從Linux 2.6起引入了一套新的驅動管理和注冊機制:platform_device和platform_driver。Linux中大部分的設備驅動,都可以使用這套機制,設備用platform_device表示,驅動用platform_driver進行注冊。
Linux platform driver機制和傳統的device driver 機制(通過driver_register函數進行注冊)相比,一個十分明顯的優勢在于platform機制將設備本身的資源注冊進內核,由內核統一管理,在驅動程序中使用這些資源時通過platform device提供的標準接口進行申請并使用。這樣提高了驅動和資源管理的獨立性,并且擁有較好的可移植性和安全性(這些標準接口是安全的)。platform機制的本身使用并不復雜,由兩部分組成:platform_device和platfrom_driver。通過platform機制開發底層設備的流程是申請platform_device,注冊platform_device,注冊platform_driver
platform_device結構體用來描述設備的名稱、資源信息等。該結構被定義在include/linux/platform_device.h中,定義原型如下:
struct platform_device {
const char * name; //定義平臺設備的名稱
int id;
struct device dev;
u32 num_resources;
struct resource * resource; //定義平臺設備的資源。
};
下面來看一下platform_device結構體中最重要的一個成員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; //定義資源的結束地址
const char *name; //定義資源的名稱
unsigned long flags; //定義資源的類型,比如MEM,IO,IRQ,DMA類型
struct resource *parent, *sibling, *child; //資源鏈表指針
};
通過調用函數platform_add_devices()向系統中添加該設備了,該函數內部調用platform_device_register( )進行設備注冊。要注意的是,這里的platform_device設備的注冊過程必須在相應設備驅動加載之前被調用,即執行platform_driver_register()之前,原因是驅動注冊時需要匹配內核中所有已注冊的設備名。
接下來來看platform_driver結構體的原型定義,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;
};
內核提供的platform_driver結構體的注冊函數為platform_driver_register(),其原型定義在driver/base/platform.c文件中,具體實現代碼如下:
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);
}
下面舉個例子來說明一下:
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usb host設備的資源,第1組描述了這個usb host設備所占用的
總線地址范圍,IORESOURCE_MEM表示第1組描述的是內存類型的資源信息,第2組描述了這個usb host設備
的中斷號,IORESOURCE_IRQ表示第2組描述的是中斷資源信息。設備驅動會根據flags來獲取相應的資源信息。
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就可以調用函數platform_add_devices向系統中添加該設備了,這里的實現是
static int __init pxa27x_init(void)
{
return platform_add_devices(devices, ARRAY_SIZE(devices));
}
這里的pxa27x_init必須在設備驅動加載之前被調用,可以把它放到
subsys_initcall(pxa27x_init);
驅動程序需要實現結構體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”,
},
};
在驅動初始化函數中調用函數platform_driver_register()注冊platform_driver,需要注意的是
ohci_device結構中name元素和ohci_hcd_pxa27x_driver結構中driver.name必須是相同的,這樣
在platform_driver_register()注冊時會對所有已注冊的所有platform_device中的name和當前注
冊的platform_driver的driver.name進行比較,只有找到相同的名稱的platfomr_device才能注冊
成功,當注冊成功時會調用platform_driver結構元素probe函數指針,這里就是ohci_hcd_pxa27x_drv_probe。
當進入probe函數后,需要獲取設備的資源信息,獲取資源的函數有:
struct resource * platform_get_resource(struct platform_device *dev, unsigned int type, unsigned int num);
根據參數type所指定類型,例如IORESOURCE_MEM,來獲取指定的資源。
struct int platform_get_irq(struct platform_device *dev, unsigned int num);
獲取資源中的中斷號。
struct resource * platform_get_resource_byname(struct platform_device *dev, unsigned int type, char *name);
根據參數name所指定的名稱,來獲取指定的資源。
int platform_get_irq_byname(struct platform_device *dev, char *name);
根據參數name所指定的名稱,來獲取資源中的中斷號。
總結,通常情況下只要和內核本身運行依賴性不大的外圍設備,相對獨立的,擁有各自獨自的資源(地址總線和IRQs),都可以用platform_driver實現。如:LCD,網卡、USB、UART等,都可以用platfrom_driver寫,而timer,irq等小系統之內的設備則最好不用platfrom_driver機制。
責任編輯:ct
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