在驱动模块初始化函数中实现设备节点的自动创建.docx

在Linux设备驱动开发中，设备节点的创建通常是驱动程序初始化的一部分。早期，开发者需要通过`mknod`命令手动在`/dev`目录下创建设备节点。然而，自Linux内核2.6版本以来，内核引入了一种更加自动化的方法，允许在驱动模块加载时动态创建设备节点，并在模块卸载时自动删除。这种方法依赖于内核中的`struct class`结构体和相关的函数，如`class_create()`和`device_create()`。 `struct class`是一个内核结构，代表一类设备，比如字符设备或块设备。它包含了关于设备类的各种信息，如类名、所有者（通常指向模块）、设备列表等。在`include/linux/device.h`头文件中定义了`struct class`，包括以下成员： 1. `name`: 类的名称字符串。 2. `owner`: 指向创建该类的模块的指针。 3. `devices`: 一个链表，存储属于该类的所有设备。 4. `dev_attrs`: 设备属性列表。 5. `dev_uevent`: 回调函数，用于处理设备的UEVENT事件。 6. `dev_release`: 当设备被释放时调用的回调函数。 7. `suspend`和`resume`: 用于设备电源管理的回调函数。 `class_create()`函数用于创建一个`struct class`实例，传入模块指针`owner`和类名字符串`name`。创建成功后，这个`struct class`实例可以通过`device_create()`函数来创建与之关联的设备节点。在较早的2.6内核版本中，这个函数名为`class_device_create()`，但在新版本中已被`device_create()`取代，参数设置也有所变化。 `device_create()`函数负责在`/dev`目录下创建设备节点。当模块加载时，它会触发用户空间的`udev`守护进程响应，根据`sysfs`中的类信息来创建对应的设备节点。`udev`是一个动态管理`/dev`目录的工具，能够自动创建、更新和删除设备节点，从而简化了设备管理。 需要注意的是，使用`class_create()`和`device_create()`时，必须包含`include/linux/device.h`头文件，否则编译会失败。在内核的`drivers/base/class.c`文件中可以找到这两个函数的实现。 在编写驱动程序时，使用这些函数的优点在于减少了手动管理设备节点的复杂性，使得设备驱动更加标准化和自动化。此外，由于`udev`的存在，系统可以更好地处理设备的添加、移除和权限管理，提高了系统的可维护性和稳定性。然而，这也要求用户空间必须有对`udev`的支持。