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设备节点介绍：
(1)在linux中一切皆是文件，对上层程序来说设备驱动程序不过就是设备文件，在我们向内核注册好驱动程序后，需要创建对应的设备节点，然后上层应用程序通过读写设备节点的方式去操作硬件；
(2)设备节点本质上就是文件，不是普通类型的文件，是字符设备文件、块设备文件、网络设备文件等特殊文件，但是都是用统一的open、read等函数去操作；
(3)设备节点在"/dev/"目录下。
手动创建设备节点：
(1)在驱动程序注册成功后，可以用mknod命令可以手动创建设备节点；
(2)比如：mknod /dev/com1 c 237 1，创建主设备号是237次设备号是1的设备节点/dev/com1；
补充：必须想办法知道驱动程序注册时候的主次设备号；
设备节点文件创建
自动创建设备节点文件，不需要手动操作，方便快捷。
创建和删除类
自动创建设备节点是在驱动程序的入口函数完成。自动创建需要创建类，具体接口如下：
struct class *class_create (struct module *owner, const char *name)
参数一共两个：owner 表示是属于这个模块。Name表示class的名字。
卸载驱动程序，需要删除掉类，类删除函数class_destroy,接口函数如下所示：
void class_destroy(struct class *cls);
创建设备
创建好类以后需要创建一个设备，才可以创建设备节点。Device_create是在类下创建设备，device_create函数原型如下：
struct device *device_create(struct class *class,struct device *parent,dev_t devt,void *drvdata,const char *fmt, ...)
class表示在那个类下创建设备，参数parent是父设备，可以设置NULL。
Devt是设备号。Drvdata是设备是可能会使用一些数据。
Fmt是设备名字，如果设置fmt=xxx,就会生成/dev/xxx的设备文件。
删除创建的设备，使用如下接口：
void device_destroy(struct class *class, dev_t devt)
class是删除的设备所处的类，devt是设备号。
代码：
demo.c
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/ioctl.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include<linux/slab.h>
#include"myled.h"
#define CNAME "myled"
int minor=0;//次设备号从0开始
#if 0
unsigned int major = 0;//动态申请
#else
unsigned int major = 500;//静态指定设备号
#endif
char kbuf[128]={};//定义数组用于存放和用户之间拷贝的数据
gpio_t *vir_led1;
gpio_t *vir_led2;
gpio_t *vir_led3;
unsigned int * vir_rcc;
struct cdev *cdev;
struct class *cls;
struct device *dev;
const int count=3;//指定设备节点的个数为3
//定义互斥体
struct mutex mutex;
spinlock_t lock; //定义自旋锁
struct semaphore sem; //定义信号量
int flags=0;
//对应的是open()
int mycdev_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
//上锁
//down(&sem);
//mutex_lock(&mutex)
/*
if(!mutex_trylock(&sem))
{
return -EBUSY;
}
*/
printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
return 0;
}
//read()
ssize_t mycdev_read(struct file *file, char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff)
{
//size参数是用户期待读到的字节长度
int ret;
if(size>sizeof(kbuf))
size=sizeof(kbuf);
ret=copy_to_user(ubuf,kbuf,size);
if(ret)
{
printk("数据从内核向用户拷贝失败\n");
return -EIO;
}
return size;
}
//write()
ssize_t mycdev_write(struct file *file, const char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff)
{
int ret;
if(size>sizeof(kbuf))
size=sizeof(kbuf);
ret=copy_from_user(kbuf,ubuf,size);
if(ret)
{
printk("数据从内核向用户拷贝失败\n");
return -EIO;
}
return size;
}
//close()
long ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
int ret,which;
switch(cmd)
{
case LedON:
ret=copy_from_user(&which,(void *)arg,sizeof(int));
if(ret)
{
printk("用户向内核拷贝数据失败\n");
return -EIO;
}
switch(which)
{
case LED1:
vir_led1->ODR |= (1<<10);
break;
case LED2:
vir_led2->ODR |= (1<<10);
break;
case LED3:
vir_led3->ODR |= (1<<8);
break;
}
break;
case LedOFF:
ret=copy_from_user(&which,(void *)arg,sizeof(int));
if(ret)
{
printk("用户向内核拷贝数据失败\n");
return -EIO;
}
switch(which)
{
case LED1:
vir_led1->ODR &= ~(1<<10);
break;
case LED2:
vir_led2->ODR &= ~(1<<10);
break;
case LED3:
vir_led3->ODR &= ~(1<<8);
break;
}
break;
default:
printk("功能码错误\n");
break;
}
return 0;
}
int mycdev_close(struct inode *inode, struct file *file)
{
//解锁
mutex_unlock(&mutex);
printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
return 0;
}
//操作方法结构体的初始化
struct file_operations fops=
{
.open=mycdev_open,
.read=mycdev_read,
.write=mycdev_write,
.unlocked_ioctl=ioctl,
.release=mycdev_close,
};
int all_led_init(void)
{
//进行物理地址的映射
vir_led1=ioremap(PHY_LED1_ADDR,sizeof(gpio_t));
if(vir_led1==NULL)
{
printk("vir_led1 映射失败\n");
return -ENOMEM;
}
printk("vir_led1 映射成功\n");
vir_led2=ioremap(PHY_LED2_ADDR,sizeof(gpio_t));
if(vir_led2==NULL)
{
printk("vir_led2 映射失败\n");
return -ENOMEM;
}
printk("vir_led2 映射成功\n");
vir_led3=ioremap(PHY_LED3_ADDR,sizeof(gpio_t));
if(vir_led3==NULL)
{
printk("vir_led3 映射失败\n");
return -ENOMEM;
}
printk("vir_led3 映射成功\n");
vir_rcc=ioremap(PHY_RCC_ADDR,4);
if(vir_rcc==NULL)
{
printk("vir_rcc 映射失败\n");
return -ENOMEM;
}
printk("vir_rcc 映射成功\n");
//寄存器的初始化
//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_led3->MODER |= (1<<16);
vir_led3->ODR &= ~(1<<8);
(*vir_rcc) |= (3<<4);
return 0;
}
//入口函数，当驱动安装的时候执行
static int __init mycdev_init(void)
{
int ret1,ret2,i;
//分配对象
dev_t devno;
cdev=cdev_alloc();
if(cdev==NULL)
{
printk("cdev alloc memory err\n");
ret1 = -ENOMEM;
goto ERR1;
}
printk("对象分配成功\n");
//对象的初始化
cdev_init(cdev,&fops);
//设备号的申请
ret1=alloc_chrdev_region(&devno,minor,count,"my_led");
if(ret1)
{
printk("动态申请设备号失败\n");
goto ERR2;
}
major = MAJOR(devno);
minor = MINOR(devno);
printk("动态申请设备号成功\n");
//注册字符设备驱动
ret2=cdev_add(cdev,MKDEV(major,minor),count);
if(ret2)
{
printk("字符设备驱动注册失败\n");
goto ERR3;
}
printk("注册字符设备驱动成功\n");
//自动创建设备节点
cls = class_create(THIS_MODULE,"led");
if(IS_ERR(cls))
{
printk("创建逻辑节点目录失败\n");
ret2=PTR_ERR(cls);
goto ERR4;
}
printk("创建逻辑节点目录成功\n");
//向上提交节点信息
for(i=0;i<3;i++)
{
dev = device_create(cls,NULL,MKDEV(major,i),NULL,"my_led%d",i);
if(IS_ERR(dev))
{
printk("创建逻辑节点失败\n");
ret2 = PTR_ERR(dev);
goto ERR5;
}
}
printk("创建逻辑节点成功\n");
//寄存器的初始化
all_led_init();
//初始化互斥体
mutex_init(&mutex);
return 0;
ERR5:
for(--i;i>=0;i--)
{
device_destroy(cls,MKDEV(major,i));
}
class_destroy(cls);
ERR4:
cdev_del(cdev);
ERR3:
unregister_chrdev_region(MKDEV(major,minor),count);
ERR2:
kfree(cdev);
ERR1:
return ret1;
}
static void __exit mycdev_exit(void)
{
//1.销毁设备节点
int i;
for(i=0;i<count;i++)
{
device_destroy(cls,MKDEV(major,i));
}
class_destroy(cls);
//2.注销字符设备驱动
cdev_del(cdev);
//3.释放设备号
unregister_chrdev_region(MKDEV(major,minor),count);
//4.释放动态申请的空间
kfree(cdev);
}
module_init(mycdev_init);
module_exit(mycdev_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");test.c
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include"myled.h"
int main(int argc, char const *argv[])
{
char buf[128]={};
int fd,which;
int num;
while(1)
{
printf("1->LED1 2->LED2 3->LED3\n");
scanf("%d",&num);
switch(num)
{
case 1:
{
fd=open("/dev/my_led0",O_RDWR);
which=1;
if(fd<0)
{
printf("打开设备文件失败\n");
exit(-1);
}
printf("设备文件打开成功\n");
while(1)
{
ioctl(fd,LedON,&which);
sleep(1);
ioctl(fd,LedOFF,&which);
sleep(1);
break;
}
}
break;
case 2:
{
fd=open("/dev/my_led1",O_RDWR);
which=2;
if(fd<0)
{
printf("打开设备文件失败\n");
exit(-1);
}
printf("设备文件打开成功\n");
while(1)
{
ioctl(fd,LedON,&which);
sleep(1);
ioctl(fd,LedOFF,&which);
sleep(1);
break;
}
}
break;
case 3:
{
fd=open("/dev/my_led2",O_RDWR);
which=3;
if(fd<0)
{
printf("打开设备文件失败\n");
exit(-1);
}
printf("设备文件打开成功\n");
while(1)
{
ioctl(fd,LedON,&which);
sleep(1);
ioctl(fd,LedOFF,&which);
sleep(1);
break;
}
}
break;
default:
printf("输入错误\n");
}
close(fd);
}
return 0;
}myled.h
#ifndef __MYLED_H__
#define __MYLED_H__
typedef struct{
volatile unsigned int MODER;
volatile unsigned int OTYPER;
volatile unsigned int OSPEEDR;
volatile unsigned int PUPDR;
volatile unsigned int IDR;
volatile unsigned int ODR;
volatile unsigned int BSRR;
}gpio_t;
#define PHY_LED1_ADDR 0X50006000
#define PHY_LED2_ADDR 0X50007000
#define PHY_LED3_ADDR 0X50006000
#define PHY_RCC_ADDR 0X50000A28
enum LED
{
LED1=1,
LED2,
LED3
};
#define LED_ON _IO('a',1)
#define LED_OFF _IO('a',0)
#define LedON _IOW('a',1,int)
#define LedOFF _IOW('a',0,int)
#endif执行结果：
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