linux中class_create和class_register说明
本文介绍linux中class_create和class_register的相关使用方法
1 class结构体介绍
内核中定义了struct class结构体，顾名思义，一个struct class结构体类型变量对应一个类，内核同时提供了class_create(…)函数，可以用它来创建一个类，这个类存放于sysfs下面，一旦创建好了这个类，再调用device_create(…)函数来在/dev目录下创建相应的设备节点。这样，加载模块的时候，用户空间中的udev会自动响应device_create(…)函数，去/sysfs下寻找对应的类从而创建设备节点。
2 class相关API说明
如下表：
3 class_create()使用示例
示例一，通过class_create()、class_destroy()去注册和注销/sys/class/my_char_dev
代码如下：
1 #include <linux/module.h> 2 #include <linux/init.h> 3 #include <linux/device.h> 4 5 struct class *mem_class; 6 7 static int __init class_create_destroy_init(void) 8 { 9 // class_create动态创建设备的逻辑类，并完成部分字段的初始化，然后将其添加到内核中。创建的逻辑类位于/sys/class/。 10 // 参数： 11 // owner, 拥有者。一般赋值为THIS_MODULE。 12 // name, 创建的逻辑类的名称。 13 mem_class = class_create(THIS_MODULE, "my_char_dev"); 14 if (mem_class==NULL) 15 { 16 printk("<0> create class failed!\n"); 17 return -1; 18 } 19 20 return 0; 21 } 22 23 static void __exit class_create_destroy_exit(void) 24 { 25 if (mem_class != NULL) 26 { 27 class_destroy(mem_class); 28 mem_class = NULL; 29 } 30 31 } 32 33 module_init(class_create_destroy_init); 34 module_exit(class_create_destroy_exit); 35 36 MODULE_LICENSE("GPL");
4 class_register()使用示例
示例二，通过class_register()、class_unregister()去注册和注销/sys/class/my_char_dev
代码如下：
1 #include <linux/module.h> 2 #include <linux/init.h> 3 #include <linux/device.h> 4 #include <linux/slab.h> 5 6 #define CLASS_NAME "my_char_dev" 7 struct class *mem_class; 8 9 static void class_create_release (struct class *cls) 10 { 11 printk("%s\n", __func__ ); 12 kfree(cls); 13 } 14 15 static int __init class_create_destroy_init(void) 16 { 17 printk("%s\n", __func__); 18 19 int ret; 20 21 // 申请class结构体内存 22 mem_class = kzalloc(sizeof(*mem_class), GFP_KERNEL); 23 if (mem_class == NULL) 24 { 25 printk("create mem class failed!\n"); 26 return -1; 27 } 28 printk("create mem class success\n"); 29 30 mem_class->name = CLASS_NAME; 31 mem_class->owner = THIS_MODULE; 32 // 注销时class时的回调函数，在此回调函数中释放之前所分配的class结构体内存 33 mem_class->class_release = class_create_release; 34 35 // 将class注册到内核中，同时会在/sys/class/下创建class对应的节点 36 int retval = class_register(mem_class); 37 if (ret) 38 { 39 printk("class_register failed!\n"); 40 kfree(mem_class); 41 return -1; 42 } 43 printk("class_register success\n"); 44 45 46 return 0; 47 } 48 49 static void __exit class_create_destroy_exit(void) 50 { 51 printk("%s\n", __func__); 52 53 if (mem_class != NULL) 54 { 55 class_unregister(mem_class); 56 mem_class = NULL; 57 } 58 } 59 60 module_init(class_create_destroy_init); 61 module_exit(class_create_destroy_exit); 62 63 MODULE_LICENSE("GPL");
附录一，class_create()和class_register()对比
实际上，示例一和示例二是等价的。具体的可以通过查看class_create()和class_register()、class_destroy()和class_unregister()的源码去验证。
class_register()的代码如下：
1 // 将class注册到/sys/class/中 2 #define class_register(class) \ 3 ({ \ 4 static struct lock_class_key __key; \ 5 __class_register(class, &__key); \ 6 })
class_register()是通过调用__class_register()来注册到sysfs中的。
__class_register()的代码如下：
1 int __class_register(struct class *cls, struct lock_class_key *key) 2 { 3 struct class_private *cp; 4 int error; 5 6 pr_debug("device class '%s': registering\n", cls->name); 7 8 cp = kzalloc(sizeof(*cp), GFP_KERNEL); 9 if (!cp) 10 return -ENOMEM; 11 klist_init(&cp->class_devices, klist_class_dev_get, klist_class_dev_put); 12 INIT_LIST_HEAD(&cp->class_interfaces); 13 kset_init(&cp->class_dirs); 14 __mutex_init(&cp->class_mutex, "struct class mutex", key); 15 error = kobject_set_name(&cp->class_subsys.kobj, "%s", cls->name); 16 if (error) { 17 kfree(cp); 18 return error; 19 } 20 21 /* set the default /sys/dev directory for devices of this class */ 22 if (!cls->dev_kobj) 23 cls->dev_kobj = sysfs_dev_char_kobj; 24 25 #if defined(CONFIG_SYSFS_DEPRECATED) && defined(CONFIG_BLOCK) 26 /* let the block class directory show up in the root of sysfs */ 27 if (cls != &block_class) 28 cp->class_subsys.kobj.kset = class_kset; 29 #else 30 cp->class_subsys.kobj.kset = class_kset; 31 #endif 32 cp->class_subsys.kobj.ktype = &class_ktype; 33 cp->class = cls; 34 cls->p = cp; 35 36 // 将class注册到内核中 37 error = kset_register(&cp->class_subsys); 38 if (error) { 39 kfree(cp); 40 return error; 41 } 42 error = add_class_attrs(class_get(cls)); 43 class_put(cls); 44 return error; 45 }
class_unregister()的代码如下：
1 void class_unregister(struct class *cls) 2 { 3 pr_debug("device class '%s': unregistering\n", cls->name); 4 remove_class_attrs(cls); 5 // 将class从内核中注销 6 kset_unregister(&cls->p->class_subsys); 7 }
下面，我们查看class_create()、class_destroy()的相关代码。
class_create()的代码如下：
1 #define class_create(owner, name) \ 2 ({ \ 3 static struct lock_class_key __key; \ 4 __class_create(owner, name, &__key); \ 5 })
class_create()是通过调用__class_create()注册到内核中的。
__class_create()的代码如下：
1 struct class *__class_create(struct module *owner, const char *name, 2 struct lock_class_key *key) 3 { 4 struct class *cls; 5 int retval; 6 7 // 分配class结构体 8 cls = kzalloc(sizeof(*cls), GFP_KERNEL); 9 if (!cls) { 10 retval = -ENOMEM; 11 goto error; 12 } 13 14 cls->name = name; 15 cls->owner = owner; 16 // class对应的释放函数，在class从内核中注销时会执行该函数 17 cls->class_release = class_create_release; 18 19 // 通过调用__class_register()将class注册到内核中 20 retval = __class_register(cls, key); 21 if (retval) 22 goto error; 23 24 return cls; 25 26 error: 27 kfree(cls); 28 return ERR_PTR(retval); 29 }
class_create_release的代码如下：
1 static void class_create_release(struct class *cls) 2 { 3 pr_debug("%s called for %s\n", __func__, cls->name); 4 // 释放class结构体 5 kfree(cls); 6 }
实际上，__class_create()是通过调用__class_register()注册到sysfs中的！所以，本质上，class_create()和class_register()的作用是类似的。
class_destroy()的代码如下：
1 void class_destroy(struct class *cls) 2 { 3 if ((cls == NULL) || (IS_ERR(cls))) 4 return; 5 // 调用class_unregister()将class从内核中注销 6 class_unregister(cls); 7 }
实际上，class_destroy()是通过调用class_unregister()实现的。
