09-S3C2440驱动学习（三）嵌入式linux-platform平台总线驱动程序及分离分层构建驱动框架

简介Platform：

内核中有IIC总线、PCI总线、串口总线、SPI总线、can总线、单总线等，一些设备可以挂载在这些总线上，然后通过总线的match进行设备和驱动的匹配。但是有些设备并不属于这些总线，于是引入了虚拟总线，也就是Platform总线，对于的设备叫做Platform设备，对于的驱动叫做Platform驱动。

平台设备框图：

Platform总线：

struct bus_type platform_bus_type = {

.name = "platform",

.dev_attrs = platform_dev_attrs,

.match = platform_match,

.uevent = platform_uevent,

.suspend = platform_suspend,

.suspend_late = platform_suspend_late,

.resume_early = platform_resume_early,

.resume = platform_resume,

};

设备和驱动的匹配函数：

static int platform_match(struct device * dev, struct device_driver * drv)

{

struct platform_device *pdev = container_of(dev, struct platform_device, dev);

return (strncmp(pdev->name, drv->name, BUS_ID_SIZE) == 0);

}

Platform设备：

struct platform_device {

const char * name;

u32 id;

struct device dev;

u32 num_resources;

struct resource * resource;

};

资源结构体的定义：

struct resource {

resource_size_t start;

resource_size_t end;

const char *name;

unsigned long flags;

struct resource *parent, *sibling, *child;

};

Platform驱动：

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 device_driver driver;

};

一、分离分层构建驱动框架

input子系统中，采用了分离分层的方式构建驱动程序框架。input.c为核心层，其下有左边的硬件设备相关，和右边的软件handler相关处理函数。

二、platform总线驱动框架分析

一个现实的linux设备和驱动通常都需要挂接在一种总线上，比较常见的总线有USB、PCI总线等。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内存空间的外设却不依附与此类总线。基于这样的背景下，2.6内核加入了platform虚拟总线。platform机制将设备本身的资源注册进内核，由内核统一管理，在驱动程序使用这些资源时使用统一的接口，这样提高了程序的可移植性。linux在系统启动时就注册了platform总线.

1.参考：Gpio_keys.c (driversinputkeyboard)来看一个例子

2.Bus-drv-dev模型: 

Bus结构体；

drv结构体：比较稳定的代码

dev结构体：硬件相关

三个都是结构体。

static int __init gpio_keys_init(void)

{

return platform_driver_register(&gpio_keys_device_driver);//注册平台设备。

}

总线是虚拟平台总线 platform_bus_type

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;

if (drv->suspend)

drv->driver.suspend = platform_drv_suspend;

if (drv->resume)

drv->driver.resume = platform_drv_resume;

return driver_register(&drv->driver);

}

platform_driver_register--》driver_register

platform_driver_register：把driver的结构体放到bus中的drv链表中，还会和设备比较drv支不支持dev。

虚拟平台总线里面有个match函数

struct bus_type platform_bus_type = {

.name= "platform",

.dev_attrs= platform_dev_attrs,

.match= platform_match,

.uevent= platform_uevent,

.suspend= platform_suspend,

.suspend_late= platform_suspend_late,

.resume_early= platform_resume_early,

.resume= platform_resume,

};

根据名字判断是否匹配，匹配则调用.probe函数

static int platform_match(struct device * dev, struct device_driver * drv)

{

struct platform_device *pdev = container_of(dev, struct platform_device, dev);

return (strncmp(pdev->name, drv->name, BUS_ID_SIZE) == 0);

}

3.

driver_register（稳定的代码）：

（1）    会把drv放入Bus总线的drv链表里面

（2）    从bus的dev链表取出每个dev，用bus的match函数一一比较，判断dev能否支持drv。若可以支持调用drv的.probe函数

device_add（硬件相关）：

（1）    把dev结构体放入bus的dev链表里面去

（2）    从bus的drv链表取出每个drv，用bus的match函数一一比较，判断drv能否支持dev。若可以支持调用drv的.probe函数

Bus里面有一个比较函数.match比较drv是否支持这个dev，能支持的话调用里面的.probe函数

4.自己写一个led的platform总线驱动程序

（1）参考Mach-smdk2440.c (archarmmach-s3c2440)

（2）led_dev.c

static struct platform_device s3c2440_device_sdi = {

    .name         = "s3c2440-sdi",

    .id       = -1,

    .num_resources    = ARRAY_SIZE(s3c2440_sdi_resource),

    .resource     = s3c2440_sdi_resource,

};

定义了一个平台设备，平台设备里面含有某些资源，寄存器起始地址，那个引脚等。

/* SDI */

static struct resource s3c2440_sdi_resource[] = {

    [0] = {

        .start = S3C2410_PA_SDI,

        .end   = S3C2410_PA_SDI + S3C24XX_SZ_SDI - 1,

        .flags = IORESOURCE_MEM,

    },

    [1] = {

        .start = IRQ_SDI,

        .end   = IRQ_SDI,

        .flags = IORESOURCE_IRQ,

    }

};

入口函数：注册一个平台设备

platform_device_register最后会执行如上：放入平台总线的设备链表里面去。

加上头文件

 （3）另一边led_drv.c

参考：

（4）编译：

（5）回到以前实现led：注册一个字符设备，构造一个结构体

staticvolatile unsigned long *gpio_con;

staticvolatile unsigned long *gpio_dat;寄存器

       res = platform_get_resource(pdev,IORESOURCE_MEM, 0);

       gpio_con = ioremap(res->start,res->end - res->start + 1);//大小

staticint pin;引脚

       res = platform_get_resource(pdev,IORESOURCE_IRQ, 0);

       pin=res->start;

（6）.probe做什么自己决定，自己的核心内容

三、platform总线驱动代码实现

 （1）led_dev.c 分配/设置/注册一个platform_device

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

/* 分配/设置/注册一个platform_device */

static struct resource led_resource[] = {

    [0] = {

        .start = 0x56000050,

        .end   = 0x56000050 + 8 - 1,

        .flags = IORESOURCE_MEM,

    },

    [1] = {

        .start = 5,

        .end   = 5,

        .flags = IORESOURCE_IRQ,

    }

};

static void led_release(struct device * dev)

{

}

static struct platform_device led_dev = {

    .name         = "myled",

    .id       = -1,

    .num_resources    = ARRAY_SIZE(led_resource),

    .resource     = led_resource,

    .dev = { 

    .release = led_release, 

},

};

static int led_dev_init(void)

{

platform_device_register(&led_dev);

return 0;

}

static void led_dev_exit(void)

{

platform_device_unregister(&led_dev);

}

module_init(led_dev_init);

module_exit(led_dev_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

（2）led_drv.c 分配/设置/注册一个platform_driver

/* 分配/设置/注册一个platform_driver */

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

static int major;

static struct class *cls;

static volatile unsigned long *gpio_con;

static volatile unsigned long *gpio_dat;

static int pin;

static int led_open(struct inode *inode, struct file *file)

{

//printk("first_drv_openn");

/* 配置为输出 */

*gpio_con &= ~(0x3<<(pin*2));

*gpio_con |= (0x1<<(pin*2));

return 0;

}

static ssize_t led_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t * ppos)

{

int val;

//printk("first_drv_writen");

copy_from_user(&val, buf, count); // copy_to_user();

if (val == 1)

{

// 点灯

*gpio_dat &= ~(1< }

else

{

// 灭灯

*gpio_dat |= (1< }

return 0;

}

static struct file_operations led_fops = {

    .owner  =   THIS_MODULE,    /* 这是一个宏，推向编译模块时自动创建的__this_module变量 */

    .open   =   led_open,     

.write = led_write,    

};

static int led_probe(struct platform_device *pdev)

{

struct resource *res;

/* 根据platform_device的资源进行ioremap */

res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);

gpio_con = ioremap(res->start, res->end - res->start + 1);

gpio_dat = gpio_con + 1;

res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, 0);

pin = res->start;

/* 注册字符设备驱动程序 */

printk("led_probe, found ledn");

major = register_chrdev(0, "myled", &led_fops);

cls = class_create(THIS_MODULE, "myled");

class_device_create(cls, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "led"); /* /dev/led */

return 0;

}

static int led_remove(struct platform_device *pdev)

{

/* 卸载字符设备驱动程序 */

/* iounmap */

printk("led_remove, remove ledn");

class_device_destroy(cls, MKDEV(major, 0));

class_destroy(cls);

unregister_chrdev(major, "myled");

iounmap(gpio_con);

return 0;

}

struct platform_driver led_drv = {

.probe = led_probe,

.remove = led_remove,

.driver = {

.name = "myled",

}

};

static int led_drv_init(void)

{

platform_driver_register(&led_drv);

return 0;

}

static void led_drv_exit(void)

{

platform_driver_unregister(&led_drv);

}

module_init(led_drv_init);

module_exit(led_drv_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

（3）makefile

KERN_DIR = /work/system/linux-2.6.22.6

all:

make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules 

clean:

make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean

rm -rf modules.order

obj-m += led_drv.o

obj-m += led_dev.o

（4）测试程序

#include

#include

#include

#include

/* led_test on

 * led_test off

 */

int main(int argc, char **argv)

{

int fd;

int val = 1;

fd = open("/dev/led", O_RDWR);

if (fd < 0)

{

printf("can't open!n");

}

if (argc != 2)

{

printf("Usage :n");

printf("%s n", argv[0]);

return 0;

}

if (strcmp(argv[1], "on") == 0)