第二期驅動篇——3.1 驅動的分層分離思想—platform機制剖析

驅動的分層分離概念——platform機制剖析

• 硬件平臺：韋東山嵌入式Linxu開發板（S3C2440.v3）
• 軟件平臺：運行於VMware Workstation 12 Player下UbuntuLTS16.04_x64 系統
• 參考資料：《嵌入式Linux應用開發手冊》、《嵌入式Linux應用開發手冊第2版》
• 開發環境：Linux 2.6.22.6 內核、arm-linux-gcc-3.4.5-glibc-2.3.6工具鏈

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一、回顧

在上一篇博文【輸入子系統——框架分析】中，分析了輸入子系統的框架如下圖所示：

• 在整個框架中，input.c文件起一個中轉的作用;
• 純代碼相關的文件xxx_handler.c，用來存放相對“穩定”的代碼（穩定——基本不需要修改、兼容性強）；
• 硬件有關的文件xxx_device.c，用來進行具體硬件驅動的編寫，一般只需要編寫這個文件。
• 對於整個系統，在已經有xxx_handler.ko初次加載xxx_device.ko時：會調用input_register_device()將該device註冊進輸入子系統（放入鏈表並進行匹配），匹配成功後之後調用input_attach_handler()找到對應handler->connect()建立連接。

對於上述的圖，我們可以很清晰的看到，整個輸入子系統大致被分爲三個部分：中轉部分input.c、穩定部分xxx_handler.c、編寫部分xxx_device.c。

在Linux系統中，有一個名詞來描述這種類型的機制：platform（總線）機制。

二、platform機制

1、分層思想

  把核心層與設備相關層分開出來，每一層專注於自己的功能的編寫，核心層特點：供多數文件使用的共用代碼，供設備相關層調用。
如上圖的input.c爲核心層，xxx_device.c與xxx_driver.c爲設備硬件相關層（platform機制中的handler稱爲driver）。

2、分離

  把硬件相關的代碼與驅動相關的分離開來，如上圖中編寫部分xxx_device.c爲硬件相關的代碼，穩定部分xxx_driver.c爲驅動相關。

3、機制剖析

  對於上述中的中轉部分input.c、穩定部分xxx_handler.c、編寫部分xxx_device.c，三者構成的是device-bus-driver體系。

3.1 device部分

  platform機制中，這個文件一般命名爲xxx_dev.c，用來進行具體硬件驅動的編寫，一般只需要編寫這個文件。
通過分析，得到下圖：

• 構建一個platform_device結構體xxx_dev
  原型：
  
• 需要通過platform_device_register()來註冊一個平臺devicexxx_dev
• 調用device_add()來添加xxx_dev
• 進行插入鏈表且匹配工作

3.2 driver部分

  platform機制中，這個文件一般命名爲xxx_drv.c，用來存放相對“穩定”的代碼（穩定——基本不需要修改、兼容性強）。
通過分析，得到下圖：

• 構建一個platform_driver結構體xxx_drv
  原型：
  
• 需要通過platform_driver_register()來註冊一個平臺driverxxx_drv
• 調用bus_add_driver來添加xxx_drv
• 進行插入鏈表工作（這裏並沒有進行匹配）

3.3 bus部分

在上面介紹了device部分與driver部分，那麼二者是怎麼來進行匹配的呢？下面分兩種情況來介紹：

1. 先加載xxx_drv.ko，後加載xxx_dev.ko。
   在加載xxx_dev.ko時會進行如下：
   ①、將xxx_dev結構體放入到bus的device鏈表中
   ②、從bus的drv鏈表中每取出一個drv，就調用bus->match()函數判斷drv是否支持這個dev
   ③、若支持則調用drv->probe()函數

2. 先加載xxx_dev.ko，後加載xxx_drv.ko。
   在加載xxx_drv.ko時會進行如下：
   ①、將xxx_drv結構體放入到bus的driver鏈表中
   ②、從bus的device鏈表中每取出一個dev，就調用bus->match()函數判斷dev是否支持這個drv
   ③、若支持則調用drv->probe()函數

那麼他們是如何進行判斷是否互相支持的呢？
這裏只是一種匹配方式，還有其他幾種，可以查看這片博文https://blog.csdn.net/shenlong1356/article/details/104461673
在drivers/base/bus.c中找到如下代碼

3.3 總體大致框架圖