linux MISC设备驱动

Posted 2021-05-17 九章_

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• • 前言
  • MISC 设备驱动简介
  • 蜂鸣器驱动实验

前言

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。

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。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

struct miscdevice  {
        int minor;
        const char *name;//设备名字
        const struct file_operations *fops;
        struct list_head list;
        struct device *parent;
        struct device *this_device;
        const struct attribute_group **groups;
        const char *nodename;
        umode_t mode;
};

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

子设备号

#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 APOLLO_MOUSE_MINOR      7       /* unused */
#define PC110PAD_MINOR          9       /* unused */
/*#define ADB_MOUSE_MINOR       10      FIXME OBSOLETE */
#define WATCHDOG_MINOR          130     /* Watchdog timer     */
#define TEMP_MINOR              131     /* Temperature Sensor */
#define RTC_MINOR               135
#define EFI_RTC_MINOR           136     /* EFI Time services */
#define VHCI_MINOR              137
#define SUN_OPENPROM_MINOR      139
#define DMAPI_MINOR             140     /* unused */
#define NVRAM_MINOR             144
#define SGI_MMTIMER             153
#define STORE_QUEUE_MINOR       155     /* unused */
#define I2O_MINOR               166
#define MICROCODE_MINOR         184
#define VFIO_MINOR              196
#define TUN_MINOR               200
#define CUSE_MINOR              203
#define MWAVE_MINOR             219     /* ACP/Mwave Modem */
#define MPT_MINOR               220
#define MPT2SAS_MINOR           221
#define MPT3SAS_MINOR           222
#define UINPUT_MINOR            223
#define MISC_MCELOG_MINOR       227

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

注册MISC 设备

int misc_register(struct miscdevice * misc)

注销 MISC 设备

int misc_deregister(struct miscdevice *misc)

蜂鸣器驱动实验

1、设备树
添加 pinctrl 节点,imx6ull-alientek-emmc.dts 文件中，在 iomuxc 节点的 imx6ul-evk 子节点下创建一个名为“pinctrl_beep”的子节点

pinctrl_beep: beepgrp {
	fsl,pins = <
	MX6ULL_PAD_SNVS_TAMPER1__GPIO5_IO01 0x10B0 /* beep */ 
	>;
};

添加 BEEP 设备节点
在根节点“/”下创建 BEEP 节点，节点名为“beep”

beep {
	#address-cells = <1>;
	#size-cells = <1>;
	compatible = "atkalpha-beep";
	pinctrl-names = "default";
	pinctrl-0 = <&pinctrl_beep>;
	beep-gpio = <&gpio5 1 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
	status = "okay";
};

2、驱动程序

#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>

#define MISCBEEP_NAME		"miscbeep"	/*dev目录下的名字 	*/
#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 */

static int miscbeep_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
	filp->private_data = &miscbeep; /* 设置私有数据 */
	return 0;
}

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,
};

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;
}

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,
};


static int __init miscbeep_init(void)
{
	return platform_driver_register(&beep_driver);
}

static void __exit miscbeep_exit(void)
{
	platform_driver_unregister(&beep_driver);
}

module_init(miscbeep_init);
module_exit(miscbeep_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

3、应用程序APP

#include "stdio.h"
#include "unistd.h"
#include "sys/types.h"
#include "sys/stat.h"
#include "fcntl.h"
#include "stdlib.h"
#include "string.h"

#define BEEPOFF	0
#define BEEPON 	1

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;
}

加载驱动

modprobe miscbeep.ko

输入如下命令打开 BEEP：

./miscbeepApp /dev/miscbeep 1 //打开 BEEP

在输入如下命令关闭 LED 灯：

./miscbeepApp /dev/miscbeep 0 //关闭 BEEP