linux platform_devices platform_driver platform_resource 的使用

平台设备模型详解
本文深入解析Linux内核中的平台设备模型,包括platform_device、platform_driver和platform_resource的概念及使用方式。详细介绍了如何注册平台设备与驱动,以及如何通过平台设备获取资源如内存映射和中断等。
参考: http://www.oschina.net/question/565065_67971



1.
platform_devices
参考:arch\arm\mach-msm\Devices-msm7x00.c
int  platform_device_register(struct  platform_device *pdev)



2.
platform_driver
参考:drivers\mmc\host\Msm_sdcc.c
int  platform_driver_register(struct  platform_driver *drv)



3.
platform_resource
note:也可获取中断号给request_irq
参考:arch\arm\mach-msm\Devices-msm7x00.c
获取资源:

memres = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);

dmares = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_DMA, 0);

cmd_irqres = platform_get_resource_byname(pdev, IORESOURCE_IRQ,

                                                          "cmd_irq");

pio_irqres = platform_get_resource_byname(pdev, IORESOURCE_IRQ,

                                                          "pio_irq");

stat_irqres = platform_get_resource_byname(pdev, IORESOURCE_IRQ,

                                                           "status_irq");

....



struct  platform_device {
const char * name;
int id;
struct device dev;
u32 num_resources;    //资源数目
struct  resource * resource;  // 指向资源

const struct platform_device_id *id_entry;

/* arch specific additions */
struct pdev_archdata archdata;
};



static struct resource resources_sdc1[] = {

         {

                   .start          = MSM_SDC1_PHYS,

                   .end = MSM_SDC1_PHYS + MSM_SDC1_SIZE - 1,

                   .flags         = IORESOURCE_MEM,

         },

         {

                   .start          = INT_SDC1_0,

                   .end = INT_SDC1_0,

                   .flags         = IORESOURCE_IRQ,

                   .name       = "cmd_irq",

         },

         {

                   .start          = INT_SDC1_1,

                   .end = INT_SDC1_1,

                   .flags         = IORESOURCE_IRQ,

...........

资源又是一个数组,每一个元素是struct resource类型,那就要看看没一个struct resource变量都定义了什么:

.start 起始位

.end 终止位

.flags 旗帜,其实就是资源类型,比如IORESOURCE_MEM(内存),IORESOURCE_IRQ(中断),IORESOURCE_DMA(dma通道)。

       另外start和end,如果资源类型是IORESOURCE_MEM(内存)则分别表示起始地址,如果资源类型是IORESOURCE_IRQ(中断)则表示中断向量的起始值和终止值,如果相同则表示一个中断向量。

       在platform_driver方面就要获取这些资源。









<think>嗯,用户这次提出的问题涉及Linux驱动框架中platform_device和platform_driver的核心工作机制,看来是在深入理解平台设备驱动模型。用户已经看过我前面对module_platform_driver的解析,现在想进一步厘清设备和驱动两个结构体的关系。从用户引用资料来看,他对匹配机制特别关注,尤其是设备树出现后的变化。引用[3]和[4]明确指向platform_match函数,这个确实是关键。用户可能在实际开发中遇到了驱动匹配失败的问题,或者想设计自定义的设备-驱动绑定逻辑。注意到用户提供的引用片段存在几个技术要点需要串联:1.传统方案中platform_device需要显式注册(引用[1])2.匹配通过platform_bus_type.match函数实现(引用[3])3.设备树替代了platform_device的注册(引用[4])这些正好对应着驱动模型演进的三个阶段:裸设备注册、ACPI时代和设备树时代。用户提到的“有些驱动里没有platform_device_register”特别值得展开,这正是设备树带来的变革。需要解释清楚:当采用设备树时,platform_device是由内核根据dtb自动生成的。可以画个对比图更直观:传统方式:驱动代码创建platform_device→注册→匹配→probe设备树方式:DTS→dtc→内核解析生成platform_device→匹配→probe关于匹配优先级(引用[2][3]提到platform_match源码),需要强调四步判断顺序:dt的compatible字符串最优先,然后是ACPIID,再是platformdevicename,最后是drv->id_table。这个顺序解释了为什么设备树现在成为主流方案。用户隐藏的问题可能是:“为什么我的驱动probe函数没执行?”这通常就是匹配环节失败。应该补充说明调试方法,比如检查/sys/bus/platform/devicesdrivers目录,以及如何通过dump_device()查看compatible字符串。</think> 在 Linux 驱动框架中,`platform_device` 和 `platform_driver` 是平台总线模型的核心组件,它们通过以下方式协同工作: --- ### 一、核心概念与区别 | **组件** | **作用** | **生命周期** | **数据来源** | |--------------------|----------------------------------------------|-----------------------|--------------------------| | **`platform_device`** | 描述硬件资源<br>(如寄存器地址、中断号、时钟) | 设备注册时创建<br>系统启动或模块加载时生成 | 传统:代码显式定义<br>设备树:内核解析 DTS 自动生成[^4] | | **`platform_driver`** | 实现驱动逻辑<br>(如 `probe()`、`remove()`) | 驱动模块加载时注册<br>通过 `platform_driver_register()` | 由驱动开发者实现<br>需定义操作函数和兼容性标识 | --- ### 二、关联机制:匹配流程 #### 1. **注册与匹配过程** ```mermaid sequenceDiagram 设备注册->>总线: platform_device_register() 或 DTS 解析生成[^1][^4] 驱动注册->>总线: platform_driver_register() 总线-->>匹配函数: 调用 platform_match() alt 匹配成功 总线->>驱动: 执行 probe() 函数 else 匹配失败 总线-->>驱动: 等待下次匹配 end ``` #### 2. **匹配规则**(优先级从高到低)[^3][^4] 1. **设备树兼容性** ```c // 驱动定义兼容标识 static const struct of_device_id my_driver_ids[] = { { .compatible = "vendor,device-123" }, // 与设备树中 compatible 匹配 {} }; ``` 2. **ACPI ID** (嵌入式系统较少用) 3. **平台设备名** ```c // platform_device.name 必须与 platform_driver.driver.name 一致 pdev.name = "my_device"; pdrv.driver.name = "my_device"; ``` 4. **驱动 ID 表** ```c static struct platform_device_id my_id_table[] = { {"device_v1", 0}, // 匹配 platform_device.id_entry {} }; ``` --- ### 三、工作流程对比 #### 1. **传统开发模式**(无设备树) ```c // 1. 显式定义设备资源 struct resource res[] = { [0] = DEFINE_RES_MEM(0x12345678, 0x100), // 寄存器地址 [1] = DEFINE_RES_IRQ(IRQ_NUM), // 中断号 }; // 2. 手动注册设备 struct platform_device pdev = { .name = "my_device", .resource = res, }; platform_device_register(&pdev); // 开发者主动注册[^1] // 3. 驱动通过 name 匹配 struct platform_driver pdrv = { .driver = { .name = "my_device" }, // 名称匹配关键 .probe = my_probe, }; platform_driver_register(&pdrv); ``` #### 2. **设备树模式**(主流) ```c // 设备树片段 (DTS) my_device: my_device@12345678 { compatible = "vendor,device-123"; // ⭐ 匹配标识 ⭐ reg = <0x12345678 0x100>; // 寄存器 interrupts = <0 10 IRQ_TYPE_EDGE_RISING>; // 中断 }; // 驱动仅注册 platform_driver struct platform_driver pdrv = { .driver = { .of_match_table = my_driver_ids, // 设备树兼容性表[^4] }, .probe = my_probe, }; module_platform_driver(pdrv); // 自动注册驱动 ``` - **优势**:硬件改动无需重编译驱动[^4] - **内核行为**: DTS → 内核解析 → 自动生成 `platform_device` → 匹配驱动 → 调用 `probe()` --- ### 四、关键函数交互 | **函数** | 作用对象 | 调用时机 | |------------------------|--------------------|--------------------------| | `platform_device_register()` | `platform_device` | 手动注册设备资源(传统模式) | | `platform_driver_register()` | `platform_driver` | 驱动模块初始化时 | | `platform_match()` (⭐总线内核函数⭐) | 总线仲裁 | 设备/驱动注册时自动触发[^3] | --- ### 五、典型问题解析 **问题:为什么某些驱动没有 `platform_device_register`?** **答案**:设备树系统中,设备由 DTS 描述,内核启动时**自动生成**对应的 `platform_device`[^4],驱动只需通过兼容性标识声明匹配关系即可。 **问题:probe 函数如何获取资源?** ```c static int my_probe(struct platform_device *pdev) { // 1. 设备树方式:通过 compatible 匹配后 struct resource *mem = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0); void __iomem *base = devm_ioremap_resource(&pdev->dev, mem); // 2. 传统方式:直接访问 pdev->resource // pdev->resource[0].start; // 物理地址 } ``` --- **附录:设备树到驱动的数据流** $$ \text{DTS 文件} \xrightarrow{\text{内核解析}} \text{platform\_device} \underset{\text{platform\_match}}{\overset{\text{匹配}}{\rightleftharpoons}} \text{platform\_driver} \xrightarrow{\text{probe()}} \text{驱动初始化} $$ - 设备树通过 `compatible` 提供**设备唯一标识** - 驱动通过 `of_match_table` **声明能支持的设备**[^4] ---
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