正点原子imx6ull-mini-Linux驱动之Linux MISC 驱动实验（17）

misc 的意思是混合、杂项的，因此 MISC 驱动也叫做杂项驱动，也就是当我们板子上的某 些外设无法进行分类的时候就可以使用 MISC 驱动。MISC 驱动其实就是最简单的字符设备驱 动，通常嵌套在 platform 总线驱动中，实现复杂的驱动，本章我们就来学习一下 MISC 驱动的 编写。在stm32f1标准库里面也有一个叫misc的库函数

1：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：

57 struct miscdevice {
58 int minor; /* 子设备号 */
59 const char *name; /* 设备名字 */ 
60 const struct file_operations *fops; /* 设备操作集 */
61 struct list_head list;
62 struct device *parent;
63 struct device *this_device;
64 const struct attribute_group **groups;
65 const char *nodename;
66 umode_t mode;
67 };

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：

13 #define PSMOUSE_MINOR 1
14 #define MS_BUSMOUSE_MINOR 2 /* unused */
15 #define ATIXL_BUSMOUSE_MINOR 3 /* unused */
16 /*#define AMIGAMOUSE_MINOR 4 FIXME OBSOLETE */
17 #define ATARIMOUSE_MINOR 5 /* unused */
18 #define SUN_MOUSE_MINOR 6 /* unused */
......
52 #define MISC_DYNAMIC_MINOR 255

我们在使用的时候可以从这些预定义的子设备号中挑选一个，当然也可以自己定义，只要 这个子设备号没有被其他设备使用接口。 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。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)

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。

以前我们需要自己调用一堆的函数去创建设备，比如在以前的字符设备驱动中我们会使用 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 一个函数来完成示例代码 57.1.3 中的这些步骤（前提是MISC设备驱动）。当我 们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，函数原型如下：

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。

以前注销设备驱动的时候，我们需要调用一堆的函数去删除此前创建的 cdev、设备等等内 容，如下所示：

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

现在我们只需要一个 misc_deregister 函数即可完成示例代码 57.1.4 中的这些工作。关于 MISC 设备驱动就讲解到这里，接下来我们就使用 platform 加 MISC 驱动框架来编写 beep 蜂鸣 器驱动。

2：实验程序编写

本章实验我们采用 platform 加 misc 的方式编写 beep 驱动，这也是实际的 Linux 驱动中很 常用的方法。采用 platform 来实现总线、设备和驱动，misc 主要负责完成字符设备的创建。

2.1：修改设备树

本章实验我们需要用到蜂鸣器，因此需要在 imx6ull-alientek-emmc.dts 文件中创建蜂鸣器设 备节点，这里我们直接使用 46.3.1 小节创建的 beep 这个设备节点即可。

2.2：beep 驱动程序编写

新建名为“19_miscbeep”的文件夹，然后在 19_miscbeep 文件夹里面创建 vscode 工程，工 作区命名为“miscbeep。新建名为 miscbeep.c 的驱动文件，在 miscbeep.c 中输入如下所示内容：

#include <linux/types.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/ide.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_address.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <asm/mach/map.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
/***************************************************************
Copyright © ALIENTEK Co., Ltd. 1998-2029. All rights reserved.
文件名		: miscbeep.c
作者	  	: 左忠凯
版本	   	: V1.0
描述	   	: 采用MISC的蜂鸣器驱动程序。
其他	   	: 无
论坛 	   	: www.openedv.com
日志	   	: 初版V1.0 2019/8/20 左忠凯创建
***************************************************************/
#define MISCBEEP_NAME		"miscbeep"	/* 名字 	*/
#define MISCBEEP_MINOR		144			/* 子设备号 */
#define BEEPOFF 			0			/* 关蜂鸣器 */
#define BEEPON 				1			/* 开蜂鸣器 *//* miscbeep设备结构体 */
struct miscbeep_dev{dev_t devid;			/* 设备号 	 */struct cdev cdev;		/* cdev 	*/struct class *class;	/* 类 		*/struct device *device;	/* 设备 	 */struct device_node	*nd; /* 设备节点 */int beep_gpio;			/* beep所使用的GPIO编号		*/
};struct miscbeep_dev miscbeep;		/* beep设备 *//** @description		: 打开设备* @param - inode 	: 传递给驱动的inode* @param - filp 	: 设备文件，file结构体有个叫做private_data的成员变量* 					  一般在open的时候将private_data指向设备结构体。* @return 			: 0 成功;其他 失败*/
static int miscbeep_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{filp->private_data = &miscbeep; /* 设置私有数据 */return 0;
}/** @description		: 向设备写数据 * @param - filp 	: 设备文件，表示打开的文件描述符* @param - buf 	: 要写给设备写入的数据* @param - cnt 	: 要写入的数据长度* @param - offt 	: 相对于文件首地址的偏移* @return 			: 写入的字节数，如果为负值，表示写入失败*/
static ssize_t miscbeep_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{int retvalue;unsigned char databuf[1];unsigned char beepstat;struct miscbeep_dev *dev = filp->private_data;retvalue = copy_from_user(databuf, buf, cnt);if(retvalue < 0) {printk("kernel write failed!\r\n");return -EFAULT;}beepstat = databuf[0];		/* 获取状态值 */if(beepstat == BEEPON) {	gpio_set_value(dev->beep_gpio, 0);	/* 打开蜂鸣器 */} else if(beepstat == BEEPOFF) {gpio_set_value(dev->beep_gpio, 1);	/* 关闭蜂鸣器 */}return 0;
}/* 设备操作函数 */
static struct file_operations miscbeep_fops = {.owner = THIS_MODULE,.open = miscbeep_open,.write = miscbeep_write,
};/* MISC设备结构体 */
static struct miscdevice beep_miscdev = {.minor = MISCBEEP_MINOR,.name = MISCBEEP_NAME,.fops = &miscbeep_fops,
};/** @description     : flatform驱动的probe函数，当驱动与*                    设备匹配以后此函数就会执行* @param - dev     : platform设备* @return          : 0，成功;其他负值,失败*/
static int miscbeep_probe(struct platform_device *dev)
{int ret = 0;printk("beep driver and device was matched!\r\n");/* 设置BEEP所使用的GPIO *//* 1、获取设备节点：beep */miscbeep.nd = of_find_node_by_path("/beep");if(miscbeep.nd == NULL) {printk("beep node not find!\r\n");return -EINVAL;} /* 2、 获取设备树中的gpio属性，得到BEEP所使用的BEEP编号 */miscbeep.beep_gpio = of_get_named_gpio(miscbeep.nd, "beep-gpio", 0);if(miscbeep.beep_gpio < 0) {printk("can't get beep-gpio");return -EINVAL;}/* 3、设置GPIO5_IO01为输出，并且输出高电平，默认关闭BEEP */ret = gpio_direction_output(miscbeep.beep_gpio, 1);if(ret < 0) {printk("can't set gpio!\r\n");}/* 一般情况下会注册对应的字符设备，但是这里我们使用MISC设备* 所以我们不需要自己注册字符设备驱动，只需要注册misc设备驱动即可*/ret = misc_register(&beep_miscdev);if(ret < 0){printk("misc device register failed!\r\n");return -EFAULT;}return 0;
}/** @description     : platform驱动的remove函数，移除platform驱动的时候此函数会执行* @param - dev     : platform设备* @return          : 0，成功;其他负值,失败*/
static int miscbeep_remove(struct platform_device *dev)
{/* 注销设备的时候关闭LED灯 */gpio_set_value(miscbeep.beep_gpio, 1);/* 注销misc设备 */misc_deregister(&beep_miscdev);return 0;
}/* 匹配列表 */static const struct of_device_id beep_of_match[] = {{ .compatible = "atkalpha-beep" },{ /* Sentinel */ }};/* platform驱动结构体 */
static struct platform_driver beep_driver = {.driver     = {.name   = "imx6ul-beep",         /* 驱动名字，用于和设备匹配 */.of_match_table = beep_of_match, /* 设备树匹配表          */},.probe      = miscbeep_probe,.remove     = miscbeep_remove,
};/** @description	: 驱动出口函数* @param 		: 无* @return 		: 无*/
static int __init miscbeep_init(void)
{return platform_driver_register(&beep_driver);
}/** @description	: 驱动出口函数* @param 		: 无* @return 		: 无*/
static void __exit miscbeep_exit(void)
{platform_driver_unregister(&beep_driver);
}module_init(miscbeep_init);
module_exit(miscbeep_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("zuozhongkai");

第 29~94 行，标准的字符设备驱动。

第 97~101 行，MISC 设备 beep_miscdev，第 98 行设置子设备号为 144，第 99 行设置设备 名字为“miscbeep”，这样当系统启动以后就会在/dev/目录下存在一个名为“miscbeep”的设备 文件。

第 100 行，设置 MISC 设备的操作函数集合，为 file_operations 类型。

第 109~145 行，platform 框架的 probe 函数，当驱动与设备匹配以后此函数就会执行，首先 在此函数中初始化 BEEP 所使用的 IO。

最后在 138 行通过 misc_register 函数向 Linux 内核注册 MISC 设备，也就是前面定义的 beep_miscdev。

第 152~160 行，platform 框架的 remove 函数，在此函数中调用 misc_deregister 函数来注销 MISC 设备。

第 163~196，标准的 platform 驱动

2.3：编写测试 APP

新建 miscbeepApp.c 文件，然后在里面输入如下所示内容：

#include "stdio.h"
#include "unistd.h"
#include "sys/types.h"
#include "sys/stat.h"
#include "fcntl.h"
#include "stdlib.h"
#include "string.h"
/***************************************************************
Copyright © ALIENTEK Co., Ltd. 1998-2029. All rights reserved.
文件名		: miscbeepApp.c
作者	  	: 左忠凯
版本	   	: V1.0
描述	   	: MISC驱动框架下的beep测试APP。
其他	   	: 无
使用方法	 ：./miscbeepApp  /dev/miscbeep  0 关闭蜂鸣器./misdcbeepApp /dev/miscbeep  1 打开蜂鸣器
论坛 	   	: www.openedv.com
日志	   	: 初版V1.0 2019/8/20 左忠凯创建
***************************************************************/
#define BEEPOFF	0
#define BEEPON 	1/** @description		: main主程序* @param - argc 	: argv数组元素个数* @param - argv 	: 具体参数* @return 			: 0 成功;其他 失败*/
int main(int argc, char *argv[])
{int fd, retvalue;char *filename;unsigned char databuf[1];if(argc != 3){printf("Error Usage!\r\n");return -1;}filename = argv[1];fd = open(filename, O_RDWR);	/* 打开beep驱动 */if(fd < 0){printf("file %s open failed!\r\n", argv[1]);return -1;}databuf[0] = atoi(argv[2]);	/* 要执行的操作：打开或关闭 */retvalue = write(fd, databuf, sizeof(databuf));if(retvalue < 0){printf("BEEP Control Failed!\r\n");close(fd);return -1;}retvalue = close(fd); /* 关闭文件 */if(retvalue < 0){printf("file %s close failed!\r\n", argv[1]);return -1;}return 0;
}

miscbeepApp.c 文件内容和其他例程的测试 APP 基本一致，很简单，这里就不讲解了。

2.4：Makefile文件编写

KERNELDIR :=/home/zhulinux/linux/alientek_linux/linuxCURRENT_PATH := $(shell pwd)
obj-m := miscbeep.obuild: kernel_moduleskernel_modules:$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) modules
clean:$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) clean

2.5:编译测试 APP 

在名为Compiletest.sh的shell脚本内 ，将fun改变为 "miscbeep"即可，并把driver改为false运行shell脚本

#!/bin/bash
#把dts编译的dtb文件拷贝到 tftpboot目录下
cp -r ~/linux/alientek_linux/linux/arch/arm/boot/dts/imx6ull_alientek_emmc.dtb ~/linux/tftpboot/ -fdriver=false
fun="leddriver"funko="${fun}.ko"
funoApp="${fun}App"
funcApp="${fun}App.c"if [[ $driver == true ]]; thenfundeviceko="${fun}device.ko"fundriverko="${fun}driver.ko"
fiif [ -f "./$funoApp" ]; thenecho "文件存在，正在删除..."rm "./$funoApp"echo "文件已删除"
elseecho "文件不存在，不执行删除操作。"
fiarm-linux-gnueabihf-gcc $funcApp -o $funoApp
if [[ $driver == true ]];thensudo cp $fundeviceko $fundriverko $funoApp ~/linux/nfs/rootfs/lib/modules/4.1.15/ -f
elsesudo cp $funko $funoApp ~/linux/nfs/rootfs/lib/modules/4.1.15/ -f
fi

 3:运行测试

本文仅在记录学习正点原子imx6ull-mini开发板的过程，不做他用。