Linux驱动下的platform总线架构(转)

作者: vitaminch  时间: 2010-04-23

从 Linux 2.6 内核起，引入一套新的驱动管理和注册机制：platform_device 和 platform_driver 。

    Linux 中大部分的设备驱动，都可以使用这套机制，设备用 platform_device 表示；驱动用 platform_driver 进行注册。

   

    Linux platform driver 机制和传统的 device driver 机制（即：通过 driver_register 函数进行注册）相比，一个十分明显的优势在于 platform 机制将设备本身的资源注册进内核，由内核统一管理，在驱动程序中用使用这些资源时，通过 platform device 提供的标准接口进行申请并使用。
    platform 是一个虚拟的地址总线，相比 PCI、USB，它主要用于描述 SOC 上的片上资源。比如 S3C2410 上集成的控制器（ LCD、Watchdog、RTC等），platform 所描述的资源有一个共同点：在 CPU 的总线上直接取址。
    平台设备会分到一个名称（用在驱动绑定中）以及一系列诸如地址和中断请求号（IRQ）之类的资源。

struct platform_device {               // include/linux/platform_device.h

    const char    * name;

    int        id;

    struct device    dev;

    u32        num_resources;

    struct resource    * resource;

};

***************************************************************************

/*

*  主要用于定义具体设备占用的硬件资源（如：地址空间、中断号等）。

*/

struct resource {

    resource_size_t start;

    resource_size_t end;

    const char *name;

    unsigned long flags;

    struct resource *parent, *sibling, *child;

};

***************************************************************************

platform 总线下驱动的开发步骤是：

   1、设备

  设备注册中，需要实现的机构体是：platform_device 。

1）初始化 resource 结构变量

2）初始化 platform_device 结构变量

3）向系统注册设备：platform_device_register。（以上三步，必须在 设备驱动加载前完成，所以，AT91RM9200 的内核下，该三步是放在 arch/arm/mach-at91/board-dk.c 中）

   2、驱动

  驱动注册中，需要实现的结构体是：platform_driver 。

struct platform_driver {                           // include/linux/platform_device.h

    int (*probe)(struct platform_device *);

    int (*remove)(struct platform_device *);

    void (*shutdown)(struct platform_device *);

    int (*suspend)(struct platform_device *, pm_message_t state);

    int (*suspend_late)(struct platform_device *, pm_message_t state);

    int (*resume_early)(struct platform_device *);

    int (*resume)(struct platform_device *);

    struct pm_ext_ops *pm;

    struct device_driver driver;

};

在驱动程序的初始化函数中，调用了 platform_driver_register() 注册 platform_driver 。

需要注意的是：platform_driver 和 platform_device 中的 name 变量的值必须是相同的 。这样在

platform_driver_register() 注册时，会将当前注册的 platform_driver 中的 name 变量的值和已注册的所有 platform_device 中的 name 变量的值进行比较，只有找到具有相同名称的 platform_device 才能注册成功。当注册成功时，会调用 platform_driver 结构元素 probe 函数指针。
rtc-ds1302.c 中，驱动首先执行：

********************************************************************

static int __init ds1302_rtc_init(void)

{

    return platform_driver_register(&ds1302_platform_driver);

}

********************************************************************

然后，进入：drivers/base/platform.c：platform_driver_register()

********************************************************************

/**

 * platform_driver_register

 * @drv: platform driver structure

 */

int platform_driver_register(struct platform_driver *drv)

{

    drv->driver.bus = &platform_bus_type;

    if (drv->probe)

        drv->driver.probe = platform_drv_probe;

    if (drv->remove)

        drv->driver.remove = platform_drv_remove;

    if (drv->shutdown)

        drv->driver.shutdown = platform_drv_shutdown;

    if (drv->suspend)

        drv->driver.suspend = platform_drv_suspend;

    if (drv->resume)

        drv->driver.resume = platform_drv_resume;

    if (drv->pm)

        drv->driver.pm = &drv->pm->base;

    return driver_register(&drv->driver);

}

此处，对drv->driver 结构体中的几个函数指针进行初始化设置。最后，调用 driver_register 注册 driver 成员。

drv->driver 的类型是：

struct platform_driver {                     // include/linux/platform_device.h

    int (*probe)(struct platform_device *);

    int (*remove)(struct platform_device *);

    void (*shutdown)(struct platform_device *);

    int (*suspend)(struct platform_device *, pm_message_t state);

    int (*suspend_late)(struct platform_device *, pm_message_t state);

    int (*resume_early)(struct platform_device *);

    int (*resume)(struct platform_device *);

    struct pm_ext_ops *pm;

    struct device_driver driver;          // drv->driver

};
struct device_driver {                      // include/linux/device.h

    const char        *name;

    struct bus_type        *bus;
    struct module        *owner;

    const char         *mod_name;    /* used for built-in modules */
    int (*probe) (struct device *dev);

    int (*remove) (struct device *dev);

    void (*shutdown) (struct device *dev);

    int (*suspend) (struct device *dev, pm_message_t state);

    int (*resume) (struct device *dev);

    struct attribute_group **groups;
    struct pm_ops *pm;
    struct driver_private *p;

};

********************************************************************

然后，进入：drivers/base/driver.c：driver_register

********************************************************************

/**

 * driver_register - register driver with bus

 * @drv: driver to register

 *

 * We pass off most of the work to the bus_add_driver() call,

 * since most of the things we have to do deal with the bus

 * structures.

 */

int driver_register(struct device_driver *drv)

{

    int ret;

    struct device_driver *other;
    if ((drv->bus->probe && drv->probe) ||

        (drv->bus->remove && drv->remove) ||

        (drv->bus->shutdown && drv->shutdown))

        printk(KERN_WARNING "Driver '%s' needs updating - please use "

            "bus_type methods\n", drv->name);
    other = driver_find(drv->name, drv->bus);

    if (other) {

        put_driver(other);

        printk(KERN_ERR "Error: Driver '%s' is already registered, "

            "aborting...\n

", drv->name);

        return -EEXIST;

    }
    ret = bus_add_driver(drv);               // 调用：bus_add_driver()，执行到此处，drv->bu
4000
s 指向的是 platform_bus_type 这一全局变量。

    if (ret)

        return ret;

    ret = driver_add_groups(drv, drv->groups);

    if (ret)

        bus_remove_driver(drv);

    return ret;

}

********************************************************************

然后，进入：drivers/base/bus.c：bus_add_driver

********************************************************************

/**

 * bus_add_driver - Add a driver to the bus.

 * @drv: driver.

 */

int bus_add_driver(struct device_driver *drv)

{

    struct bus_type *bus;

    struct driver_private *priv;

    int error = 0;
    bus = bus_get(drv->bus);

    if (!bus)

        return -EINVAL;
    pr_debug("bus: '%s': add driver %s\n", bus->name, drv->name);
    priv = kzalloc(sizeof(*priv), GFP_KERNEL);

    if (!priv) {

        error = -ENOMEM;

        goto out_put_bus;

    }

    klist_init(&priv->klist_devices, NULL, NULL);

    priv->driver = drv;

    drv->p = priv;

    priv->kobj.kset = bus->p->drivers_kset;

    error = kobject_init_and_add(&priv->kobj, &driver_ktype, NULL,

                     "%s", drv->name);

    if (error)

        goto out_unregister;
    if (drv->bus->p->drivers_autoprobe) {

        error = driver_attach(drv);

        if (error)

            goto out_unregister;

    }

    klist_add_tail(&priv->knode_bus, &bus->p->klist_drivers);

    module_add_driver(drv->owner, drv);
    error = driver_create_file(drv, &driver_attr_uevent);

    if (error) {

        printk(KERN_ERR "%s: uevent attr (%s) failed\n",

            __func__, drv->name);

    }

    error = driver_add_attrs(bus, drv);

    if (error) {

        /* How the hell do we get out of this pickle? Give up */

        printk(KERN_ERR "%s: driver_add_attrs(%s) failed\n",

            __func__, drv->name);

    }

    error = add_bind_files(drv);

    if (error) {

        /* Ditto */

        printk(KERN_ERR "%s: add_bind_files(%s) failed\n",

            __func__, drv->name);

    }
    kobject_uevent(&priv->kobj, KOBJ_ADD);

    return error;

out_unregister:

    kobject_put(&priv->kobj);

out_put_bus:

    bus_put(bus);

    return error;