Linux 裝置驅動開發 — platform裝置驅動應用執行個體解析__Linux

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前面我們已經學習了platform裝置的理論知識Linux 裝置驅動開發 —— platform 裝置驅動 ，下面將通過一個執行個體來深入我們的學習。

       

一、platform 驅動的工作過程

        platform模型驅動編程，需要實現platform_device(裝置)與platform_driver（驅動）在platform(虛擬匯流排)上的註冊、匹配，相互綁定，然後再做為一個普通的字元裝置進行相應的應用，總之如果編寫的是基於字元裝置的platform驅動，在遵循並實現platform匯流排上驅動與裝置的特定介面的情況下，最核心的還是字元裝置的核心結構：cdev、 file_operations（他包含的操作函數介面）、dev_t(裝置號)、裝置檔案（/dev）等，因為用platform機制編寫的字元驅動，它的本質是字元驅動。

      我們要記住，platform 驅動只是在字元裝置驅動外套一層platform_driver 的外殼。

     在一般情況下，2.6核心中已經初始化並掛載了一條platform匯流排在sysfs檔案系統中。那麼我們編寫platform模型驅動時，需要完成兩個工作：

a -- 實現platform驅動 

b -- 實現platform裝置

     然而在實現這兩個工作的過程中還需要實現其他的很多小工作，在後面介紹。platform模型驅動的實現過程核心架構就很簡單，如下所示：

platform驅動模型三個對象：platform匯流排、platform裝置、platform驅動。

platform匯流排對應的核心結構：struct bus_type-->它包含的最關鍵的函數：match() (要注意的是，這塊由核心完成，我們不參與)

platform裝置對應的核心結構：struct platform_device-->註冊：platform_device_register(unregister)

platform驅動對應的核心結構：struct platform_driver-->註冊：platform_driver_register(unregister)

       

那具體platform驅動的工作過程是什麼呢：

     裝置(或驅動)註冊的時候，都會引發匯流排調用自己的match函數來尋找目前platform匯流排是否掛載有與該裝置(或驅動)名字匹配的驅動（或裝置），如果存在則將雙方綁定；

     如果先註冊裝置，驅動還沒有註冊，那麼裝置在被註冊到匯流排上時，將不會匹配到與自己同名的驅動，然後在驅動註冊到匯流排上時，因為裝置登入，那麼匯流排會立即匹配與綁定這時的同名的裝置與驅動，再調用驅動中的probe函數等；

    如果是驅動先註冊，同裝置驅動一樣先會匹配失敗，匹配失敗將導致它的probe函數暫不調用，而是要等到裝置註冊成功並與自己匹配綁定後才會調用。

二、實現platform 驅動與裝置的詳細過程

1、思考問題。

      在分析platform 之前，可以先思考一下下面的問題：

a -- 為什麼要用 platform 驅動。不用platform驅動可以嗎。

b -- 裝置驅動中引入platform 概念有什麼好處。

        現在先不回答，看完下面的分析就明白了，後面會附上總結。

2、platform_device 結構體 VS platform_driver 結構體

      這兩個結構體分別描述了裝置和驅動，二者有什麼關係呢。先看一下具體結構體對比

裝置（硬體部分）：中斷號，寄存器，DMA等                    platform_device 結構體	驅動（軟體部分）                           platform_driver 結構體
struct platform_device {      const char    *name;       名字     int        id;     bool        id_auto;     struct device     dev;   硬體模組必須包含該結構體     u32         num_resources;        資源個數      struct resource    *resource;          資源  人脈     const struct platform_device_id    * id_entry;     /* arch specific additions */     struct pdev_archdata    archdata; };	struct platform_driver {      int (* probe )(struct platform_device *);      硬體和軟體匹配成功之後調用該函數     int (* remove)(struct platform_device *);      硬體卸載了調用該函數     void (*shutdown)(struct platform_device *);     int (*suspend)(struct platform_device *, pm_message_t state);     int (*resume)(struct platform_device *);     struct device_driver  driver;核心裡所有的驅動程式必須包含該結構體     const struct platform_device_id * id_table;  八字 };
裝置執行個體： static struct platform_device hello_device= {     .name = "bigbang",     .id = -1,     .dev.release = hello_release, };	驅動執行個體： static struct platform_driver hello_driver= {     .driver.name = "bigbang",     .probe = hello_probe,     .remove = hello_remove, };

       前面提到，實現platform模型的過程就是匯流排對裝置和驅動的匹配過程 。打個比方，就好比相親，匯流排是紅娘，裝置是男方，驅動是女方：

a -- 紅娘（匯流排）負責男方（裝置）和女方（驅動）的撮合；     

b -- 男方（女方）找到紅娘，說我來登記一下，看有沒有合適的姑娘（漢子）—— 裝置或驅動的註冊；

c -- 紅娘這時候就需要看看有沒有八字（二者的name 欄位）匹配的姑娘（漢子）——match 函數進行匹配，看name是否相同；

d -- 如果八字不合，就告訴男方（女方）沒有合適的對象，先等著，別急著亂做事 —— 裝置和驅動會等待，直到匹配成功；

e -- 終於遇到八字匹配的了，那就結婚唄。接完婚，男方就向女方交代，我有多少存款，我的房子在哪，錢放在哪等等（ struct resource    *resource），女方說好啊，於是去房子裡拿錢，去給男方買菜啦，給自己買衣服、化妝品、首飾啊等等（int (*probe)(struct platform_device *) 匹配成功後驅動執行的第一個函數），當然如果男的跟小三跑了（裝置卸載），女方也不會繼續待下去的（  int (*remove)(struct platform_device *)）。

3、裝置資源結構體

      在struct platform_device 結構體中有一重要成員 struct resource *resource [cpp]  view plain  copy   struct resource {       resource_size_t start;  資源起始地址          resource_size_t end;   資源結束位址       const char *name;             unsigned long flags;   區分是資源什麼類型的       struct resource *parent, *sibling, *child;   };      #define IORESOURCE_MEM        0x00000200   #define IORESOURCE_IRQ        0x00000400     

       flags 指資源類型，我們常用的是 IORESOURCE_MEM、IORESOURCE_IRQ  這兩種。start 和 end 的含義會隨著 flags而變更，如

a -- flags為IORESOURCE_MEM 時，start 、end 分別表示該platform_device佔據的記憶體的開始地址和結束值；  

b -- flags為 IORESOURCE_IRQ   時，start 、end 分別表示該platform_device使用的中斷號的開始地址和結束值； 

下面看一個執行個體： [cpp]  view plain  copy   static struct  resource beep_resource[] =   {       [0] = {    &nbs