Linux內(nèi)核驅(qū)動(dòng)的platform機(jī)制
從Linux 2.6起引入了一套新的驅(qū)動(dòng)管理和注冊(cè)機(jī)制：platform_device和platform_driver。Linux中大部分的設(shè)備驅(qū)動(dòng)，都可以使用這套機(jī)制，設(shè)備用platform_device表示，驅(qū)動(dòng)用platform_driver進(jìn)行注冊(cè)。
Linux platform driver機(jī)制和傳統(tǒng)的device driver 機(jī)制(通過(guò)driver_register函數(shù)進(jìn)行注冊(cè))相比，一個(gè)十分明顯的優(yōu)勢(shì)在于platform機(jī)制將設(shè)備本身的資源注冊(cè)進(jìn)內(nèi)核，由內(nèi)核統(tǒng)一管理，在驅(qū)動(dòng)程序中使用這些資源時(shí)通過(guò)platform device提供的標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行申請(qǐng)并使用。這樣提高了驅(qū)動(dòng)和資源管理的獨(dú)立性，并且擁有較好的可移植性和安全性(這些標(biāo)準(zhǔn)接口是安全的)。platform機(jī)制的本身使用并不復(fù)雜，由兩部分組成：platform_device和platfrom_driver。通過(guò)platform機(jī)制開(kāi)發(fā)底層設(shè)備的流程是申請(qǐng)platform_device,注冊(cè)platform_device,注冊(cè)platform_driver
platform_device結(jié)構(gòu)體用來(lái)描述設(shè)備的名稱(chēng)、資源信息等。該結(jié)構(gòu)被定義在include/linux/platform_device.h中，定義原型如下：
struct platform_device {
const char * name; //定義平臺(tái)設(shè)備的名稱(chēng)
int id;
struct device dev;
u32 num_resources;
struct resource * resource; //定義平臺(tái)設(shè)備的資源。
};
下面來(lái)看一下platform_device結(jié)構(gòu)體中最重要的一個(gè)成員struct resource * resource。struct resource被定義在include/linux/ioport.h中，定義原型如下：
struct resource {
resource_size_t start; //定義資源的起始地址
resource_size_t end; //定義資源的結(jié)束地址
const char *name; //定義資源的名稱(chēng)
unsigned long flags; //定義資源的類(lèi)型，比如MEM，IO，IRQ，DMA類(lèi)型
struct resource *parent, *sibling, *child; //資源鏈表指針
};
通過(guò)調(diào)用函數(shù)platform_add_devices()向系統(tǒng)中添加該設(shè)備了，該函數(shù)內(nèi)部調(diào)用platform_device_register( )進(jìn)行設(shè)備注冊(cè)。要注意的是，這里的platform_device設(shè)備的注冊(cè)過(guò)程必須在相應(yīng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)加載之前被調(diào)用，即執(zhí)行platform_driver_register()之前，原因是驅(qū)動(dòng)注冊(cè)時(shí)需要匹配內(nèi)核中所有已注冊(cè)的設(shè)備名。
接下來(lái)來(lái)看platform_driver結(jié)構(gòu)體的原型定義，在include/linux/platform_device.h中，代碼如下：
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;
};
內(nèi)核提供的platform_driver結(jié)構(gòu)體的注冊(cè)函數(shù)為platform_driver_register()，其原型定義在driver/base/platform.c文件中，具體實(shí)現(xiàn)代碼如下：
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);
}
下面舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)明一下：
在kernel/arch/arm/mach-pxa/pxa27x.c定義了
tatic struct resource pxa27x_ohci_resources[] = {
[0] = {
.start = 0x4C000000,
.end = 0x4C00ff6f,
.flags = IORESOURCE_MEM,
},
[1] = {
.start = IRQ_USBH1,
.end = IRQ_USBH1,
.flags = IORESOURCE_IRQ,
},
};
這里定義了兩組resource，它描述了一個(gè)usb host設(shè)備的資源，第1組描述了這個(gè)usb host設(shè)備所占用的
總線地址范圍，IORESOURCE_MEM表示第1組描述的是內(nèi)存類(lèi)型的資源信息，第2組描述了這個(gè)usb host設(shè)備
的中斷號(hào)，IORESOURCE_IRQ表示第2組描述的是中斷資源信息。設(shè)備驅(qū)動(dòng)會(huì)根據(jù)flags來(lái)獲取相應(yīng)的資源信息。
有了resource信息，就可以定義platform_device了：
static struct platform_device ohci_device = {
.name = "pxa27x-ohci",
.id = -1,
.dev = {
.dma_mask = &pxa27x_dmamask,
.coherent_dma_mask = 0xffffffff,
},
.num_resources = ARRAY_SIZE(pxa27x_ohci_resources),
.resource = pxa27x_ohci_resources,
};
有了platform_device就可以調(diào)用函數(shù)platform_add_devices向系統(tǒng)中添加該設(shè)備了，這里的實(shí)現(xiàn)是
static int __init pxa27x_init(void)
{
return platform_add_devices(devices, ARRAY_SIZE(devices));
}
這里的pxa27x_init必須在設(shè)備驅(qū)動(dòng)加載之前被調(diào)用，可以把它放到
subsys_initcall(pxa27x_init);
驅(qū)動(dòng)程序需要實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)體struct platform_driver，參考kernel/driver/usb/host/ohci-pxa27.c，
static struct platform_driver ohci_hcd_pxa27x_driver = {
.probe = ohci_hcd_pxa27x_drv_probe,
.remove = ohci_hcd_pxa27x_drv_remove,
#ifdef CONFIG_PM
.suspend = ohci_hcd_pxa27x_drv_suspend,
.resume = ohci_hcd_pxa27x_drv_resume,
#endif
.driver = {
.name = "pxa27x-ohci",
},
};
在驅(qū)動(dòng)初始化函數(shù)中調(diào)用函數(shù)platform_driver_register()注冊(cè)platform_driver，需要注意的是
ohci_device結(jié)構(gòu)中name元素和ohci_hcd_pxa27x_driver結(jié)構(gòu)中driver.name必須是相同的，這樣
在platform_driver_register()注冊(cè)時(shí)會(huì)對(duì)所有已注冊(cè)的所有platform_device中的name和當(dāng)前注
冊(cè)的platform_driver的driver.name進(jìn)行比較，只有找到相同的名稱(chēng)的platfomr_device才能注冊(cè)
成功，當(dāng)注冊(cè)成功時(shí)會(huì)調(diào)用platform_driver結(jié)構(gòu)元素probe函數(shù)指針，這里就是ohci_hcd_pxa27x_drv_probe。
當(dāng)進(jìn)入probe函數(shù)后，需要獲取設(shè)備的資源信息，獲取資源的函數(shù)有：
struct resource * platform_get_resource(struct platform_device *dev, unsigned int type, unsigned int num);
根據(jù)參數(shù)type所指定類(lèi)型，例如IORESOURCE_MEM，來(lái)獲取指定的資源。
struct int platform_get_irq(struct platform_device *dev, unsigned int num);
獲取資源中的中斷號(hào)。
struct resource * platform_get_resource_byname(struct platform_device *dev, unsigned int type, char *name);
根據(jù)參數(shù)name所指定的名稱(chēng)，來(lái)獲取指定的資源。
int platform_get_irq_byname(struct platform_device *dev, char *name);
根據(jù)參數(shù)name所指定的名稱(chēng)，來(lái)獲取資源中的中斷號(hào)。
總結(jié)，通常情況下只要和內(nèi)核本身運(yùn)行依賴(lài)性不大的外圍設(shè)備，相對(duì)獨(dú)立的，擁有各自獨(dú)自的資源(地址總線和IRQs)，都可以用platform_driver實(shí)現(xiàn)。如：LCD，網(wǎng)卡、USB、UART等，都可以用platfrom_driver寫(xiě)，而timer，irq等小系統(tǒng)之內(nèi)的設(shè)備則最好不用platfrom_driver機(jī)制。
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