PlatformBus总线驱动

一、什么是platformBUS

　　platform总线是一种虚拟的总线，并不存在物理实物，其设计原因是为了保证Linux设备和驱动模型的统一性（部分设备挂载在对应总线下与cpu通信，部分设备不依附总线模型）

　　把不依附总线模型的设备统一挂载到platform总线之下

　　模型如下图

　　

 

 

 二、总线框架原理

　　 在总线设备、驱动模型中，需要关心总线、设备和驱动这三个实体，总线将设备和驱动绑定

 　　在系统设备注册时，寻找与之匹配的驱动，匹配由总线完成。

　　 在系统注册驱动时，寻找与之匹配的设备，匹配由总线完成。

　　总线模型的驱动由两个部分组成，描述设备相关的结构体和描述驱动相关的结构体

　　与传统驱动代码比较，总线型交由内核统一管理，提高了代码的可移植性和安全性

三、platform总线和设备树

　　当向系统注册设备时，我们可以通过调用platform_device_register函数，也可以通过修改设备树文件，因为总线类型由内核管理，内核会解析Dtb文件，完成platform device的创建

 

四、程序框架

　　三个对象 Bus、driver、device

　　其中Bus 对象一般不需要我们创建，由系统创建，driver对象和device对象分别用两个结构体来描述

　　kernel在初始化阶段会创建platform框架，其调用路径为

　　

/*
*start_kernel -> reset_init -> do_basic_setup -> driver_init 
*在driver_init中完成paltform总线的初始化
*/

void __init driver_init(void)
{
    /* These are the core pieces */
    devtmpfs_init();
    devices_init();
    buses_init();
    classes_init();
    firmware_init();
    hypervisor_init();

    /* These are also core pieces, but must come after the
     * core core pieces.
     */
    platform_bus_init();
    system_bus_init();
    cpu_dev_init();
    memory_dev_init();
}

 

　　驱动框架

1. 注册一个paltform_driver　　
2. 注册设备号， 并注册file_operations结构体  -----》 为用户提供一个设备标识，同时提供系统调用的接口
3. 创建设备节点 ----- 》 class_create

　　代码示例：

struct cdev * led_cdev = NULL;
dev_t devno;
static struct file_operations fops = {
    .owner = THIS_MODULE,
    .open = led_open,
    .read = led_read,
    .write = led_write
}

static int led_probe(struct platform_device* pdev)
{
　　//申请设备号，创建设备节点
　　alloc_chrdev_region(&devno, 0, 1, "led")
　　led_cdev = cdev_alloc();
　　cdev_init(led_cdev, &fops);
　　cdev_add(led_cdev, devno, dev_count);
　　
　　//创建设备节点
　　led_class = class_create(THIS_MODULE, "led");
　　class_device_create(led_class, NULL, devno, NULL, "led");
　　
}

static struct platform_driver led_driver = {
    .probe = led_proble,
    .remove = led_remov,
    .driver = {
        .owner = THIS_MODULE,
        .name = "led",
    }
}

static int __init platform_led_init(void)
{
    return platform_driver_register(&led_driver);
}

static void __exit platform_led_exit(void)
{
    platform_driver_unregister(&mvb_driver);
}


module_init(platform_led_init);
module_exit(platform_led_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

 

　　  4.初始化硬件  -------》 ioremap（地址）   地址从设备类型结构体获取

　　  5.实现系统调用

　　ioremap映射内存地址，以及对系统调用的实现，和cdev实现的驱动程序其实都相同的

 

设备程序编写流程

　　对于设备程序，我们要主要关心的时platform_device 结构，该结构描述了设备相关的信息，根据查询用户手册，得到设备的一些硬件资源信息

　　然后通过platform_device_register 函数注册进内核

　　platform_device 结构体

struct platform_device {
     const char* name;                 //设备名称   
     int id;　　　　　　　　　　　　　　　　//设备编号
     struct device dev;
     u32 num_resources;               //设备使用各类资源的数量    
     struct resource* resource;      //设备使用的资源
     struct platform_device_id *id_entry;
    
}    

resource结构体

struct resource {
 const char *name;
 unsigned long start, end;
 unsigned long flags;
 struct resource *parent, *sibling, *child;
};

 

代码示例

#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/string.h>

struct resource    mvb_resource[] = {

    [0] = {
        .start    = 0x44E07000,
        .end    = 0x44E08000,
        .flags    = IORESOURCE_MEM,
    },

    [1] = {
        .start    = 0x4804C000,
        .end    = 0x4804D000,
        .flags     = IORESOURCE_MEM,
    },

    [2] = {
        .start    = 0x481AC000,
        .end     = 0x481AD000,
        .flags    = IORESOURCE_MEM,
    },

    [3] = {
        .start    = 0x481AE000,
        .end    = 0x481AF000,
        .flags    = IORESOURCE_MEM,
    }

};

static void platform_device_mvb_release(struct device *dev)
{

}

struct platform_device     mvb_device = {
    .name             = "mvb",
    .id             = -1,
    .num_resources     = ARRAY_SIZE(mvb_resource),
    .resource        = mvb_resource,
    .dev = {
        .release = platform_device_mvb_release,
    }
};

static int __init mvb_device_init(void)
{
    int ret;
    ret = platform_device_register(&mvb_device);
    if(ret){
        printk("platform_device_region err\n");
        return -EBUSY;
    }
    return 0;
}

static void __exit mvb_device_exit(void)
{
    platform_device_unregister(&mvb_device);
}

module_init(mvb_device_init);
module_exit(mvb_device_exit);
MODULE_AUTHOR("from Chen Xin");
MODULE_LICENSE("GPL");