以下內容源于朱有鵬《物聯網大講堂》課程的學習，如有侵權，請告知刪除。

一、板載蜂鳴器驅動測試

1、驅動部分

（1）九鼎移植內核已經提供了蜂鳴器驅動源碼，但如何查找是否已經有驅動文件？

• 法一，在源碼文件集合中搜索關鍵字buzzer，x210-buzzer……
• 法二，make menuconfig，然后查找關鍵字buzzer，知道路徑……

（2）是否被編譯？

• 取決于Makefile文件中的宏：obj-$(CONFIG_X210_BUZZER_DRIVER) += x210-buzzer.o；
• 而宏又取決于Kconfig文件中的項目（X210_BUZZER_DRIVER）是否顯示“y”；
• 而Kconfig文件中的項目是否顯示“y”，是通過make menuconfig來配置的（路徑和源碼文件的路徑基本一致的）。

（3）bug排查

• 修改Makefile中的宏名（將CONFIG_BUZZER_DRIVER改為CONFIG_X210_BUZZER_DRIVER，因為Makefile中的要和Kconfig中的對應（make menuconfig是以Kconfig的為準的，配置后可以在.config文件中看到CONFIG_X210_BUZZER_DRIVER是“y”），最終可以在系統中看到/dev/buzzer。

2、應用部分

（1）應用編寫

• 先查看自己編寫的驅動文件x210_buzzer.c，看都有哪些操作：打開文件+ioctl；然后針對地編寫應用。

#include <linux/module.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/fs.h> #include <linux/init.h> #include <linux/delay.h> #include <linux/poll.h> #include <asm/irq.h> #include <asm/io.h> #include <linux/interrupt.h> #include <asm/uaccess.h> #include <mach/hardware.h> #include <plat/regs-timer.h> #include <mach/regs-irq.h> #include <asm/mach/time.h> #include <linux/clk.h> #include <linux/cdev.h> #include <linux/device.h> #include <linux/miscdevice.h>#include <linux/gpio.h>#include <plat/gpio-cfg.h> //#include <plat/regs-clock.h> //#include <plat/regs-gpio.h>//#include <plat/gpio-bank-e.h> //#include <plat/gpio-bank-f.h> //#include <plat/gpio-bank-k.h>#define DEVICE_NAME "buzzer"#define PWM_IOCTL_SET_FREQ 1 #define PWM_IOCTL_STOP 0static struct semaphore lock;// TCFG0在Uboot中設置，這里不再重復設置 // Timer0輸入頻率Finput=pclk/(prescaler1+1)/MUX1 // =66M/16/16 // TCFG0 = tcnt = (pclk/16/16)/freq; // PWM0輸出頻率Foutput =Finput/TCFG0= freq static void PWM_Set_Freq( unsigned long freq ) {unsigned long tcon;unsigned long tcnt;unsigned long tcfg1;struct clk *clk_p;unsigned long pclk;//unsigned tmp;//設置GPD0_2為PWM輸出s3c_gpio_cfgpin(S5PV210_GPD0(2), S3C_GPIO_SFN(2));tcon = __raw_readl(S3C2410_TCON);tcfg1 = __raw_readl(S3C2410_TCFG1);//mux = 1/16tcfg1 &= ~(0xf<<8);tcfg1 |= (0x4<<8);__raw_writel(tcfg1, S3C2410_TCFG1);clk_p = clk_get(NULL, "pclk");pclk = clk_get_rate(clk_p);tcnt = (pclk/16/16)/freq;__raw_writel(tcnt, S3C2410_TCNTB(2));__raw_writel(tcnt/2, S3C2410_TCMPB(2));//占空比為50%tcon &= ~(0xf<<12);tcon |= (0xb<<12); //disable deadzone, auto-reload, inv-off, update TCNTB0&TCMPB0, start timer 0__raw_writel(tcon, S3C2410_TCON);tcon &= ~(2<<12); //clear manual update bit__raw_writel(tcon, S3C2410_TCON); }void PWM_Stop( void ) {//將GPD0_2設置為inputs3c_gpio_cfgpin(S5PV210_GPD0(2), S3C_GPIO_SFN(0)); }static int x210_pwm_open(struct inode *inode, struct file *file) {if (!down_trylock(&lock))return 0;elsereturn -EBUSY;}static int x210_pwm_close(struct inode *inode, struct file *file) {up(&lock);return 0; }// PWM:GPF14->PWM0 static int x210_pwm_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg) {switch (cmd) {case PWM_IOCTL_SET_FREQ://printk("PWM_IOCTL_SET_FREQ:\r\n");if (arg == 0)return -EINVAL;PWM_Set_Freq(arg);break;case PWM_IOCTL_STOP:default:printk("PWM_IOCTL_STOP:\r\n");PWM_Stop();break;}return 0; }static struct file_operations dev_fops = {.owner = THIS_MODULE,.open = x210_pwm_open,.release = x210_pwm_close, .ioctl = x210_pwm_ioctl, };static struct miscdevice misc = {.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,.name = DEVICE_NAME,.fops = &dev_fops, };static int __init dev_init(void) {int ret;init_MUTEX(&lock);ret = misc_register(&misc);/* GPD0_2 (PWMTOUT2) */ret = gpio_request(S5PV210_GPD0(2), "GPD0");if(ret)printk("buzzer-x210: request gpio GPD0(2) fail");s3c_gpio_setpull(S5PV210_GPD0(2), S3C_GPIO_PULL_UP);s3c_gpio_cfgpin(S5PV210_GPD0(2), S3C_GPIO_SFN(1));gpio_set_value(S5PV210_GPD0(2), 0);printk ("x210 "DEVICE_NAME" initialized\n");return ret; }static void __exit dev_exit(void) {misc_deregister(&misc); }module_init(dev_init); module_exit(dev_exit); MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_AUTHOR("www.9tripod.com"); MODULE_DESCRIPTION("x210 PWM Driver");

（2）測試實踐

• 編寫完下面的app_buzzer.c后，執行 arm-linux-gcc app_buzzer.c -o app.buzzer；
• 然后將app.buzzer拷貝到開發板根文件系統下，最后./app.buzzer執行。
• 注意，必須將buzzer編譯進內核才能如此操作！

#include <stdio.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h>#define DEVNAME "/dev/buzzer" //蜂鳴器對應的設備文件#define PWM_IOCTL_SET_FREQ 1 //命令來自驅動文件，應用層知道這些宏的含義 #define PWM_IOCTL_STOP 0int main(void) {int fd = -1;fd = open(DEVNAME, O_RDWR);if (fd < 0){perror("open");return -1;}ioctl(fd, PWM_IOCTL_SET_FREQ, 10000);sleep(3);ioctl(fd, PWM_IOCTL_STOP);sleep(3);ioctl(fd, PWM_IOCTL_SET_FREQ, 3000);sleep(3);ioctl(fd, PWM_IOCTL_STOP);sleep(3);close(fd);return 0; }

二、misc類設備介紹

1、何為misc？

（1）中文名：雜項設備\雜散設備，不明確的分類。

（2）在/sys/class/misc目錄下。

（3）都屬于字符設備。

（4）有一套驅動框架，內核實現一部分（misc.c），驅動實現一部分（x210-buzzer.c）。

（5）misc是對原始的字符設備注冊接口的一個類層次的封裝，很多典型字符設備都可以歸類到misc類中，使用misc驅動框架來管理。

（6）這些字符設備不符合預先確定的字符設備范疇

• 所有這些設備采用主編號10，次設備號不一樣。它們一起歸于misc device，其實misc_register就是用主標號10調用register_chrdev()的。

2、misc類設備驅動架構

（1）內核開發者實現部分，關鍵點有2個

• 一個是類的創建（因此驅動開發者不需要再創建類）；
• 一個是開放給驅動開發者的接口misc_deregister函數。

（2）具體設備驅動工程師實現部分

3、本部分學習方法

（1）蜂鳴器驅動源碼已有，分析為主；

（2）復習并驗證前面講的驅動框架的思維；

（3）開始注意一些細節。

三、misc驅動框架源碼分析1（內核開發者實現的部分）

1、misc源碼框架基礎

（1）在/driver/char/misc.c中。

（2）源碼框架本身也是一個模塊（因此可以實現裁剪），內核啟動時自動加載。

• 因此會在/sys/class目錄下創建misc子目錄，即misc這個類

（3）源碼框架的主要工作

• 注冊miscc類；
• 使用老接口注冊字符設備驅動（主設備號為10）；
• 開放device注冊的接口misc_register給驅動工程師。

2、misc類設備的注冊

（1）驅動工程師需要借助misc來加載自己的驅動時，只需要調用misc_register接口注冊自己的設備即可，其余均不用管。

（2）misc_list鏈表的作用

• 內核定義了一個misc_list鏈表（static LIST_HEAD(misc_list);），用來記錄所有內核中注冊了的雜散類設備。
• 當我們向內核注冊一個misc類設備時，內核就會向misc_list鏈表中insert一個節點。
• 之前字符設備時，是固定大小（255）的數組。
• 當使用cat /proc/misc打印出信息時，其實就是遍歷此鏈表。

#define LIST_HEAD_INIT(name) { &(name), &(name) } #define LIST_HEAD(name) struct list_head name = LIST_HEAD_INIT(name)原式子：static LIST_HEAD(misc_list); 展開后：static struct list_head misc_list = { &(misc_list), &(misc_list) }//被初始化的內核鏈表

（3）主設備號和次設備號的作用和區分。

• 主設備號，表示類；次設備號，表示某具體設備。

四、misc驅動框架源碼分析2（misc.c文件，內核開發者提供）

1、open函數分析

• 最終還是會映射到x210_buzzer.c中的open函數。

2、misc在proc下的展現

3、內核互斥鎖

（1）何為互斥鎖？

• 實現互斥訪問。類似于圖書館借書。

（2）定義：DEFINE_MUTEX

• 解析方法同上面三2（2）

原式子：static DEFINE_MUTEX(misc_mtx);……

（3）上鎖mutex_lock和解鎖mutex_unlock

• 要訪問某資源時，要給該資源上鎖；使用完后，要解鎖。
• 當某進程想訪問已經被上鎖的資源時，會休眠，直到其他進程解鎖后此進程才能訪問該資源。類似于上廁所（休眠鎖、等待鎖）。

（4）內核防止競爭狀態的手段：原子訪問，自旋鎖、互斥鎖、信號量

• 原子訪問主要用來做計數；如int count；count++（這個可能被打斷）
• 自旋鎖后面講中斷會詳細講；應用于多核心。
• 互斥鎖和信號量很相似（其實就是計數值為1的信號量），互斥鎖的出現比信號量晚，實現上比信號量優秀，盡量使用互斥鎖。

五、蜂鳴器驅動源碼分析1

1、dev_init

（1）信號量

• init_MUTEX(&lock);//將信號量初始化為1，其示就是互斥鎖

（2）miscdevice

static struct miscdevice misc = {.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,//動態次設備號.name = DEVICE_NAME,.fops = &dev_fops, };

（3）gpio_request

（4）printk

2、ioctl

（1）為什么需要ioctl（input output control，輸入輸出控制）？

• 這個函數讓設備進行輸入輸出，但為何不用read和write？（因為read和write有缺陷，驅動和應用的交互有麻煩。）
• 缺陷：寫驅動的人定義亮滅，但應用層的人怎么知道呢？

（2）ioctl怎么用

六、蜂鳴器驅動源碼分析2

硬件操作有關的代碼

總結

以上是生活随笔為你收集整理的misc类设备与蜂鸣器驱动的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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