20150226 IMX257 总线设备驱动模型编程之平台总线设备platform
2015-02-26 李海沿
前面我们实现了总线设备驱动模型，下面我们来了解一下平台总线，平台设备驱动
分为平台设备和平台驱动两种，和前面所说的设备驱动差不多
platform总线是一种虚拟的总线，相应的设备则为platform_device，而驱动则为platform_driver。Linux 2.6的设备驱动模型中，把I2C、RTC、LCD等都归纳为platform_device。
一、平台设备介绍
1. platform_bus_type 结构体
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struct bus_type platform_bus_type = { .name = "platform", .dev_attrs = platform_dev_attrs, .match = platform_match, //设备和驱动使用match函数来判断是否匹配 .uevent = platform_uevent, .pm = PLATFORM_PM_OPS_PTR, }; |
这个结构体就是linux中平台设备的结构体，所以在sysfs文件系统中的/sys/bus/目录下面会有一个 名字为platform的目录。
2. platform_match 函数
platform_match函数首先判断是否由id_table，如果有则使用id_table来进行匹配，否则，判断platform_device和platform_driver成员里的name，如果二者的name字段相同则匹配，如果匹配则调用platform_driver的probe函数。
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/* platform_match函数用于匹配总线中的驱动和设备 */ static int platform_match(struct device *dev, struct device_driver *drv) { struct platform_device *pdev = to_platform_device(dev); struct platform_driver *pdrv = to_platform_driver(drv); /* match against the id table first */ if (pdrv->id_table) return platform_match_id(pdrv->id_table, pdev) != NULL; /* fall-back to driver name match */ return (strcmp(pdev->name, drv->name) == 0); } |
3. platform_device 结构体
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struct platform_device { const char * name; /* 名字 。这个名字用于与驱动进行匹配*/ int id; /* 设备编号 */ struct device dev; u32 num_resources; /* 资源总数 */ struct resource * resource; /* 资源 */ struct platform_device_id *id_entry; }; |
其中有个重要的成员是resource，是设备的资源信息，如IO地址，中断号等。
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struct resource { resource_size_t start; //资源的起始值 resource_size_t end; //资源的结束值 const char *name; unsigned long flags; //资源的类型， //如IORESOURCE_IO,IORESOURCE_MEM,IORESOURCE_IRQ,IORESOURCE_DMA struct resource *parent, *sibling, *child; }; |
有的设备可能有多个资源，通常使用platform_get_resource函数来获取资源
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/** * platform_get_resource - get a resource for a device * @dev: platform device * @type: resource type * @num: resource index */ struct resource *platform_get_resource(struct platform_device *dev, unsigned int type, unsigned int num) { int i; for (i = 0; i < dev->num_resources; i++) { struct resource *r = &dev->resource[i]; if (type == resource_type(r) && num-- == 0) return r; } return NULL; } |
4. platform平台设备注册函数
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int platform_device_register(struct platform_device *pdev) { device_initialize(&pdev->dev); return platform_device_add(pdev); } |
从上面代码得知，platform_device_register函数先通过device_initialize函数初始化platform_device的device成员，然后调用platform_device_add向内核添加一个平台设备。
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platform_device_add最终调用device_add来完成平台设备的注册。
相反地，如果要注销平台设备则使用platform_device_unregister函数
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void platform_device_unregister(struct platform_device *pdev) { platform_device_del(pdev); platform_device_put(pdev); } |
platform_device_unregister函数调用platform_device_del函数来注销平台设备
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void platform_device_del(struct platform_device *pdev) { int i; if (pdev) { device_del(&pdev->dev); for (i = 0; i < pdev->num_resources; i++) { struct resource *r = &pdev->resource[i]; unsigned long type = resource_type(r); if (type == IORESOURCE_MEM || type == IORESOURCE_IO) release_resource(r); } } } |
platform_device_del函数调用device_del函数来删除平台设备，相应地，要释放资源应调用release_resource函数，前提是资源的类型必须为IORESOURCE_MEM或者IORESOURCE_IO
二、平台驱动介绍
1. platform_driver
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struct platform_driver { int (*probe)(struct platform_device *); int (*remove)(struct platform_device *); void (*shutdown)(struct platform_device *); int (*suspend)(struct platform_device *, pm_message_t state); int (*resume)(struct platform_device *); struct device_driver driver; const struct platform_device_id *id_table; }; |
platform_driver结构体有device_driver成员
2. device_driver
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struct device_driver { const char *name; //这个名字用于与设备进行匹配 struct bus_type *bus; struct module *owner; const char *mod_name; /* used for built-in modules */ bool suppress_bind_attrs; /* disables bind/unbind via sysfs */ const struct of_device_id *of_match_table; const struct acpi_device_id *acpi_match_table; int (*probe) (struct device *dev); int (*remove) (struct device *dev); void (*shutdown) (struct device *dev); int (*suspend) (struct device *dev, pm_message_t state); int (*resume) (struct device *dev); const struct attribute_group **groups; const struct dev_pm_ops *pm; struct driver_private *p; }; |
device_driver也有probe、remove、shutdown等函数，在平台驱动注册的时候被初始化
当系统中存在有平台设备和平台驱动通过总线的match函数匹配后则会调用platform_driver的probe函数，参数为platform_device，有时候也通过id_table来判断是否匹配。
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struct platform_device_id { char name[PLATFORM_NAME_SIZE]; kernel_ulong_t driver_data __attribute__((aligned(sizeof(kernel_ulong_t)))); }; |
3. 平台驱动注册函数
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int platform_driver_register(struct platform_driver *drv) { drv->driver.bus = &platform_bus_type; if (drv->probe) drv->driver.probe = platform_drv_probe; if (drv->remove) drv->driver.remove = platform_drv_remove; if (drv->shutdown) drv->driver.shutdown = platform_drv_shutdown; if (drv->suspend) drv->driver.suspend = platform_drv_suspend; if (drv->resume) drv->driver.resume = platform_drv_resume; return driver_register(&drv->driver); } |
如果platform_driver 自定义了probe，remove等函数，则会覆盖默认函数，否则使用默认的函数
相反地，要注销平台驱动的话，使用platform_driver_unregister函数
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void platform_driver_unregister(struct platform_driver *drv) { driver_unregister(&drv->driver); } |
三、平台设备实例分析
1. 定义平台设备结构体
2.在初始化函数中分配平台设备结构体
如图所示，在init函数中先分配平台设备结构体，然后再注册设备
3. 在exit函数中卸载设备
很简单吧，下面我们来看看平台驱动
四、平台驱动实例分析
1.定义平台驱动结构体
如图所示，先定义平台驱动结构体，然后实现相关的函数。
注意.driver = 这个是一个device_driver结构体，其中的成员.name就是用于和设备进行匹配。
2.注册平台驱动
如图所示，剩下的工作就是分别在 init 和exit 函数中注册和卸载驱动了。
五、编译测试
上面有关平台设备的部分知识点摘自大牛文章：
http://blog.csdn.net/lwj103862095/article/details/17957637
附平台设备程序；
1 //platform_device.c 2 #include <linux/device.h> 3 #include <linux/module.h> 4 #include <linux/kernel.h> 5 #include <linux/init.h> 6 #include <linux/string.h> 7 #include <linux/platform_device.h> 8 9 //定义平台设备结构体 10 static struct platform_device *my_device; 11 12 static int __init my_device_init(void){ 13 int ret = 0; 14 /* 分配结构体 */ 15 my_device = platform_device_alloc("my_platform_dev",-1); 16 17 /* 注册设备 */ 18 ret = platform_device_add(my_device); 19 20 /* 注册失败，则释放相关内存 */ 21 if(ret) 22 platform_device_put(my_device); 23 return ret; 24 } 25 26 static void my_device_exit(void){ 27 platform_device_unregister(my_device); 28 } 29 30 module_init(my_device_init); 31 module_exit(my_device_exit); 32 33 MODULE_AUTHOR("Lover雪儿"); 34 MODULE_LICENSE("GPL");
附平台驱动程序
1 //platform_driver.c 2 #include <linux/device.h> 3 #include <linux/module.h> 4 #include <linux/kernel.h> 5 #include <linux/init.h> 6 #include <linux/string.h> 7 #include <linux/platform_device.h> 8 9 //探测函数 10 static int my_probe(struct platform_device *dev){ 11 printk("Driver found device which my driver can handle! "); 12 return 0; 13 } 14 static int my_remove(struct platform_device *dev){ 15 printk("Driver found device unpluged! "); 16 return 0; 17 } 18 //定义平台驱动结构体 19 static struct platform_driver my_driver = { 20 .probe = my_probe, 21 .remove = my_remove, 22 .driver = { 23 .owner = THIS_MODULE, 24 .name = "my_platform_dev", 25 }, 26 }; 27 28 static int __init my_driver_init(void){ 29 /* 注册平台驱动 */ 30 return platform_driver_register(&my_driver); 31 } 32 33 static void my_driver_exit(void){ 34 platform_driver_unregister(&my_driver); 35 } 36 37 module_init(my_driver_init); 38 module_exit(my_driver_exit); 39 40 MODULE_AUTHOR("Lover雪儿"); 41 MODULE_LICENSE("GPL");
附MAKEFILE程序
1 ifeq ($(KERNELRELEASE),) 2 KERNELDIR ?= /home/study/system/linux-2.6.31 3 PWD := $(shell pwd) 4 modules: 5 $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules 6 modules_install: 7 $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules_install 8 clean: 9 rm -rf *.o *~ core .depend *.cmd *.ko *.mod.c .tmp_versions *.markers *.order *.symvers 10 11 else 12 obj-m := platform_device.o platform_driver.o 13 endif