嵌入式 Linux 设备驱动：自动创建设备节点详解

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前言

在嵌入式 Linux 设备驱动开发中，设备节点是用户空间与内核空间交互的桥梁。传统的手动创建设备节点方式（mknod）不仅繁琐，而且容易出错，在每次加载设备驱动时都要手动对设备的节点进行创建。本文将详细介绍如何在 Linux 驱动中实现设备节点的自动创建。

一、设备节点简介

设备节点是 Linux 系统中用于访问硬件设备的特殊文件，位于 /dev 设备目录下。设备节点分为：

• 字符设备节点：用于字符设备（如 LED、按键等）。

• 块设备节点：用于块设备（如硬盘、U 盘等）。

二、自动创建设备节点的原理

Linux 内核提供了 udev 机制（用于动态管理设备文件的一个用户空间工具），可以根据设备信息自动创建设备节点。驱动开发者只需在内核中注册设备，并提供必要的信息（如设备号、设备名称等），udev 会自动在 /dev 目录下创建设备节点，无需再手动进行设备节点的创建。

三、实现自动创建设备节点

主要的自动创建设备节点的代码定义如下所示：

newchrled.class = class_create(THIS_MODULE, NEWCHRLED_NAME);
	if (IS_ERR(newchrled.class)) {
		return PTR_ERR(newchrled.class);
	}

	newchrled.device = device_create(newchrled.class, NULL, newchrled.devid, NULL, NEWCHRLED_NAME);
	if (IS_ERR(newchrled.device)) {
		return PTR_ERR(newchrled.device);
	}

 首先，创建一个新类并将这个类的指针赋值给newchrled.class成员变量，在创建了类后，接下来使用device_create()函数在之前创建的类下创建一个实际的设备节点。在device_create函数中第一个参数newchrled.class是指向前面创建的类的指针。第二个参数表示父设备。第三个参数newchrled.devid包含了设备号（主次设备号），这是由系统分配的。第四个参数表示是否传递私有数据到设备。最后一个参数为设备的名字，它将作为/dev下的设备文件名。

四、测试

嵌入式Linux设备上电加载uboot，linux内核，根文件系统启动后使用lsmod查看当前加载到内核中的模块，发现在没有加载设备驱动时，没有对应的设备节点

 随后，使用modprobe加载设备驱动，发现在加载设备驱动时，系统分配了主设备号和从设备号，无需在使用mknod命令来手动创建设备节点，提高了开发的效率。

最后在设备驱动使用结束后，可使用 rmmod命令来卸载设备驱动。