misc裝置驅動模型及例項解析
阿新 • • 發佈：2019-01-23
1、misc裝置驅動模型
本節我們來看一下misc裝置驅動模型的有關內容，首先是看看它的裝置結構體，定義在include/linux/miscdevice.h中：
結構體中的部分成員我們是一目瞭然的，主要是來看看有疑惑的幾點：struct miscdevice { int minor; //次裝置號，若為 MISC_DYNAMIC_MINOR 自動分配 const char *name; //裝置名 const struct file_operations *fops; //裝置檔案操作結構體 struct list_head list; //misc_list連結串列頭 struct device *parent; struct device *this_device; const char *nodename; mode_t mode; };
1、為什麼只有次裝置號呢？一個裝置不是有主、次裝置號嗎？
其實，我想大家應該能夠想到了，此時沒有明確指定，那就說明應該是使用預設值。
2、主裝置號的預設值是多少呢？難道所有註冊為misc的裝置都有相同的主裝置號？怎麼區分各個裝置呢？
這個主裝置號是10.的確，所有註冊為misc的裝置都有相同的主裝置號：10.在使用過程中我們主要是通過次裝置號來區分各個裝置。這一點不難理解，核心將所有註冊為misc的裝置都歸為一大類。
3、結構體中的list_head結構體型別的list成員的作用是什麼呢？
核心自己會維護一個misc_list連結串列，所有註冊為misc的裝置都必須掛在這個連結串列上，這個list就是該連結串列的連結串列頭。
4、結構體中的兩個device結構體型別指標作用是什麼呢？
作用就是建立裝置檔案，稍候就可以看到了！
5、我們如何定義自己的misc型別的裝置呢？
可如下定義：
static struct miscdevice misc = {
.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
.name = DEVICE_NAME,
.fops = &dev_fops,
};6、定義了自己的misc裝置，那麼我們如何向核心註冊/登出裝置呢？
使用如下兩個函式：
好了，至此，整個裝置驅動的流程就完了，接下來深入瞭解一下misc裝置模型的工作原理。int misc_register(struct miscdevice * misc); //在載入模組時會自動建立裝置檔案，是主裝置號為10的字元裝置 int misc_deregister(struct miscdevice *misc); //在解除安裝模組時會自動刪除裝置檔案
首先看看misc初始化函式：
static int __init misc_init(void)
{
int err;
#ifdef CONFIG_PROC_FS
/*如果使用proc檔案系統，則建立misc項*/
proc_create("misc", 0, NULL, &misc_proc_fops);
#endif
/*在/sys/class/目錄下建立一個名為misc的類*/
misc_class = class_create(THIS_MODULE, "misc");
err = PTR_ERR(misc_class);
if (IS_ERR(misc_class))
goto fail_remove;
err = -EIO;
/*咦，怎麼misc裝置驅動呼叫字元驅動的註冊函式呢？裝置的主裝置號為MISC_MAJOR，為10*/
if (register_chrdev(MISC_MAJOR,"misc",&misc_fops))
goto fail_printk;
misc_class->devnode = misc_devnode;
return 0;
fail_printk:
printk("unable to get major %d for misc devices\n", MISC_MAJOR);
class_destroy(misc_class);
fail_remove:
remove_proc_entry("misc", NULL);
return err;
}
/*向核心註冊misc子系統*/
subsys_initcall(misc_init); 註冊函式：
int misc_register(struct miscdevice * misc)
{
struct miscdevice *c;
dev_t dev;
int err = 0;
/*核心初始化一個連結串列頭*/
INIT_LIST_HEAD(&misc->list);
mutex_lock(&misc_mtx);
/*遍歷已經註冊的misc，如果和當前準備註冊的相同(依據次裝置號來判斷),就返回裝置忙*/
list_for_each_entry(c, &misc_list, list) {
if (c->minor == misc->minor) {
mutex_unlock(&misc_mtx);
return -EBUSY;
}
}
/*動態分配裝置的次裝置號*/
if (misc->minor == MISC_DYNAMIC_MINOR) {
int i = find_first_zero_bit(misc_minors, DYNAMIC_MINORS);
if (i >= DYNAMIC_MINORS) {
mutex_unlock(&misc_mtx);
return -EBUSY;
}
misc->minor = DYNAMIC_MINORS - i - 1;
set_bit(i, misc_minors);
}
/*使用固定的主裝置號，動態分配的次裝置號構造裝置號*/
dev = MKDEV(MISC_MAJOR, misc->minor);
/*建立裝置檔案，這裡就是使用miscdevice結構體中兩個device型別指標的地方，
當然，這是和linux裝置驅動模型相關的*/
misc->this_device = device_create(misc_class, misc->parent, dev,
misc, "%s", misc->name);
if (IS_ERR(misc->this_device)) {
int i = DYNAMIC_MINORS - misc->minor - 1;
if (i < DYNAMIC_MINORS && i >= 0)
clear_bit(i, misc_minors);
err = PTR_ERR(misc->this_device);
goto out;
}
/*
* Add it to the front, so that later devices can "override"
* earlier defaults
*/
/*到這一步也就註冊成功了，將新註冊的misc裝置加入到核心維護的misc_list連結串列中*/
list_add(&misc->list, &misc_list);
out:
mutex_unlock(&misc_mtx);
return err;
}int misc_deregister(struct miscdevice *misc)
{
int i = DYNAMIC_MINORS - misc->minor - 1;
if (WARN_ON(list_empty(&misc->list)))
return -EINVAL;
mutex_lock(&misc_mtx);
/*刪除連結串列節點*/
list_del(&misc->list);
/*銷燬裝置檔案*/
device_destroy(misc_class, MKDEV(MISC_MAJOR, misc->minor));
if (i < DYNAMIC_MINORS && i >= 0)
clear_bit(i, misc_minors);
mutex_unlock(&misc_mtx);
return 0;
}2、misc裝置驅動例項
這裡貼一個簡單的misc裝置驅動程式，方便大家對照上面的理論部分進行分析，此驅動程式是友善之臂6410開發板的LED驅動程式，可以看看：
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/delay.h>
#include <asm/irq.h>
//#include <mach/regs-gpio.h>
#include <mach/hardware.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/moduleparam.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/ioctl.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/list.h>
#include <linux/pci.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/atomic.h>
#include <asm/unistd.h>
#include <mach/map.h>
#include <mach/regs-clock.h>
#include <mach/regs-gpio.h>
#include <plat/gpio-cfg.h>
#include <mach/gpio-bank-e.h>
#include <mach/gpio-bank-k.h>
#define DEVICE_NAME "leds"
static long sbc2440_leds_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
switch(cmd) {
unsigned tmp;
case 0:
case 1:
if (arg > 4) {
return -EINVAL;
}
tmp = readl(S3C64XX_GPKDAT);
tmp &= ~(1 << (4 + arg));
tmp |= ( (!cmd) << (4 + arg) );
writel(tmp, S3C64XX_GPKDAT);
return 0;
default:
return -EINVAL;
}
}
static struct file_operations dev_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.unlocked_ioctl = sbc2440_leds_ioctl,
};
static struct miscdevice misc = {
.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
.name = DEVICE_NAME,
.fops = &dev_fops,
};
static int __init dev_init(void)
{
int ret;
{
unsigned tmp;
tmp = readl(S3C64XX_GPKCON);
tmp = (tmp & ~(0xffffU<<16))|(0x1111U<<16);
writel(tmp, S3C64XX_GPKCON);
tmp = readl(S3C64XX_GPKDAT);
tmp |= (0xF << 4);
writel(tmp, S3C64XX_GPKDAT);
}
ret = misc_register(&misc);
printk (DEVICE_NAME"\tinitialized\n");
return ret;
}
static void __exit dev_exit(void)
{
misc_deregister(&misc);
}
module_init(dev_init);
module_exit(dev_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("FriendlyARM Inc.");好了，今天就到此結束，呵呵！