嵌入式开发记录-day22 字符驱动 --3 生成字符类设备结点

1、在这里的设备结点类似于led,那么可能会有很多个led，为了更好的管理，一般创建每一个led的各个结点时，必须创建一个属于led的类；在这个led类中，可以、创建多个子结点，类似于led1,led2....，本节就生成设备结点chardevnode0和设备结点chardevnode1

2、用到的头文件include/linux/device.h

//1、 创建设备文件
define class_create(owner, name) 一般是THIS_MODULE,设备名称
//2、 销毁设备类文件
void class_destroy(struct class *cls);
// class类在头文件include/linux/device.h的280行

//3、 创建设备结点                // class结构体变量   父设备
struct device *device_create(struct class *cls, struct device *parent,
                                    dev_t devt, void *drvdata, // dev_t设备号，数据NULL
                                    const char *fmt, ...)// 设备结点名称
                                    __attribute__((format(printf, 5, 6)));

//4、 销毁设备结点
 void device_destroy(struct class *cls, dev_t devt);
//5、 kfree() 释放内存

3、实现creatcnode.c

#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>

/*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/fs.h>  // 申请设备号函数
#include <linux/kdev_t.h>  // MKDEV宏定义的相关处理
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/device.h>    // 创建字符设备类

#define DEVICE_NAME "chardevnode"  // 注册的设备名称
#define DEVICE_MINOR_NUM 2    // 次设备的个数
#define DEV_MAJOR 0           // 预定以主设备号为0，加载的时候在查询
#define DEV_MINOR 0              // 预设次设备号为0 cat /proc/devices
#define REGDEV_SIZE 3000      // 定义注册设备存储数据的大小

MODULE_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;         // 存放数据
    unsigned long size; // 定义数据长度
    struct cdev cdev;
};

struct reg_dev *my_devices; // 子设备类型

struct file_operations my_fops = {
    .owner = THIS_MODULE,
};


/// 单个设备初始化
static void reg_init_cdev(struct reg_dev* dev,int index)
{
    int ret;
    // 得到设备号
    int devnum = MKDEV(numdev_major,numdev_minor+index); 
    
    // 初始化结构体数据
    cdev_init(&dev->cdev,&my_fops);
    dev->cdev.owner = THIS_MODULE;
    dev->cdev.ops = &my_fops;
    
    // 将设备添加到内核中
    ret = cdev_add(&dev->cdev,devnum,1);
    if(ret){
        printk(KERN_EMERG "cdev_add %d is fail! %d\n",index,ret);
    }
    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){
        // 将设备号转换成可以注册的格式
        num_dev = MKDEV(numdev_major,numdev_minor);  
        // 将主次设备号注册到linux内核中
        ret = register_chrdev_region(num_dev,DEVICE_MINOR_NUM,DEVICE_NAME);  
    }
    else{ // 动态申请设备号 
        // 设备号地址、次设备号、设备号数量、设备号名称
        ret = alloc_chrdev_region(&num_dev, numdev_minor, DEVICE_MINOR_NUM,DEVICE_NAME);
        
        numdev_major = MAJOR(num_dev);  // 根据设备号获取主设备号
        printk(KERN_EMERG "adev_region numdev_major req %d !\n",MAJOR(num_dev));
        printk(KERN_EMERG "adev_region numdev_minor req %d !\n",MINOR(num_dev));
    }
    if(ret<0){
        printk(KERN_EMERG "register_chrdev_region req %d is failed!\n",numdev_major);        
    }
    //  创建一个叫做chardevnode的设备类
    myclass = class_create(THIS_MODULE,DEVICE_NAME); 
    
    // 成功申请设备号，开始分配内存；
    // 分配内存是在获取主设备号以后
    my_devices = kmalloc(DEVICE_MINOR_NUM* sizeof(struct reg_dev), GFP_KERNEL);
    if(!my_devices){
        ret = -ENOMEM;
        goto fail;
    }
    // 分配内存完成后，清空内存
    memset(my_devices,0,DEVICE_MINOR_NUM* sizeof(struct reg_dev));
    // 初始化设备
    for(i=0;i<DEVICE_MINOR_NUM;i++){
        my_devices[i].data = kmalloc(REGDEV_SIZE,GFP_KERNEL);
        memset(my_devices[i].data,0,REGDEV_SIZE);
        // 设备注册到系统中
        reg_init_cdev(&my_devices[i],i);
        
        // 创建设备结点  会在ls /dev/下创建结点 根据主设备号创建设备结点
        device_create(myclass,NULL,MKDEV(numdev_major,numdev_minor+i),NULL ,DEVICE_NAME"%d",i);
    }
    
    printk(KERN_EMERG "scdev_init!\n");
    /*打印信息，KERN_EMERG表示紧急信息*/
    return 0;
    
fail:
    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=0;
    printk(KERN_EMERG "scdev exit...\n");
    // 注销注册好的设备号
    //unregister_chrdev_region(MKDEV(numdev_major,numdev_minor),DEVICE_MINOR_NUM);  
    for(i=0;i<DEVICE_MINOR_NUM;i++){
        cdev_del(&(my_devices[i].cdev));
        device_destroy(myclass,MKDEV(numdev_major,numdev_minor+i));
    }
    
    class_destroy(myclass);
    kfree(my_devices);
    
    unregister_chrdev_region(MKDEV(numdev_major,numdev_minor),DEVICE_MINOR_NUM);
}

// 模块的入口函数
module_init(scdev_init);
module_exit(scdev_exit);

4、加载测试

[root@iTOP-4412]# mount /dev/sda1 /mnt/disk
[root@iTOP-4412]# insmod                           /mnt/disk/creatcnode.ko                                                   
[   55.084594] numdev_major is 0!
[   55.086261] numdev_minor is 0!
[   55.089248] adev_region numdev_major req 248 !
[   55.093731] adev_region numdev_minor req 0 !
[   55.098998] cdev_add 0 is success!
[   55.102766] cdev_add 1 is success!
[   55.106063] scdev_init!

// 并且可以查看到生成的设备结点
ls /dev
// 可以看到chardevnode0 和chardevnode1