device_create() 创建设备节点，device_del()删除设备节点

0 背景

        最近在尝试开发linux设备驱动，虽然可以在命令行下通过mknod命令手动创建设备节点，但是这种操作不符合标准驱动的开发过程，并且linux内核提供了一组函数函数device_create() 和device_del()可以在加载驱动时候自动在/dev目录下创建相应设备节点，并在卸载模块时删除该节点。

1  函数device_create()

        函数device_create()用于动态地创建逻辑设备，并对新的逻辑设备类进行相应的初始化，将其与此函数的第一个参数所代表的逻辑类关联起来，然后将此逻辑设备加到Linux内核系统的设备驱动程序模型中。函数能够自动地在/sys/devices/virtual目录下创建新的逻辑设备目录，在/dev目录下创建与逻辑类对应的设备文件。

struct device *device_create(struct class *cls, struct device *parent, dev_t devt, void *drvdata, const char *fmt, ...);

第一个输入参数代表与即将创建的逻辑设备相关的逻辑类。

第二个输入参数代表即将创建的逻辑设备的父设备的指针，子设备与父设备的关系是：当父设备不可用时，子设备不可用，子设备依赖父设备，父设备不依赖子设备。

第三个输入参数是逻辑设备的设备号。

注:设备号需与创建时保持一致，否则即使创建出设备节点，也是无法正常操作。

第四个输入参数是void类型的指针，代表回调函数的输入参数。

第五个输入参数是逻辑设备的设备名，即在目录/sys/devices/virtual/和/dev创建的逻辑设备目录的目录名。

        在驱动的初始化函数中使用，在加载驱动时，生成设备节点。

2  函数device_del()

        函数device_del()用于从Linux内核系统设备驱动程序模型中移除一个逻辑设备，并删除/sys/devices/virtual目录下对应的设备目录及/dev目录下对应的设备文件。

void device_del(struct device *dev)

 函数的输入参数是struct device结构体类型的指针变量，代表即将从Linux内核系统中删除的逻辑设备，此结构体的定义在函数device_create()中。

        在驱动的卸载函数中使用，在卸载驱动时，删除设备节点。

3 实例

3.1 驱动源码

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/uaccess.h>

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("zz");

static dev_t devno;

#define KMAX_LEN 32

struct class *my_class;
struct device *my_device;


static int demo_open(struct inode *ind, struct file *fp)
{
	printk("demo open\n");
	return 0;
}

static int demo_release(struct inode *ind, struct file *fp)
{
	printk("demo release\n");
	return 0;
}

static ssize_t demo_read(struct file *fp, char __user *buf, size_t size, loff_t *pos)
{
	int rc;
	char kbuf[KMAX_LEN] = "read test\n"; 
	if (size > KMAX_LEN)
		size = KMAX_LEN;
	
	rc = copy_to_user(buf, kbuf, size);
	if(rc < 0) {
		return -EFAULT;
		pr_err("copy_to_user failed!");
	}
	return size;
}

static ssize_t demo_write(struct file *fp, const char __user *buf, size_t size, loff_t *pos)
{
	int rc;
	char kbuf[KMAX_LEN];
	if (size > KMAX_LEN)
		size = KMAX_LEN;

	rc = copy_from_user(kbuf, buf, size);
	if(rc < 0) {
		return -EFAULT;
		pr_err("copy_from_user failed!");
	}
	printk("%s", kbuf);
	return size;
}

static struct file_operations fops = {
	.open = demo_open,
	.release = demo_release,
	.read = demo_read,
	.write = demo_write,
};

static struct cdev cd;

static int demo_init(void)
{
	int rc;
	rc = alloc_chrdev_region(&devno, 0, 1, "test");
	if(rc < 0) {
		pr_err("alloc_chrdev_region failed!");
		return rc;
	}
	printk("MAJOR is %d\n", MAJOR(devno));
	printk("MINOR is %d\n", MINOR(devno));

	cdev_init(&cd, &fops);
	rc = cdev_add(&cd, devno, 1);
	if (rc < 0) {
		pr_err("cdev_add failed!");
		return rc;
	}

	my_class = class_create(THIS_MODULE, "my_char_dev0");
    if (!my_class)
    {
        printk(KERN_INFO "create calss failed\n");
        //kobject_put(&my_char_cdev.kobj);
        cdev_del(&cd);
        unregister_chrdev_region(&cd,1);
        return -1;
    }
 
    my_device = device_create(my_class, NULL, devno/*MAJOR(devno)*/,NULL,"my_char_dev");     /**/
    if (!my_device)
    {
        printk(KERN_INFO "create device failed\n");
        //kobject_put(&my_char_cdev.kobj);
        cdev_del(&cd);
        unregister_chrdev_region(&	cd,1);
        class_destroy(my_class);
        return -1;
    }

	return 0;
}

static void demo_exit(void)
{

	cdev_del(&cd);
	unregister_chrdev_region(devno, 1);
	device_del(my_device);
	printk(KERN_INFO "delete device /dev/my_char_dev \n");
	class_destroy(my_class);
	printk(KERN_INFO "delete device /sys/class/my_char_dev \n");

	return;
}

module_init(demo_init);
module_exit(demo_exit);

3.2 Makefile文件 

ifneq ($(KERNELRELEASE),)
	obj-m := cdev_driver.o
else
	KDIR    := /lib/modules/$(shell uname -r)/build
	PWD     := $(shell pwd)
all:
	make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules
clean:
	make -C $(KDIR) M=$(PWD) clean
endif

 4 补充说明

        初始化函数中的class_create（）函数与卸载函数中的class_destroy（）也是成对使用的，否则在使用rmmod 卸载驱动时，/class目录下的文件并未卸载，在下次加载驱动模块时，将无法创建/class/"modulename"。