //加载驱动

\[root: 1st\_udev\]\# ./app on //灯亮

\[root: 1st\_udev\]\# ./app off //灯灭

\[root: 1st\_udev\]\# cat /proc/devices //查看一下

Character devices:

1 mem

。。。。。

136 pts

204 s3c2410\_serial

253 udev led //设备被注册了

254 rtc

\[root: 1st\_udev\]\# cd /

\[root: /\]\# find -name "\*test\_led\*" //查找test\_led相关文件

./sys/devices/virtual/test class/test\_led ///device/virtule目录下有test\_led目录

./sys/class/test class/test\_led //并且有类test\_class

./dev/test\_led //动态创建了test\_led设备文件

\[root: 1st\_udev\]\# ls -l /sys/class/test\\ class/test\_led

lrwxrwxrwx 1 root root 0 Jan 1 08:29 /sys/class/test class/test\_led -> ../../devices/virtual/test class/test\_led

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二、杂设备——misc

简单的说，杂设备就是内核自动帮你分配设备号并且自动创建设备文件。

1、自动分配设备号，是指所有注册为杂设备的设备的主设备号为10，而次设备号内核自动分配。

2、自动创建设备文件是指，内核会使用udev（前提是你已经移植udev），动态创建设备节点。

方法很简单：需要包含头文件：linux/miscdevice.h  
1、定义杂设备结构体：

36 struct miscdevice \{

37      int minor;

38      const char \*name; //设备文件的名字

39      const struct file\_operations \*fops; //指定该设备的fops结构体

40      struct list\_head list;

41      struct device \*parent;

42      struct device \*this\_device;

43 \};

红色标记的内容是我们必须要自己填写的，其他部分可以由内核自己分配。

2、定义结构体后使用使用一下函数注册和注销：

int misc\_register(struct miscdevice \* misc); //注册

int misc\_deregister(struct miscdevice \*misc); //注销

注册操作会失败，建议检查返回值。

看代码：

/\*10th\_udev\_misc/misc/1st\_misc/test.c\*/

58 static struct file\_operations led\_fops = \{

59      .ioctl = led\_ioctl,

60 \};

61

62 static struct miscdevice misc\_led = \{ //杂设备

63      .name = "test\_led",

64      .fops = &led\_fops,

65 \};

66

67 int test\_init(void)

68 \{

69      misc\_register(&misc\_led); //注册杂设备

70

71      led\_init(); //ioremap的地址映射

72      led\_config(); //gpio\_led的配置

73

74      return 0;

75 \}

76 void test\_exit(void)

77 \{

78      misc\_deregister(&misc\_led); //注销杂设备

79      iounmap((void \*)virt); //注销虚拟地址的映射

80      printk("bye\\n");

81 \}

再看效果

\[root: 1st\_misc\]\# insmod test.ko

\[root: 1st\_misc\]\# cat /proc/devices

Character devices:

1 mem

4 /dev/vc/0

4 tty

5 /dev/tty

5 /dev/console

5 /dev/ptmx

7 vcs

10 misc //创建的设备在misc中

\[root: 1st\_misc\]\# lsmod

test 2212 0 - Live 0xbf000000

\[root: 1st\_misc\]\# ls -l /dev/test\_led

crw-rw---- 1 root root 10, 0 Jan 1 08:05 /dev/test\_led //自动创建的设备节点主设备号为10

\[root: 1st\_misc\]\# ./app on //亮灯

\[root: 1st\_misc\]\# ./app off //灭灯

\[root: 1st\_misc\]\# cd / //查看test\_led相关文件

\[root: /\]\# find -name "\*test\_led\*"

./sys/devices/virtual/misc/test\_led

./sys/class/misc/test\_led //发现注册到misc类中

./dev/test\_led

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三、总结

这节介绍了如何动态创建设备文件和如果创建杂设备类驱动。

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