Linux设备驱动开发 - 平台设备驱动

Linux2.6的内核中引入了一种新的设备驱动模型-平台(platform)设备驱动，平台设备驱动分为平台设备(platform_device)和平台驱动(platform_driver)，平台设备的引入使得Linux设备驱动更加便于移植。

一、平台设备
平台设备结构体：

struct platform_device {
    const char    * name;                      /* 设备名 */
    int        id;
    struct device    dev;                     /* 设备结构体 */
    u32        num_resources;                   /* 设备资源数量 */
    struct resource    * resource;              /* 设备资源 */

    const struct platform_device_id    *id_entry;

    /* arch specific additions */
    struct pdev_archdata    archdata;
};

平台设备主要是提供设备资源和平台数据给平台驱动，resource为设备资源数组，类型有IORESOURCE_IO、IORESOURCE_MEM、IORESOURCE_IRQ、IORESOURCE_DMA、IORESOURCE_DMA。下面是一个网卡芯片DM9000的外设资源：

static struct resource dm9000_resources[] = {
    [0] = {
        .start        = S3C64XX_PA_DM9000,
        .end        = S3C64XX_PA_DM9000 + 3,
        .flags        = IORESOURCE_MEM,
    },
    [1] = {
        .start        = S3C64XX_PA_DM9000 + 4,
        .end        = S3C64XX_PA_DM9000 + S3C64XX_SZ_DM9000 - 1,
        .flags        = IORESOURCE_MEM,
    },
    [2] = {
        .start        = IRQ_EINT(7),
        .end        = IRQ_EINT(7),
        .flags        = IORESOURCE_IRQ | IRQF_TRIGGER_HIGH,
    },
};

dm9000_resources里面有三个设备资源，第一个为IORESOURCE_MEM类型，指明了第一个资源内存的起始地址为S3C64XX_PA_DM9000结束地址为S3C64XX_PA_DM9000 + 3，第二个同样为IORESOURCE_MEM类型，指明了第二个资源内存的起始地址为S3C64XX_PA_DM9000 + 4结束地址为S3C64XX_PA_DM9000 + S3C64XX_SZ_DM9000 - 1，第三个为IORESOURCE_IRQ类型，指明了中断号为IRQ_EINT(7)。

struct device {
    struct device        *parent;

    struct device_private    *p;

    struct kobject kobj;
    const char        *init_name; /* initial name of the device */
    struct device_type    *type;

    struct mutex        mutex;    /* mutex to synchronize calls to
                     * its driver.
                     */

    struct bus_type    *bus;        /* type of bus device is on */
    struct device_driver *driver;    /* which driver has allocated this
                       device */
    void        *platform_data;    /* Platform specific data, device
                       core doesn't touch it */
    ...
};

 

struct device结构体里面有一个重要成员platform_data，它是平台设备和平台驱动进行数据传递的重要成员。

 

平台设备注册：

int platform_device_register(struct platform_device *pdev);

platform_device_register()会对平台设备进行相应的初始化之后调用platform_device_register()函数把它添加到子系统中。

 

平台设备注销：

void platform_device_unregister(struct platform_device *pdev);

platform_device_unregister()函数释放设备资源之后从子系统中将其移除。

 

平台设备模板：

static struct resource xxx_resource = 
{
    [0] = 
    {
        .start = ...,
        .end = ...,
        .flags = ...,
    },
    [1] = 
    {
        ...
    }
    ...
};

static struct xxx_plat_data xxx_data = 
{
    ...
};

static struct platform_device xxx_platform_device = 
{
    .name = NAME,
    .num_resources = ARRAY_SIZE(xxx_resource),
    .resource = xxx_resource,
    .dev = 
    {
        .platform_data = &xxx_data,
    }
};

static int __init xxx_device_init(void)
{
    ...
    /* 注册平台设备 */
    platform_device_register(&xxx_platform_device);
    ...
}

static void __exit xxx_device_exit(void)
{
    ...
    /* 注销平台设备 */
    platform_device_unregister(&xxx_platform_device);
    ...
}

 

 

二、平台驱动
平台驱动结构体：

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;
    const struct platform_device_id *id_table;
};

平台驱动结构体driver成员里面的name必须与平台设备结构体里面的name成员一致，在系统注册一个设备的时候，会通过设备结构体里面的name成员和平台驱动driver里面的name成员匹配，当匹配成功则调用平台驱动的probe函数，
通常在probe函数中获取平台设备的资源和私有数据并进行设备的初始化。

获取设备资源：

struct resource *platform_get_resource(struct platform_device *dev, unsigned int type, unsigned int num);

platform_get_resource()函数用于获取平台设备的资源，dev为要平台设备，type为平台设备资源类型，num为平台资源号(比如同一个资源有两个则资源号为0,1)。

 

平台驱动注册：

int platform_driver_register(struct platform_driver *drv);

platform_driver_register()函数完成平台驱动的注册，在驱动模块加载时调用。

 

平台驱动注销：

void platform_driver_unregister(struct platform_driver *drv);

platform_driver_unregister()函数完成平台驱动的注销，在驱动模块卸载时调用。

 

平台驱动模板：

static int __devinit xxx_probe(struct platform_device *pdev)
{
    struct xxx_plat_data *pdata = pdev->dev.platform_data;    /* 获取私有数据 */
    platform_get_resource(pdev,xxx,x);                        /* 获取设备资源 */
    ...
}

static struct platform_driver xxx_platform_driver = 
{
    .probe = xxx_probe,
    .remove = __devexit_p(xxx_remove),
    .driver = 
    {
        .name = NAME,    /* 跟平台设备名一致 */
        ...
    },
    ...
};

static int __init xxx_driver_init(void)
{
    ...
    /* 驱动注册 */
    platform_driver_register(&xxx_platform_driver);
    ...
}

static void __exit xxx_driver_exit(void)
{
    ...
    /* 驱动注销 */
    platform_driver_unregister(&xxx_platform_driver);
    ...
}