Linux---MISC杂项驱动

一、MISC 驱动简介

MISC 驱动其实就是最简单的字符设备驱动，所有的 MISC 设备驱动的主设备号都为 10，不同的设备使用不同的从设备号。
MISC 设备会自动创建 cdev，不需要像我们以前那样手动创建，因此采用 MISC 设备驱动可以简化字符设备驱动的编写。
我们只需要向 Linux 注册一个 miscdevice 设备， miscdevice是一个结构体定义在文件 include/linux/miscdevice.h 中，内容如下：

struct miscdevice  {int minor;const char *name;const struct file_operations *fops;struct list_head list;struct device *parent;struct device *this_device;const struct attribute_group **groups;const char *nodename;umode_t mode;
};

miscdevice 结构体中的name 就是此 MISC 设备名字，当此设备注册成功以后就会在/dev 目录下生成一个名为 name的设备文件（后面驱动实例我们会看到这一点）。 fops 就是字符设备的操作集合， MISC 设备驱动最终是需要使用用户提供的 fops操作集合。

当设置好 miscdevice 以后就需要使用 misc_register 函数向系统中注册一个 MISC 设备，此函数原型如下：
int misc_register(struct miscdevice * misc)

MISC 设备的主设备号为 10，这个是固定的，需要用户指定子设备号， Linux 系统已经预定义了一些 MISC 设备的子设备号，这些预定义的子设备号定义在include/linux/miscdevice.h 文件中，如下所示：

/**  These allocations are managed by device@lanana.org. If you use an* entry that is not in assigned your entry may well be moved and* reassigned, or set dynamic if a fixed value is not justified.*/#define PSMOUSE_MINOR        1
#define MS_BUSMOUSE_MINOR   2   /* unused */
#define ATIXL_BUSMOUSE_MINOR    3   /* unused */
/*#define AMIGAMOUSE_MINOR  4   FIXME OBSOLETE */
#define ATARIMOUSE_MINOR    5   /* unused */
#define SUN_MOUSE_MINOR     6   /* unused */
#define APOLLO_MOUSE_MINOR  7   /* unused */
#define PC110PAD_MINOR      9   /* unused */
/*#define ADB_MOUSE_MINOR   10  FIXME OBSOLETE */
#define WATCHDOG_MINOR      130 /* Watchdog timer     */
#define TEMP_MINOR      131 /* Temperature Sensor */
#define RTC_MINOR       135
#define EFI_RTC_MINOR       136 /* EFI Time services */
#define VHCI_MINOR      137
#define SUN_OPENPROM_MINOR  139
#define DMAPI_MINOR     140 /* unused */
#define NVRAM_MINOR     144
#define SGI_MMTIMER     153
#define STORE_QUEUE_MINOR   155 /* unused */
#define I2O_MINOR       166
#define MICROCODE_MINOR     184
#define VFIO_MINOR      196
#define TUN_MINOR       200
#define CUSE_MINOR      203
#define MWAVE_MINOR     219 /* ACP/Mwave Modem */
#define MPT_MINOR       220
#define MPT2SAS_MINOR       221
#define MPT3SAS_MINOR       222
#define UINPUT_MINOR        223
#define MISC_MCELOG_MINOR   227
#define HPET_MINOR      228
#define FUSE_MINOR      229
#define KVM_MINOR       232
#define BTRFS_MINOR     234
#define AUTOFS_MINOR        235
#define MAPPER_CTRL_MINOR   236
#define LOOP_CTRL_MINOR     237
#define VHOST_NET_MINOR     238
#define UHID_MINOR      239
#define USERIO_MINOR        240
#define MISC_DYNAMIC_MINOR  255

字符设备驱动中我们常常会使用如下几个函数完成设备创建过程：

1 alloc_chrdev_region(); /* 申请设备号 */
2 cdev_init(); /* 初始化 cdev */
3 cdev_add(); /* 添加 cdev */
4 class_create(); /* 创建类 */
5 device_create(); /* 创建设备 */

现在我们可以直接使用 misc_register 一个函数来完成上面代码中的这些步骤。

二、MISC驱动实例

这个驱动代码是由之前写过的一个led点灯代码改造而来，我们主要看下一led_gpio_probe() 函数中misc_register() 的使用，它简化了我们创建设备所需要的一系列步骤。

#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/major.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/seq_file.h>
#include <linux/stat.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/tty.h>
#include <linux/kmod.h>
#include <linux/gfp.h>
#include <linux/gpio/consumer.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/miscdevice.h>static struct gpio_desc *led_gpio;#define MISCLED_NAME "miscled" /* 名字 */
#define MISCLED_MINOR 145static int led_drv_open(struct inode *node, struct file *file)
{printk(KERN_INFO "%s %s line is %d \r\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);gpiod_direction_output(led_gpio, 0);return 0;
}static int led_drv_read(struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{int status = 0;int result = 0;printk(KERN_INFO "%s %s line is %d \r\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);status = gpiod_get_value(led_gpio);result = copy_to_user(buf, &status, 1);return 1;
}static int led_drv_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{int result;char status;printk(KERN_INFO "%s %s line is %d \r\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);result = copy_from_user(&status, buf, 1);gpiod_set_value(led_gpio, status);return 1;
}static int led_drv_release(struct inode *node, struct file *file)
{printk(KERN_INFO "%s %s line is %d \r\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);return 0;
}
/*面朝大海0902*/
static struct file_operations led_drv =
{.owner = THIS_MODULE,.open  = led_drv_open,.read  = led_drv_read,.write = led_drv_write,.release = led_drv_release,
};/* MISC 设备结构体 */
static struct miscdevice led_miscdev = {.minor = MISCLED_MINOR,
.name = MISCLED_NAME,
.fops = &led_drv,
};static int led_gpio_probe(struct platform_device *pdev)
{int ret =0;printk(KERN_INFO "%s %s line is %d \r\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);led_gpio = gpiod_get(&pdev->dev, "led", 0);if(IS_ERR(led_gpio)){printk(KERN_ERR "gpiod_get is err\r\n");return -1;}ret = misc_register(&led_miscdev);if(ret < 0){printk("misc device register failed!\r\n");return -EFAULT;}return 0;
}
/*面朝大海0902*/
static int led_gpio_remove(struct platform_device *pdev)
{printk(KERN_INFO "%s %s line is %d \r\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);misc_deregister(&led_miscdev);gpiod_put(led_gpio);return 0;
}
static const struct of_device_id my_led[] =
{{.compatible = "my,led_driver"},{},
};static struct platform_driver led_gpio_driver =
{.probe  = led_gpio_probe,.remove = led_gpio_remove,.driver = {.name = "led_gpio",.of_match_table = my_led,},
};static int __init led_init(void)
{int result;printk(KERN_INFO "%s %s line is %d \r\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);result = platform_driver_register(&led_gpio_driver);return result;
}static void __exit led_exit(void)
{printk(KERN_INFO "%s %s line is %d \r\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);platform_driver_unregister(&led_gpio_driver);
}module_init(led_init);
module_exit(led_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
/*面朝大海0902*/

驱动加载并且与设备中的device匹配之后，我们在/dev目录下面看到一个名为"miscled"的设备，主设备号为10，此设备号为145，与我们代码设置的一致。

三、MISC实例测试

编写一个简单的测试程序，write()和read()设备节点，进而触发驱动fops文件操作函数。

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>/** ./ledtest /dev/miscled on* ./ledtest /dev/miscled off*/
int main(int argc, char **argv)
{int fd;char status;/* 1. 判断参数 */if (argc != 3) {printf("Usage: %s <dev> <on | off>\n", argv[0]);return -1;}/* 2. 打开文件 */fd = open(argv[1], O_RDWR | O_NONBLOCK);if (fd == -1){printf("can not open file %s\n", argv[1]);return -1;}/* 3. 写文件 */if (0 == strcmp(argv[2], "on")){status = 1;write(fd, &status, 1);}else{status = 0;write(fd, &status, 1);}read(fd, &status, 1);printf("status is %d\n", status);close(fd);return 0;
}

在开发板上进行测试，打印如下：

[root@Joy:/dev]# /mnt/misc_test /dev/miscled on
[ 1133.332943] /home/book/code/test/misc_drv.c led_drv_open line is 27
[ 1133.340139] /home/book/code/test/misc_drv.c led_drv_write line is 46
[ 1133.352154] /home/book/code/test/misc_drv.c led_drv_read line is 36
status is 1
[ 1133.360455] /home/book/code/test/misc_drv.c led_drv_release line is 54[root@Joy:/dev]# /mnt/misc_test /dev/miscled off
[ 1146.420773] /home/book/code/test/misc_drv.c led_drv_open line is 27
[ 1146.428629] /home/book/code/test/misc_drv.c led_drv_write line is 46
[ 1146.436893] /home/book/code/test/misc_drv.c led_drv_read line is 36
status is 0
[ 1146.445773] /home/book/code/test/misc_drv.c led_drv_release line is 54
/*面朝大海0902*/

可以看到fops对应的操作函数得到执行，比起普通的字符设备驱动MISC更加精简一些。
/面朝大海0902/