总线设备驱动模型

总线描述结构
在 Linux 内核中, 总线由 bus_type 结构表示,
定义在 <linux/device.h>
struct bus_type {
const char *name; /*总线名称*/
int (*match) (struct device *dev, struct
device_driver *drv); /*驱动与设备的匹配函数*/
………
}




int (*match)(struct device * dev, struct device_driver * drv)
当一个新设备或者新驱动被添加到这个总线
时，该函数被调用。用于判断指定的驱动程
序是否能处理指定的设备。若可以，则返回
非零




总线的注册使用如下函数
bus_register(struct bus_type *bus)
若成功，新的总线将被添加进系统，并可在
/sys/bus 下看到相应的目录。
总线的注销使用：
void bus_unregister(struct bus_type *bus)




驱动描述结构
在 Linux内核中, 驱动由 device_driver结构表示。
struct device_driver {
const char *name; /*驱动名称*/
struct bus_type *bus; /*驱动程序所在的总线*/
int (*probe) (struct device *dev);
………
}




驱动注册与注销
驱动的注册使用如下函数
int driver_register(struct device_driver *drv)
驱动的注销使用：
void driver_unregister(struct device_driver *drv)




设备描述结构
在 Linux内核中, 设备由struct device结构表示。
struct device {
{
const char *init_name; /*设备的名字*/
struct bus_type *bus; /*设备所在的总线*/
………
}




设备驱动注册与注销
设备的注册使用如下函数
int device_register(struct device *dev)
设备的注销使用：
void device_unregister(struct device *dev)
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/device.h>




MODULE_LICENSE("GPL");




int my_match(struct device *dev, struct device_driver *drv)
{
    return !strncmp(dev->kobj.name,drv->name,strlen(drv->name));
}  








struct bus_type my_bus_type = {
.name = "my_bus",
.match = my_match,
};


EXPORT_SYMBOL(my_bus_type);




int my_bus_init()
{
int ret;


ret = bus_register(&my_bus_type);


return ret;




}




void my_bus_exit()
{
bus_unregister(&my_bus_type);
}








module_init(my_bus_init);
module_exit(my_bus_exit);


#include <linux/device.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>




MODULE_LICENSE("GPL");




extern struct bus_type my_bus_type;




int my_probe(struct device *dev)
{
    printk("driver found the device it can handle!\n");
    return 0;
}




struct device_driver my_driver = {
    .name = "my_dev",
    .bus = &my_bus_type, 
    .probe = my_probe,
};




int my_driver_init()
{
int ret;


ret = driver_register(&my_driver);


return ret;
}








void my_driver_exit()
{
driver_unregister(&my_driver);


}








module_init(my_driver_init);
module_exit(my_driver_exit);


#include <linux/device.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>




MODULE_LICENSE("GPL");




extern struct bus_type my_bus_type;




struct device my_dev = {
     .init_name = "my_dev",
     .bus = &my_bus_type, 
};




int my_device_init()
{
int ret;
     ret = device_register(&my_dev);
     return ret;
     
}








void my_device_exit()
{
device_unregister(&my_dev);
}




module_init(my_device_init);
module_exit(my_device_exit);


============================
平台设备驱动
平台总线概述
平台总线(Platform bus)是linux2.6内核
加入的一种虚拟总线，其优势在于采用了
总线的模型对设备与驱动进行了管理，这
样提高了程序的可移植性。


平台总线驱动与设备匹配机制 
struct bus_type platform_bus_type = {
947 .name = "platform",
948 .dev_attrs= platform_dev_attrs,
949 .match = platform_match,
950 .uevent = platform_uevent,
951 .pm = &platform_dev_pm_ops,
952};


平台设备使用struct platform_device来描述:
struct platform_device {
const char *name; /*设备名*/
int id; /*设备编号，配合设备名使用*/
struct device dev;
u32 num_resources;
struct resource *resource; /*设备资源*/
}


struct resource {
resource_size_t start;
resource_size_t end;
const char *name;
unsigned long flags; /*资源的类型*/
struct resource *parent, *sibling, *child;
};


注册平台设备，使用函数:
int platform_device_register(struct platform_device *pdev)


平台驱动
平台驱动使用struct platform_driver 描述：
struct platform_driver {
int (*probe)(struct platform_device *);
int (*remove)(struct platform_device *);
……
}


//key_dev.c


#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/platform_device.h>


MODULE_LICENSE("GPL");


#define GPFCON 0x56000050


static struct resource key_resource[] = {
[0] = {
.start = GPFCON,
.end   = GPFCON + 8,
.flags = IORESOURCE_MEM,
},
[1] = {
.start = IRQ_EINT0,
.end   = IRQ_EINT2,
.flags = IORESOURCE_IRQ,
},
};


struct platform_device key_device = {
.name  = "my-key",
.id  = 0,
.num_resources = ARRAY_SIZE(key_resource),
.resource  = key_resource,
};


static int button_init()
{
    platform_device_register(&key_device);
     
    return 0;
}




static void button_exit()
{   
    platform_device_unregister(&key_device);
}




module_init(button_init);
module_exit(button_exit);


//key_drv.c


#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/fs.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <linux/platform_device.h>


MODULE_LICENSE("GPL");


struct work_struct *work;


struct timer_list buttons_timer;


unsigned int key_num = 0;


wait_queue_head_t  key_q;


struct resource *res;
struct resource *res_irq;
unsigned int *key_base;


void work_func(struct work_struct *work)
{
    mod_timer(&buttons_timer, jiffies + (HZ /10));
}


void buttons_timer_function(unsigned long data)  
{
    unsigned int key_val;
    
    key_val = readw(key_base+1)&0x1; 
    if (key_val == 0)
       key_num = 4;
    
    key_val = readw(key_base+1)&0x4;
    if (key_val == 0)
        key_num = 3;
    
    wake_up(&key_q); 
} 




irqreturn_t key_int(int irq, void *dev_id)
{
    //1. 检测是否发生了按键中断
    
    //2. 清除已经发生的按键中断
    
    //3. 提交下半部
    schedule_work(work);
  
    //return 0;
    return IRQ_HANDLED;
   
}


void key_hw_init()
{
    unsigned short data;
   
    data = readw(key_base);
    data &= ~0b110011;
    data |= 0b100010;


    writew(data,key_base);
}




int key_open(struct inode *node,struct file *filp)
{
    return 0;
}


ssize_t key_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *pos)
{ 
    wait_event(key_q,key_num);
   
    copy_to_user(buf, &key_num, 4);
    
    key_num = 0;
  
    return 4;
}


struct file_operations key_fops = 
{
    .open = key_open,
    .read = key_read,
};


struct miscdevice key_miscdev = {
    .minor = 200,
    .name = "key",
    .fops = &key_fops,
};


int key_probe(struct platform_device *pdev)
{
    int ret,size;
    
    
    ret = misc_register(&key_miscdev);
    
    if (ret !=0)
        printk("register fail!\n");
    
    //注册中断处理程序
    
    res_irq =  platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, 0);

    request_irq(res_irq->start,key_int,IRQF_TRIGGER_FALLING,"key",(void *)4);
    request_irq(res_irq->end,key_int,IRQF_TRIGGER_FALLING,"key",(void *)3);
    
    //按键初始化
    res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
    size = (res->end - res->start) + 1;
    key_base = ioremap(res->start, size);
    
    key_hw_init();
    
    //. 创建工作
    work = kmalloc(sizeof(struct work_struct),GFP_KERNEL);
    INIT_WORK(work, work_func);
    
    /* 初始化定时器 */  
    init_timer(&buttons_timer);   
    buttons_timer.function  = buttons_timer_function;  
    
    /* 向内核注册一个定时器 */  
    add_timer(&buttons_timer);  
    
    /*初始化等待队列*/
    init_waitqueue_head(&key_q);
    
    return 0;
}


int key_remove(struct platform_device *dev)
{
free_irq(res_irq->start, (void *)4);
free_irq(res_irq->end, (void *)3);


iounmap(key_base);
misc_deregister(&key_miscdev);
return 0;
}


static struct platform_driver key_driver = {
.probe = key_probe,
.remove = key_remove,
.driver = {
.owner = THIS_MODULE,
.name = "my-key",
},
};


static int button_init()
{
    return platform_driver_register(&key_driver);
}




static void button_exit()
{   
    platform_driver_unregister(&key_driver);
}




module_init(button_init);
module_exit(button_exit);