MISC 设备驱动笔记（MD格式）
57.1 MISC 设备驱动简介
图解
原来我们cdev的写法，把前端创建用户空间的设备文件节点也放到设备结构体里面
现在用杂项，把这些完全剥离开来，设备结构体内存仅描述设备的特征属性，相当于开辟第三块内存，单独做用户空间的前端链路
核心概念与优势
MISC 设备驱动是 Linux 字符设备驱动的简化方案，核心解决主设备号资源紧张的问题，所有 MISC 设备驱动的主设备号固定为 10，无需手动创建 cdev，大幅简化字符设备驱动的编写流程。
就是原来我们编写一个led的驱动需要，在probe中需要：
- 初始化led设备结构体（后端链路：驱动-dts）
开辟一块内存A，设置设备结构体
- 获取设备节点
- 申请gpio
- xxx
- 注册字符设备（前端链路：用户空间-设备文件节点-驱动）
以前cdev这块内存(B∈A)是嵌在设备结构体的内存A里面的，cdev里面再指定操作方法集合（这个里面又操作设备结构体）
- 申请设备号
- 注册cdev
- 创建class,device
现在前端链路不需要做这么一大节了，只需要方便的注册misc设备（打包后的cdev设备）
- （前端链路）注册杂项设备
也开辟一块内存C(C不属于A)，作为杂项设备，设置操作方法（内部来操作设备结构体的内存A）
- misc_register(&beep_miscdev)
注意：
beep_miscdev是杂项设备，是struct miscdevice类型，他表示一个抽象的杂项设备。里面指定了他的操作方法，而这个操作方法里面，则是绑定我们真实的设备结构体（比如open方法里面，把我们的设备结构体加入到私有数据中）
miscdevice 结构体解析
MISC 设备通过 miscdevice 结构体描述，定义于 include/linux/miscdevice.h，核心成员及含义如下：
struct miscdevice {
int minor;
const char *name;
const struct file_operations *fops;
struct list_head list;
struct device *parent;
struct device *this_device;
const struct attribute_group **groups;
umode_t mode;
const char *nodename;
};
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关键成员设置
定义 MISC 设备时，必须设置 minor、name、fops 三个核心成员：
minor：子设备号，主设备号固定为 10，需用户手动指定（需保证未被其他设备占用）；
name：设备名称，注册成功后会在 /dev 目录生成同名设备文件；
fops：字符设备操作集合（如 open/read/write 等函数实现），是 MISC 设备驱动的核心逻辑载体。
预定义子设备号
Linux 内核在 include/linux/miscdevice.h 中预定义了部分 MISC 子设备号（示例）：
#define PSMOUSE_MINOR 1
#define MS_BUSMOUSE_MINOR 2
#define ATARIMOUSE_MINOR 5
#define SUN_MOUSE_MINOR 6
...
#define MISC_DYNAMIC_MINOR 255
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使用规则
可直接选用内核预定义的未占用子设备号；
也可自定义未被占用的子设备号，需保证唯一性。
MISC 设备注册与注销函数
注册函数：misc_register
函数原型：int misc_register(struct miscdevice *misc)
功能：一次性完成字符设备驱动的申请设备号、初始化 cdev、添加 cdev、创建类、创建设备等所有步骤，替代传统繁琐的操作流程。
参数：misc - 待注册的 MISC 设备结构体指针；
返回值：0 成功，负数 失败。
注销函数：misc_deregister
函数原型：int misc_deregister(struct miscdevice *misc)
功能：一次性完成 MISC 设备的删除 cdev、注销设备号、删除设备、删除类等所有清理工作，简化卸载流程。
参数：misc - 待注销的 MISC 设备结构体指针；
返回值：0 成功，负数 失败。
传统驱动流程 vs MISC 驱动流程
传统字符设备驱动流程（繁琐）
alloc_chrdev_region();
cdev_init();
cdev_add();
class_create();
device_create();
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传统注销流程
cdev_del();
unregister_chrdev_region();
device_destroy();
class_destroy();
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MISC 驱动流程（极简）
后续应用
基于 MISC 驱动框架，可结合 platform 驱动模型编写具体设备驱动（如 beep 蜂鸣器驱动），简化开发步骤。
#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/of_gpio.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/platform_device.h>
#define BEEPOFF 0
#define BEEPON 1
struct miscbeep_dev{
struct device_node *nd;
int beep_gpio;
} miscbeep;
static int miscbeep_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
filp->private_data = &miscbeep;
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];
if(beepstat == BEEPON) {
gpio_set_value(dev->beep_gpio, 0);
} else if(beepstat == BEEPOFF) {
gpio_set_value(dev->beep_gpio, 1);
}
return 0;
}
static struct file_operations miscbeep_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = miscbeep_open,
.write = miscbeep_write,
};
#define MISCBEEP_NAME "miscbeep"
#define MISCBEEP_MINOR 144
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;
#if 1
printk("beep driver and device was matched!\r\n");
miscbeep.nd = of_find_node_by_path("/mygpiobeep@0");
if(miscbeep.nd == NULL) {
printk("beep node not find!\r\n");
return -EINVAL;
}
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;
}
ret = gpio_direction_output(miscbeep.beep_gpio, 1);
if(ret < 0) {
printk("can't set gpio!\r\n");
}
#endif
#if 1
ret = misc_register(&beep_miscdev);
if(ret < 0){
printk("misc device register failed!\r\n");
return -EFAULT;
}
#endif
return 0;
}
static int miscbeep_remove(struct platform_device *dev)
{
gpio_set_value(miscbeep.beep_gpio, 1);
misc_deregister(&beep_miscdev);
return 0;
}
static const struct of_device_id beep_of_match[] = {
{ .compatible = "my-misc-beep" },
{ }
};
static struct platform_driver beep_driver = {
.driver = {
.name = "my-misc-beep",
.of_match_table = beep_of_match,
},
.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");
MODULE_AUTHOR("zuozhongkai");
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