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分类: LINUX

2012-02-24 15:09:29

Linux平台设备驱动

       在设备驱动程序中经常会见到和platform相关的字段,分布在驱动程序的多个角落,这也是2.6内核中比较重要的一种机制,把它原理弄懂,对以后分析驱动程序很有帮助:在linux2.6设备模型中,关心总线,设备,驱动这三个实体,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,在系统每注册一个驱动的时候,寻找与之匹配的设备,匹配是由总线来完成的。

       一个现实的Linux 设备和驱动通常都需要挂接在一种总线上,对于本身依附于PCI、USB、I2C、SPI 等的设备而言,这自然不是问题,但是在嵌入式系统里面,SoC 系统中集成的独立的外设控制器、挂接在SoC 内存空间的外设等确不依附于此类总线。基于这一背景,Linux 发明了一种虚拟的总线,称为platform 总线。SOC系统中集成的独立外设单元(LCD,RTC,WDT等)都被当作平台设备来处理,而它们本身是字符型设备。

       从Linux2.6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。

 

一.平台设备

        在Linux设备驱动中,有一类设备被称为“平台设备”,通常把SoC系统中集成的独立外设单元都当作平台设备来处理。平台设备用platform_device结构体来描述,在2.6.32.2内核中定义在include/linux/platform_devide.h中,其结构体如下:

struct platform_device {

       const char      * name;

       int           id;

       struct device   dev;

       u32         num_resources;

       struct resource       * resource;   //设备使用的资源

 

       struct platform_device_id      *id_entry;

 

       /* arch specific additions */

       struct pdev_archdata     archdata;

};

struct resource        //位于include/linux/ioport.h

{

     resource_size_t start;

     resource_size_t end;

     const char *name;

     unsigned long flags;

     struct resource *parent, *sibling, *child;

};

       我们通常关心start、end 和flags 这3 个字段,分别标明资源的开始值、结束值和类型,flags可以为IORESOURCE_IO、IORESOURCE_MEM、IORESOURCE_IRQ、IORESOURCE_DMA 等。

       在Linux中定义了许多平台设备,比如在:arch/arm/plat-s3c24xx/devs.c中,下面贴出WatchDog的平台设备定义:

static struct resource s3c_wdt_resource[] = {

       [0] = {  //IO端口资源

              .start = S3C24XX_PA_WATCHDOG,

              .end   = S3C24XX_PA_WATCHDOG + S3C24XX_SZ_WATCHDOG - 1,

              .flags = IORESOURCE_MEM,

       },

       [1] = {  //中断资源

              .start = IRQ_WDT,

              .end   = IRQ_WDT,

              .flags = IORESOURCE_IRQ,

       }

};

struct platform_device s3c_device_wdt = {

       .name               = "s3c2410-wdt",

       .id             = -1,

       .num_resources       = ARRAY_SIZE(s3c_wdt_resource),

       .resource   = s3c_wdt_resource,

};

EXPORT_SYMBOL(s3c_device_wdt);

       定义好平台设备后,在系统中怎么使用?在arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c中,这个ARM2440平台的系统入口文件,系统初始化函数smdk2440_machine_init中使用platform_add_devices函数将一系列的平台设备添加到系统中。

static struct platform_device *smdk2440_devices[] __initdata = {

       &s3c_device_usb,

       &s3c_device_lcd,

       &s3c_device_wdt,

       &s3c_device_i2c0,

       &s3c_device_iis,

};

static void __init smdk2440_machine_init(void)

{

       s3c24xx_fb_set_platdata(&smdk2440_fb_info);

       s3c_i2c0_set_platdata(NULL);

 

       platform_add_devices(smdk2440_devices, ARRAY_SIZE(smdk2440_devices));

       smdk_machine_init();

}

 

二.平台驱动

       在Linux系统中为平台设备定义了平台驱动platform_driver,平台驱动结构体中定义了probe、remove、suspend、resume等接口函数来实现驱动。定义在include/linux/platform_devide.h中。

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;

       struct platform_device_id *id_table;

};

       下面是WatchDog的platform_driverde初始化,其中driver结构体中初始化了owner、name变量,这里的name要和平台设备的name一致,这样平台设备和平台驱动就关联起来。

static struct platform_driver s3c2410wdt_driver = {

       .probe            = s3c2410wdt_probe,

       .remove          = __devexit_p(s3c2410wdt_remove),

       .shutdown      = s3c2410wdt_shutdown,

       .suspend  = s3c2410wdt_suspend,

       .resume          = s3c2410wdt_resume,

       .driver            = {

              .owner    = THIS_MODULE,

              .name      = "s3c2410-wdt",

       },

};

       驱动又是如何实现呢,在驱动初始化module_init()这个宏实现平台驱动注册,module_exit()中实现平台驱动注销。

static int __init watchdog_init(void)

{

       printk(banner);

       return platform_driver_register(&s3c2410wdt_driver);

}

static void __exit watchdog_exit(void)

{

       platform_driver_unregister(&s3c2410wdt_driver);

}

module_init(watchdog_init);

module_exit(watchdog_exit);

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