14.3驅動的分離分層

1.引入驅動的分離分層

input系統把驅動分成input_handler和input_device。讓內核專注於純軟件，驅動工程師專注於硬件。

我們引入驅動的分離分層

還是參考gpio_keys.c

它的入口函數是諸如一個平臺driver結構體

裏面有一個.probe函數，我們只關心probe函數

2.引入bus_drv_dev模型

bus虛擬總線類型，裏面有.match。用於device和driver建立聯繫

match裏使用到了strnmp函數，說明drv->name和pdev->name的有相同的名字，如platform_driver   變量gpio_keys_device_driver裏的.driver的name是"gpio-keys"。那麼必定，模型左邊的device必定有一個和它同名的設備，可惜gpio_keys.c只是一個例子。下面我們自己寫一個bus_drv_dev模型的驅動

分析：

0.bus是總線

1.driver和device向上註冊到bus的鏈表。device和driver建立聯繫是通過.match函數（在                                   platform_driver_register的platform_bus_type結構體中）

2.內核會從bus的drv鏈表取出每一個drv，用bus的match函數，判斷drv能否支持dev

3.若能夠支持（有同名的設備），就調用drv的probe函數。

4.這個模式只是一種機制，device和driver只不過是結構體，硬件相關，以及穩定的純軟件代碼

5.當我們修改代碼時，只需要修改左邊的硬件相關部分代碼

 

3. bus_drv_dev模型的驅動——新的點亮led

寫出兩個文件，myled_bus_driver.c和myled_bus_device.c

myled_bus_driver.c幫我們做好了一切：probe函數，映射地址，註冊，創建設備節點，讀寫函數等

myled_bus_device.c只需要設置改引腳的物理參數就行。

 

下面先寫兩個文件的框架，只打印，驗證同名設備driver和device的連接

myled_bus_driver.c：

/* 分配/設置/註冊一個platform_driver */
#include <linux/module.h>
#include <linux/version.h>

#include <linux/init.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/irq.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/pm.h>
#include <linux/sysctl.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/input.h>
#include <linux/irq.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>

static int led_probe(struct platform_device *pdev)
{    
    printk("led_probe, insmod led\n");    
    return 0;
}

static int led_remove(struct platform_device *pdev)
{
    /* 卸載字符設備驅動程序 */
    /* iounmap */
    printk("led_remove, remove led\n");    
    return 0;
}


struct platform_driver led_drv = {
    .probe        = led_probe,
    .remove        = led_remove,
    .driver        = {
        .name    = "myled",   //設備名
    }
};


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");

myled_bus_device.c：

#include <linux/module.h>
#include <linux/version.h>

#include <linux/init.h>

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/list.h>
#include <linux/timer.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/serial_core.h>
#include <linux/platform_device.h>

/* 分配/設置/註冊一個platform_device */
static struct resource led_resource[] = {
    [0] = {
        .start = 0x56000050,
        .end   = 0x56000050 + 8 - 1,
        .flags = IORESOURCE_MEM,
    },
    [1] = {
        .start = 4,
        .end   = 4,
        .flags = IORESOURCE_IRQ,
    }
};
static void led_release(struct device * dev)    // release不做任何事情，自動會去調用bus的release
{
}
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");

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   += myled_bus_device.o
obj-m   += myled_bus_driver.o

測試：

先裝載driver，再裝載device時，同名匹配成功，自動調用probe函數，卸載自動調用remove函數。

 

4.完善代碼

框架弄好後，就又回到以前的註冊，創建類設備，.....

只改 driver文件，只測試按鍵2

/* 分配/設置/註冊一個platform_driver */
#include <linux/module.h>
#include <linux/version.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/irq.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/pm.h>
#include <linux/sysctl.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/input.h>
#include <linux/irq.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>

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_open\n");
    /* 配置爲輸出 */
    *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_write\n");

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

    if (val == 1)
    {
        // 點燈
        *gpio_dat &= ~(1<<pin);
    }
    else
    {
        // 滅燈
        *gpio_dat |= (1<<pin);
    }
    
    return 0;
}


static struct file_operations led_fops = {
    .owner  =   THIS_MODULE,    /* 這是一個宏，推向編譯模塊時自動創建的__this_module變量 */
    .open   =   led_open,     
    .write    =    led_write,       
};

static int led_probe(struct platform_device *pdev)
{
    struct resource        *res;

    /* 根據platform_device的資源進行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;

    /* 註冊字符設備驅動程序 */

    printk("led_probe, found led\n");

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

    cls = class_create(THIS_MODULE, "myled");

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

static int led_remove(struct platform_device *pdev)
{
    /* 卸載字符設備驅動程序 */
    /* iounmap */
    printk("led_remove, remove led\n");

    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");

測試代碼：

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>

/* led_test on
* led_test off
*/
int main(int argc, char **argv)
{
    int fd;
    int val = 1;
    fd = open("/dev/myled", O_RDWR);
    if (fd < 0)
    {
        printf("can't open!\n");
    }
    if (argc != 2)
    {
        printf("Usage :\n");
        printf("%s <on|off>\n", argv[0]);
        return 0;
    }

    if (strcmp(argv[1], "on") == 0)
    {
        val  = 1;
    }
    else
    {
        val = 0;
    }
    
    write(fd, &val, 4);
    return 0;
}