设备树 — platform_device和platform_driver如何让匹配

4.x的内核都是已经支持设备树的,所以platform bus也是做了一些调整。

  主要是在匹配函数里面的支持设备树。

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struct bus_type platform_bus_type = {

    .name       = "platform",

    .dev_groups = platform_dev_groups,

    .match      = platform_match,

    .uevent     = platform_uevent,

    .dma_configure  = platform_dma_configure,

    .pm     = &platform_dev_pm_ops,

};

  

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/**

 * platform_match - bind platform device to platform driver.

 * @dev: device.

 * @drv: driver.

 *

 * Platform device IDs are assumed to be encoded like this:

 * "<name><instance>", where <name> is a short description of the type of

 * device, like "pci" or "floppy", and <instance> is the enumerated

 * instance of the device, like '0' or '42'.  Driver IDs are simply

 * "<name>".  So, extract the <name> from the platform_device structure,

 * and compare it against the name of the driver. Return whether they match

 * or not.

 */

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);

  

    /* When driver_override is set, only bind to the matching driver */

    /* 针对特殊情况,dev中的driver_override被设置,则只匹配和driver_override名字相同的驱动程序 */

    if (pdev->driver_override)

        return !strcmp(pdev->driver_override, drv->name);

  

    /* Attempt an OF style match first,设备树方式匹配 */

    if (of_driver_match_device(dev, drv))

        return 1;

  

    /* Then try ACPI style match */

    /* 高级配置和电源管理之类的匹配,这里不是我们这次的重点 */

    if (acpi_driver_match_device(dev, drv))

        return 1;

  

    /* Then try to match against the id table */

    /* 有驱动中有id_table,则dev中的名字和任何一个id_table里面的值匹配就认为匹配 */

    if (pdrv->id_table)

        return platform_match_id(pdrv->id_table, pdev) != NULL;

  

    /* fall-back to driver name match */

    /* 驱动和设备的名字匹配 */

    return (strcmp(pdev->name, drv->name) == 0);

}

  这里可以看到匹配的优先级如下:

  1. 设备里的driver_override被设置,优先级最高。
  2. 驱动里的of_match_table,和平台设备的compatible比较。
  3. 高级配置和电源管理之类的匹配。
  4. platform_driver里的id_table里的所有名字和设备名字匹配。
  5. 最后再是设备名字和驱动名字比较。

  当然除了第一个之外,其它的只要没匹配到,后面的几个匹配还会继续执行的。

设备树匹配方式

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<think>嗯,用户这次提出的问题涉及Linux驱动框架中platform_deviceplatform_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][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` `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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