linux设备驱动模型里两个重要的数据结构：class和class_device

/************************基于linux-2.6.24.7版本内核********************************/

1、class
      一个类是一个设备的高层视图，它抽象掉了底层的实现细节。例如，在驱动层面时，你可能会见到SCSI磁盘或者ATA磁盘；但在类层面时，它们都是磁盘。类允许用户空间基于它们做什么来使用设备，而不是它们如何被连接或者它们如何工作。
      class表示一类设备，所有class都属于class_subsys(class子系统),即出现在/sys/class目录下，除了块设备(可能出现在/sys/block/或/sys/class/block)。

/* class结构体 */ struct class {     const char            * name;        /* class的名称 */     struct module        * owner;    /* 拥有该class的模块 */     struct kset            subsys;        /* 该class对应的子系统 */     struct list_head    children;    /* 该class的class_device列表 */     struct list_head    devices;         struct list_head    interfaces;         struct kset            class_dirs;             struct semaphore    sem;    /* locks both the children and interfaces lists */     struct class_attribute            * class_attrs; /* 该class的默认属性，以NULL结尾 */     struct class_device_attribute    * class_dev_attrs; /* 添加到class的class_device所拥有的默认属性 */     struct device_attribute            * dev_attrs;          /* 该函数提供在产生热插拔class_device事件时,添加环境变量的能力 */     int    (*uevent)(struct class_device *dev, struct kobj_uevent_env *env);      /* 该函数提供在产生热插拔device(物理设备)事件时,添加环境变量的能力 */     int    (*dev_uevent)(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env);     /* 添加到class的class_device移除时,调用该函数进行必要的清理工作 */     void (*release)(struct class_device *dev);         /* class被移除时,调用该函数进行必要的清理工作 */     void (*class_release)(struct class *class);     void (*dev_release)(struct device *dev);     int    (*suspend)(struct device *, pm_message_t state);     int    (*resume)(struct device *); }; /* class注册函数 */ int __must_check class_register(struct class *); void class_unregister(struct class *);

 
      建立一个class有两种方法
      a、根据需要，填充一个struct class，然后再调用class_register注册该class就ok了(此法比较灵活，可以自己定制很多东西)
      b、就是通过下面的class_create来创建一个class，该函数会返回一个指向刚建立的class的指针(创建class的最简单方法)

/* class_create用于创建一个名为name的class,其owner参数一般为THIS_MODULE。class_create内部调用了class_register */ struct class *class_create(struct module *owner, const char *name); /* class_destroy用于删除一个class,实际上其内部只是简单调用了class_unregister(cls)来注销cls */ void class_destroy(struct class *cls);

 
      一个class属性对应于/sys/class/class.name（class.name就是该class的名称）目录里的一个文件。通过这些文件，可以向用户空间输出一些关于该class的信息，也可从用户空间获取到一些信息。

/* class属性结构体 */ struct class_attribute {     struct attribute    attr;     /* 当用户空间读取该属性时,调用show函数输出一个"属性值"给用户空间 */     ssize_t (*show)(struct class *, char * buf);     /* 当用户空间写该属性时,调用store函数保存用户写入的"属性值" */     ssize_t (*store)(struct class *, const char * buf, size_t count); }; struct attribute {     const char        * name;     struct module    * owner;     mode_t            mode; }; /* CLASS_ATTR可以在编译时创建一个class属性,该属性的名称为class_attr_name */ #define CLASS_ATTR(_name,_mode,_show,_store)            \ struct class_attribute class_attr_##_name = __ATTR(_name,_mode,_show,_store)  /* class_create_file与class_remove_file用于创建与删除class默认属性外的属性 */ int __must_check class_create_file(struct class *,                     const struct class_attribute *); void class_remove_file(struct class *, const struct class_attribute *);

2、class_device
      一个class可以看成是一个容器(一个子系统subsystem)，包含了很多的class_device，这些class_device是由class这个大的容器来管理的，而每个class_device都对应着一个具体的设备。
      每个class对象包括一个class_device链表，每个class_device对象表示一个逻辑设备并通过struct class_device中的dev成员（一个指向struct device的指针）关联一个物理设备。一个逻辑设备总是对应一个物理设备，而一个物理设备却可以对应多个逻辑设备。
      实际上，class_device在/sys/class/subsystem生成的目录就是上面提到的class_device。这样第2点也有了。

/* class_device结构体 */ struct class_device {     struct list_head    node;            /* 仅供驱动核心内部使用 */     struct kobject        kobj;            /* 该class_device相应的kobject,仅供驱动核心内部使用 */     struct class        * class;        /* 该class_device所属的class,必须有 */     dev_t                devt;            /* 该class_device的设备编号,用于创建其dev属性文件,仅供驱动核心内部使用 */     struct device        * dev;            /* 指向该class_device相关的device结构体(物理设备),可选.若不为NULL,用于创建一个从class入口到/sys/devices下相应入口的符号连接,以便用户空间查找设备入口 */     void                * class_data;    /* 该class_device的私有数据指针 */     struct class_device    *parent;        /* parent of this child device, if there is one */     struct attribute_group ** groups;    /* optional groups */     void    (*release)(struct class_device *dev);     int    (*uevent)(struct class_device *dev, struct kobj_uevent_env *env);     char    class_id[BUS_ID_SIZE];        /* 该class_device的名称,在其所属class中应是唯一的,不可重名 */ }; /* class_devic注册函数 */ int __must_check class_device_register(struct class_device *); void class_device_unregister(struct class_device *);

 
      与class一样，建立一个class_device也有两种方法
      a、根据需要，填充一个struct class_device，然后再调用class_device_register注册该class_device就ok了(此法比较灵活，可以自己定制很多东西)
      b、就是通过下面的class_device_create来创建一个class_device，该函数会返回一个指向刚建立的class_device的指针(创建class_device的最简单方法)

/* class_device_create用于创建一个class_device,其名称最后两个参数决定(类似于printf的格式化字符串)  * cls指明了其所属的class,可以是自己填充的class或由class_create返回的class  * parent指明了该class_device的父class_device,若没有,则为NULL  * 该class_device的设备编号,用于创建其dev属性文件,必须指明  * device指明了该class_device(逻辑设备)对应的device(物理设备),可有可无,无则为NULL  * 实际上，class_device_create也就是填充一个class_device，然后调用了class_device_register注册该class_device  */ struct class_device *class_device_create(struct class *cls,                         struct class_device *parent,                         dev_t devt,                         struct device *device,                         const char *fmt, ...)                     __attribute__((format(printf,5,6))); /* class_destroy用于删除一个class,内部调用了class_unregister(cls)来注销cls */ void class_device_destroy(struct class *cls, dev_t devt);

    
      class_device属性对应于/sys/class/class.name/class_device.class_id目录下一个文件。通过这些文件，可以向用户空间输出一些关于该class_device的信息，也可从用户空间获取到一些信息。

/* class_device属性,其show和store函数类似于class属性的show和store函数 */ struct class_device_attribute {     struct attribute    attr;     ssize_t (*show)(struct class_device *, char * buf);     ssize_t (*store)(struct class_device *, const char * buf, size_t count); }; /* CLASS_DEVICE_ATTR可以在编译时创建一个class_device属性,该属性的名称为class_device_attr_name */ #define CLASS_DEVICE_ATTR(_name,_mode,_show,_store)        \ struct class_device_attribute class_device_attr_##_name =     \     __ATTR(_name,_mode,_show,_store) /* class_device_create_file与class_device_remove_file用于创建与删除class_device默认属性外的属性 */ int __must_check class_device_create_file(struct class_device *,                  const struct class_device_attribute *); void class_device_remove_file(struct class_device * class_dev,              const struct class_device_attribute * attr);

    
      其实，在调用class_device_register注册一个class_device时，该函数内部调用了
int class_device_add(struct class_device *class_dev)
在class_device_add内，通过class_device_create_file创建dev、uevent和该class_device所拥有的默认属性(由class_device.class->class_dev_attrs指定)等属性文件。这样第3点也有了。
      dev属性文件用于向用户空间输出该class_device的设备编号。
      uevent属性文件使用户可以手动触发uevent事件(通过向该文件写，如add、remove等字符串)。