一、起源
仅devfs，导致开发不方便以及一些功能难以支持：
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热插拔
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不支持一些针对所有设备的统一操作（如电源管理）
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不能自动mknod
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用户查看不了设备信息
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设备信息硬编码，导致驱动代码通用性差，即没有分离设备和驱动
二、新方案
uevent机制：sysfs + uevent + udevd（上层app）
2.1 sysfs: 一种用内存模拟的文件系统，系统启动时mount到/sys目录
sysfs用途：（类似于windows的设备管理器）
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建立系统中总线、驱动、设备三者之间的桥梁
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向用户空间展示内核中各种设备的拓扑图
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提供给用户空间对设备获取信息和操作的接口，部分取代ioctl功能
| sysfs在内核中的组成要素 | 在用户空间/sys下的显示 |
|---|---|
| 内核对象（kobject） | 目录 |
| 对象属性（attribute） | 文件 |
| 对象关系（relationship） | 链接（Symbolic Link） |
四个基本结构
| 类型 | 所包含的内容 | 内核数据结构 | 对应/sys项 |
|---|---|---|---|
| 设备(Devices) | 设备是此模型中最基本的类型，以设备本身的连接按层次组织 | struct device | /sys/devices/?/?/.../ |
| 驱动(Drivers) | 在一个系统中安装多个相同设备，只需要一份驱动程序的支持 | struct device_driver | /sys/bus/pci/drivers/?/ |
| 总线(Bus) | 在整个总线级别对此总线上连接的所有设备进行管理 | struct bus_type | /sys/bus/?/ |
| 类别(Classes) | 这是按照功能进行分类组织的设备层次树；如 USB 接口和 PS/2 接口的鼠标都是输入设备，都会出现在/sys/class/input/下 | struct class | /sys/class/?/ |
目录组织结构：文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-560820.html
| /sys下的子目录 | 所包含的内容 |
|---|---|
| /sys/devices | 这是内核对系统中所有设备的分层次表达模型，也是/sys文件系统管理设备的最重要的目录结构； |
| /sys/dev | 这个目录下维护一个按字符设备和块设备的主次号码(major:minor)链接到真实的设备(/sys/devices下)的符号链接文件； |
| /sys/bus | 这是内核设备按总线类型分层放置的目录结构， devices 中的所有设备都是连接于某种总线之下，在这里的每一种具体总线之下可以找到每一个具体设备的符号链接，它也是构成 Linux 统一设备模型的一部分； |
| /sys/class | 这是按照设备功能分类的设备模型，如系统所有输入设备都会出现在/sys/class/input 之下，而不论它们是以何种总线连接到系统。它也是构成 Linux 统一设备模型的一部分； |
| /sys/kernel | 这里是内核所有可调整参数的位置，目前只有 uevent_helper, kexec_loaded, mm, 和新式的slab 分配器等几项较新的设计在使用它，其它内核可调整参数仍然位于sysctl(/proc/sys/kernel) 接口中； |
| /sys/module | 这里有系统中所有模块的信息，不论这些模块是以内联(inlined)方式编译到内核映像文件(vmlinuz)中还是编译为外部模块(ko文件)，都可能会出现在/sys/module 中 |
| /sys/power | 这里是系统中电源选项，这个目录下有几个属性文件可以用于控制整个机器的电源状态，如可以向其中写入控制命令让机器关机、重启等。 |
2.2 uevent
文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-560820.html
三、代码中自动mknod
struct class *class_create(struct module *owner, const char *name);
/*
* 功能：在/sys/class生成一个目录,目录名由name指定
* 参数：
struct module *owner - THIS_MODULE
const char *name - 目录名
* 返回值 成功：class指针 失败：NULL
*/
/*
辅助接口：可以定义一个struct class 的指针变量cls来接受返回值，然后通过IS_ERR(cls)判断是否失败；
IS_ERR(cls);成功----------------->0
IS_ERR(cls);失败----------------->非0
PTR_ERR(cls);来获得失败的返回错误码；
*/
void class_destroy(struct class *cls)
/*
* 功能：删除class_create生成目录
* 参数：
struct class *cls - class指针
* 返回值
*/
struct device *device_create(struct class *class, struct device *parent,
dev_t devt, void *drvdata, const char *fmt, ...)
/*
* 功能：在/sys/class目录下class_create生成目录再生成一个子目录与该设备相对应，发uevent让应用程序udevd创建设备文件
* 参数：
struct class *class - class指针
struct device *parent - 父对象，一般NULL
dev_t devt - 设备号
void *drvdata - 驱动私有数据，一般NULL
const char *fmt - 字符串的格式
... - 不定参数
* 返回值
成功：device指针
失败：NULL
*/
void device_destroy(struct class *class, dev_t devt)
/*
* 功能：删除device_create生成目录
* 参数：
struct class *class - class指针
dev_t devt - 设备号
* 返回值
*/ 到了这里，关于嵌入式内核及驱动开发高级的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！
