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。

（1）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();
}

（2）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);