杂项设备-misc

 原文地址：http://blog.chinaunix.net/uid-23033274-id-3254878.html
内核维护一个misc_list链表，misc设备在misc_register注册的时候链接到这个链表，在misc_deregister中解除链接。主要的设备结构就是miscdevice。定义如下：

1. 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;
   };

    这个结构体是misc设备基本的结构体，在注册misc设备的时候必须要声明并初始化一个这样的结构体，但其中一般只需填充name minor fops字段就可以了。下面就是led驱动程序中初始化miscdevice的代码：

1. static struct miscdevice misc = {
       .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
       .name = DEVICE_NAME,
       .fops = &dev_fops,
   };

一般的时候在fops不用实现open方法，因为最初的方法misc_ops包含了open方法。其中minor如果填充MISC_DYNAMIC_MINOR，则是动态次设备号，次设备号由misc_register动态分配的。
2. misc_init 函数
  misc也是作为一个模块被加载到内核的，只不过是静态模块。这个函数是misc静态模块加载时的初始化函数。

 可以看出，这个初始化函数，最主要的功能就是注册字符设备 ，所用的注册接口是2.4内核的register_chrdev。它注册了主设备号为MISC_MAJOR，次设备号为0-255的256个设备。并且创建了一个misc类。

3. misc_register（）函数
    misc_register()函数在misc.c中，最主要的功能是基于misc_class构造一个设备，将miscdevice结构挂载到misc_list列表上，并初始化与linux设备模型相关的结构，它的参数是miscdevice结构体。

1. 
   

   int misc_register(struct miscdevice * misc)
   {
       struct miscdevice *c;
       dev_t dev;
       int err = 0;
   
   
       INIT_LIST_HEAD(&misc->list); //链表项使用时必须初始化
   
   
       mutex_lock(&misc_mtx);
       list_for_each_entry(c, &misc_list, list) {
           if (c->minor == misc->minor) {
               mutex_unlock(&misc_mtx);
               return -EBUSY;
           }
       } //遍历链表如果发现次设备号一样的，返回错误
   
   
       if (misc->minor == MISC_DYNAMIC_MINOR) { //动态次设备号
           int i = DYNAMIC_MINORS;
           while (--i >= 0)
               if ( (misc_minors[i>>3] & (1 << (i&7))) == 0)
                   break;
           if (i<0) {
               mutex_unlock(&misc_mtx);
               return -EBUSY;
           }
           misc->minor = i;
       }
   
   
       if (misc->minor < DYNAMIC_MINORS)
           misc_minors[misc->minor >> 3] |= 1 << (misc->minor & 7);
       dev = MKDEV(MISC_MAJOR, misc->minor);
   
   
       misc->this_device = device_create(misc_class, misc->parent, dev,
                         misc, "%s", misc->name);
           //udev创建设备节点使用，linux设备模型相关
       if (IS_ERR(misc->this_device)) {
           err = PTR_ERR(misc->this_device);
           goto out;
       }
   
   
       /*
        * Add it to the front, so that later devices can "override"
        * earlier defaults
        */
       list_add(&misc->list, &misc_list); //添加到misc_list之中
    out:
       mutex_unlock(&misc_mtx);
       return err;
   }

   
   可以看出，这个函数首先遍历misc_list链表，查找所用的次设备号是否已经被注册，防止冲突。如果是动态次设备号则分配一个，然后调用MKDEV生成设备号,从这里可以看出所有的misc设备共享一个主设备号MISC_MAJOR，然后调用device_create，生成设备文件。最后加入到misc_list链表中。 关于device_create，class_create 作用：  class_create函数在misc.c中的模块初始化中被调用，现在一起说一下。这两个函数看起来很陌生，没有在ldd3中发现过，看源代码的时候发现class_create会调用底层组件__class_regsiter()是说明它是注册一个类。而device_create是创建一个设备，他是创建设备的便捷实现调用了device_register函数。他们都提供给linux设备模型使用，从linux内核2.6的某个版本之后，devfs不复存在，udev成为devfs的替代。相比devfs，udev有很多优势。

1. struct class *myclass = class_create(THIS_MODULE, “my_device_driver”);  
2. class_device_create(myclass, NULL, MKDEV(major_num, 0), NULL, “my_device”);  

这样就创建了一个类和设备，模块被加载时，udev daemon就会自动在/dev下创建my_device设备文件节点。这样就省去了自己创建设备文件的麻烦。这样也有助于动态设备的管理。
 4. 总结

杂项设备作为字符设备的封装，为字符设备提供的简单的编程接口，如果编写新的字符驱动，可以考虑使用杂项设备接口，方便简单，只需要初始化一个miscdevice的结构，调用misc_register就可以了。系统最多有255个杂项设备，因为杂项设备模块自己占用了一个次设备号