class：设备的大管家

• 硬件设备分类管理
• 与 udev 协作，自动创建设备文件

上图中：
classes_init() 在系统启动时在 sysfs根目录 /sys 下创建 /class 。
class_create() 在 /sys/class 目录下创建子目录。/sys/class/xxx 代表某一类设备。
device_create() 进一步创建 /sys/class/xxx/yyy， 不只创建了 yyy 目录项，也为 yyy 创建了属性文件，此属性文件记录了这个硬件设备的的设备号。
kobject_uevent() 发送驱动添加的消息给用户空间 udev守护进程。udev守护进程收到这个消息后根据 /sys/class/xxx/yyy 的设备号属性文件，并调用 mknod() 函数在 /dev 目录下创建同名文件 /dev/yyy 。

创建一个class

class_create宏

include/linux/device.h
此宏本质上调用了另外一个函数。

#define class_create(owner, name)		\
({										\
	static struct lock_class_key __key;	\
	__class_create(owner, name, &__key);\
})

• owner：一般设置为 THIS_MODULE
• name： kobject 对象的名字

/* 注意上面的 class_create 宏在调用此函数时已经制定了第三个参数 */
struct class *__class_create(struct module *owner, const char *name,
			     struct lock_class_key *key)

• struct class里面"继承"了kobject对象（间接继承）。

在class下添加kobject对象

include/linux/device.h

device_create()函数

struct device *device_create(struct class *class, 
								struct device *parent,
			    				dev_t devt, 
			    				void *drvdata, 
			    				const char *fmt, ...) 
/* 这个可变参数也是用来设置 kobject 的名字，此函数也要创建新的kobject */

• class：前一步调用 class_create 宏 新构建的class。
• parent：struct device 也继承了一各kobject，在此设置新kobject对象的上一层节点，一般为NULL。
• dev_t：传入属性文件记录的设备号。
• drvdata：私有数据，一般为NULL。
• fmt：变参参数，一般用来设置kobject对象的名字。

驱动源码

#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/kernel.h>

#include <linux/fs.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
#include <linux/device.h>

#define DEV_MAJOR		0		/* 动态申请主设备号 */
#define DEV_NAME		"red_led" 	/*led设备名字 */

/* GPIO虚拟地址指针 */
static void __iomem *IMX6U_CCM_CCGR1;
static void __iomem *SW_MUX_GPIO1_IO03;
static void __iomem *SW_PAD_GPIO1_IO03;
static void __iomem *GPIO1_DR;
static void __iomem *GPIO1_GDIR;

static int led_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
	return 0;
}

static ssize_t led_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
	return -EFAULT;
}

static ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{

	unsigned char databuf[10];

	if(cnt >10)
		cnt =10;
		
    /*从用户空间拷贝数据到内核空间*/
    if(copy_from_user(databuf, buf, cnt)){
		return -EIO;
	}
    	
	if(!memcmp(databuf,"on",2)) {	
		iowrite32(0 << 3, GPIO1_DR);	
	} else if(!memcmp(databuf,"off",3)) {
		iowrite32(1 << 3, GPIO1_DR);
	}
	/*写成功后，返回写入的字数*/
	return cnt;
}

static int led_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
	return 0;
}

/* 自定义led的file_operations 接口*/
static struct file_operations led_fops = {
	.owner = THIS_MODULE,
	.open = led_open,
	.read = led_read,
	.write = led_write,
	.release = 	led_release,
};

int major = 0;
struct class *class_led;
static int __init led_init(void)
{
	
	/* GPIO相关寄存器映射 */
  	IMX6U_CCM_CCGR1 = ioremap(0x20c406c, 4);
	SW_MUX_GPIO1_IO03 = ioremap(0x20e006c, 4);
  	SW_PAD_GPIO1_IO03 = ioremap(0x20e02f8, 4);
	GPIO1_GDIR = ioremap(0x0209c004, 4);
	GPIO1_DR = ioremap(0x0209c000, 4);


	/* 使能GPIO1时钟 */
	iowrite32(0xffffffff, IMX6U_CCM_CCGR1);

	/* 设置GPIO1_IO04复用为普通GPIO*/
	iowrite32(5, SW_MUX_GPIO1_IO03);
	
    /*设置GPIO属性*/
	iowrite32(0x10B0, SW_PAD_GPIO1_IO03);

	/* 设置GPIO1_IO03为输出功能 */
	iowrite32(1 << 3, GPIO1_GDIR);

	/* LED输出高电平 */
	iowrite32(1<< 3, GPIO1_DR);

	/* 注册字符设备驱动，此函数返回的是主设备号 */
	major = register_chrdev(DEV_MAJOR, DEV_NAME, &led_fops);
    printk(KERN_ALERT "led major:%d\n",major);

	/* 创建/sys/class/xxx目录项 */
	class_led = class_create(THIS_MODULE, "xxx");

	/* 创建/sys/class/xxx/my_led目录项，并在此目录下生成dev属性文件，
	 * 此属性文件记录传进去的设备号。
	 * 此函数内部还会调用 kobject_uevent 函数
	 */
	device_create(class_led, NULL, MKDEV(major, 0), NULL,"my_led");

	return 0;
}

static void __exit led_exit(void)
{
	/* 取消映射 */
	iounmap(IMX6U_CCM_CCGR1);
	iounmap(SW_MUX_GPIO1_IO03);
	iounmap(SW_PAD_GPIO1_IO03);
	iounmap(GPIO1_DR);
	iounmap(GPIO1_GDIR);

	/* 注销字符设备驱动 */
	unregister_chrdev(major, DEV_NAME);

	/*销毁/sys/class/xxx/my_led目录项*/
	device_destroy(class_led, MKDEV(major, 0));

	/*销毁/sys/class/xxx目录项*/
	class_destroy(class_led);
}


module_init(led_init);
module_exit(led_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("embedfire ");
MODULE_DESCRIPTION("led_module");
MODULE_ALIAS("led_module");

测试

/lib/modules/4.1.15 # ls /dev/my_led 
/dev/my_led
/lib/modules/4.1.15 # echo on > /dev/my_led 
/lib/modules/4.1.15 # echo off > /dev/my_led 
/lib/modules/4.1.15 # 
/lib/modules/4.1.15 # ls /sys/class/xxx/
my_led
/lib/modules/4.1.15 # ls /sys/class/xxx/my_led/
dev        power      subsystem  uevent
/lib/modules/4.1.15 # cat /sys/class/xxx/my_led/dev 
249:0
/lib/modules/4.1.15 # 

如此利用 class 机制 自动创建设备文件。