基于Amlogic 安卓9.0, 驱动简说（三）：使用misc框架，让驱动更简单

一、前文总结

• 在第1篇文章《驱动简说（一）：字符设备驱动，手动创建设备》中，我们了解了基础的字符设备驱动的写法，但也注意到了它的缺点：
  • 设备号需要自己去找，自己创建（容易冲突） ；
  • 需要自己创建和驱动匹配的设备文件（否则应用层无设备可用）。
• 在第2篇文章《驱动简说（二）：字符设备驱动，自动创建设备》中，我们通过alloc自动分配设备号，以及主动注册class、device对象，解决了第1篇的两个问题。
• 但是…… 我们还有更简单的方法，达到第2篇的目的，但不需要写第2篇的那么多代码！

本文基于Amlogic T972 ， Android 9.0， 内核版本 4.9.113

二、系列文章

第1篇：基于Amlogic 安卓9.0, 驱动简说（一）：字符设备驱动，手动创建设备
第2篇：基于Amlogic 安卓9.0, 驱动简说（二）：字符设备驱动，自动创建设备
第3篇：基于Amlogic 安卓9.0, 驱动简说（三）：使用misc框架，让驱动更简单
第4篇：基于Amlogic 安卓9.0, 驱动简说（四）：Platform平台驱动，驱动与设备的分离

三、MISC框架驱动

misc 驱动框架，直译过来就是杂项设备驱动框架。使用此框架，misc框架将自动为你分配主次设备号，同时会为你在/dev目录下，以及/sys/class/misc目录下创建你的设备文件。

更重要的是，基于系统自动分配（其实只分配了一个次设备号，主设备号与所有misc共用），减少了设备号冲突，更减少了主设备号的资源浪费。同时也减少了类似class/device创建、注销的模块化代码！

四、解析：完整源码

4.1 helloworld_misc_amlogic_driver.c

• 文件，参考位置：android9.0\common\drivers\amlogic\input\helloworld_misc_amlogic_driver.c

#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/miscdevice.h> /*misc 驱动框架头文件*/


/* 实现系统调用接口：open() */
static int aml_misc_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
   
   
    pr_info("aml_misc_open() is called.\n");
    return 0;
}


/* 实现系统调用接口：close() */
static int aml_misc_close(struct inode *inode, struct file *file)
{
   
   
    pr_info("aml_misc_close() is called.\n");
    return 0;
}


/* 实现系统调用接口：ioctl() */
static long aml_misc_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
   
   
    pr_info("aml_misc_ioctl() is called. cmd = %d, arg = %ld\n", cmd, arg);
    return 0;
}

static const struct file_operations aml_misc_fops = {
   
   
    .owner = THIS_MODULE,  /* 固定搭配 */
    .open = aml_misc_open, /* 提供open()， fopen()系统调用 */
    .release = aml_misc_close, /* 提供close()， fclose()系统调用 */
    .unlocked_ioctl = aml_misc_ioctl, /* 提供ioctl()系统调用 */
};

/* 声明 struct miscdevice 结构体变量，并赋值*/
static struct miscdevice aml_misc_device = {
   
   
        .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,  /* 优点：misc设备已由misc框架提供了主设备号，其余设备通过此设定，自动分配一个次设备号*/
        .name = "aml_misc_dev",  /* 将创建/dev/aml_misc_dev    以及 /sys/class/misc/aml_misc_dev */
        .fops = &aml_misc_fops, 
};


/*
* 模块初始化接口
* 对比之前两篇文章的例子，可见此版本，有如下几个优点
* (1)不需去申请设备号
* (2)不需去创建和注册 struct class
* (3)不需去创建和注册 struct device
* (4)省去了一大堆，申请、注册的异常判断语句
*/
static int __init aml_misc_init(void)
{
   
   
    int ret;
    pr_info("aml_misc_init\n");

    /* 将miscdevice对象注册进内核 */
    ret = misc_register(&aml_misc_device);

    if (ret != 0) {
   
   
        pr_err("Failded: misc_register aml_misc_dev\n");
        return ret;
    }

    pr_info("init alloc aml_misc_dev's minor[%i]\n",aml_misc_device.minor);
    return 0;
}

/*同初始化函数，退出时候，也不需执行Major/Minor的反注册 */
static void __exit aml_misc_exit(void)
{
   
   
    pr_info("aml_misc_exit\n");

    /* 注销miscdevice对象 */
    misc_deregister(&aml_misc_device);

}

module_init(aml_misc_init);
module_exit(aml_misc_exit);

MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
MODULE_AUTHOR("szhou <66176468@qq.com>");
MODULE_DESCRIPTION("simple say[3]: misc device driver");

4.2 Makefile

• android9.0\common\drivers\amlogic\input\Makefile
• 添加下面语句，并将helloworld_misc_amlogic_driver.c放在同一目录下

obj-m +=  helloworld_misc_amlogic_driver.o

五、编译执行

（1）编译及部署

参考系列文章，第1篇

（2）运行

• 串口上执行

(1)加载驱动模块
:/data # insmod  helloworld_misc_amlogic_driver.ko                             
[ 3950.099788@3]- aml_misc_init
[ 3950.100480@0]- init alloc aml_misc_dev's minor[47]
:/data # 

(2)查看设备文件
:/data # ls -l /dev/aml_misc_dev                                               
crw------- 1 root root 10,  47 2022-12-29 11:12 /dev/aml_misc_dev
:/data # ls -l /sys/class/misc/aml_mis*
lrwxrwxrwx 1 root root 0 2022-12-29 11:13 /sys/class/misc/aml_misc_dev -> ../../devices/virtual/misc/aml_misc_dev
:/data #

效果如下图：

六、应用层调用

因为设备节点文件的名称变成了/dev/aml_misc_dev， 所以不能直接使用第1篇的APP程序进行测试，稍微修改一下

• 如下如有疑问，可参考第1篇，或留言

6.1 APP源码

• 文件：android9.0\development\hello_aml\hello_aml.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>

/*
* 使用argv[1]来传入，需要打开的设备文件的路径
* 用法: #./data/hello_aml  /dev/aml_misc_dev
*/
int main(int argc, char *argv[])
{
   
   

  int buf[4]={
   
   0};
  int fd=0;

  if(argc < 2){
   
   
    printf("Usage: hello_aml  /dev/aml_misc_dev\n");
    return 0;
  }

  //(1) 测试 open
  fd = open(argv[1], O_RDWR);
  if(fd == -1){
   
   
    printf("Failed: open %s \n", argv[1]);
    return 0;
  }

  //(2) 测试 ioctl
  ioctl(fd, 0x12, buf); 

  //(3) 测试 clsoe    
  close(fd);
  return 0;
}

6.2 命令及运行效果

Windows PowerShell
版权所有（C） Microsoft Corporation。保留所有权利。

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（1）部署
PS Z:\T972\android_x301\source\t962x3-t972-android9.0\out\target\product\x301\system\bin> adb root
adbd is already running as root
PS Z:\T972\android_x301\source\t962x3-t972-android9.0\out\target\product\x301\system\bin> adb push .\hello_aml /data/
.\hello_aml: 1 file pushed, 0 skipped. 0.8 MB/s (15988 bytes in 0.020s)

（2）修改权限
PS Z:\T972\android_x301\source\t962x3-t972-android9.0\out\target\product\x301\system\bin> adb shell chmod 777 /data/hello_aml

（3）查看设备文件
PS Z:\T972\android_x301\source\t962x3-t972-android9.0\out\target\product\x301\system\bin> adb shell
x301:/ # ls -l /dev/aml_mi*
crw------- 1 root root 10,  47 2022-12-29 11:31 /dev/aml_misc_dev

（4）执行APP
x301:/ # ./data/hello_aml /dev/aml_misc_dev

（5）查看打印
x301:/ # dmesg | tail
[ 5143.465058] aml_misc_open() is called.
[ 5143.465112] aml_misc_ioctl() is called. cmd = 18, arg = -1146418760
[ 5143.470051] aml_misc_close() is called.
x301:/ #

命令及效果图示：

七、源码下载

百看不如一试……

• 地址：https://gitee.com/amizhou/amlogic\_t972\_android9\_driver/tree/master/index\_01\_simpleSay\_drivers/lesson\_03

git clone git@gitee.com:amizhou/amlogic_t972_android9_driver.git

八、篇尾

保持持续学习， 欢迎私信交流。