linux驱动学习（六） 应用中的linux驱动 platform_device



一个现实的linux设备和驱动通常要挂接在一种总线上，像pci，usb，iic，spi等都是总线结构，这当然不是问题，但是嵌入式系统中，Soc系统集成的独立外设控制器，挂接在soc内存空间的外设等却不依附于此类总线。

基于这个背景，linux发明了一种虚拟总线：platform总线，相应的设备称为platform_device，而驱动成为platform_driver。
注意，platform_device并不是与自负设备，块设备等平行的概念，而是linux提供的一种附加手段，例如s3c2440处理器中，把内部集成的iic，rtc，spi，lcd，watchdog，等控制器归纳为platform_device，但是他们本身就是字符设备。

platform_device

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1. struct platform_device {  
2.     const char  * name;  
3.     int     id;  
4.     struct device   dev;  
5.     u32     num_resources;  
6.     struct resource * resource;  
7.   
8.     const struct platform_device_id *id_entry;  
9.   
10.     /* arch specific additions */  
11.     struct pdev_archdata    archdata;  
12. };  

platform_device成员变量

1、struct device（部分），include<linux/device.h>

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1. struct device {  
2.     struct device       *parent;  
3.   
4.     struct device_private   *p;  
5.   
6.     struct kobject kobj;  
7.     const char      *init_name; /* initial name of the device */  
8.     struct device_type  *type;  
9.   
10.     struct mutex        mutex;  /* mutex to synchronize calls to 
11.                      * its driver. 
12.                      */  
13.   
14.     struct bus_type *bus;       /* type of bus device is on */  
15.     struct device_driver *driver;   /* which driver has allocated this 
16.                        device */  
17.     void        *platform_data; /* Platform specific data, device 
18.                        core doesn't touch it */  

2、struct resource

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1. struct resource {  
2.     resource_size_t start;  
3.     resource_size_t end;  
4.     const char *name;  
5.     unsigned long flags;  
6.     struct resource *parent, *sibling, *child;  
7. };  

platform_device对应的platform_driver

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1. struct platform_driver {  
2.     int (*probe)(struct platform_device *);  
3.     int (*remove)(struct platform_device *);  
4.     void (*shutdown)(struct platform_device *);  
5.     int (*suspend)(struct platform_device *, pm_message_t state);  
6.     int (*resume)(struct platform_device *);  
7.     struct device_driver driver;  
8.     const struct platform_device_id *id_table;  
9. };  

支持电源管理时，需要实现 shutdown，suspend，resume这三个函数，若不支持，将他们设为null。

platform_driver结构体中的重要成员变量 device_driver

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1. struct device_driver {  
2.     const char      *name;  
3.     struct bus_type     *bus;  
4.   
5.     struct module       *owner;  
6.     const char      *mod_name;  /* used for built-in modules */  
7.   
8.     bool suppress_bind_attrs;   /* disables bind/unbind via sysfs */  
9.   
10. #if defined(CONFIG_OF)  
11.     const struct of_device_id   *of_match_table;  
12. #endif  
13.   
14.     int (*probe) (struct device *dev);  
15.     int (*remove) (struct device *dev);  
16.     void (*shutdown) (struct device *dev);  
17.     int (*suspend) (struct device *dev, pm_message_t state);  
18.     int (*resume) (struct device *dev);  
19.     const struct attribute_group **groups;  
20.   
21.     const struct dev_pm_ops *pm;  
22.   
23.     struct driver_private *p;  
24. };  

用于向内核注册platform_driver的函数platform_driver_register(platform_driver *)

反之，注销platform_driver的函数platform_drvier_unregister(platform*)

一般实现platform_driver时，除了实现file_operations中的read、write等函数外，还要实现platform_driver中的probe与remove等函数，其余均按正常的linux设备驱动的编写方法编写驱动程序。

例如将mychar移植成platform_driver，简略的如下形式

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1. static int __devinit mychar_probe(struct platform_device *pdev)  
2. {  
3.     //申请设备号  
4.     //申请设备结构体的内存  
5.     //注册cdev  
6.     //其实probe    函数里就是实现之前在mychar_init中实现的功能  
7. }  
8. static int __devexit mychar_remove(struct platform_device *pdev)  
9. {  
10.     //实现之前在mychar_exit()中的释放内存的功能  
11. }  
12. static struct platform_driver mychar_device_driver = {  
13.     .probe = mychar_probe,  
14.     .remove = __devexit_p(mychar_remove),  
15.     .driver = {  
16.         .name = "mychar",  
17.         .owner = THIS_MODULE,  
18.         }  
19. };  
20. //在mychar_init中注册platform_driver  
21. static int __init mychar_init(void)  
22. {  
23.     return platform_driver_register(&mychar_device_driver);  
24. }  
25. //在mychar_exit 中注销platform  
26. static void __exit mychar_exit(void)  
27. {  
28.     platform_driver_unregister(mychar_device_driver);  
29. }  
30. //驱动余下部分与之前实现的mychar相同  
31. module_init(mychar_init);  
32. module_exit(mychar_exit);  

注意，如果要让这个驱动在开发板上能工作，需要在板文件中添加相应的代码，在板文件例如 arch/arm/mach-s3c2440/mach-mini2440.c，代码如下

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1. static struct platform_device mychar_device = {   
2.     .name = "mychar",  
3.     .id = -1,  
4. };  

这样就表示，开发板上有一个devie，名字叫mychar，因为mychar是内存中虚拟出来的，所以这里并不需要设置别的，只要设置一下与driver相匹配的name：mychar就可以了

通常开发板不会只有这一个设备，所以在platform_device数组中，将上面的mychar_device添加进来，如下：

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1. static struct platform_device *mini2440_devices[] __initdata = {  
2.     &mychar_device,  
3.     &s3c_rtc,  
4.     &s3c_device_fb,  
5.     ...  
6. }  

platform_devece的资源与数据（resource 与platform_data）

还记的在platform_device 中的struct resource *resource吗，

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1.     resource_size_t start;  
2.     resource_size_t end;  
3.     const char *name;  
4.     unsigned long flags;  
5. 通常只关心struct resource中的以上四个成员变量  
6. start 与end两个字段的值随着flags的改变而改变，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，若flags为IORESOURCE_IRQ 时，start end 则表示该platform_device 使用的中断号的开始值和结束值，假如只使用了1个中断号，那么start与end相同。  
7. 例如dm9000的resource部分：  
8. /* DM9000AEP 10/100 ethernet controller */  
9.   
10. static struct resource mini2440_dm9k_resource[] = {  
11.     [0] = {  
12.         .start = MACH_MINI2440_DM9K_BASE,  
13.         .end   = MACH_MINI2440_DM9K_BASE + 3,  
14.         .flags = IORESOURCE_MEM  
15.     },  
16.     [1] = {  
17.         .start = MACH_MINI2440_DM9K_BASE + 4,  
18.         .end   = MACH_MINI2440_DM9K_BASE + 7,  
19.         .flags = IORESOURCE_MEM  
20.     },  
21.     [2] = {  
22.         .start = IRQ_EINT7,  
23.         .end   = IRQ_EINT7,  
24.         .flags = IORESOURCE_IRQ | IORESOURCE_IRQ_HIGHEDGE,  
25.     }  
26. };  
27. 所谓的resource，具体来时是与板级硬件密切相关的，比如控制器映射到soc内存的地址范围，外部中断引脚等，  
28. 当然，要把定义的这个resources[]赋值给platform_device的.resource 字段，同时要设置.num_resources资源个数。  
29. 设备除了可以再bsp中定义资源以外，还可以附加一些数据信息，因为对设备的硬件描述除了中断，内存，DMA通道以外，可能还会有一些配置信息，而这些配置信息也依赖于板，不宜直接放置在设备驱动本身，因此platform也提供了platform_data的支持，platform_data的形式是自定义的，比如对于dm9000网卡来说，platform_data中可以存放mac地址，总线宽度，板上有误eeprom等信息。  
30.  * The DM9000 has no eeprom, and it's MAC address is set by  
31.  * the bootloader before starting the kernel.  
32.  */  
33. static struct dm9000_plat_data mini2440_dm9k_pdata = {  
34.     .flags      = (DM9000_PLATF_16BITONLY | DM9000_PLATF_NO_EEPROM),  
35. };  
36. 然后将这个data赋值给platform_device中.dev的.platform_data数据项，如下：  
37. static struct platform_device mini2440_device_eth = {  
38.     .name       = "dm9000",  
39.     .id     = -1,  
40.     .num_resources  = ARRAY_SIZE(mini2440_dm9k_resource),  
41.     .resource   = mini2440_dm9k_resource,  
42.     .dev        = {  
43.         .platform_data  = &mini2440_dm9k_pdata,  
44.     },  
45. };  
46.   
47. 所以在抑制linux到具体的开发板时，基本都是这么移植的是不是？回答是肯定的，这里注意了，以上与板级硬件密切相关的代码部分，均在bsp板级支持文件中，例如mach-s3c2440.c中，但是你看到了真正的驱动了吗比如字符设备的read write等函数的实现了吗。  
48. 真正的驱动代码在内核的driver文件夹下，比如dm9000的驱动在 drviver/net/文件夹下的dm9000.c中，而且这部分的代码是与具体的板级硬件无关的，再比如nandflash的驱动，配置也是在mach-s3c2440.c中，但关键的驱动源码在 drvier/mtd/nand/文件夹下  
49. 这样的结构就是linux驱动的分层思想，设备驱动的核心层与例化。  

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1. <pre></pre>  
2. <pre></pre>  
3. <pre></pre>