一、udev的认识
udev:自动创建设备节点的机制，创建设备节点的逻辑在用户空间
二、udev机制创建设备节点的过程分析
三、目录信息创建和删除类函数
#include<linux/device.h>
1.向上提交目录信息
struct class * class_create(struct module *owner,const char *name );
功能：申请一个设备类并初始化，向上提交目录信息
参数：
参数1：owner:指向当前内核模块自身的一个模块指针，填写THIS_MODULE
参数2：name:向上提交的目录名
返回值：成功返回申请的struct class对象空间首地址，失败返回错误码指针
/*
在内核空间最顶层会预留4K空间，当struct class函数调用失败后函数会返回一个指向这4K空间的指针
bool __must_check IS_ERR(__force const void *ptr)
功能：判断指针是否指向4K预留空间
参数：要判断的指针
返回值：如果指着指向4K预留空间返回逻辑真，否则返回逻辑假
long __must_check PTR_ERR(__force const void *ptr)
功能：通过错误码指针得到错误码
ex:struct class_create *cls=struct class_create(THIS_MODULE,"mycdev");
if(IS_ERR(cls))
{
printk("向上提交目录失败\n");
return -PRT_ERR(cls);
}
*/
2.销毁目录
void class_destroy(struct class *cls)
功能:销毁目录信息
参数：cls:指向class对象的指针
返回值：无四、节点信息创建和删除类函数
1.向上提交节点信息
struct device *device_create(struct class *class, struct device *parent,
dev_t devt, void *drvdata, const char *fmt, ...)
功能：创建一个设备对象，向上提交设备节点信息
参数：
参数1：cls:向上提交目录时的到的类对象指针
参数2：parent:当前申请的对象前一个节点的地址，不知道就填 NULL
参数3：devt:设备号 主设备号<<20|次设备号
/*
MKDEV(主设备号,次设备号)：根据主设备号和次设备号得到设备号
MAJOR(dev)：根据设备号获取主设备号
MINOR(dev)：根据设备号获取次设备号
*/
参数4：dridata:申请的device对象的私有数据，填写NULL
参数5：fmt:向上提交的设备节点名
...:不定长参数
返回值：成功返回申请到的device对象首地址，失败返回错误码指针，指向4K预留空间
2.销毁设备节点信息
void device_destroy(struct class *class, dev_t devt)
功能：销毁设备节点信息
参数：
class:向上提交目录时得到的类对象指针
devt:向上提交设备节点信息时提交的设备号
返回值：无
五、自动创建设备节点实例
1.驱动程序
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include<linux/fs.h>
#include<linux/io.h>
#include<linux/device.h>
#include"head.h"
int major;
char kbuf[128]={0};
gpio_t *vir_led1;
gpio_t *vir_led2;
gpio_t *vir_led3;
unsigned int *vir_rcc;
struct class *cls;
struct device *dev;
int mycdev_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
return 0;
}
ssize_t mycdev_read(struct file *file, char *ubuf, size_t size, loff_t *lof)
{
printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
unsigned long ret;
//向用户空间读取拷贝
if(size>sizeof(kbuf))//用户空间期待读取的大小内核满足不了，那就给内核支持的最大大小
size=sizeof(kbuf);
ret=copy_to_user(ubuf,kbuf,size);
if(ret)//拷贝失败
{
printk("copy_to_user filed\n");
return ret;
}
return 0;
}
ssize_t mycdev_write(struct file *file, const char *ubuf, size_t size, loff_t *lof)
{
unsigned long ret;
//从用户空间读取数据
if(size>sizeof(kbuf))//用户空间期待读取的大小内核满足不了，那就给内核支持的最大大小
size=sizeof(kbuf);
ret=copy_from_user(kbuf,ubuf,size);
if(ret)//拷贝失败
{
printk("copy_to_user filed\n");
return ret;
}
switch(kbuf[0]){
case '1'://LED1
if(kbuf[1]=='0')//关灯
vir_led1->ODR &= (~(1<<10));
else//开灯
vir_led1->ODR |= 1<<10;
break;
case '2'://LED2
if(kbuf[1]=='0')//关灯
vir_led2->ODR &= (~(1<<10));
else//开灯
vir_led2->ODR |= 1<<10;
break;
case '3'://LED3
if(kbuf[1]=='0')//关灯
vir_led3->ODR &= (~(1<<8));
else//开灯
vir_led3->ODR |= 1<<8;
break;
}
return 0;
}
int mycdev_close(struct inode *inode, struct file *file)
{
printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
return 0;
}
//定义操作方法结构体变量并赋值
struct file_operations fops={
.open=mycdev_open,
.read=mycdev_read,
.write=mycdev_write,
.release=mycdev_close,
};
int all_led_init(void)
{
//寄存器地址的映射
vir_led1=ioremap(PHY_LED1_ADDR,sizeof(gpio_t));
if(vir_led1==NULL)
{
printk("ioremap filed：%d\n",__LINE__);
return -ENOMEM;
}
vir_led2=ioremap(PHY_LED2_ADDR,sizeof(gpio_t));
if(vir_led2==NULL)
{
printk("ioremap filed：%d\n",__LINE__);
return -ENOMEM;
}
vir_led3=vir_led1;
vir_rcc=ioremap(PHY_RCC_ADDR,4);
if(vir_rcc==NULL)
{
printk("ioremap filed：%d\n",__LINE__);
return -ENOMEM;
}
printk("物理地址映射成功\n");
//寄存器的初始化
//rcc
(*vir_rcc) |= (0X3<<4);
//led1
vir_led1->MODER &= (~(3<<20));
vir_led1->MODER |= (1<<20);
vir_led1->ODR &= (~(1<<10));
//led2
vir_led2->MODER &= (~(3<<20));
vir_led2->MODER |= (1<<20);
vir_led2->ODR &= (~(1<<10));
//led3
vir_led3->MODER &= (~(3<<16));
vir_led1->MODER |= (1<<16);
vir_led1->ODR &= (~(1<<8));
printk("寄存器初始化成功\n");
return 0;
}
static int __init mycdev_init(void)
{
//字符设备驱动注册
major=register_chrdev(0,"mychrdev",&fops);
if(major<0)
{
printk("字符设备驱动注册失败\n");
return major;
}
printk("字符设备驱动注册成功:major=%d\n",major);
//寄存器映射以及初始化
all_led_init();
//向上提交目录
cls=class_create(THIS_MODULE,"mychrdev");
if(IS_ERR(cls))
{
printk("向上提交目录失败\n");
return -PTR_ERR(cls);
}
printk("向上提交目录成功\n");
//向上提交设备节点信息
int i;
for(i=0;i<3;i++)
{
dev=device_create(cls,NULL,MKDEV(major,i),NULL,"mychrdev%d",i);
if(IS_ERR(dev))
{
printk("向上提交设备节点信息失败\n");
return -PTR_ERR(dev);
}
}
printk("向上提交设备节点信息成功\n");
return 0;
}
static void __exit mycdev_exit(void)
{
/*销毁设备节点信息*/
int i;
for(i=0;i<3;i++)
{
device_destroy(cls,MKDEV(major,i));
}
//销毁目录信息
class_destroy(cls);
//取消地址映射
iounmap(vir_led1);
iounmap(vir_led2);
iounmap(vir_rcc);
//注销字符设备驱动
unregister_chrdev(major,"mychrdev");
}
module_init(mycdev_init);
module_exit(mycdev_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
2.应用程序
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
char buf[128]={0};
int fd=open("/dev/mychrdev0",O_RDWR);
if(fd<0)
{
printf("打开设备文件失败\n");
exit(-1);
}
while(1)
{
//从终端读取
printf("请输入两个字符\n");
printf("第一个字符:1(LED1) 2(LED2) 3(LED3)\n");
printf("第二个字符:0(关灯) 1(开灯)\n");
printf("请输入>");
fgets(buf,sizeof(buf),stdin);
buf[strlen(buf)-1]='\0';
//向设备文件中写
write(fd,buf,sizeof(buf));
}
close(fd);
return 0;
}
3.头文件
#ifndef __HEAD_H__
#define __HEAD_H__
typedef struct{
unsigned int MODER;
unsigned int OTYPER;
unsigned int OSPEEDR;
unsigned int PUPDR;
unsigned int IDR;
unsigned int ODR;
}gpio_t;
#define PHY_LED1_ADDR 0X50006000
#define PHY_LED2_ADDR 0X50007000
#define PHY_LED3_ADDR 0X50006000
#define PHY_RCC_ADDR 0X50000A28
#endif
