1：什么是misc驅(qū)動(dòng)模型？

2：為什么要有misc驅(qū)動(dòng)模型？

3：misc驅(qū)動(dòng)模型的代碼實(shí)現(xiàn)

4：misc驅(qū)動(dòng)模型實(shí)戰(zhàn)

參考：

http://blog.csdn.net/yicao821/article/details/6785738

http://www.thinksaas.cn/topics/0/507/507168.html

http://www.cnblogs.com/fellow1988/p/6235080.html

https://www.zhihu.com/question/21508904

http://www.cnblogs.com/snake-hand/p/3212483.html

http://blog.csdn.net/chenlong12580/article/details/7339127

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1：什么是misc驅(qū)動(dòng)模型

  Linux包含了許多的設(shè)備驅(qū)動(dòng)類型，而不管分類有多細(xì)，總會(huì)有些漏網(wǎng)的，這就是我們經(jīng)常說(shuō)到的“其他的”等等。
在Linux里面，把無(wú)法歸類的五花八門的設(shè)備定義為混雜設(shè)備（用miscdevice結(jié)構(gòu)體來(lái)描述）。Linux/內(nèi)核所提供的miscdevice有很強(qiáng)的包容性。如NVRAM，看門狗，DS1286等實(shí)時(shí)時(shí)鐘，字符LCD,AMD 768隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。

miscdevice共享一個(gè)主設(shè)備號(hào)MISC_MAJOR（10），但此設(shè)備號(hào)不同，所有的miscdevice設(shè)備形成一個(gè)鏈表，對(duì)設(shè)備訪問(wèn)時(shí)內(nèi)核根據(jù)次設(shè)備號(hào)查找對(duì)應(yīng)的 miscdevice設(shè)備，然后調(diào)用其中的file_operations結(jié)構(gòu)體中注冊(cè)的文件操作接口進(jìn)程操作。

2：為什么要有misc驅(qū)動(dòng)模型

第一，節(jié)省主設(shè)備號(hào)：
使用普通字符設(shè)備，不管該驅(qū)動(dòng)的主設(shè)備號(hào)是靜態(tài)還是動(dòng)態(tài)分配，都會(huì)消耗一個(gè)主設(shè)備號(hào)，這太浪費(fèi)了。而且如果你的這個(gè)驅(qū)動(dòng)最終會(huì)提交到內(nèi)核主線版本上的話，需要申請(qǐng)一個(gè)專門的主設(shè)備號(hào)，這也麻煩。
如果使用misc驅(qū)動(dòng)的話就好多了。因?yàn)閮?nèi)核中已經(jīng)為misc驅(qū)動(dòng)分配了一個(gè)主設(shè)備號(hào)。當(dāng)系統(tǒng)中擁有多個(gè)misc設(shè)備驅(qū)動(dòng)時(shí)，那么它們的主設(shè)備號(hào)相同，而用子設(shè)備號(hào)來(lái)區(qū)分它們。

第二，使用簡(jiǎn)單：
有時(shí)候驅(qū)動(dòng)開發(fā)人員需要開發(fā)一個(gè)功能較簡(jiǎn)單的字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)，導(dǎo)出接口讓用戶空間程序方便地控制硬件，只需要使用misc子系統(tǒng)提供的接口即可快速地創(chuàng)建一個(gè)misc設(shè)備驅(qū)動(dòng)。
當(dāng)使用普通的字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)時(shí)，如果開發(fā)人員需要導(dǎo)出操作接口給用戶空間的話，需要自己去注冊(cè)字符驅(qū)動(dòng)，并創(chuàng)建字符設(shè)備class以自動(dòng)在/dev下生成設(shè)備節(jié)點(diǎn)，相對(duì)麻煩一點(diǎn)。而misc驅(qū)動(dòng)則無(wú)需考慮這些，基本上只需要把一些基本信息通過(guò)struct miscdevice交給misc_register()去處理即可。

本質(zhì)上misc驅(qū)動(dòng)也是一個(gè)字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)，可能相對(duì)特殊一點(diǎn)而已。在drivers/char/misc.c的misc驅(qū)動(dòng)初始化函數(shù)misc_init()中實(shí)際上使用了MISC_MAJOR（主設(shè)備號(hào)為10）并調(diào)用register_chrdev()去注冊(cè)了一個(gè)字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)。同時(shí)也創(chuàng)建了一個(gè)misc_class，使得最后可自動(dòng)在/dev下自動(dòng)生成一個(gè)主設(shè)備號(hào)為10的字符設(shè)備?？偟膩?lái)講，如果使用misc驅(qū)動(dòng)可以滿足要求的話，那么這可以為開發(fā)人員剩下不少麻煩。

所以說(shuō)misc驅(qū)動(dòng)模型讓我們很簡(jiǎn)單的在底層實(shí)現(xiàn)了字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)，并且在在應(yīng)用層給予了一定的接口，節(jié)省了主設(shè)備號(hào)；其實(shí)就相當(dāng)于一個(gè)雜貨鋪，亂七八糟的字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)模型都可以往里面堆。

3：驅(qū)動(dòng)模型代碼實(shí)現(xiàn)：
misc驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)代碼在driver/char/misc.c目錄下，

misc_init函數(shù)：

 1 static int __init misc_init(void)

 2 {

 3     int err;

 4 

 5 #ifdef CONFIG_PROC_FS

 6     proc_create('misc', 0, NULL, &misc_proc_fops);

 7 #endif

 8     misc_class = class_create(THIS_MODULE, 'misc');

 9     err = PTR_ERR(misc_class);

10     if (IS_ERR(misc_class))

11         goto fail_remove;

12 

13     err = -EIO;

14     if (register_chrdev(MISC_MAJOR,'misc',&misc_fops))

15         goto fail_printk;

16     misc_class->devnode = misc_devnode;

17     return 0;

18 

19 fail_printk:

20     printk('unable to get major %d for misc devicesn', MISC_MAJOR);

21     class_destroy(misc_class);

22 fail_remove:

23     remove_proc_entry('misc', NULL);

24     return err;

25 }

26 subsys_initcall(misc_init);

misc_init

　　class_create 創(chuàng)建了一個(gè)名為misc的類

　　register_chrdev(MISC_MAJOR,'misc',&misc_fops)  使用register_chrdev注冊(cè)了一個(gè)字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)，主設(shè)備號(hào)為MISC_MAJOR（10）；

1 static const struct file_operations misc_fops = {

2     .owner        = THIS_MODULE,

3     .open        = misc_open,

4 };

misc類型驅(qū)動(dòng)提供了一個(gè)統(tǒng)一.open函數(shù)misc_open函數(shù)；

misc_open 這個(gè)函數(shù)的實(shí)質(zhì)是通過(guò)inode找到misc類的次設(shè)備號(hào)minor，然后在通過(guò)次設(shè)備號(hào)和misc鏈表的次設(shè)備號(hào)進(jìn)行匹配，匹配好以后取出

 1 static int misc_open(struct inode * inode, struct file * file)

 2 {

 3     int minor = iminor(inode);

 4     struct miscdevice *c;

 5     int err = -ENODEV;

 6     const struct file_operations *old_fops, *new_fops = NULL;

 7 

 8     mutex_lock(&misc_mtx);

 9     

10     list_for_each_entry(c, &misc_list, list) {

11         if (c->minor == minor) {

12             new_fops = fops_get(c->fops);        

13             break;

14         }

15     }

16         

17     if (!new_fops) {

18         mutex_unlock(&misc_mtx);

19         request_module('char-major-%d-%d', MISC_MAJOR, minor);

20         mutex_lock(&misc_mtx);

21 

22         list_for_each_entry(c, &misc_list, list) {

23             if (c->minor == minor) {

24                 new_fops = fops_get(c->fops);

25                 break;

26             }

27         }

28         if (!new_fops)

29             goto fail;

30     }

31 

32     err = 0;

33     old_fops = file->f_op;

34     file->f_op = new_fops;

35     if (file->f_op->open) {

36         file->private_data = c;

37         err=file->f_op->open(inode,file);

38         if (err) {

39             fops_put(file->f_op);

40             file->f_op = fops_get(old_fops);

41         }

42     }

43     fops_put(old_fops);

44 fail:

45     mutex_unlock(&misc_mtx);

46     return err;

47 }

 1 int misc_register(struct miscdevice * misc)

 2 {

 3     struct miscdevice *c;

 4     dev_t dev;

 5     int err = 0;

 6 

 7     INIT_LIST_HEAD(&misc->list);

 8 

 9     mutex_lock(&misc_mtx);

10     list_for_each_entry(c, &misc_list, list) {

11         if (c->minor == misc->minor) {

12             mutex_unlock(&misc_mtx);

13             return -EBUSY;

14         }

15     }

16 

17     if (misc->minor == MISC_DYNAMIC_MINOR) {

18         int i = find_first_zero_bit(misc_minors, DYNAMIC_MINORS);

19         if (i >= DYNAMIC_MINORS) {

20             mutex_unlock(&misc_mtx);

21             return -EBUSY;

22         }

23         misc->minor = DYNAMIC_MINORS - i - 1;

24         set_bit(i, misc_minors);

25     }

26 

27     dev = MKDEV(MISC_MAJOR, misc->minor);

28 

29     misc->this_device = device_create(misc_class, misc->parent, dev,

30                       misc, '%s', misc->name);

31     if (IS_ERR(misc->this_device)) {

32         int i = DYNAMIC_MINORS - misc->minor - 1;

33         if (i < DYNAMIC_MINORS && i >= 0)

34             clear_bit(i, misc_minors);

35         err = PTR_ERR(misc->this_device);

36         goto out;

37     }

38 

39     /*

40      * Add it to the front, so that later devices can 'override'

41      * earlier defaults

42      */

43     list_add(&misc->list, &misc_list);

44  out:

45     mutex_unlock(&misc_mtx);

46     return err;

47 }

在include/linux/miscdevice.h中定義了miscdevice  結(jié)構(gòu)體，所有的misc模型驅(qū)動(dòng)設(shè)備；都在內(nèi)核圍護(hù)的一個(gè)misc_list鏈表中；

內(nèi)核維護(hù)一個(gè)misc_list鏈表，misc設(shè)備在misc_register注冊(cè)的時(shí)候鏈接到這個(gè)鏈表，在misc_deregister中解除鏈接。

 1 struct miscdevice  {

 2     int minor;　　　　　　　　　　//次設(shè)備號(hào)，若為 MISC_DYNAMIC_MINOR 自動(dòng)分配 

 3     const char *name;　　　　　　//設(shè)備名  

 4     const struct file_operations *fops;　　　　//設(shè)備文件操作結(jié)構(gòu)體

 5     struct list_head list;　　　　　　　　　　　　//misc_list鏈表頭  

 6     struct device *parent;

 7     struct device *this_device;

 8     const char *nodename;

 9     mode_t mode;

10 };

misc_register函數(shù)

 1 int misc_register(struct miscdevice * misc)

 2 {

 3     struct miscdevice *c;

 4     dev_t dev;

 5     int err = 0;

 6 

 7     INIT_LIST_HEAD(&misc->list);

 8 

 9     mutex_lock(&misc_mtx);

10     list_for_each_entry(c, &misc_list, list) {

11         if (c->minor == misc->minor) {

12             mutex_unlock(&misc_mtx);

13             return -EBUSY;

14         }

15     }

16 

17     if (misc->minor == MISC_DYNAMIC_MINOR) {

18         int i = find_first_zero_bit(misc_minors, DYNAMIC_MINORS);

19         if (i >= DYNAMIC_MINORS) {

20             mutex_unlock(&misc_mtx);

21             return -EBUSY;

22         }

23         misc->minor = DYNAMIC_MINORS - i - 1;

24         set_bit(i, misc_minors);

25     }

26 

27     dev = MKDEV(MISC_MAJOR, misc->minor);

28 

29     misc->this_device = device_create(misc_class, misc->parent, dev,

30                       misc, '%s', misc->name);

31     if (IS_ERR(misc->this_device)) {