Linux驱动程序中的platform机制分析

      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，把它的原理弄懂了，对以后分析驱动程序很有帮助，下面简单介绍一下：

　　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(I2C，LCD，SPI，RTC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。

　　platform_device 结构体  [ include/linux/platform_device.h]

　　

struct platform_device

　　{

　　        const char *name; //设备名

　　        u32 id;

　　        struct device dev;

　　u32 num_resources; //设备所使用的各类资源数量

　　struct resource *resource; //使用的资源

　　}

　　platform_driver 结构体 [ include/linux/platform_device.h]

　　

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 (*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;

　　};

　　系统为platform总线定义一个bus_type的实例platform_bus_type，通过其成员函数match()，确定device和driver如何匹配。

　　匹配platform_device和platform_driver主要看二者的name字段是否相同。(name必须要相同才能匹配)

　　用platform_device_register()函数注册单个的平台设备。

　　一般是在平台的BSP文件中定义platform_device，通过platform_add_devices()函数将平台设备注册到系统中

　　platform_driver 的注册与注销：

　

　platform_driver_register()

　platform_driver_unregister()

　　以s3c2440 LCD驱动为例：

　　在BSP文件中：

　　

struct platform_device s3c_device_lcd = {

　　.name = "s3c2410-lcd",

　　.id = -1,

　　.num_resources = ARRAY_SIZE(s3c_lcd_resource),

　　.resource = s3c_lcd_resource,

　　.dev = {

　　   .dma_mask = &s3c_device_lcd_dmamask,

　　   .coherent_dma_mask = 0xffffffffUL

　　 }

　};

　　为了完成LCD设备的注册，将其放进/arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c中定义的smdk2440_devices数组中：

　　

static struct platform_device *smdk2440_devices[] __initdata = {

　　........

　　........

　　&s3c_device_lcd,

　　};

　　由platform_add_devices(smdk2440_devices, ARRAY_SIZE(smdk2440_devices));注册

在相应的driver文件中：(/drivers/video/s3c2410fb.c)

　　

 

static struct platform_driver s3c2410fb_driver = {

　　.probe = s3c2410fb_probe, //驱动探测

　　.remove = __devexit_p(s3c2410fb_remove), //驱动移除

　　.suspend = s3c2410fb_suspend,

　　.resume = s3c2410fb_resume,

　　.driver = {

　　   .name = "s3c2410-lcd", //和platform_device中的name相同

　　   .owner = THIS_MODULE,

　　 },

　};

　static int __devinit s3c2410_fb_init(void)

　{

　　 return platform_driver_register(&s3c2410fb_driver);

　}

　static void __exit s3c2410fb_cleanup(void)

　{

　 　platform_driver_unregister(&s3c2410fb_driver);

　}

　　注册成功后会在下面两个目录下看到设备节点：

　　/sys/bus/platform/devices/

　　/sys/devices/platform/

//平台设备资源和数据：
resource结构体：

　struct resource

　{

　　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。

　　

如LCD资源：

static struct resource s3c_lcd_resource[] = {

　　[0] = {

　　  .start = S3C24XX_PA_LCD, //LCD的IO资源起始地始(LCD控制器寄存器地址)

　　  .end = S3C24XX_PA_LCD + S3C24XX_SZ_LCD - 1, //结束地址

　　  .flags = IORESOURCE_MEM,

　　},

　　[1] = {

　　  .start = IRQ_LCD, //LCD中断号

　  　.end = IRQ_LCD,

　　  .flags = IORESOURCE_IRQ,

　　}

};

　　在driver中用platform_get_resource()或platform_get_irq()等函数获取设备资源

　　struct resource *platform_get_resource(struct platform_device *, unsigned int, unsigned int);

　　int platform_get_irq(struct platform_device *dev, unsigned int num);

　　获取到的内存或IO资源，需要ioremap后才能使用

　　获取到的IRQ资源，需要request_irq

　　设备除了可以在BSP 中定义资源以外，还可以附加一些数据信息，因为对设备的硬件描述除了中断、内存、DMA 通道以外，可能还会有一些配置信息，而这些配置信息也依赖于板，不适宜直接放置在设

　　备驱动本身，因此，platform 也提供了platform_data 的支持。

　

　platform_data可以自定义，比如DM9000驱动，用platform_data描述它的一些属性：

　static struct dm9000_plat_data s3c_dm9000_platdata = {

　   　.flags = DM9000_PLATF_16BITONLY,

　};

static struct platform_device s3c_device_dm9000 = {

　　.name = "dm9000",

　　.id = 0,

　　.num_resources = ARRAY_SIZE(s3c_dm9000_resource),

　　.resource = s3c_dm9000_resource,

　　.dev = {

　　   .platform_data = &s3c_dm9000_platdata,

　 　}

};

　　在相应的驱动中使用：

　　struct dm9000_plat_data *pdata = pdev->dev.platform_data;

　　可获取platform_data

　　找一个和平台相关的驱动程序，从BSP文件开始分析它的结构，一直分析到它的最底层的硬件操作，这样很快就能熟悉platform的工作原理。

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