在Linux內核驅動開發中,device_create_file
?和?device_remove_file
?用于動態創建/刪除設備的?sysfs
?屬性文件,常用于暴露設備信息或控制參數。以下是完整示例及詳細說明:
1. 頭文件引入
#include <linux/module.h>
#include <linux/device.h> // 設備模型相關
#include <linux/slab.h> // 內存分配
#include <linux/string.h> // 字符串操作
2. 定義設備屬性結構
2.1 聲明設備屬性和讀寫函數
// 設備結構體
struct my_device {struct device *dev; // 關聯的內核設備對象int status; // 示例屬性:設備狀態(0=關閉,1=開啟)
};// 全局設備實例
static struct my_device *my_dev;// sysfs屬性讀函數:顯示status值
static ssize_t show_status(struct device *dev, struct device_attribute *attr, char *buf) {return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", my_dev->status);
}// sysfs屬性寫函數:設置status值
static ssize_t store_status(struct device *dev,struct device_attribute *attr,const char *buf, size_t count) {int val;if (kstrtoint(buf, 10, &val) < 0)return -EINVAL;my_dev->status = (val != 0) ? 1 : 0; // 僅允許0或1return count;
}// 定義設備屬性宏(名稱: status,權限: root可讀寫,其他用戶只讀)
static DEVICE_ATTR(status, 0644, show_status, store_status);
3. 模塊初始化與退出
3.1 模塊初始化(創建設備和屬性)
static int __init my_module_init(void) {int ret;// 1. 分配設備內存my_dev = kzalloc(sizeof(*my_dev), GFP_KERNEL);if (!my_dev)return -ENOMEM;// 2. 創建設備類(可選,用于sysfs層級管理)static struct class *my_class = NULL;my_class = class_create(THIS_MODULE, "my_device_class");if (IS_ERR(my_class)) {ret = PTR_ERR(my_class);goto err_class;}// 3. 創建設備節點(關聯到類)my_dev->dev = device_create(my_class, NULL, MKDEV(0, 0), NULL, "mydev");if (IS_ERR(my_dev->dev)) {ret = PTR_ERR(my_dev->dev);goto err_device;}// 4. 創建sysfs屬性文件ret = device_create_file(my_dev->dev, &dev_attr_status);if (ret < 0)goto err_attr;// 初始化設備狀態my_dev->status = 0;printk(KERN_INFO "Device and sysfs attribute created.\n");return 0;// 錯誤處理(逆向釋放資源)
err_attr:device_destroy(my_class, MKDEV(0, 0));
err_device:class_destroy(my_class);
err_class:kfree(my_dev);return ret;
}
3.2 模塊退出(刪除屬性和設備)
static void __exit my_module_exit(void) {// 1. 刪除sysfs屬性文件device_remove_file(my_dev->dev, &dev_attr_status);// 2. 銷毀設備節點device_destroy(my_class, MKDEV(0, 0));// 3. 銷毀設備類class_destroy(my_class);// 4. 釋放設備內存kfree(my_dev);printk(KERN_INFO "Device and sysfs attribute removed.\n");
}module_init(my_module_init);
module_exit(my_module_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
4. 驗證步驟
4.1 編譯加載模塊
make # 根據Makefile編譯模塊
insmod my_module.ko
4.2 查看sysfs屬性
# 屬性文件路徑(根據設備名和類名)
ls /sys/class/my_device_class/mydev/status# 讀取屬性值
cat /sys/class/my_device_class/mydev/status # 輸出 0# 寫入屬性值
echo 1 > /sys/class/my_device_class/mydev/status
cat /sys/class/my_device_class/mydev/status # 輸出 1
4.3 卸載模塊
rmmod my_module
5. 關鍵注意事項
-
設備注冊順序
確保先調用?device_create
?創建設備節點,再調用?device_create_file
,否則會因設備未注冊而失敗。 -
錯誤處理
所有內核資源分配(如?kzalloc
,?class_create
)必須檢查返回值,并實現逆向釋放邏輯(如示例中的?goto
?標簽)。 -
并發控制
若屬性可能被多線程訪問,需使用鎖(如?mutex
)保護共享數據(例如?my_dev->status
)。 -
權限設置
DEVICE_ATTR
?的權限參數(如?0644
)需合理設置,避免安全隱患。
6. 擴展場景
動態創建多個屬性
// 定義第二個屬性(例如"version")
static ssize_t show_version(...) { return scnprintf(buf, "1.0\n"); }
static DEVICE_ATTR(version, 0444, show_version, NULL);// 在初始化函數中添加
device_create_file(my_dev->dev, &dev_attr_version);// 在退出函數中刪除
device_remove_file(my_dev->dev, &dev_attr_version);
使用屬性組(簡化管理)
static struct attribute *my_attrs[] = {&dev_attr_status.attr,&dev_attr_version.attr,NULL
};
ATTRIBUTE_GROUPS(my); // 定義屬性組// 在class創建時指定默認屬性組
my_class = class_create(THIS_MODULE, "my_device_class");
my_class->dev_groups = my_groups;
通過上述代碼,可以實現在內核驅動中動態管理?sysfs
?屬性文件,為用戶空間提供靈活的設備交互接口。