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分类: LINUX

2011-03-22 00:05:17

阅读本文之前,如果你对设备驱动模型还不了解,请先阅读本站设备驱动模型相关文章。
Platform 总线是 kernel 中的一种虚拟总线, 2.6 版本很多驱动都用它来实现。
一. Platform 初始化
系统启动时初始化时创建了 platform_bus 设备和 platform_bus_type 总线:
内核初始化函数 kernel_init() 中调用了 do_basic_setup() ,该函数中调用 driver_init() , 该函数中调用 platform_bus_init() ,我们看看 platform_bus_init() 函数:
int __init platform_bus_init(void)
{
       int error;
       early_platform_cleanup();
       error = device_register(&platform_bus);
       if (error)
              return error;
       error =  bus_register(&platform_bus_type);
       if (error)
              device_unregister(&platform_bus);
       return error;
}
device_register(&platform_bus) 中的 platform_bus 如下:
struct device platform_bus = {
       .init_name       = "platform",
};
改函数把设备名为 platform 的设备 platform_bus 注册到系统中,其他的 platform 的设备都会以它为 parent 。它在 sysfs 中目录下 . 即 /sys/devices/platform 。
接着 bus_register(&platform_bus_type) 注册了 platform_bus_type 总线,看一下改总线的定义:
struct bus_type platform_bus_type = {
       .name             = "platform",
       .dev_attrs       = platform_dev_attrs,
       .match           = platform_match,
       .uevent           = platform_uevent,
       .pm         = &platform_dev_pm_ops,
};
默认 platform_bus_type 中没有定义 probe 函数。
我们分析一下其中 platform_match 和 platform_uevent 函数。在分析设备驱动模型是已经知道总线类型 match 函数是在设备匹配驱动时调用, uevent 函数在产生事件时调用。
platform_match ()代码如下:
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);
}
static const struct platform_device_id *platform_match_id(
                     struct platform_device_id *id,
                     struct platform_device *pdev)
{
       while (id->name[0]) {
              if (strcmp(pdev->name, id->name) == 0) {
                     pdev->id_entry = id;
                     return id;
              }
              id++;
       }
       return NULL;
}
不难看出,如果 pdrv 的 id_table 数组中包含了 pdev->name ,或者 drv->name 和 pdev->name 名字相同,都会认为是匹配成功。 id_table 数组是为了应对那些对应设备和驱动的 drv->name 和 pdev->name 名字不同的情况。
再看看 platform_uevent ()函数:
static int platform_uevent(struct device *dev, struct kobj_uevent_env *env)
{
       struct platform_device   *pdev = to_platform_device(dev);
       add_uevent_var(env, "MODALIAS=%s%s", PLATFORM_MODULE_PREFIX,
              (pdev->id_entry) ? pdev->id_entry->name : pdev->name);
       return 0;
}
添加了 MODALIAS 环境变量,我们回顾一下: platform_bus. parent->kobj->kset->uevent_ops 为 device_uevent_ops , bus_uevent_ops 的定义如下:
static struct kset_uevent_ops device_uevent_ops = {
       .filter =    dev_uevent_filter,
       .name =          dev_uevent_name,
       .uevent = dev_uevent,
};
当调用 device_add() 时会调用 kobject_uevent(&dev->kobj, KOBJ_ADD) 产生一个事件,这个函数中会调用相应的 kset_uevent_ops 的 uevent 函数,这里即为 dev_uevent() ,我们看一下这个函数的代码片段:
static int dev_uevent(struct kset *kset, struct kobject *kobj,
                    struct kobj_uevent_env *env)
{
       .
       .
       .
       /* have the bus specific function add its stuff */
       if (dev->bus && dev->bus->uevent) {
              retval = dev->bus->uevent(dev, env);
              if (retval)
                     pr_debug("device: '%s': %s: bus uevent() returned %d\n",
                              dev_name(dev), __func__, retval);
       }
       .
       .
       .
}
从这里看到如果 bus->uevent() 函数存在则会调用它。
到这里我们清楚了 platform_uevent 会在哪里调用了。
二. Platform 设备的注册
我们在设备模型的分析中知道了把设备添加到系统要调用 device_initialize() 和 platform_device_add(pdev) 函数。
对于 platform 设备的初始化,内核源码也提供了 platform_device_alloc() 函数。
对于 platform 设备的初注册,内核源码提供了 platform_device_add() 函数,它是进行一系列的操作后调用 device_add() 将设备注册到相应的总线上,内核代码中 platform 设备的其他注册函数都是基于这个函数,如 platform_device_register() 、 platform_device_register_simple() 、 platform_device_register_data() 等。
我们对这些函数逐个分析,首先看看初始化函数 platform_device_alloc() :
struct platform_device * platform_device_alloc(const char *name, int id)
{
       struct platform_object *pa;
       pa = kzalloc(sizeof(struct platform_object) + strlen(name), GFP_KERNEL);
       if (pa) {
              strcpy(pa->name, name);
              pa->pdev.name = pa->name;
              pa->pdev.id = id;
              device_initialize(&pa->pdev.dev);
              pa->pdev.dev.release = platform_device_release;
       }
       return pa ? &pa->pdev : NULL;
}
该函数首先为 platform 设备分配内存空间,这里的 struct platform_object 结构是 struct platform _device 结构的封装,其定义如下:
struct platform_object {
       struct platform_device pdev;
       char name[1];
};
其中第二个字段 name 的地址用于存放第一个字段 pdev 的 name 指针上的内容,函数中的代码说明了这点:
              strcpy(pa->name, name);
              pa->pdev.name = pa->name;
接着用输入参数 id 初始化 platform_device 的 id 字段,这个 id 是在设置代表它的 kobject 时会用到的,我们将在后面分析到,如果不用它,则设为 -1 。
接着调用 device_initialize() 初始化 platform_device 内嵌的 device ,并设置其 release 函数指针。
platform_device_alloc() 函数分析完了。
接着我们看看 platform_device_add() 函数:
int platform_device_add(struct platform_device *pdev)
{
       int i, ret = 0;
       if (!pdev)
              return -EINVAL;
       if (!pdev->dev.parent)
              pdev->dev.parent = & platform_bus;
       pdev->dev.bus = &platform_bus_type;
设置父节点和总线,这里的 platform_bus 和 platform_bus_type 在上面的初始化部分已经分析。
       if (pdev->id != -1)
              dev_set_name(&pdev->dev, "%s.%d", pdev->name,  pdev->id);
       else
              dev_set_name(&pdev->dev, "%s", pdev->name);
设置 pdev->dev 内嵌的 kobj 的 name 字段,它是 pdev->name 指向的内容加上 id ,如果 id 为 -1 则忽略它,关于 dev_set_name() 函数已经在分析设备驱动模型时分析过,这里不再累赘。
       for (i = 0; i < pdev->num_resources; i++) {
              struct resource *p, *r = &pdev->resource[i];
              if (r->name == NULL)
                     r->name = dev_name(&pdev->dev);
              p = r->parent;
              if (!p) {
                     if (resource_type(r) == IORESOURCE_MEM)
                            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;
              }
       }
初始化资源并将资源分配给它,每个资源的它的 parent 不存在则根据 flags 域设置 parent , flags 为 IORESOURCE_MEM ,则所表示的资源为 I/O 映射内存, flags 为 IORESOURCE_IO ,则所表示的资源为 I/O 端口。
       pr_debug("Registering platform device '%s'. Parent at %s\n",
                dev_name(&pdev->dev), dev_name(pdev->dev.parent));
       ret = device_add(&pdev->dev);
就在这里把设备注册到总线上,如果你对 device_add() 函数不熟悉,请参考本站的设别模型分析部分内容。
       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);
       }
除错撤销的内容。
       return ret;
}
platform_device_add() 函数分析完了,我们看下 platform_device_register() 函数:
int platform_device_register(struct platform_device *pdev)
{
       device_initialize(&pdev->dev);
       return platform_device_add(pdev);
}
没错它就是初始化 pdev->dev 后调用 platform_device_add() 把它注册到 platform_bus_type 上。
在看看 platform_device_register_simple() 函数:
struct platform_device *platform_device_register_simple(const char *name,
                                                 int id,
                                                 struct resource *res,
                                                 unsigned int num)
{
       struct platform_device *pdev;
       int retval;
       pdev = platform_device_alloc(name, id);
       if (!pdev) {
              retval = -ENOMEM;
              goto error;
       }
       if (num) {
              retval = platform_device_add_resources(pdev, res, num);
              if (retval)
                     goto error;
       }
       retval = platform_device_add(pdev);
       if (retval)
              goto error;
       return pdev;
error:
       platform_device_put(pdev);
       return ERR_PTR(retval);
}
该函数就是调用了 platform_device_alloc() 和 platform_device_add() 函数来创建的注册 platform device ,函数也根据 res 参数分配资源,看看 platform_device_add_resources() 函数:
int platform_device_add_resources(struct platform_device *pdev,
                              struct resource *res, unsigned int num)
{
       struct resource *r;
       r = kmalloc(sizeof(struct resource) * num, GFP_KERNEL);
       if (r) {
              memcpy(r, res, sizeof(struct resource) * num);
              pdev->resource = r;
              pdev-> num_resources = num;
       }
       return r ? 0 : -ENOMEM;
}
很简单,为资源分配内存空间,并拷贝参数 res 中的内容,链接到 device 并设置其 num_resources 。
三. Platform 设备的注册
我们在设备驱动模型的分析中已经知道驱动在注册要调用 driver_register() , platform driver 的注册函数 platform_driver_register() 同样也是进行其它的一些初始化后调用 driver_register() 将驱动注册到 platform_bus_type 总线上,看一下这个函数:
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;
       return driver_register(&drv->driver);
}
这里我们要先看看 struct platform_driver 结构:
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;
};
上面的函数指定了内嵌的 driver 的 bus 字段为 platform_bus_type ,即为它将要注册到的总线。
然后设定了 platform_driver 内嵌的 driver 的 probe 、 remove 、 shutdown 函数。
看下相应的这三个函数:
static int platform_drv_probe(struct device *_dev)
{
       struct platform_driver *drv = to_platform_driver(_dev->driver);
       struct platform_device *dev = to_platform_device(_dev);
       return drv->probe(dev);
}
static int platform_drv_remove(struct device *_dev)
{
       struct platform_driver *drv = to_platform_driver(_dev->driver);
       struct platform_device *dev = to_platform_device(_dev);
       return drv->remove(dev);
}
static void platform_drv_shutdown(struct device *_dev)
{
       struct platform_driver *drv = to_platform_driver(_dev->driver);
       struct platform_device *dev = to_platform_device(_dev);
       drv->shutdown(dev);
}
从这三个函数的代码可以看到,又找到了相应的 platform_driver 和 platform_device ,然后调用 platform_driver 的 probe 、 remove 、 shutdown 函数。这是一种高明的做法:在不针对某个驱动具体的 probe 、 remove 、 shutdown 指向的函数,而通过上三个过度函数来找到 platform_driver ,然后调用 probe 、 remove 、 shutdown 接口。
如果设备和驱动都注册了,就可以通过 bus ->match 、 bus->probe 或 driver->probe 进行设备驱动匹配了,这部分内容将留到具体的设备中再做分析。
在 2.6.32.3 版本的代码中,还针对某些不需要产生 hotplug 事件的设备提供设备驱动的匹配函数 platform_driver_probe() ,调用这个函数前首先要注册设备,看一下这个函数:
int __init_or_module platform_driver_probe(struct platform_driver *drv,
              int (*probe)(struct platform_device *))
{
       int retval, code;
       /* make sure driver won't have bind/unbind attributes */
       drv->driver.suppress_bind_attrs = true;
       /* temporary section violation during probe() */
       drv-> probe = probe;
       retval = code = platform_driver_register(drv);
       /*
         * Fixup that section violation, being paranoid about code scanning
         * the list of drivers in order to probe new devices.  Check to see
         * if the probe was successful, and make sure any forced probes of
         * new devices fail.
         */
       spin_lock(&platform_bus_type.p->klist_drivers.k_lock);
       drv->probe = NULL;
       if (code == 0 && list_empty(&drv->driver.p->klist_devices.k_list))
              retval = -ENODEV;
       drv->driver.probe = platform_drv_probe_fail;
       spin_unlock(&platform_bus_type.p->klist_drivers.k_lock);
       if (code != retval)
              platform_driver_unregister(drv);
       return retval;
}
该函数先设置 drv 的 probe 为输入函数,然后将 drv 注册到总线,这个过程回去匹配设备,这时会找到调用这个函数前注册的设备,然后将其挂钩,接着设置 drv->probe 为 NULL ,设置 drv->driver.probe 为 platform_drv_probe_fail ,这样后面如果产生匹配事件都会是匹配失败,也即 platform_drv_probe_fail ()匹配不成功,其代码如下:
static int platform_drv_probe_fail(struct device *_dev)
{
       return -ENXIO;
}
正如我们分析的一样。
到此, Platform 总线分析完了,后面其他模块的分析中将会有 platform 的例子,有了上面的基础,到时我们就可以轻松的分析了 ^_^!
 
本文来自CSDN博客,转载请标明出处:http://blog.csdn.net/summer8808/archive/2011/03/18/6259413.aspx
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