平台设备总线模型-整理

• 平台设备总线
  • 概念：
    • 一般对于 I2C、SPI、USB 这些常见类型的物理总线来说，Linux 内核会自动创建与之相应的驱动总线，因此 I2C 设备、SPI 设备、USB 设备自然是注册挂载在相应的总线上。但是，实际项目开发中还有很多结构简单的设备，对它们进行控制并不需要特殊的时序。它们也就没有相应的物理总线，比如 led、rtc 时钟、蜂鸣器、按键等等，Linux 内核将不会为它们创建相应的驱动总线。为了使这部分设备的驱动开发也能够遵循设备驱动模型，Linux 内核引入了一种虚拟的总线——平台总线（platform bus)。平台总线用于管理、挂载那些没有相应物理总线的设备，这些设备被称为平台设备，对应的设备驱动则被称为平台驱动。平台设备驱动的核心依然是 Linux 设备驱动模型，平台设备使用 platform_device 结构体来进行表示，其继承了设备驱动模型中的 device 结构体。而平台驱动使用 platform_driver 结构体来进行表示，其则是继承了设备驱动模型中的 device_driver结构体。

      

  • 平台总线
    • BUS结构体

      

      • match匹配函数四种方式

        

        

        • id_table匹配方式为主

          

        • platform 总线提供了四种匹配方式，并且这四种方式存在着优先级：设备树机制 >ACPI 匹配模式 >id_table 方式 > 字符串比较。
        • 在init内注册

          

          • 函数：bus_register(&platform_bus_type);
    • 使用结构体 struct resource 来保存设备所提供的资源，比如设备使用的中断编号，寄存器物理地址等
      • struct resource 结构体

        

  • 平台设备
    • platform_device 结构体

      

      • 参数解释
        • dev：Linux 设备模型中的 device 结构体，linux 内核大量使用了面向对象思想，platform_device通过继承该结构体可复用它的相关代码，方便内核管理平台设备；
        • name：设备名称，总线进行匹配时，会比较设备和驱动的名称是否一致；
        • id：指定设备的编号，Linux 支持同名的设备，而同名设备之间则是通过该编号进行区分；
        • num_resources：记录资源的个数，当结构体成员 resource 存放的是数组时，需要记录 resource数组的个数，内核提供了宏定义 ARRAY_SIZE 用于计算数组的个数；
        • resource：平台设备提供给驱动的资源，如 irq，dma，内存等等。该结构体会在接下来的内容进行讲解；
        • id_entry：平台总线提供的另一种匹配方式，原理依然是通过比较字符串，这部分内容会在平台总线小节中讲，这里的 id_entry 用于保存匹配的结果；
        • 例子：

          

      • 注册函数：int platform_device_register(struct platform_device *pdev)
        • 例子

          

      • 注销函数：void platform_device_unregister(struct platform_device *pdev)
        • 例子

          

      • 获取resource
        • 结构体

          

        • 例子

          

  • 平台驱动
    • init函数
      • 例：

        

      • 注册file_operations结构体：major = register_chrdev(0, "100ask_led", &led_drv); /* /dev/led */

        

        • open函数
        • write函数
      • led_class = class_create(THIS_MODULE, "100ask_led_class");
      • /* C. 注册platform_driver */ err = platform_driver_register(&led_driver);
    • exit函数
      • 例：

        

      • /* C. 反注册platform_driver */platform_driver_unregister(&led_driver);
      • class_destroy(led_class);
      • unregister_chrdev(major, "100ask_led");
    • Probe函数

      

      • 获取source

        

        • 函数原型

          

      • 记录引脚

        

      • 创建设备节点

        

    • platform_driver 结构体

      

      • 参数解释
        • probe：函数指针，驱动开发人员需要在驱动程序中初始化该函数指针，当总线为设备和驱动匹配上之后，会回调执行该函数。我们一般通过该函数，对设备进行一系列的初始化。
          • 例子

            

        • remove：函数指针，驱动开发人员需要在驱动程序中初始化该函数指针，当我们移除某个平台设备时，会回调执行该函数指针，该函数实现的操作，通常是 probe 函数实现操作的逆过程。
        • driver：Linux 设备模型中用于抽象驱动的 device_driver 结构体，platform_driver 继承该结构体，也就获取了设备模型驱动对象的特性；
        • id_table：表示该驱动能够兼容的设备类型。
          • 例子

            

        • 例子：

          

      • 注册：int platform_driver_register(struct platform_driver *drv);
        • 例子

          

      • 注销： void platform_driver_unregister(struct platform_driver *drv);
        • 例子

          

  • 匹配的四种方法

    

    

    • 1：比较名字进行匹配

      

    • 2：设备树

      

    • 3：acpi

      

    • 4：通过id_table

      

      • id_table

        

      • 

    • 5：第五种

      

    • 总结：