Linux Platform驱动程序框架解析

来源：互联网发布：c 定义常量数组编辑：程序博客网时间：2024/05/24 00:13

1.platform总线、设备与驱动

在Linux 2.6的设备驱动模型中，关心总线、设备和驱动这3个实体，总线将设备和驱动绑定。在系统每注册一个设备的时候，会寻找与之匹配的驱动；相反的，在系统每注册一个驱动的时候，会寻找与之匹配的设备，而匹配由总线完成。

一个现实的Linux设备和驱动通常都需要挂接在一种总线上，对于本身依附于PCI、USB、I2 C、SPI等的设备而言，这自然不是问题，但是在嵌入式系统里面，SoC系统中集成的独立的外设控制器、挂接在SoC内存空间的外设等确不依附于此类总线。基于这一背景，Linux发明了一种虚拟的总线，称为platform总线，相应的设备称为platform_device，而驱动成为platform_driver。

2.编写platform驱动程序步骤

一、注册设备

1.为设备编写platform_device设备结构

struct platform_device {
   const char * name;    //设备名
   int     id;           //设备编号
   struct device dev;
   u32     num_resources; //设备使用资源的数目
   struct resource * resource; //设备使用资源
};

struct resource {
    resource_size_t start; //资源起始地址
    resource_size_t end;    //资源结束地址
    const char *name;
    unsigned long flags;    //资源类型
    struct resource *parent, *sibling, *child;
};

注：struct resource结构中我们通常关心start、end和flags这3个字段，分别标明资源的开始值、结束值和类型，flags可以为IORESOURCE_IO、IORESOURCE_MEM、IORESOURCE_IRQ、IORESOURCE_DMA等。start、end的含义会随着flags而变更，如当flags为IORESOURCE_MEM时，start、end分别表示该platform_device占据的内存的开始地址和结束地址；当flags为IORESOURCE_IRQ时，start、end分别表示该platform_device使用的中断号的开始值和结束值，如果只使用了1个中断号，开始和结束值相同。对于同种类型的资源而言，可以有多份，譬如说某设备占据了2个内存区域，则可以定义2个IORESOURCE_MEM资源。

2.注册platform_device设备结构体

int platform_device_register(struct platform_device *pdev); //注册一个设备
int platform_add_devices(struct platform_device **pdevs, int ndev); //注册多个设备

platform设备注册例子：linux2.6.26.8内核中NAND FLASH设备注册实例：

linux2.6.26.8/arch/arm/plat-s3c24xx/devs.c

nand控制器资源：
static struct resource s3c_nand_resource[] = {
[0] = {
  .start = S3C24XX_PA_NAND,
  .end   = S3C24XX_PA_NAND + S3C24XX_SZ_NAND - 1,
  .flags = IORESOURCE_MEM,
}
};

struct platform_device s3c_device_nand = {
.name    = "s3c2410-nand",
.id    = -1,
.num_resources   = ARRAY_SIZE(s3c_nand_resource),
.resource   = s3c_nand_resource,
};
注册nand flash作为platform device:

linux2.6.26.8/arch/arm/plat-s3c24xx/common-smdk.c:

static struct mtd_partition smdk_default_nand_part[] = {
[0] = {
  .name = "Boot Agent",
  .size = SZ_16K,
  .offset = 0,
},
[1] = {
  .name = "S3C2410 flash partition 1",
  .offset = 0,
  .size = SZ_2M,
},
[2] = {
  .name = "S3C2410 flash partition 2",
  .offset = SZ_4M,
  .size = SZ_4M,
},
[3] = {
  .name = "S3C2410 flash partition 3",
  .offset = SZ_8M,
  .size = SZ_2M,
},
[4] = {
  .name = "S3C2410 flash partition 4",
  .offset = SZ_1M * 10,
  .size = SZ_4M,
},
[5] = {
  .name = "S3C2410 flash partition 5",
  .offset = SZ_1M * 14,
  .size = SZ_1M * 10,
},
[6] = {
  .name = "S3C2410 flash partition 6",
  .offset = SZ_1M * 24,
  .size = SZ_1M * 24,
},
[7] = {
  .name = "S3C2410 flash partition 7",
  .offset = SZ_1M * 48,
  .size = SZ_16M,
}
};

static struct s3c2410_nand_set smdk_nand_sets[] = {
[0] = {
  .name  = "NAND",
  .nr_chips = 1,
  .nr_partitions = ARRAY_SIZE(smdk_default_nand_part),
  .partitions = smdk_default_nand_part,
},
};

static struct s3c2410_platform_nand smdk_nand_info = {
.tacls  = 20,
.twrph0  = 60,
.twrph1  = 20,
.nr_sets = ARRAY_SIZE(smdk_nand_sets),
.sets  = smdk_nand_sets,
};

static struct platform_device __initdata *smdk_devs[] = {
...
&s3c_device_nand,
...
};

void __init smdk_machine_init(void)
{
      ...
      s3c_device_nand.dev.platform_data = &smdk_nand_info;   //注意这里的赋值，在nand flash驱动程序的probe函数里面利用了这里赋值的数据
      platform_add_devices(smdk_devs,ARRAY_SIZE(smdk_devs)); //注册设备
      s3c2410_pm_init();
}

二、注册驱动程序

1.为驱动程序编写platform_driver结构体

struct platform_driver {
int (*probe)(struct platform_device *); //设备探测
int (*remove)(struct platform_device *); //设备移除
void (*shutdown)(struct platform_device *); //设备关闭
int (*suspend)(struct platform_device *, pm_message_t state); //设备挂起
int (*suspend_late)(struct platform_device *, pm_message_t state);
int (*resume_early)(struct platform_device *);
int (*resume)(struct platform_device *); //设备恢复
struct device_driver driver;
};

2.注册platform_driver结构体

int platform_driver_register(struct platform_driver *);

platform设备注册例子：linux2.6.26.8内核中NAND FLASH设备驱动注册实例：

linux/drivers/mtd/nand/s3c2410.c

static struct platform_driver s3c2410_nand_driver = {
.probe  = s3c2410_nand_probe,
.remove  = s3c2410_nand_remove,
.suspend = s3c24xx_nand_suspend,
.resume  = s3c24xx_nand_resume,
.driver  = {
  .name = "s3c2410-nand",
  .owner = THIS_MODULE,
},
};

static int __init s3c2410_nand_init(void)
{
printk("S3C24XX NAND Driver, (c) 2004 Simtec Electronics\n");
...
return platform_driver_register(&s3c2410_nand_driver); //注册平台设备
}

module_init(s3c2410_nand_init);

注：驱动程序绑定由内核自动执行，当内核发现一个驱动程序与一个设备匹配时，将调用驱动程序的probe函数，完成对设备的探测及初始化等工作。

详解Linux2.6内核中基于platform机制的驱动模型

http://blog.mcuol.com/User/jinxilee/Article/47466_1.htm