linux设备驱动归纳总结：1.udev&misc
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linux设备驱动归纳总结（十）：1.udev&misc
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不知不觉我的总结已经写得七七八八了，这一章节只是补充一下两个知识点：动态创建设备节点和杂设备类的注册。
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一、动态创建设备节点——udev
之前加载字符型设备后是通过命令mknod来创建设备节点的。在2.6内核中，有一个名叫udev的后台程序，它通过读取/sys/class的信息，一旦添加的新的设备，该后台程序就会自动创建设备节点。
一、要使用动态创建设备节点，首先要运行udev后台程序。
在嵌入式下有两种方法：
1、移植udev到嵌入式系统中。
2、在编译busybox时加入mdev。
mdev可以理解是udev的精简版，在这里我就不介绍如何加入mdev，仅仅介绍udev的移植。
首先：进入到udev的目录，我在附件中提供了udev的源文件：
[email protected]:/nfsroot/review_driver/10th_udev_misc/udev/tools/udev-096# pwd
/nfsroot/review_driver/10th_udev_misc/udev/tools/udev-096
接着修改Makefile的两处：
line 96 prefix = /nfsroot //指定udev安装路径，安装到我们的跟文件系统中
linr 114 CROSS_COMPILE = arm-linux- //指定编译工具
然后编译并安装：
make
make install
最后在跟文件系统的/nfsroot/etc/init.d/rcS加上三句话，让系统启动后运行udev后台程序：
mount -t tmpfs tmpfs /dev
/sbin/udevd -d
/sbin/udevstart
移植udev后，系统启动是就会自己启动udev程序。
二、接着就是在代码中使用动态创建函数了。
udev的动态创建是通过读取/sys/class的信息来实现的。所以，首先是要创建一个类：
struct class *class_create(struct module *owner, const char *name)
owner用于指定该类的所属，一般填写THIS_MODULE。
name是指定该类该/sys/class/目录下的目录名字。
同样的，该操作有可能出错，需要检验返回值。
类创建成功后会在/sys/class创建一个以name命名的目录。
类的注销使用以下函数：
void class_destroy(struct class *cls)
创建类后，就可以调用以下函数注册类设备，将设备加入到指定的类中，这样udev就可以才class目录下读取信息后动态创建设备节点了：
/*drivers/base/core.c*/
1386 struct device *device_create(struct class *class, struct device *parent,
1387 dev_t devt, void *drvdata, const char *fmt, ...)
class是用于指定所属的class。
parent用于指定设备的父设备，一般填NULL就可以了。
Devt用于指定该设备的设备号。
drvdata用于指定class下的数据，一般也不用传。
fmt就是动态创建的设备文件的名字，一般格式："%s", "test_led"。
设个函数成功调用会在/sys/devices/virtual的对应总线下创建一个test_led的目录，并且软连接到/sys/class对应的总线目录下。
使用以下函数注销类设备：
void device_destroy(struct class *class, dev_t devt)
注意：上面的两步并没有真正创建设备文件，只有在udev读取/sys/class信息后发现tesl_led，才会真正创建设备文件。
先来来个代码，这是我之前写的简洁版led驱动，添加了动态创建设备文件功能：
/*10th_udev_misc/udev/1st_udev/test.c*/
7 #include //需要包含该头文件
10 struct class *my_class;
。。。。。
62 int test_init(void)
63 {
64 //devmodel class create
65 my_class = class_create(THIS_MODULE, "test_class"); //创建class
66 if(IS_ERR(my_class)){
67 printk("create cleaa wrong!\n");
68 return -1;
69 }
70 device_create(my_class, NULL, MKDEV(253, 0), NULL, "%s", "test_led"); //根据class和设备号创建设备
71
72 register_chrdev(253, "udev led", &led_fops);
73 led_init(); //ioremap的地址映射
74 led_config(); //gpio_led的配置
75
76 return 0;
77 }
78 void test_exit(void)
79 {
80 iounmap((void *)virt); //注销虚拟地址的映射
81 unregister_chrdev(253, "udev led"); //注销设备节点
82 device_destroy(my_class, MKDEV(253, 0)); //注销类设备
83 class_destroy(my_class); //注销类
84 printk("bye\n");
85 }
接下来验证一下：
[root: 1st_udev]# insmod test.ko //加载驱动
[root: 1st_udev]# ./app on //灯亮
[root: 1st_udev]# ./app off //灯灭
[root: 1st_udev]# cat /proc/devices //查看一下
Character devices:
1 mem
。。。。。
136 pts
204 s3c2410_serial
253 udev led //设备被注册了
254 rtc
[root: 1st_udev]# cd /
[root: /]# find -name "*test_led*" //查找test_led相关文件
./sys/devices/virtual/test class/test_led ///device/virtule目录下有test_led目录
./sys/class/test class/test_led //并且有类test_class
./dev/test_led //动态创建了test_led设备文件
[root: 1st_udev]# ls -l /sys/class/test\ class/test_led
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Jan 1 08:29 /sys/class/test class/test_led -> ../../devices/virtual/test class/test_led
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二、杂设备——misc
简单的说，杂设备就是内核自动帮你分配设备号并且自动创建设备文件。
1、自动分配设备号，是指所有注册为杂设备的设备的主设备号为10，而次设备号内核自动分配。
2、自动创建设备文件是指，内核会使用udev（前提是你已经移植udev），动态创建设备节点。
方法很简单：需要包含头文件：linux/miscdevice.h
1、定义杂设备结构体：
36 struct miscdevice {
37 int minor;
38 const char *name; //设备文件的名字
39 const struct file_operations *fops; //指定该设备的fops结构体
40 struct list_head list;
41 struct device *parent;
42 struct device *this_device;
43 };
红色标记的内容是我们必须要自己填写的，其他部分可以由内核自己分配。
2、定义结构体后使用使用一下函数注册和注销：
int misc_register(struct miscdevice * misc); //注册
int misc_deregister(struct miscdevice *misc); //注销
注册操作会失败，建议检查返回值。
看代码：
/*10th_udev_misc/misc/1st_misc/test.c*/
58 static struct file_operations led_fops = {
59 .ioctl = led_ioctl,
60 };
61
62 static struct miscdevice misc_led = { //杂设备
63 .name = "test_led",
64 .fops = &led_fops,
65 };
66
67 int test_init(void)
68 {
69 misc_register(&misc_led); //注册杂设备
70
71 led_init(); //ioremap的地址映射
72 led_config(); //gpio_led的配置
73
74 return 0;
75 }
76 void test_exit(void)
77 {
78 misc_deregister(&misc_led); //注销杂设备
79 iounmap((void *)virt); //注销虚拟地址的映射
80 printk("bye\n");
81 }
再看效果
[root: 1st_misc]# insmod test.ko
[root: 1st_misc]# cat /proc/devices
Character devices:
1 mem
4 /dev/vc/0
4 tty
5 /dev/tty
5 /dev/console
5 /dev/ptmx
7 vcs
10 misc //创建的设备在misc中
[root: 1st_misc]# lsmod
test 2212 0 - Live 0xbf000000
[root: 1st_misc]# ls -l /dev/test_led
crw-rw---- 1 root root 10, 0 Jan 1 08:05 /dev/test_led //自动创建的设备节点主设备号为10
[root: 1st_misc]# ./app on //亮灯
[root: 1st_misc]# ./app off //灭灯
[root: 1st_misc]# cd / //查看test_led相关文件
[root: /]# find -name "*test_led*"
./sys/devices/virtual/misc/test_led
./sys/class/misc/test_led //发现注册到misc类中
./dev/test_led
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三、总结
这节介绍了如何动态创建设备文件和如果创建杂设备类驱动。
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以上是关于linux设备驱动归纳总结：1.udev&misc的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章