Linux平台总线驱动设备模型

platform总线是一种虚拟的总线，相应的设备则为platform_device，而驱动则为platform_driver。Linux 2.6的设备驱动模型中，把I2C、RTC、LCD等都归纳为platform_device。

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。

Linux2.6系统中定义了一个bus_type的实例platform_bus_type

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struct bus_type platform_bus_type = {  

    .name       = "platform",  

    .dev_attrs  = platform_dev_attrs,  

    .match      = platform_match,       //设备和驱动使用match函数来判断是否匹配  

    .uevent     = platform_uevent,  

    .pm     = PLATFORM_PM_OPS_PTR,  

};  

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/* platform_match函数用于匹配总线中的驱动和设备 */  

static int platform_match(struct device *dev, struct device_driver *drv)  

{  

    struct platform_device *pdev = to_platform_device(dev);  

    struct platform_driver *pdrv = to_platform_driver(drv);  

  

    /* match against the id table first */  

    if (pdrv->id_table)  

        return platform_match_id(pdrv->id_table, pdev) != NULL;  

  

    /* fall-back to driver name match */  

    return (strcmp(pdev->name, drv->name) == 0);  

}  

platform_match函数首先判断是否由id_table，如果有则使用id_table来进行匹配，否则，判断platform_device和platform_driver成员里的name，如果二者的name字段相同则匹配，如果匹配则调用platform_driver的probe函数。

platform_device结构体的定义

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struct platform_device {  

    const char  * name;         /* 名字 */  

    int     id;  

    struct device   dev;  

    u32     num_resources;      /* 资源总数 */  

    struct resource * resource; /* 资源 */  

  

    struct platform_device_id   *id_entry;  

};  

其中有个重要的成员是resource，是设备的资源信息，如IO地址，中断号等。

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struct resource {  

    resource_size_t start;      //资源的起始值  

    resource_size_t end;        //资源的结束值  

    const char *name;  

    unsigned long flags;        //资源的类型，如IORESOURCE_IO,IORESOURCE_MEM,IORESOURCE_IRQ,IORESOURCE_DMA  

    struct resource *parent, *sibling, *child;  

};  

有的设备可能有多个资源，通常使用platform_get_resource函数来获取资源

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/** 

 * platform_get_resource - get a resource for a device 

 * @dev: platform device 

 * @type: resource type 

 * @num: resource index 

 */  

struct resource *platform_get_resource(struct platform_device *dev,  

                       unsigned int type, unsigned int num)  

{  

    int i;  

  

    for (i = 0; i < dev->num_resources; i++) {  

        struct resource *r = &dev->resource[i];  

  

        if (type == resource_type(r) && num-- == 0)  

            return r;  

    }  

    return NULL;  

}  

平台设备的注册，使用platform_device_register函数

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int platform_device_register(struct platform_device *pdev)  

{  

    device_initialize(&pdev->dev);  

    return platform_device_add(pdev);  

}  

platform_device_register函数先通过device_initialize函数初始化platform_device的device成员，然后调用platform_device_add向内核添加一个平台设备。

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int platform_device_add(struct platform_device *pdev)  

{  

    int i, ret = 0;  

  

    if (!pdev)  /* 如果pdev为空则返回EINVAL */  

        return -EINVAL;  

  

    /* 如果pdev->dev.parent为空则将pdev->dev.parent设置为platform_bus */  

    if (!pdev->dev.parent)  

        pdev->dev.parent = &platform_bus;  

  

    pdev->dev.bus = &platform_bus_type;  /* 设置总线类型 */  

  

    if (pdev->id != -1)      /* 如果id = -1则表示自动分配name */  

        dev_set_name(&pdev->dev, "%s.%d", pdev->name,  pdev->id);  

    else  

        dev_set_name(&pdev->dev, pdev->name);  

  

    for (i = 0; i < pdev->num_resources; i++) {  

        struct resource *p, *r = &pdev->resource[i]; /* 获取资源 */  

  

        if (r->name == NULL)  

            r->name = dev_name(&pdev->dev);  

  

        p = r->parent;  

        if (!p) {  

            if (resource_type(r) == IORESOURCE_MEM) /* 设置资源类型 */  

                p = &iomem_resource;  

            else if (resource_type(r) == IORESOURCE_IO)  

                p = &ioport_resource;  

        }  

  

        if (p && insert_resource(p, r)) {  

            printk(KERN_ERR  

                   "%s: failed to claim resource %d\n",  

                   dev_name(&pdev->dev), i);  

            ret = -EBUSY;  

            goto failed;  

        }  

    }  

  

    pr_debug("Registering platform device '%s'. Parent at %s\n",  

         dev_name(&pdev->dev), dev_name(pdev->dev.parent));  

  

    /* 向内核添加一个device */  

    ret = device_add(&pdev->dev);  

    if (ret == 0)  

        return ret;  

  

 failed:  

    while (--i >= 0) {  

        struct resource *r = &pdev->resource[i];  

        unsigned long type = resource_type(r);  

  

        if (type == IORESOURCE_MEM || type == IORESOURCE_IO)  

            release_resource(r);  

    }  

  

    return ret;  

}  

platform_device_add最终调用device_add来完成平台设备的注册。

 相反地，如果要注销平台设备则使用platform_device_unregister函数

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void platform_device_unregister(struct platform_device *pdev)  

{  

    platform_device_del(pdev);  

    platform_device_put(pdev);  

}  

platform_device_unregister函数调用platform_device_del函数来注销平台设备

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void platform_device_del(struct platform_device *pdev)  

{  

    int i;  

  

    if (pdev) {  

        device_del(&pdev->dev);  

  

        for (i = 0; i < pdev->num_resources; i++) {  

            struct resource *r = &pdev->resource[i];  

            unsigned long type = resource_type(r);  

  

            if (type == IORESOURCE_MEM || type == IORESOURCE_IO)  

                release_resource(r);  

        }  

    }  

}  

platform_device_del函数调用device_del函数来删除平台设备，相应地，要释放资源应调用release_resource函数，前提是资源的类型必须为IORESOURCE_MEM或者IORESOURCE_IO

platform_driver的定义：

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struct platform_driver {  

    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 (*resume)(struct platform_device *);  

    struct device_driver driver;  

    const struct platform_device_id *id_table;  

};  

device_driver的定义：

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struct device_driver {  

    const char      *name;  

    struct bus_type     *bus;  

  

    struct module       *owner;  

    const char      *mod_name;  /* used for built-in modules */  

  

    bool suppress_bind_attrs;   /* disables bind/unbind via sysfs */  

  

    const struct of_device_id   *of_match_table;  

    const struct acpi_device_id *acpi_match_table;  

  

    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);  

    const struct attribute_group **groups;  

  

    const struct dev_pm_ops *pm;  

  

    struct driver_private *p;  

};  

platform_driver结构体有device_driver成员，该成员的各自字段如上所示，device_driver也有probe、remove、shutdown等函数，在平台驱动注册的时候被初始化。

前面说过，当系统中存在有平台设备和平台驱动通过总线的match函数匹配后则会调用platform_driver的probe函数，参数为platform_device，有时候也通过id_table来判断是否匹配。

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struct platform_device_id {  

    char name[PLATFORM_NAME_SIZE];  

    kernel_ulong_t driver_data  

            __attribute__((aligned(sizeof(kernel_ulong_t))));  

};  

平台驱动的注册使用platform_driver_register函数

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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;  

    return driver_register(&drv->driver);  

}  

先初始化platform_driver里的driver，该driver的类型为device_driver，设置driver的bus为platform_bus_type；设置driver的probe为platform_drv_probe；设置driver的remove为platform_drv_remove；设置driver的shutdown为platform_drv_shutdown；设置driver的suspend为platform_drv_suspend；设置driver的resume为platform_drv_resume，最后调用driver_register函数来注册平台驱动。

相反地，要注销平台驱动的话，使用platform_driver_unregister函数

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void platform_driver_unregister(struct platform_driver *drv)  

{  

    driver_unregister(&drv->driver);  

}  

附韦老师总结的bus_drv_dev模型的框架图