【嵌入式Linux学习笔记】platform设备驱动和input子系统

文章详细介绍了Linux操作系统中用于提高代码重用性和效率的platform和INPUT子系统。platform子系统用于驱动框架，包括总线、设备和驱动，重点讲解了如何通过设备树配置GPIO。input子系统则专注于处理输入设备，提供了注册和上报事件的API函数。同时，提到了MISC驱动系统作为无法分类外设的解决方案。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

在这里插入图片描述

对于Linux这种庞大的操作系统，代码重用性非常重要，所以需要有相关的机制来提升效率，去除重复无意义的代码，尤其是对于驱动程序，所以就有了platform和INPUT子系统这两种工作机制。

学习视频地址：【正点原子】STM32MP157开发板

platform子系统

platform 驱动框架分为总线、设备和驱动。总线在Linux内核提供，不需要我们进行考虑，所以只需考虑设备和驱动。
因为目前的Linux内核都支持设备树了，所以platform_device设备信息都通过设备树进行描述了，因此只需要在代码中编写platform_driver驱动代码

Linux驱动的分离与分层示意图

在这里插入图片描述

GPIO电气属性配置

采用的是设备树中的pinctrl控制器，在STM32MP1中，pinctrl配置只在platform平台上被引用。

创建设备的pinctrl节点

led_pins_a: gpioled-0 {
	pins {
		pinmux = <STM32_PINMUX('I', 0, GPIO)>;	# 设置 PI0 复用为 GPIO 功能。
		drive-push-pull;						# 设置 PI0 为推挽输出。
		bias-pull-up;							# 设置 PI0 内部上拉。
		output-high;							# 设置 PI0 默认输出高电平。
		slew-rate = <0>;						# 设置 PI0 的速度为0档，也就是最慢。
	};
};

在设备树中创建设备节点

gpioled {
	compatible = "alientek,led";
	pinctrl-names = "default";
	status = "okay";
	pinctrl-0 = <&led_pins_a>;
	led-gpio = <&gpioi 0 GPIO_ACTIVE_LOW>;
};

兼容属性

 // 定义兼容属性表
 static const struct of_device_id led_of_match[] = {
	 { .compatible = "alientek,led" }, /* 兼容属性 */
	 { /* Sentinel */ }
 };

// 声明设备匹配表
 MODULE_DEVICE_TABLE(of, led_of_match);

// 定义platform驱动
 static struct platform_driver led_platform_driver = {
	 .driver = {
		 .name = "stm32mp1-led",
		 .of_match_table = led_of_match,
	 },
	 .probe = led_probe,
	 .remove = led_remove,
};

检查引脚复用配置

STM32MP1 的一个引脚可以复用为多种功能，但是在配置设备树时，一个引脚只能复用为一个功能。

检查GPIO占用

尽管引脚配置上只复用为了一个功能，但是可能存在该引脚被多个设备使用的情况，所以需要检查设备树，确保只有一个设备在使用该GPIO引脚。

linux,default-trigger属性设置

这个属性可以将LED配置为某个特定模式。

backlight:LED 灯作为背光。
default-on:LED 灯打开。
heartbeat:LED 灯作为心跳指示灯,可以作为系统运行提示灯。
disk-activity:LED 灯作为磁盘活动指示灯。
ide-disk:LED 灯作为硬盘活动指示灯。
timer:LED 灯周期性闪烁,由定时器驱动,闪烁频率可以修改。

MISC驱动系统

定位：当某些外设无法进行分类的时候就可以使用MISC驱动。MISC驱动其实就是最简单的字符设备驱动，通常嵌套在 platform 总线驱动中，实现复杂的驱动。

设备定义

所有的MISC设备驱动的主设备号都为 10，不同的设备使用不同的从设备号。定义一个 MISC 设备(miscdevice 类型)以后需要设置 minor、name 和 fops 这三个成员变量。
在这里插入图片描述

设备注册

int misc_register(struct miscdevice * misc)

设备注销

int misc_deregister(struct miscdevice *misc)

input子系统

系统架构
在这里插入图片描述

input子系统的所有设备主设备号都为13，我们在使用 input 子系统处理输入设备的时候就不需要去注册字符设备，只需要向系统注册一个input_device即可。

驱动编写流程

API函数

// 申请input_dev结构体变量
struct input_dev* input_allocate_device(void)
// 释放input_dev结构体变量
void input_free_device(struct input_dev* dev)
// 注册input_dev
int input_register_device(struct input_dev* dev)
// 注销input_dev
void input_unregister_device(struct input_dev* dev)

事件类型
在这里插入图片描述

初始化（以按键为例）

/* 申请设备内存 */
inputdev = input_allocate_device();
inputdev->name = "test_inputdev";

/* 设置事件和事件值 */
keyinputdev.inputdev->evbit[0] = BIT_MASK(EV_KEY) | BIT_MASK(EV_REP);
input_set_capability(keyinputdev.inputdev, EV_KEY, KEY_0);

/* 注册设备 */
input_register_device(inputdev);

上报事件

/* 通用的事件上报函数 */
void input_event(struct input_dev *dev, unsigned int type, 
 					unsigned int code,  int value)

/* 衍生所得的上报函数 */
void input_report_rel(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value)
void input_report_abs(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value)
void input_report_ff_status(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value)
void input_report_switch(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value)
void input_mt_sync(struct input_dev *dev)

/* 事件上报完成后，需要用该函数上报一个同步事件 */
void input_sync(struct input_dev *dev)