linux 杂项设备,浅谈 MISC杂项设备
在虚拟机的 Ubuntu 系统上,如下图所示,使用命令“cat /proc/misc”,可以查看到 PC
机 Ubuntu 系统的杂项设备。
启动开发板,在超级终端中输入命令“cat /proc/misc”也可以查看对应的杂项设备。
前面介绍过主设备号只有 256 个,设备又非常多,所以引入了子设备号。
其中杂项设备的主设备号是 10,在任何 Linux 系统中它都是固定的。
一般将 Linux 驱动分为字符设备、块设备、网络设备,但是这个分类不能包含所有的设备,
所以将无法归类的设备统称为杂项设备,杂项设备可能用到字符设备、快设备、网络设备中的
一项或者多项设备。
如下图所示,进入源码文件夹,使用命令“ls drivers/char/”,可以查看到杂项设备的文
件“misc.c”。
如上图所示,可以看到它被编译为“misc.o”,也就是被编译进了内核 zImage 文件。
使用命令“vim drivers/char/Makefile”打开杂项设备文件的编译文件。如下图所示,可
以看到,这个文件相当于被强制编译的。
杂项设备设备部分完全制作好了,只需要添加子设备,非常方便,在后面实验操作中大家
就可以感受到。
这样杂项设备的引入即解决了设备号数量少的问题,又降低了使用难度,还能防止碎片化,
一举多得。
8.4 杂项设备注册函数以及结构体
杂项设备的头文件在“include/linux/miscdevice.h”,有两个需要掌握的函数和一个结
构体,如下图所示,在源码目录下使用命令“vim include/linux/miscdevice.h”。
如下图所示,到最底行。
有两个函数。
extern int misc_register(struct miscdevice * misc);
杂项设备注册函数;一般在 probe 中调用,参数是 miscdevice
extern int misc_deregister(struct miscdevice *misc);
杂项设备卸载函数;一般是在 hello_remove 中用于卸载驱动。
结构体 miscdevice 中参数很多,下面几个是常用的。
int .minor;设备号,赋值为 MISC_DYNAMIC_MINOR,这个宏定义可以查到为 10
const char *name;设备名称
const struct file_operations *fops;file_operations 结构体,在下一小节专门介绍。
ions 结构体
file_operations 结构体的成员函数属于驱动设计的主体内容,里面的函数和 Linux 系统
给应用程序提供系统接口一一对应。
file_operations 结构体在头文件“include/linux/fs.h”中,如下图所示,使用命令“vim
include/linux/fs.h”打开头文件。
查找“file_operations”,如下图所示,在 1546 行可以找到其定义。
如上图所示,可以看到结构体中包含的参数非常多。
struct module *owner;一般是 THIS_MODULE。
int (*open) (struct inode *, struct file *);对应上层的 open 函数,打开文件。
int (*release) (struct inode *, struct file *);对应上层的 close 函数,打开文件操作之后一
般需要关闭。
ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);读函数,上层应用从底层读取
函数。
ssize_t (*write) (struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *);写函数,上层应用向底
层传输数据。
long (*unlocked_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long);这个函数功能和写
函数稍微有点重合,但是这个函数占用的内存非常小,主要针对 IO 口的控制。
其它结构体中的参数,具体用到再介绍。
简单程序实例:
#include
#include
/*驱动注册的头文件,包含驱动的结构体和注册和卸载的函数*/
#include
/*注册杂项设备头文件*/
#include
/*注册设备节点的文件结构体*/
#include
#define DRIVER_NAME "hello_ctl"
#define DEVICE_NAME "hello_ctl123"
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
MODULE_AUTHOR("songmao");
static long hello_ioctl( struct file *files, unsigned int cmd, unsigned long arg){
printk("cmd is %d,arg is %d\n",cmd,arg);
return 0;
}
static int hello_release(struct inode *inode, struct file *file){
printk(KERN_EMERG "hello release\n");
return 0;
}
static int hello_open(struct inode *inode, struct file *file){
printk(KERN_EMERG "hello open\n");
return 0;
}
static struct file_operations hello_ops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = hello_open,
.release = hello_release,
.unlocked_ioctl = hello_ioctl,
};
static struct miscdevice hello_dev = {
.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
.name = DEVICE_NAME,
.fops = &hello_ops,
};
static int hello_probe(struct platform_device *pdv){
printk(KERN_EMERG "\tinitialized\n");
misc_register(&hello_dev);
return 0;
}
static int hello_remove(struct platform_device *pdv){
printk(KERN_EMERG "\tremove\n");
misc_deregister(&hello_dev);
return 0;
}
static void hello_shutdown(struct platform_device *pdv){
;
}
static int hello_suspend(struct platform_device *pdv,pm_message_t pmt){
return 0;
}
static int hello_resume(struct platform_device *pdv){
return 0;
}
struct platform_driver hello_driver = {
.probe = hello_probe,
.remove = hello_remove,
.shutdown = hello_shutdown,
.suspend = hello_suspend,
.resume = hello_resume,
.driver = {
.name = DRIVER_NAME,
.owner = THIS_MODULE,
}
};
static int hello_init(void)
{
int DriverState;
printk(KERN_EMERG "HELLO WORLD enter!\n");
DriverState = platform_driver_register(&hello_driver);
printk(KERN_EMERG "\tDriverState is %d\n",DriverState);
return 0;
}
static void hello_exit(void)
{
printk(KERN_EMERG "HELLO WORLD exit!\n");
platform_driver_unregister(&hello_driver);
}
module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);
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