Linux驱动Platform总线模型

设备模型

设备模型要解决的问题：

代码重复最小化
可以列举系统中所有的设备，观察它们的状态
可以沿设备树的叶子向根方向依次遍历，以保证以正确的顺序关闭各设备电源。比如内核需要先关闭一个USB鼠标，然后才可以关闭USB控制器，然后再可以关闭PCI总线

为了描述设备模型，内核采用了sysfs文件系统来描述了设备驱动程序模型组件间的层次关系，用户在/sys目录下可查看相关信息

Sysfs文件系统

Sysfs系统下设备模型



Sysfs系统采用三个结构来描述kobject、kset、subsystem





Kset与Kobject的关系



笼统地说，Kset是嵌入相同类型结构的kobject的集合，subsystem也是kset的集合

总线、设备和驱动程序

linux用struct bus_type结构代表总线，struct device结构代表设备，struct device_driver代表驱动程序



kobject嵌入到上述结构中，在sysfs上便可以表现出来，目录的关系便反应了各个设备和驱动之间的关系



总线、设备和驱动程序就是通过这样的组织架构形成设备驱动模型的，不同的组织方式只不过是以不同的角度去观察各个设备驱动而已。

Platform总线模型

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。
Platform总线：嵌入式系统通常包含PCI、USB、I2C、SPI等物理总线，但一些独立的外设控制器（如LCD控制器、watchdog、rtc）并不依附于这类总线上，基于这一背景，linux发明了一种虚拟总线，成为platform总线，platform总线一般应用于外设控制器，挂在该总线上的设备是platform_device，驱动是platform_driver
一般驱动开发中不需要添加新的总线，基本是往platform总线上挂设备和驱动就行了

Platform总线
上面说了，系统用struct bus_type来表示一个总线，对于platform总线，linux定义了一个platform_bus_type的实例，定义在platform.c文件中



上图看出，挂在总线上的驱动和设备能够匹配的首要条件是名字相同
除了上面的成员，bus_type结构还包含其他结构



其中比较重要的是探测函数probe，当总线探测到驱动程序和设备匹配时，便会调用此函数，下面分析探测过程，系统是如何调用到probe函数的？

Platform设备与驱动

有了platform总线，就要往总线上挂设备和驱动，分别用struct device和struct device_driver来表示





所谓往总线上挂设备和挂驱动，实际上是注册设备和注册驱动，更进一步来说，根据kobject的关联往设备模型中添加设备和添加驱动，体现的数据结构是添加kobject链表节点。
注册设备和注册驱动分别是通过device_register()和driver_register()实现的，platform device通过platform_device_add接口来注册。无论是哪个先注册到总线上，如果存在匹配的驱动或设备，都会调用总线探测函数probe，流程图如下



最后，辛苦各位看官了