linux misc设备驱动《Rice linux 学习开发》

misc(杂项)设备，由于硬件设备的多样化，有一些设备不知道如何归类，所以linux将这些不知道怎么归类的设备归类为misc设备。例如led、watchdog、beep、adc等都可以归纳为misc设备。

上面大概讲解了misc设备是用来做什么的。虽然那些设备归类为杂项设备，但是你想把这些设备不归类为杂项设备也是可以的（青菜萝卜，各有所爱），根据自己的想法想怎么写就怎么写，只不过就是看你是都标准化。不过居然人家有了misc框架，你就使用别人写好的，方便快捷。

非常重要，所有的misc设备都是字符设备。

misc驱动框架分析

linux中，misc驱动框架的源码：driver/char/misc.c，那么我们来看看这个这个框架是怎么样的。

《1》

misc驱动框架初始化函数：如图1-1。

① 通过函数class_create()，在文件系统下创建misc设备类。

② 通过函数register_chrdev()注册misc字符设备，其中参数：

MISC_MAJOR：主设备号（图1-2），在linux中规定了misc设备的这设备号为10。

&misc_fops：file_operations结构体(如图1-3)，会发现只有一个open函数，这个结构跟之前讲解的input子系统的框架一样。一切的一切就在这个open函数搞事情。

③ subsys_initcall(misc_init)：子系统初始化调用，也就是函数misc_init在系统初始化时调用(即内核启动)。

图1-1

图1-2

图1-3

《2》

我们来看看open函数究竟做什么事情，如图2-1所示：

① iminor(inode)：获取misc设备的次设备号。

② 从misc链表中，找到次设备号对应的miscdevice结构。

③ 将新的new_fops赋值给file->f_op，此时的file_operations为新挂载的misc设备的file_operations。

④ 调用新挂载的misc设备的open函数。

图2-1

《3》

misc设备框架提供了注册misc设备接口，图3-1。

① 函数参数是一个结构体（结构体原型：图3-2），所以在我们使用这个函数接口时，需要先构造这个结构体。这个结构体将在设备驱动中构造。要关乎三个成员minor，*name，*fops。

② 判断所注册的次设备号是否已经被注册了。

③ 通过MKDEV()获取设备号。然后通过函数device_create()创建设备节点。

图3-1

图3-2

《4》

misc设备框架同样提供了注销misc设备接口，图4-1。

图4-1

misc驱动实现

有了misc驱动框架，一些不知道如何归类的设备，也有了统一。那么一个简单的led驱动是如何实现的呢？

misc驱动必须包含头文件：#include<linux/miscdevice.h>

open函数：配置一些GPIO口，然后初始化GPIO的初始值。

static int misc_led_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
  printk("misc led driver: open\r\n");  
  GPIO_CONFIG_PIN(GPIO_GPF4, GPIO_OUTPUT_MODE);  
  GPIO_SET_PIN(GPIO_GPF4, 0);
  return 0;
}

write函数：将用户空间传进来的值，赋值给GPIO。

static ssize_t misc_led_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t * ppos)
{  
  char val;     
  copy_from_user(&val, buf, 1);    
  GPIO_SET_PIN(GPIO_GPF4, (val & 0x1));     
  return 1;   
}

file_operations结构体：将open函数和write函数注册到file_operations结构体中。

static struct  file_operations misc_leds_fops = {  
  .owner   = THIS_MODULE,  
  .open   = misc_led_open,  
  .write   = misc_led_write,
}; 

miscdevice结构体：在《3》中，我们讲到misc设备需要构造这个结构，其中minor，*name，*fops三个成员是我们重点关注的对象。其中：DEVICE_NAME为"misc_led_driver"

static struct miscdevice misc_led = {  
  .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,  
  .name  = DEVICE_NAME,  
  .fops  = &misc_leds_fops,
};

入口函数和出口函数：变得很干净，简单。调用我们《3》和《4》的函数接口。

static int __init misc_led_init(void)
{     
  printk("misc led driver: init\r\n");     
  misc_register(&misc_led);  
  return 0; 
} 

static void __exit misc_led_exit(void)
{       
    printk("misc led drive: exit\r\n");  
    misc_deregister(&misc_led); 
} 
  
module_init(misc_led_init); 
module_exit(misc_led_exit);

misc驱动测试

挂载设备：将调用入口函数，挂载成功后，路径/dev下会生成设备节点，其中设备节点名，是根据miscdevice结构体成员*name生成。

挂载设备

dev下创建设备节点

测试程序：

#include <sys/types.h> 
#include <sys/stat.h> 
#include <fcntl.h> 
#include <stdio.h>

#define file_name  "/dev/misc_led_driver" 
int main(int argc, char **argv) 
{   
  int fd;   
  char val = 0;   
  fd = open(file_name, O_RDWR);   
  if(fd < 0){     
    printf("error: can`t open %s", file_name);     
    return 0;   
  }     
  write(fd, &val, 1);
  return 0; 
}

测试结果：