Linux驱动之platform初识

本文深入探讨了Linux从2.6版本开始引入的platform_device和platform_driver机制,阐述了其优势、开发流程以及如何实现独立资源管理和提高驱动程序的安全性。

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从Linux 2.6起引入了一套新的驱动管理和注册机制:platform_device和platform_driver。Linux中大部分的设备驱动,都可以使用这套机制,设备用platform_device表示,驱动用platform_driver进行注册。

  Linux platform. driver机制和传统的device driver 机制(通过driver_register函数进行注册)相比,一个十分明显的优势在于platform机制将设备本身的资源注册进内核,由内核统一管理,在驱动程序中使用这些资源时通过platform. device提供的标准接口进行申请并使用。这样提高了驱动和资源管理的独立性,并且拥有较好的可移植性和安全性(这些标准接口是安全的)。platform机制的本身使用并不复杂,由两部分组成:platform_device和platfrom_driver。通过platform机制开发底层设备驱动的大致流程如图所示。



图 platform机制开发驱动流程

platform_device结构体用来描述设备的名称、资源信息等。该结构被定义在include/linux/platform_device.h中,定义原型如下:

  struct platform_device {

  const char * name;    //定义平台设备的名称

  int id;

  struct device dev;

  u32 num_resources;

  struct resource * resource; //定义平台设备的资源。

};

下面来看一下platform_device结构体中最重要的一个成员struct resource * resource。struct resource被定义在include/linux/ioport.h中,定义原型如下:

  struct resource {

  resource_size_t start;  //定义资源的起始地址

  resource_size_t end;  //定义资源的结束地址

  const char *name;    //定义资源的名称

  unsigned long flags; //定义资源的类型,比如MEM,IO,IRQ,DMA类型

  struct resource *parent, *sibling, *child;  //资源链表指针

  };


 通过调用函数platform_add_devices()向系统中添加该设备了,该函数内部调用platform_device_register( )进行设备注册。要注意的是,这里的platform_device设备的注册过程必须在相应设备驱动加载之前被调用,即执行platform_driver_register()之前,原因是驱动注册时需要匹配内核中所有已注册的设备名。

接下来来看platform_driver结构体的原型定义,在include/linux/platform_device.h中,代码如下:

  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 (*suspend_late)(struct platform_device *, pm_message_t state);

  int (*resume_early)(struct platform_device *);

  int (*resume)(struct platform_device *);

  struct device_driver driver;

  };

内核提供的platform_driver结构体的注册函数为platform_driver_register(),其原型定义在driver/base/platform.c文件中,具体实现代码如下:

  int platform_driver_register(struct platform_driver *drv)

  {

  drv->driver.bus = &platform_bus_type;

  if (drv->probe) 

  drv->driver.probe = platform_drv_probe;//设备探测

  if (drv->remove)

  drv->driver.remove = platform_drv_remove;//设备移除

  if (drv->shutdown)

  drv->driver.shutdown = platform_drv_shutdown;//设备关闭

  if (drv->suspend)

  drv->driver.suspend = platform_drv_suspend;//设备暂停

  if (drv->resume)

  drv->driver.resume = platform_drv_resume;//设备恢复

  return driver_register(&drv->driver);

  }

  总结,通常情况下只要和内核本身运行依赖性不大的外围设备,相对独立的,拥有各自独自的资源(地址总线和IRQs),都可以用platform_driver实现。如:LCD网卡、USB、UART等,都可以用platfrom_driver写,而timer,irq等小系统之内的设备则最好不用platfrom_driver机制。



1. 用户与身体信息管理模块 用户信息管理: 注册登录:支持手机号 / 邮箱注册,密码加密存储,提供第三方快捷登录(模拟) 个人资料:记录基本信息(姓名、年龄、性别、身高、体重、职业) 健康目标:用户设置目标(如 “减重 5kg”“增肌”“维持健康”)及期望周期 身体状态跟踪: 体重记录:定期录入体重数据,生成体重变化曲线(折线图) 身体指标:记录 BMI(自动计算)、体脂率(可选)、基础代谢率(根据身高体重估算) 健康状况:用户可填写特殊情况(如糖尿病、过敏食物、素食偏好),系统据此调整推荐 2. 膳食记录与食物数据库模块 食物数据库: 基础信息:包含常见食物(如米饭、鸡蛋、牛肉)的名称、类别(主食 / 肉类 / 蔬菜等)、每份重量 营养成分:记录每 100g 食物的热量(kcal)、蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质含量 数据库维护:管理员可添加新食物、更新营养数据,支持按名称 / 类别检索 膳食记录功能: 快速记录:用户选择食物、输入食用量(克 / 份),系统自动计算摄入的营养成分 餐次分类:按早餐 / 午餐 / 晚餐 / 加餐分类记录,支持上传餐食照片(可选) 批量操作:提供常见套餐模板(如 “三明治 + 牛奶”),一键添加到记录 历史记录:按日期查看过往膳食记录,支持编辑 / 删除错误记录 3. 营养分析模块 每日营养摄入分析: 核心指标计算:统计当日摄入的总热量、蛋白质 / 脂肪 / 碳水化合物占比(按每日推荐量对比) 微量营养素分析:检查维生素(如维生素 C、钙、铁)的摄入是否达标 平衡评估:生成 “营养平衡度” 评分(0-100 分),指出摄入过剩或不足的营养素 趋势分析: 周 / 月营养趋势:用折线图展示近 7 天 / 30 天的热量、三大营养素摄入变化 对比分析:将实际摄入与推荐量对比(如 “蛋白质摄入仅达到推荐量的 70%”) 目标达成率:针对健
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