笔记整理—linux驱动开发部分（7）misc类设备（杂项设备）

ioctrl方法是用指令进行操作（应用层）：

复制代码

#define PWM_IOCTL_SET_FREQ		1
#define PWM_IOCTL_STOP			0

fd=open(DEVNAME,O_RDWR);//DEVNAME="/dev/buzzer"

if(fd<0)
{
    //err处理
}

ioctl(fd,PWM_IOCTL_SET_FREQ,10000);//设置pwm频率并开启buzzer
sleep(3);
ioctl(fd,PWM_IOCTL_STOP);//关闭buzzer

misc类设备，就是杂项设备、杂散设备，是一种类，方便进行使用和管理，misc类设备是字符类设备，主设备号为10，以次设备号进行不同设备区分（eg：ADC 主10，次131；buzzer 主10，次61）。

misc类设备，内核实现了一部分的框架：

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int misc_register(struct miscdevice * misc);
static struct class *misc_class;
misc_class = class_create(THIS_MODULE, "misc");

struct miscdevice  {
	int minor;
	const char *name;
	const struct file_operations *fops;
	struct list_head list;
	struct device *parent;
	struct device *this_device;
	const char *nodename;
	mode_t mode;
};
......

其余没提供的部分驱动工程师自行完成编写，linux没提供剩余部分的框架。

misc是对字符设备类的一个封装，对老版本字符设备类的封装，主要提供了一个class去进行管理。

那么misc设备框架干了什么呢？①类的创建；②开放给驱动开发者接口。

misc源码框架本身也是一个模块，启动时自行加载misc.c，subsys_initcall()是一种启动顺序，是靠前的一类。

proc文件系统 /proc CONFIG_PROC_FS，proc文件系统是一种不好用的文件系统，与/sys一个用法，但管理过于混乱，使用最后被废弃了。

misc类设备框架（misc.c）主要就创建了misc的class，注册了misc设备（字符设备驱动10），开放用户dev驱动接口。

填充struct miscdevice完成设备注册misc_register()。

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static LIST_HEAD(misc_list);
等同于
static struct list_head misc_list={&(misc_list),&(misc_list)}//内核链表init，使prve与next指针都指向自己

内核使用数组管理设备最对255个设备，但是对misc类设备，使用list进行管理（10号主设备下的次设备以此管理）。

注册一个misc设备对内核会misc_list去inset一个节点。内核链表不包含有效信息，只是定义了prev和next指针，一般是别的链表挂载这个内核链表上使用，用于遍历。

MISC_DYNAMIC_MINOR自动分配次设备号，以位图方法实现255个位置，看哪个位是0，就是没使用的设备号（bit_map）。

dev=MKDEV(MAJOR,minor);因为misc用的老方法去实现的设备申请register，所以在次设备号申请后，用MKDEV()实现设备号合并，然后去device_create()注册，完成设备注册。

misc_open()是内核已经写好的方法框架，file_operations以次设备号进行寻找，如果有已有的file_operations方法则使用这个方法，如果没有则会去request_module进行查找。但本质上.open、.release等方法还要自己去写。

内核互斥锁，static DEFINE_MUTEX()，mutex_lock()上锁、mutex_unlock()下锁。

内核防止竞态的方法，原子访问、自旋锁、互斥锁、信号量。

自旋锁：是针对多核cpu的方法。

互斥锁与信号量在原理上有相同之处，互斥锁是信号量是一种常见的形式。信号量dowm操作上锁，up解锁。

原子访问：语句中间不可拆分，不可打断。

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down_interruptible    排队可悲打断
down_killable    排队可kill
down_trylock    非阻塞尝试上锁
down_timeout    排队超时

open()中进行上锁免得被同时操作，在close()中解锁。

ioctl()输入输出控制。read/write有存在驱动与应用层交互的缺陷，驱动的人要写文档去告诉应用工程师操作。 ioctl()将操作宏发给应用层工作者（xxx.h）就能使用。