基于misc框架的驱动分析

所谓的misc设备，就是很难于分类的杂散类设备，比如蜂鸣器、adc等。
一般来说，misc设备都是字符设备，所以led也能划分入misc设备，led驱动也能用misc设备驱动实现，这也印证了驱动的实现是自由的。
其本质是：通过读写/dev内的设备文件，来间接访问file_operations结构体内的函数，从而实现操作硬件

通过对比普通字符设备驱动的结构图，我们不难发现，misc框架是对普通字符设备驱动的一次封装罢了，它们从本质上并没有什么不同

值得注意的一点：因为历史原因，在这个版本的misc框架中，所有的misc设备公用一个主设备号（都是10），它们之间以次设备号互相区分。所以在框架中使用register_chrdev注册了一个主设备号为10的设备，而在驱动中device_create创建设备文件主设备号都为10，次设备号不同

1.misc框架接口的使用条件

• 如果要使用内核的框架来写驱动的话，必须要在menuconfig中添加框架模块，这样才能够调用框架接口函数

2.misc框架接口的实现原理

• misc.c这个文件提供了有关misc框架的接口，里面是misc框架模块
• misc_init是框架模块的加载函数，它主要负责了创建misc类，和misc设备的注册

static int __init misc_init(void){    /*无关代码就不贴了*/    ...    /*创建misc类*/    misc_class = class_create(THIS_MODULE, "misc");    /*无关代码就不贴了*/    ...    /*misc设备的注册*/    if (register_chrdev(MISC_MAJOR,"misc",&misc_fops))        goto fail_printk;    misc_class->devnode = misc_devnode;    return 0;    /*无关代码就不贴了*/    ...}

• 关于misc设备的注册，有一个值得注意的地方。因为历史原因，在这个版本的misc框架中，所有的misc设备公用一个主设备号（都是10），它们之间以次设备号互相区分。所以上面那段代码中，使用字符设备旧注册接口（详见两种注册方式），注册了一个名为misc的设备，其实是把我们所有的misc设备都注册了

3.驱动代码分析

下面以蜂鸣器的驱动作为实例，其实整体结构和普通字符设备驱动差不多，只有一些小区别，主要是用了misc_register这个框架提供的接口函数

#include <linux/module.h>#include <linux/kernel.h>#include <linux/fs.h>#include <linux/init.h>#include <linux/delay.h>#include <linux/poll.h>#include <asm/irq.h>#include <asm/io.h>#include <linux/interrupt.h>#include <asm/uaccess.h>#include <plat/regs-timer.h>#include <mach/regs-irq.h>#include <asm/mach/time.h>#include <linux/clk.h>#include <linux/cdev.h>#include <linux/device.h>#include <linux/miscdevice.h>#include <linux/gpio.h>#include <plat/gpio-cfg.h>#define DEVICE_NAME     "buzzer"#define PWM_IOCTL_SET_FREQ      1#define PWM_IOCTL_STOP          0/*定义了一个信号量。其实这个驱动是把信号量当成互斥锁来用了。这是落伍的方法不如直接用互斥锁*/static struct semaphore lock;/*这里开始是ioctl会调用的的设置函数*/static void PWM_Set_Freq( unsigned long freq ){    unsigned long tcon;    unsigned long tcnt;    unsigned long tcfg1;    struct clk *clk_p;    unsigned long pclk;    /*这里开始是利用原厂的静态映射结合寄存器读写函数来操作寄存器*/    s3c_gpio_cfgpin(S5PV210_GPD0(2), S3C_GPIO_SFN(2));    tcon = __raw_readl(S3C2410_TCON);    tcfg1 = __raw_readl(S3C2410_TCFG1);    //mux = 1/16    tcfg1 &= ~(0xf<<8);    tcfg1 |= (0x4<<8);    __raw_writel(tcfg1, S3C2410_TCFG1);    clk_p = clk_get(NULL, "pclk");    pclk  = clk_get_rate(clk_p);    tcnt  = (pclk/16/16)/freq;    __raw_writel(tcnt, S3C2410_TCNTB(2));    __raw_writel(tcnt/2, S3C2410_TCMPB(2));//ռ?ձȎ?50%    tcon &= ~(0xf<<12);    tcon |= (0xb<<12);      //disable deadzone, auto-reload, inv-off, update TCNTB0&TCMPB0, start timer 0    __raw_writel(tcon, S3C2410_TCON);    tcon &= ~(2<<12);          //clear manual update bit    __raw_writel(tcon, S3C2410_TCON);}void PWM_Stop( void ){    s3c_gpio_cfgpin(S5PV210_GPD0(2), S3C_GPIO_SFN(0));  }/*这里开始是file_operations内的操作函数*//*这里的open和close函数分别执行了上锁和解锁。目的是防止文件被重复打开*/static int x210_pwm_open(struct inode *inode, struct file *file){        /*把互斥锁上锁。down的本质是把锁-1*/    if (!down_trylock(&lock))        return 0;    else        return -EBUSY;}static int x210_pwm_close(struct inode *inode, struct file *file){        /*把互斥锁解锁。up的本质是把锁+1*/    up(&lock);    return 0;}/*这里没有用read、write。而是用了ioctl。这是一种对文件发送命令的方式。广泛运用在驱动程序中*//*通过这种方式应用层可以对驱动发送命令。虽然用read、write也能实现。不过用ioctl更加合理(因为蜂鸣器不涉及数据的读写)*/static int x210_pwm_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg){    switch (cmd)     {        case PWM_IOCTL_SET_FREQ:            printk("PWM_IOCTL_SET_FREQ:\r\n");            if (arg == 0)                return -EINVAL;            PWM_Set_Freq(arg);            break;        case PWM_IOCTL_STOP:        default:            printk("PWM_IOCTL_STOP:\r\n");            PWM_Stop();            break;    }    return 0;}/*定义一个file_operations设备体*/static struct file_operations dev_fops = {    .owner   =   THIS_MODULE,    .open    =   x210_pwm_open,    .release =   x210_pwm_close,     .ioctl   =   x210_pwm_ioctl,};/*定义一个misc设备体*/static struct miscdevice misc = {    /*.minor是次设备号的意思MISC_DYNAMIC_MINOR这个宏是255。     *这样设置可以让内核为我们自动分配次设备号     */    .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,    .name = DEVICE_NAME,                                                                             .fops = &dev_fops,};static int __init dev_init(void){    int ret;    /*初始化了一个互斥锁。其实是把信号量当成互斥锁来用了。这是落伍的方法不如直接用互斥锁*/    init_MUTEX(&lock);    /*注册misc。其实做了两件事。分配了次设备号并注册设备、创建了设备文件*/    ret = misc_register(&misc);    /*蜂鸣器的硬件初始化*/    ret = gpio_request(S5PV210_GPD0(2), "GPD0");    if(ret)    printk("buzzer-x210: request gpio GPD0(2) fail");    /*这里不是很规范，严格来说硬件的初始化应该放在open函数内比较好*/    s3c_gpio_setpull(S5PV210_GPD0(2), S3C_GPIO_PULL_UP);    s3c_gpio_cfgpin(S5PV210_GPD0(2), S3C_GPIO_SFN(1));    gpio_set_value(S5PV210_GPD0(2), 0);    return ret;}static void __exit dev_exit(void){    gpio_free(S5PV210_GPD0(2));    misc_deregister(&misc);}module_init(dev_init);module_exit(dev_exit);MODULE_LICENSE("GPL");MODULE_AUTHOR("www.9tripod.com");MODULE_DESCRIPTION("x210 PWM Driver");