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Linux Platform devices 平台设备驱动

爱谁谁
发布: 2025-07-22 12:16:10
原创
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大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。

设备总线驱动模型:http://blog.csdn.net/lizuobin2/article/details/51570196

本文主要参考:http://www.wowotech.net/device_model/platform_device.html

platform平台设备驱动是基于设备总线驱动模型的,它只不过是将 device 进一步封装成为 platform_device,将 device_driver 进一步封装成为 platform_device_driver,前面已经分析过设备总线驱动模型,关于device 与 device_driver 的注册过程以及它们在sysfs文件系统中的层次关系就不在分析,本文重点分析platform平台设备驱动与设备总线驱动模型相比较新增添的那些东西。

Linux Platform devices 平台设备驱动

在Linux设备模型的抽象中,存在着一类称作“Platform Device”的设备,内核是这样描述它们的(Documentation/driver-model/platform.txt):

Platform devices are devices that typically appear as autonomous entities in the system. This includes legacy port-based devices and host bridges to peripheral buses, and most controllers integrated into system-on-chip platforms. What they usually have in common is direct addressing from a CPU bus. Rarely, a platform_device will be connected through a segment of some other kind of bus; but its registers will still be directly addressable.

概括来说,Platform设备包括:基于端口的设备(已不推荐使用,保留下来只为兼容旧设备,legacy);连接物理总线的桥设备;集成在SOC平台上面的控制器;连接在其它bus上的设备(很少见)。等等。 这些设备有一个基本的特征:可以通过CPU bus直接寻址(例如在嵌入式系统常见的“寄存器”)。因此,由于这个共性,内核在设备模型的基础上(device和device_driver),对这些设备进行了更进一步的封装,抽象出paltform bus、platform device和platform driver,以便驱动开发人员可以方便的开发这类设备的驱动。 可以说,paltform设备对Linux驱动工程师是非常重要的,因为我们编写的大多数设备驱动,都是为了驱动plaftom设备。

platform_bus_type 我们知道,在设备总线驱动模型的中,BUS像一个月老一样,通过它的match函数,将注册到bus中的device与driver进行配对,那么每一个不同的bus 都有自己的match函数,我们来看看platform_bus_type.

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<code class="javascript">struct bus_type platform_bus_type = {.name= "platform",.dev_attrs= platform_dev_attrs,.match= platform_match,.uevent= platform_uevent,.pm= &platform_dev_pm_ops,};</code>
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<code class="javascript">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);}</code>
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如果platform_device_driver中定义了id_table,则调用 platform_match_id 进行匹配

举个例子:

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<code class="javascript">static struct platform_device_id s3c24xx_driver_ids[] = {{.name= "s3c2410-i2c",.driver_data= TYPE_S3C2410,}, {.name= "s3c2440-i2c",.driver_data= TYPE_S3C2440,}, { },};</code>
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<code class="javascript">struct platform_device s3c_device_i2c0 = {.name  = "s3c2410-i2c",#ifdef CONFIG_S3C_DEV_I2C1.id  = 0,#else.id  = -1,#endif.num_resources  = ARRAY_SIZE(s3c_i2c_resource),.resource  = s3c_i2c_resource,};</code>
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<code class="javascript">static const struct platform_device_id *platform_match_id(struct platform_device_id *id, struct platform_device *pdev){while (id->name[0]) {if (strcmp(pdev->name, id->name) == 0) {pdev->id_entry = id;return id;}id++;}return NULL;}</code>
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显然,platform_match_id 的作用就是遍历整个 Id_table 数组,寻找是否有与 platform_device->name 同名的,如果有,则返回这个 Platform_device_id ,使用Id_table 打破了原本设备总线驱动模型,一个 device 只能用与一个 device_driver 配对的局限性。现在一个platform_device_driver 可以与多个platform_device配对。

如果没有,则只是根据 platform_device_driver->name 与 platform_device->name 进行比较,这也就是老师为啥在写平台设备驱动程序的时候经常说,“将驱动注册到内核中去,如果有同名设备,则调用driver->probe函数….”。

pletform_device 中的 id 的作用:

if (pdev->id != -1) /* 如果不是-1 对name编号 */ dev_set_name(&pdev->dev, “%s.%d”, pdev->name, pdev->id); else /* -1时直接是名字 */ dev_set_name(&pdev->dev, pdev->name);

从device封装而来的platform_device

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<code class="javascript">struct platform_device {const char* name;intid;struct devicedev;u32num_resources;struct resource* resource;struct platform_device_id*id_entry;/* arch specific additions */struct pdev_archdataarchdata;};</code>
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name,设备的名称,该名称在设备注册时,会拷贝到dev.init_name中。 dev,真正的设备,通过 container_of ,就能找到整个platform_device ,访问其它成员,如后面要提到的 resource num_resources、resource,该设备的资源描述,由struct resource(include/linux/ioport.h)结构抽象。 在Linux中,系统资源包括I/O、Memory、Register、IRQ、DMA、Bus等多种类型。这些资源大多具有独占性,不允许多个设备同时使用,因此Linux内核提供了一些API,用于分配、管理这些资源。 当某个设备需要使用某些资源时,只需利用struct resource组织这些资源(如名称、类型、起始、结束地址等),并保存在该设备的resource指针中即可。然后在设备probe时,设备需求会调用资源管理接口,分配、使用这些资源。而内核的资源管理逻辑,可以判断这些资源是否已被使用、是否可被使用等等。

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<code class="javascript">struct resource {resource_size_t start;resource_size_t end;const char *name;unsigned long flags;struct resource *parent, *sibling, *child;};</code>
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<code class="javascript">static struct resource led_resource[] = {//jz2440的参数,驱动未测试 [0] = {.start = 0x56000010,.end   = 0x56000010 + 8 - 1,.flags = IORESOURCE_MEM,},[1] = {.start = 5,.end   = 5,.flags = IORESOURCE_IRQ,},};static struct platform_device led_dev = {.name = "myled",//设备名字 与 驱动相匹配.id  = -1,.num_resources = ARRAY_SIZE(led_resource),.resource = led_resource,.dev = {.release = led_release,//.devt = MKDEV(252, 1),},};</code>
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从 device_driver 封装而来的platform_device_dirver

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<code class="javascript">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;struct platform_device_id *id_table;};</code>
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<code class="javascript">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;return driver_register(&drv->driver);}</code>
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struct platform_driver结构和struct device_driver非常类似,上边的platform_drv_probe、platform_drv_remove、platform_drv_shutdown,只不过稍作转换调用platform_driver中的probe、remove、shutdown函数,举个例子稍微看一下

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<code class="javascript">static int platform_drv_probe(struct device *_dev){struct platform_driver *drv = to_platform_driver(_dev->driver);struct platform_device *dev = to_platform_device(_dev);return drv->probe(dev);}</code>
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Platform Device提供的API

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<code class="javascript">/* include/linux/platform_device.h */extern int platform_device_register(struct platform_device *);extern void platform_device_unregister(struct platform_device *); extern void arch_setup_pdev_archdata(struct platform_device *);extern struct resource *platform_get_resource(struct platform_device *, unsigned int, unsigned int);extern int platform_get_irq(struct platform_device *, unsigned int);extern struct resource *platform_get_resource_byname(struct platform_device *, unsigned int, const char *);extern int platform_get_irq_byname(struct platform_device *, const char *);extern int platform_add_devices(struct platform_device **, int); extern struct platform_device *platform_device_register_full(const struct platform_device_info *pdevinfo); static inline struct platform_device *platform_device_register_resndata(                struct device *parent, const char *name, int id,                const struct resource *res, unsigned int num,                const void *data, size_t size) static inline struct platform_device *platform_device_register_simple(                const char *name, int id,                const struct resource *res, unsigned int num) static inline struct platform_device *platform_device_register_data(                struct device *parent, const char *name, int id,                const void *data, size_t size) extern struct platform_device *platform_device_alloc(const char *name, int id);extern int platform_device_add_resources(struct platform_device *pdev,                                         const struct resource *res,                                         unsigned int num);extern int platform_device_add_data(struct platform_device *pdev,                                    const void *data, size_t size);extern int platform_device_add(struct platform_device *pdev);extern void platform_device_del(struct platform_device *pdev);extern void platform_device_put(struct platform_device *pdev);</code>
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platform_device_register、platform_device_unregister,Platform设备的注册/注销接口,和底层的device_register等接口类似。 arch_setup_pdev_archdata,设置platform_device变量中的archdata指针。 platform_get_resource、platform_get_irq、platform_get_resource_byname、platform_get_irq_byname,通过这些接口,可以获取platform_device变量中的resource信息,以及直接获取IRQ的number等等。 platform_device_register_full、platform_device_register_resndata、platform_device_register_simple、platform_device_register_data,其它形式的设备注册。调用者只需要提供一些必要的信息,如name、ID、resource等,Platform模块就会自动分配一个struct platform_device变量,填充内容后,注册到内核中。 platform_device_alloc,以name和id为参数,动态分配一个struct platform_device变量。 platform_device_add_resources,向platform device中增加资源描述。 platform_device_add_data,向platform device中添加自定义的数据(保存在pdev->dev.platform_data指针中)。 platform_device_add、platform_device_del、platform_device_put,其它操作接口。

Platform Driver提供的API platform_driver_registe、platform_driver_unregister,platform driver的注册、注销接口。 platform_driver_probe,主动执行probe动作。 platform_set_drvdata、platform_get_drvdata,设置或者获取driver保存在device变量中的私有数据。

懒人API

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<code class="javascript"> extern struct platform_device *platform_create_bundle(       struct platform_driver *driver, int (*probe)(struct platform_device *),       struct resource *res, unsigned int n_res,       const void *data, size_t size);</code>
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只要提供一个platform_driver(要把driver的probe接口显式的传入),并告知该设备占用的资源信息,platform模块就会帮忙分配资源,并执行probe操作。对于那些不需要热拔插的设备来说,这种方式是最省事的了。

简单一例:

开发板:Mini2440

内核版本:2.6.32.2

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<code class="javascript">#include <linux/module.h>#include <linux/kernel.h>#include <linux/fs.h>#include <linux/init.h>#include <linux/device.h>#include <linux/interrupt.h>#include <linux/sched.h> #include <linux/irq.h>#include <asm/uaccess.h>#include <linux/input.h>#include <linux/platform_device.h>// 设备资源static struct resource led_resource[] = {//jz2440的参数,驱动未测试 [0] = {.start = 0x56000010,.end   = 0x56000010 + 8 - 1,.flags = IORESOURCE_MEM,},[1] = {.start = 5,.end   = 5,.flags = IORESOURCE_IRQ,},};static void led_release(struct device *dev){}// 创建一个设备static struct platform_device led_dev = {.name = "myled",//设备名字 与 驱动相匹配.id  = -1,.num_resources = ARRAY_SIZE(led_resource),.resource = led_resource,.dev = {.release = led_release,//.devt = MKDEV(252, 1),},};static int led_dev_init(void){//向bus注册led_dev match drv链表进行配对platform_device_register(&led_dev);return 0;}static void led_dev_exit(void){platform_device_unregister(&led_dev);}module_init(led_dev_init);module_exit(led_dev_exit);MODULE_LICENSE("GPL");</code>
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<code class="javascript">#include <linux/module.h>#include <linux/kernel.h>#include <linux/fs.h>#include <linux/init.h>#include <linux/device.h>#include <linux/interrupt.h>#include <linux/sched.h> #include <linux/irq.h>#include <asm/uaccess.h>#include <linux/platform_device.h>#include <linux/io.h>static int major;static struct class *cls;static struct device *dev;static volatile unsigned long *gpio_con;static volatile unsigned long *gpio_dat;static int pin;static int led_open(struct inode *inode, struct file *file){*gpio_con &= ~(0x03 << (pin*2));*gpio_con |=  (0x01 << (pin*2));return 0;}static ssize_t led_write(struct file *file, const char __user *buf,size_t count, loff_t *ppos){int val;copy_from_user(&val, buf, count);if(val == 1){*gpio_dat &= ~(1<<pin);}else{*gpio_dat &=  (1<<pin);}return 0;}static struct file_operations led_fops = {.owner = THIS_MODULE,.open  = led_open,.write = led_write,};static int led_probe(struct platform_device *pdev){struct resource *res;// 最后一个参数 0 表示第1个该类型的资源res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);gpio_con = ioremap(res->start, res->end - res->start + 1);gpio_dat = gpio_con + 1;res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, 0);pin = res->start;printk("led_probe, found led\n");// 注册设备驱动 创建设备节点major = register_chrdev(0, "myled", &led_fops);// 创建类cls = class_create(THIS_MODULE, "myled");// 创建设备节点dev = device_create(cls, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "led");return 0;}static int led_remove(struct platform_device *pdev){printk("led_remove, remove led\n");// 删除设备节点device_unregister(dev);// 销毁类class_destroy(cls);// 取消注册设备驱动unregister_chrdev(major, "myled");// 取消内存映射iounmap(gpio_con);return 0;}struct platform_driver led_drv = {.probe = led_probe,//匹配到dev之后调用probe.remove = led_remove,.driver = {.name = "myled",},};static int led_drv_init(void){platform_driver_register(&led_drv);return 0;}static void led_drv_exit(void){platform_driver_unregister(&led_drv);}module_init(led_drv_init);module_exit(led_drv_exit);MODULE_LICENSE("GPL");</code>
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发布者:全栈程序员栈长,转载请注明出处:https://javaforall.cn/163809.html原文链接:https://javaforall.cn

以上就是Linux Platform devices 平台设备驱动的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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