Linux驱动框架Class机制完整讲解 以ov13855摄像头驱动为例

2. Class相关数据结构与API

内核中用struct class表示一个类，定义在include/linux/device.h中。常用字段包括name、owner、class_attrs等。创建和销毁class的函数为：

    #define class_create(owner, name) ...struct class *class_create(struct module *owner, const char *name);void class_destroy(struct class *cls);  

设备注册到class通常使用device_create函数：

    struct device *device_create(struct class *class, struct device *parent,                             dev_t devt, void *drvdata,                             const char *fmt, ...);  

3. 以ov13855摄像头为例演示Class使用

ov13855是一款常见的CMOS图像传感器，在Linux内核中通常作为V4L2子设备驱动。但我们可以简化为一个字符设备驱动来展示Class机制的应用。假设我们在驱动初始化中创建一个名为ov13855的class，然后在探测函数中为每个设备创建设备节点。

    static struct class *ov13855_class;static int __init ov13855_init(void){    /* 创建class */    ov13855_class = class_create(THIS_MODULE, "ov13855");    if (IS_ERR(ov13855_class))        return PTR_ERR(ov13855_class);    ...}static int ov13855_probe(struct i2c_client client, ...){    ...    / 动态分配设备号 */    alloc_chrdev_region(&devno, 0, 1, "ov13855");    cdev_init(&cdev, &fops);    cdev_add(&cdev, devno, 1);        /* 在ov13855 class下创建设备，/dev/ov13855-0 */    device_create(ov13855_class, &client->dev, devno, NULL, "ov13855-%d", 0);    ...}  

当驱动加载后，会在/sys/class/ov13855/下出现设备链接，同时udev会在/dev/下生成ov13855-0节点。用户空间即可通过该节点操作摄像头。

4. Class机制与设备驱动模型的协同

设备驱动模型中，总线、设备、驱动和类共同构成了内核的设备管理框架。Class机制位于顶层，向用户空间提供抽象接口。对于ov13855这样的复杂设备，其驱动可能涉及I2C、V4L2等子系统，但通过class能够统一导出设备节点和属性，简化了应用程序的开发。

5. 总结

本文详细介绍了Linux驱动框架中的Class机制，并结合ov13855摄像头驱动实例说明了如何创建和使用class。掌握Class机制有助于开发者编写结构清晰、易于维护的设备驱动，并充分利用内核提供的用户空间交互能力。

关键词：Linux驱动框架、Class机制、ov13855摄像头、设备驱动模型