platform是一个虚拟总线,相比PCI,USB,它主要用于描述SOC上的资源。platform所描述的资源有一个共同点,就是在CPU总线直接取址。
从Linux 2.6起引入了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。
Linux platform driver机制和传统的device driver 机制(通过driver_register函数进行注册)相比,一个十分明显的优势在于platform机制将设备本身的资源注册进内核,由内核统一管理,在驱动程序中使用这些资源时通过platform device提供的标准接口进行申请并使用。这样提高了驱动和资源管理的独立性,并且拥有较好的可移植性和安全性(这些标准接口是安全的)。
Platform机制的本身使用并不复杂,由两部分组成:platform_device和platfrom_driver。
通过Platform机制开发发底层驱动的大致流程为: 定义 platform_device à 注册 platform_device 定义 platform_driver à注册 platform_driver。
首先要确认的就是2.6内核定义的platform总线类型
struct bus_type platform_bus_type = {
.name = "platform",
.dev_attrs = platform_dev_attrs,
.match = platform_match,
.uevent = platform_uevent,
.pm = PLATFORM_PM_OPS_PTR,
};
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然后就是设备的资源信息,例如设备的地址,中断号等。在2.6内核中platform设备用结构体platform_device来描述
struct platform_device {
const char * name;
int id;
struct device dev;
u32 num_resources;
struct resource * resource;
};
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该结构一个重要的元素是resource,该元素存入了最为重要的设备资源信息
struct resource {
resource_size_t start;
resource_size_t end;
const char *name;
unsigned long flags;
struct resource *parent, *sibling, *child;
};
各成员的含义如下:
1. name指针:指向此资源的名称。
2. start和end:表示资源的起始物理地址和终止物理地址。它们确定了资源的范围,也即是一个闭区间[start,end]。
3. flags:描述此资源属性的标志(见下面)。
4. 指针parent、sibling和child:分别为指向父亲、兄弟和子资源的指针。
属性flags是一个unsigned long类型的32位标志值,用以描述资源的属性。比如:资源的类型、是否只读、是否可缓存,以及是否已被占用等。
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下面举s3c2410平台的i2c驱动作为例子来说明:
static struct resource s3c_i2c_resource[] = {
[0] = {
.start = S3C24XX_PA_IIC,
.end = S3C24XX_PA_IIC + S3C24XX_SZ_IIC - 1,
.flags = IORESOURCE_MEM,
},
[1] = {
.start = IRQ_IIC, //S3C2410_IRQ(27)
.end = IRQ_IIC,
.flags = IORESOURCE_IRQ,
}
};
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这里定义了两组resource,它描述了一个I2C设备的资源,第1组描述了这个I2C设备所占用的总线地址范围,IORESOURCE_MEM表示第1组描述的是内存类型的资源信息,第2组描述了这个I2C设备的中断号,IORESOURCE_IRQ表示第2组描述的是中断资源信息。设备驱动会根据flags来获取相应的资源信息。
有了resource信息,就可以定义platform_device了:
struct platform_device s3c_device_i2c = {
.name = "s3c2410-i2c",
.id = -1,
.num_resources = ARRAY_SIZE(s3c_i2c_resource),
.resource = s3c_i2c_resource,
};
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定义好了platform_device结构体后就可以调用函数platform_add_devices向系统中添加该设备了,之后可以调用platform_driver_register()进行设备注册。要注意的是,这里的platform_device设备的注册过程必须在相应设备驱动加载之前被调用,即执行platform_driver_register之前,原因是因为驱动注册时需要匹配内核中所以已注册的设备名。static int __init s3c_arch_init(void)
{
int ret;
……
/* 这里board指针指向在mach-smdk2410.c里的定义的smdk2410_board,里面包含了预先定义的I2C Platform_device等. */
if (board != NULL) {
struct platform_device **ptr = board->devices;
int i;
for (i = 0; i < board->devices_count; i++, ptr++) {
ret = platform_device_register(*ptr); //在这里进行注册
if (ret) {
printk(KERN_ERR "s3c24xx: failed to add board device %s (%d) @%p\n", (*ptr)->name,
ret, *ptr);
}
}
/* mask any error, we may not need all these board
* devices */
ret = 0;
}
return ret;
}
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同时被注册还有很多其他平台的platform_device。驱动程序需要实现结构体struct platform_driver
/* device driver for platform bus bits */
static struct platform_driver s3c2410_i2c_driver = {
.probe = s3c24xx_i2c_probe,
.remove = s3c24xx_i2c_remove,
.resume = s3c24xx_i2c_resume,
.driver = {
.owner = THIS_MODULE,
.name = "s3c2410-i2c",
},
};
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在驱动初始化函数中调用函数platform_driver_register()注册platform_driver,需要注意的是s3c_device_i2c结构中name元素和s3c2410_i2c_driver结构中driver.name必须是相同的,这样在platform_driver_register()注册时会对所有已注册的所有platform_device中的name和当前注册的platform_driver的driver.name进行比较,只有找到相同的名称的platfomr_device才能注册成功,当注册成功时会调用platform_driver结构元素probe函数指针,这里就是s3c24xx_i2c_probe,当进入probe函数后,需要获取设备的资源信息。根据参数type所指定类型,例如IORESOURCE_MEM,来获取指定的资源。获取资源中的中断号。
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