inux 内核通过设备树配备驱动

1. Platform_device_register() 是注册平台设备的函数，它的实现实际上会调用 platform_device_add()：
2.platform_device_add() 核心功能是将 platform_device 添加到平台总线中。

1. 设置设备的总线类型：

   • 将 pdev->dev.bus 设置为 &platform_bus_type，表示该设备属于 platform_bus 类型。
   • platform_bus_type 是一个全局变量，定义了 platform 总线的行为。

   struct bus_type platform_bus_type = { 
   .name = "platform", 
   .match = platform_match, // 用于设备与驱动匹配
   };

2. 设置设备名字：

   • 如果设备没有定义 release 回调函数，则调用 dev_set_name() 给设备设置一个名字（一般是 pdev->name）。

3. 调用 device_add(&pdev->dev)：

   • 最关键的步骤：将设备添加到设备模型中，建立与内核设备模型的关联。

3. device_add()

device_add() 是设备模型的核心函数，用于将设备注册到内核的设备层。

4. 总线与设备的关联

当调用 device_add() 时，设备会被挂到总线 platform_bus 下：

• pdev->dev.bus = &platform_bus_type 表示设备属于 platform_bus。
• device_add() 会调用 bus_add_device() 将设备挂到总线。
• 在 platform_bus 的结构中定义了 match 函数，用于匹配设备和驱动。

  
  device_add() 的主要职责是：

• 将设备注册到内核的设备模型中，建立设备的层次结构（如父子关系）。
• 将设备与所属总线关联，触发设备与驱动的匹配流程。
• 为设备创建相关的用户空间接口（如 sysfs 文件）。
• 通知用户空间（如 udev）有新设备被添加。

e. 自动匹配设备与驱动

bus_add_device() 内部会调用 device_attach()，触发设备与驱动的匹配流程：

C

int bus_add_device(struct device *dev) { struct bus_type *bus = dev->bus; int error = 0; // 自动驱动匹配 if (bus->p->drivers_autoprobe) { error = device_attach(dev); // 关键步骤 } return error; }

device_attach()

• device_attach() 是设备模型中用于尝试匹配设备和驱动的函数。
• 它会遍历总线上的所有驱动，调用驱动的 match() 函数检查是否与设备匹配。

关键代码：

C

int device_attach(struct device *dev) { return __device_attach(dev, false); } static int __device_attach(struct device *dev, bool allow_async) { struct bus_type *bus = dev->bus; struct device_driver *drv; // 遍历总线上的所有驱动 if (bus && bus->match) { list_for_each_entry(drv, &bus->p->drivers_list, p->drivers_list) { if (bus->match(dev, drv)) { // 匹配设备与驱动 ret = driver_probe_device(drv, dev); // 绑定驱动到设备 break; } } } return ret; }

驱动匹配逻辑

• 总线提供 match() 函数，用来匹配设备与驱动。
• 对于 platform_bus，匹配逻辑通常是设备名字和驱动名字是否相同。

匹配函数：

C

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); // 匹配设备名字和驱动名字 return strcmp(pdev->name, pdrv->driver.name) == 0; }

如果匹配成功，就会调用 driver_probe_device()，将驱动绑定到设备。

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f. 创建用户空间接口

C

ret = device_add_groups(dev, dev->groups); if (ret) goto Error;

• device_add_groups()：
  • 为设备创建相关的属性组（sysfs 文件）。
  • 用户空间可以通过 sysfs 访问设备的属性。

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g. 通知用户空间

C

kobject_uevent(&dev->kobj, KOBJ_ADD);

• kobject_uevent()：
  • 向用户空间发送 KOBJ_ADD 事件，通知设备被添加。
  • 用户空间工具（如 udev）可以捕获这个事件，进行设备的管理和初始化。

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4. 总结流程

device_add() 的完整流程如下：

1. 检查设备结构体是否有效。
2. 设置设备的层次关系（父设备、名字等）。
3. 将设备的 kobject 添加到内核设备模型。
4. 与总线关联，调用 bus_add_device()。
5. 自动匹配设备与驱动，调用 device_attach()。
6. 为设备创建用户空间属性接口（sysfs 文件）。
7. 发送 KOBJ_ADD 事件，通知用户空间设备已添加。

通过这些步骤，设备被完整地注册到内核的设备模型中，并与总线和驱动程序建立了关联。