Linux设备驱动模型:platform总线匹配机制与实现

0、platform虚拟平台总线

latform总线是一种虚拟总线，主要用于连接集成在片上系统（SoC）内部的、无法通过传统总线（如PCI、USB）枚举发现的设备

常见的使用了platform总线的内核模块或驱动类型：

1. 字符设备驱动：

• GPIO驱动：drivers/gpio/gpio-*.c

• I2C控制器驱动：drivers/i2c/busses/i2c-*.c

• SPI控制器驱动：drivers/spi/spi-*.c

• 串口驱动：drivers/tty/serial/目录下的许多驱动，如serial_omap.c, amba-pl011.c等。

• 看门狗驱动：drivers/watchdog/*.c

• PWM驱动：drivers/pwm/pwm-*.c

• 硬件随机数发生器（RNG）驱动。

2. 块设备/存储驱动：

• MMC/SD/SDIO主机控制器驱动
  ：drivers/mmc/host/*.c

3. 网络设备驱动：

• 许多集成的以太网MAC控制器驱动，例如某些drivers/net/ethernet/下的驱动。

4. 输入子系统驱动：

• 集成的按键、触摸屏控制器驱动等。

5. 电源管理/时钟/复位驱动：

• 这些是更底层的基础设施驱动，也常以platform设备的形式存在。

1、平台总线的注册

/driver/base/platform.c中实现

structbus_typeplatform_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,};int __init platform_bus_init(void){...    error =  bus_register(&platform_bus_type);...return error;

• struct bus_type platform_bus_type -  定义平台总线
• platform_match - 平台总线规则匹配函数
• platform_bus_init() - 平台总线初始化函数，内核启动后被执行

平台总线的匹配规则：

staticintplatform_match(struct device *dev, struct device_driver *drv){structplatform_device *pdev = to_platform_device(dev);structplatform_driver *pdrv = to_platform_driver(drv);/* When driver_override is set, only bind to the matching driver */if (pdev->driver_override)                                 //如果定义了这个预先匹配这个return !strcmp(pdev->driver_override, drv->name);/* Attempt an OF style match first */if (of_driver_match_device(dev, drv))           return1;/* Then try ACPI style match */if (acpi_driver_match_device(dev, drv))  return1;/* Then try to match against the id table */if (pdrv->id_table)                                       return platform_match_id(pdrv->id_table, pdev) != NULL;/* fall-back to driver name match */return (strcmp(pdev->name, drv->name) == 0);}

• strcmp(pdev->driver_override, drv->name) - 如果设置了设备的driver_override字段则忽略其他匹配方式，进行设备driver_override字段和驱动name字段的匹配
• of_driver_match_device - 设备树匹配
• acpi_driver_match_device - ACPI方式匹配，用的比较少
• platform_match_id - id_table表匹配
• (strcmp(pdev->name, drv->name) == 0) - 设备和驱动名字匹配

2、platform device 平台设备

2.1 、描述平台设备结构体

//platform_device.hstructplatform_device {constchar    *name;              //使用名字来比较是用的最多的int        id;                     //device的id 也是用来匹配去当的bool        id_auto;structdevicedev;//基本的设备结构    u32        num_resources;         //硬件资源列表的个数structresource    *resource;//硬件资源列表conststructplatform_device_id    *id_entry;//也可以使用这个id_entry来比较char *driver_override;               /* Driver name to force a match 强制匹配，如果设置了这个参数会忽略name 和 id那些参数*//* MFD cell pointer */structmfd_cell *mfd_cell;/* arch specific additions */structpdev_archdataarchdata;};

从下platform_device的struct device dev成员的可以看出，platform_device继承自device(最基本的设备对象)和**struct resource resource*

platform_device作用：关联硬件代码，描述驱动要使用到的硬件资源

2.2、平台设备注册/卸载函数

//注册平台设备externintplatform_device_register(struct platform_device *dev);//卸载平台设备externvoidplatform_device_unregister(struct platform_device *dev);

2.3、硬件资源使用struct resource结构体描述

//资源结构体structresource {resource_size_t start;    resource_size_t end;       constchar *name;          unsignedlong flags; unsignedlong desc;structresource *parent, *sibling, *child;};

• start - 资源开始值
• end - 资源结束值
• flags - 资源的类型
• IORESOURCE_MEM：内存地址
• IORESOURCE_IO：IO端口
• IORESOURCE_DMA：DMA传输
• IORESOURCE_IRQ：中断

2.4、驱动获取设备描述的硬件资源

//给驱动获取平台设备的提供的资源externstruct resource *platform_get_resource(struct platform_device *dev, unsignedint type, unsignedint num);

• dev  -  平台设备
• type -  资源类型
• num -  platform_device字段resources数组中资源编号

3、platform driver 平台驱动

3.1 描述平台驱动结构体

//platform_device.hstructplatform_driver {int (*probe)(struct platform_device *);         //一般是做初始化工作，注册file_operations结构体等int (*remove)(struct platform_device *);void (*shutdown)(struct platform_device *);int (*suspend)(struct platform_device *, pm_message_t state);int (*resume)(struct platform_device *);structdevice_driverdriver;conststructplatform_device_id *id_table;//bool prevent_deferred_probe;};

platform_driver继承自struct device_driver driver

platform_driver：

关联驱动代码

重设probe()函数指针指针，设备和驱动匹配成功，probe()函数就会被执行，一般在该函数做初始化工作 驱动被卸载时int (*remove)(struct platform_device *)函数执行

3.2、平台驱动的注册

include/linux/platform_device.h

#define platform_driver_register(drv) \    __platform_driver_register(drv, THIS_MODULE)externint __platform_driver_register(struct platform_driver *,struct module *);