驱动开发MISC 杂项驱动

1.前言

在前面文章中,有介绍自动创建设备节点的写法,不然就需要手动敲mknod命令创建设备。链接:

驱动开发学习之新旧字符设备接口,自动创建设备的点灯-CSDN博客

在pinctrl 和 gpio 子系统文章也有介绍过(  链接:驱动开发之pinctrl 和 gpio 子系统-CSDN博客),为了方便开发,减少重复性代码,内核大佬,开发了很多框架给使用者使用,MISC 驱动框架就是为了解决自动创建设备节点这个问题了,但是MISC的主设备号为 10,如果对主设备号有要求还是自己写创建设备的代码了,不过还好,代码量不多。

2.MISC 设备驱动简介

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。随着 Linux 字符设备驱动的不断增加,设备号变得越来越紧张,尤其是主设备号,MISC 设备驱动就用于解 决此问题。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; /* 子设备号 */
    const char *name; /* 设备名字 */ 
    const struct file_operations *fops; /* 设备操作集 */
    struct list_head list;
    struct device *parent;
    struct device *this_device;
    const struct attribute_group **groups;
    const char *nodename;
    umode_t mode;
};

定义一个 MISC 设备(miscdevice 类型)以后我们需要设置 minor、name 和 fops 这三个成员 变量。

minor 表示子设备号,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: 

#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 MISC_DYNAMIC_MINOR 255

 name 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。

fops 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。

 3.MISC的API

3.1.misc_register注册函数

功能:向系统中注册一个 MISC 设备

int misc_register(struct miscdevice * misc)

函数参数和返回值含义如下:

misc:要注册的 MISC 设备

返回值:负数,失败;0,成功

misc_register本质就是调用下面这些接口,完成自动创建字符设备,创建设备的功能,所以基本接口是不变的,都是封装方便用户使用。

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

3.2. misc_deregister注销函数

功能:卸载设备驱动模块的时候需要调用 misc_deregister 函数来注销掉 MISC 设备

int misc_deregister(struct miscdevice *misc)

函数参数和返回值含义如下:

misc:要注销的 MISC 设备。

返回值:负数,失败;0,成功。 

misc_deregister函数是注销misc设备的,本质也是以前注销那一套,调用下面这些接口完成的。

cdev_del(); /* 删除 cdev */
unregister_chrdev_region(); /* 注销设备号 */
device_destroy(); /* 删除设备 */
class_destroy(); /* 删除类 */

4.实验

实验后续统一出文章,方便管理实验代码与数据。

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