Linux設備驅動開發 - 平台設備驅動

Linux2.6的內核中引入了一種新的設備驅動模型-平台(platform)設備驅動，平台設備驅動分為平台設備(platform_device)和平台驅動(platform_driver)，平台設備的引入使得Linux設備驅動更加便於移植。

一、平台設備
平台設備結構體：

struct platform_device {
    const char    * name;                      /* 設備名 */
    int        id;
    struct device    dev;                     /* 設備結構體 */
    u32        num_resources;                   /* 設備資源數量 */
    struct resource    * resource;              /* 設備資源 */

    const struct platform_device_id    *id_entry;

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

平台設備主要是提供設備資源和平台數據給平台驅動，resource為設備資源數組，類型有IORESOURCE_IO、IORESOURCE_MEM、IORESOURCE_IRQ、IORESOURCE_DMA、IORESOURCE_DMA。下面是一個網卡芯片DM9000的外設資源：

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里面有三個設備資源，第一個為IORESOURCE_MEM類型，指明了第一個資源內存的起始地址為S3C64XX_PA_DM9000結束地址為S3C64XX_PA_DM9000 + 3，第二個同樣為IORESOURCE_MEM類型，指明了第二個資源內存的起始地址為S3C64XX_PA_DM9000 + 4結束地址為S3C64XX_PA_DM9000 + S3C64XX_SZ_DM9000 - 1，第三個為IORESOURCE_IRQ類型，指明了中斷號為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結構體里面有一個重要成員platform_data，它是平台設備和平台驅動進行數據傳遞的重要成員。

 

平台設備注冊：

int platform_device_register(struct platform_device *pdev);

platform_device_register()會對平台設備進行相應的初始化之后調用platform_device_register()函數把它添加到子系統中。

 

平台設備注銷：

void platform_device_unregister(struct platform_device *pdev);

platform_device_unregister()函數釋放設備資源之后從子系統中將其移除。

 

平台設備模板：

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)
{
    ...
    /* 注冊平台設備 */
    platform_device_register(&xxx_platform_device);
    ...
}

static void __exit xxx_device_exit(void)
{
    ...
    /* 注銷平台設備 */
    platform_device_unregister(&xxx_platform_device);
    ...
}

 

 

二、平台驅動
平台驅動結構體：

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;
};

平台驅動結構體driver成員里面的name必須與平台設備結構體里面的name成員一致，在系統注冊一個設備的時候，會通過設備結構體里面的name成員和平台驅動driver里面的name成員匹配，當匹配成功則調用平台驅動的probe函數，
通常在probe函數中獲取平台設備的資源和私有數據並進行設備的初始化。

獲取設備資源：

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

platform_get_resource()函數用於獲取平台設備的資源，dev為要平台設備，type為平台設備資源類型，num為平台資源號(比如同一個資源有兩個則資源號為0,1)。

 

平台驅動注冊：

int platform_driver_register(struct platform_driver *drv);

platform_driver_register()函數完成平台驅動的注冊，在驅動模塊加載時調用。

 

平台驅動注銷：

void platform_driver_unregister(struct platform_driver *drv);

platform_driver_unregister()函數完成平台驅動的注銷，在驅動模塊卸載時調用。

 

平台驅動模板：

static int __devinit xxx_probe(struct platform_device *pdev)
{
    struct xxx_plat_data *pdata = pdev->dev.platform_data;    /* 獲取私有數據 */
    platform_get_resource(pdev,xxx,x);                        /* 獲取設備資源 */
    ...
}

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

static int __init xxx_driver_init(void)
{
    ...
    /* 驅動注冊 */
    platform_driver_register(&xxx_platform_driver);
    ...
}

static void __exit xxx_driver_exit(void)
{
    ...
    /* 驅動注銷 */
    platform_driver_unregister(&xxx_platform_driver);
    ...
}