作者: Dongas
日期: 08-06-27
從 Linux 2.6 起引入了一套新的驅動管理和註冊機制 :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 進行註冊。
Linux platform driver 機制和傳統的 device driver 機制 ( 通過 driver_register 函數進行註冊 ) 相比,一個十分明顯的優勢在於 platform 機制將設備本身的資源註冊進內核,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並使用。這樣提高了驅動和資源管理的獨立性,並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 機制的本身使用並不複雜,由兩部分組成: platform_device 和 platfrom_driver 。
通過 Platform 機制開發發底層驅動的大致流程爲 : 定義 platform_device à 註冊 platform_device à 定義 platform_driver à 註冊 platform_driver 。
首先要確認的就是設備的資源信息,例如設備的地址,中斷號等。
在 2.6 內核中 platform 設備用結構體 platform_device 來描述,該結構體定義在 kernel/include/linux/platform_device.h 中,
struct platform_device {
const char * name;
u32 id;
struct device dev;
u32 num_resources;
struct resource * resource;
};
該結構一個重要的元素是 resource ,該元素存入了最爲重要的設備資源信息,定義在 kernel/include/linux/ioport.h 中,
struct resource {
const char *name;
unsigned long start, end;
unsigned long flags;
struct resource *parent, *sibling, *child;
};
下面舉 s3c2410 平臺的 i2c 驅動作爲例子來說明:
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這裏定義了兩組 resource ,它描述了一個 I2C 設備的資源,第 1 組描述了這個 I2C 設備所佔用的總線地址範圍, 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 I2C 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:
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定義好了 platform_device 結構體後就可以調用函數 platform_add_devices 向系統中添加該設備了,之後可以調用 platform_driver_register() 進行設備註冊。要注意的是,這裏的 platform_device 設備的註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 , 原因是因爲驅動註冊時需要匹配內核中所以已註冊的設備名。
s3c2410-i2c 的 platform_device 是在系統啓動時,在 cpu.c 裏的 s3c_arch_init() 函數裏進行註冊的,這個函數申明爲 arch_initcall(s3c_arch_init); 會在系統初始化階段被調用。
arch_initcall 的優先級高於 module_init 。所以會在 Platform 驅動註冊之前調用。 ( 詳細參考 include/linux/init.h)
s3c_arch_init 函數如下:
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同時被註冊還有很多其他平臺的 platform_device ,詳細查看 arch/arm/mach-s3c2410/mach-smdk2410.c 裏的 smdk2410_devices 結構體。
驅動程序需要實現結構體 struct platform_driver ,參考 drivers/i2c/busses
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在驅動初始化函數中調用函數 platform_driver_register() 註冊 platform_driver ,需要注意的是 s3c_device_i2c 結構中 name 元素和 s3c2410_i2c_driver 結構中 driver.name 必須是相同的,這樣在 platform_driver_register() 註冊時會對所有已註冊的所有 platform_device 中的 name 和當前註冊的 platform_driver 的 driver.name 進行比較,只有找到相同的名稱的 platfomr_device 才能註冊成功,當註冊成功時會調用 platform_driver 結構元素 probe 函數指針,這裏就是 s3c24xx_i2c_probe, 當進入 probe 函數後,需要獲取設備的資源信息,常用獲取資源的函數主要是:
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。
下面舉 s3c24xx_i2c_probe 函數分析 , 看看這些接口是怎麼用的。
前面已經講了, s3c2410_i2c_driver 註冊成功後會調用 s3c24xx_i2c_probe 執行,下面看代碼:
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小思考:
那什麼情況可以使用 platform driver 機制編寫驅動呢?
我的理解是隻要和內核本身運行依賴性不大的外圍設備 ( 換句話說只要不在內核運行所需的一個最小系統之內的設備 ), 相對獨立的 , 擁有各自獨自的資源 (addresses and IRQs) , 都可以用 platform_driver 實現。如: lcd,usb,uart 等,都可以用 platfrom_driver 寫,而 timer,irq 等最小系統之內的設備則最好不用 platfrom_driver 機制,實際上內核實現也是這樣的。
參考資料:
linux-2.6.24/Documentation/driver-model/platform.txt
《platform _device 和 platform_driver 註冊過程》
http://blog.chinaunix.net/u2/60011/showart.php?id=1018999